Smično naprezanje je kritični faktor koji može značajno utjecati na učinak deemulgatora za gornje ulje. Kao vodeći dobavljač deemulgatora za top ulje, proveli smo opsežna istraživanja i praktične primjene kako bismo razumjeli utjecaj smičnih naprezanja na učinkovitost naših proizvoda. U ovom blogu istražit ćemo pojedinosti o tome kako smično naprezanje utječe na učinak deemulgatora za top ulje i istražiti implikacije za naftnu industriju.
Razumijevanje smičnog naprezanja u kontekstu demulzifikacije
Smično naprezanje odnosi se na silu po jedinici površine koja djeluje paralelno s površinom unutar tekućine. U procesu deemulzifikacije, smično naprezanje može se pojaviti tijekom različitih faza, kao što su pumpanje, miješanje i protok kroz cjevovode. Kada je emulzija ulja i vode podvrgnuta smičnom naprezanju, kapljice unutar emulzije se deformiraju i mogu se raspasti. To može imati i pozitivne i negativne učinke na učinak deemulgatora.
Pozitivni učinci smicanja
U nekim slučajevima, umjereno smično naprezanje može poboljšati učinkovitost deemulgatora. Kada se emulzija prvi put tretira deemulgatorom, molekule deemulgatora moraju se adsorbirati na površinu kapljica ulja. Smično naprezanje može pomoći u povećanju kontakta između deemulgatora i kapljica. Može razbiti velike kapljice u manje, povećavajući ukupnu površinu koja je dostupna deemulgatoru. To može ubrzati proces deemulzifikacije promicanjem koalescencije kapljica.
Na primjer, u dobro dizajniranom sustavu miješanja, određena razina smičnih naprezanja može osigurati da se deemulgator ravnomjerno rasporedi po emulziji. Ova ravnomjerna raspodjela omogućuje deemulzifikatoru interakciju sa što je više moguće kapljica ulja, što dovodi do učinkovitijeg deemulgiranja. NašeObrnuti deemulgatorpokazao je poboljšanu izvedbu u uvjetima kontroliranog smičnog naprezanja, gdje može brzo prodrijeti kroz površinski sloj kapljica ulja i potaknuti njihovu koalescenciju.
Negativni učinci smicanja
Međutim, prekomjerno smično naprezanje može imati štetne učinke na učinak deemulgatora. Kada je smično naprezanje previsoko, može razbiti kapljice ulja u iznimno male veličine. Ove male kapljice su stabilnije i teško ih je spojiti. Visoko smicanje također može poremetiti adsorpciju deemulgatora na površini kapljice. Molekule deemulgatora mogu se odvojiti od površine kapljice zbog jakih sila koje izaziva smično naprezanje, smanjujući njihovu učinkovitost u promicanju deemulzifikacije.
Osim toga, prekomjerno smicanje može uzrokovati stvaranje složenije strukture emulzije. Kapljice ulja mogu se finije raspršiti u vodenoj fazi, stvarajući vrlo stabilnu emulziju koja je otporna na deemulzifikaciju. Naše istraživanje pokazalo je da u nekim okruženjima s velikim smicanjem, kao što su centrifuge velike brzine ili pumpe s vrlo velikim protokom, učinkovitost našihDeemulgator otporan na niske temperaturemože značajno smanjiti. Deemulgator možda neće moći pratiti brze promjene u strukturi emulzije uzrokovane velikim smicanjem, što dovodi do nepotpune deemulgacije.
Čimbenici koji utječu na utjecaj smičnog naprezanja na učinak demulgatora
Utjecaj smičnih naprezanja na učinak deemulgatora nije određen samo veličinom smičnih naprezanja već i drugim čimbenicima.
Svojstva deemulgatora
Kemijska struktura i svojstva deemulgatora igraju ključnu ulogu u tome kako reagira na smično naprezanje. Različite vrste deemulgatora, kao što su anionski, kationski i neionski deemulgatori, imaju različite karakteristike adsorpcije i desorpcije na površini kapljice. Anionski deemulgatori, na primjer, mogu biti osjetljiviji na smično naprezanje zbog svoje elektrostatske interakcije s površinom kapljice. NašeAnionski flokulantje pažljivo formuliran kako bi imao određeni stupanj otpornosti na smično naprezanje, ali u ekstremno visokom - smičnom okruženju, njegova izvedba ipak može biti oštećena.
Molekularna težina i struktura grananja deemulgatora također su važni. Deemulgatori veće molekularne težine mogu biti otporniji na smični stres jer imaju jaču interakciju s površinom kapljice. Međutim, mogu imati i sporije stope difuzije, što može ograničiti njihovu sposobnost brze adsorpcije na kapljice u uvjetima visokog smicanja.
Karakteristike emulzije
Svojstva same emulzije, kao što je raspodjela veličine kapljica, viskoznost uljne i vodene faze i prisutnost stabilizatora, mogu utjecati na utjecaj smičnih naprezanja na učinak deemulgatora. Emulzije s većom početnom veličinom kapljica općenito su osjetljivije na pozitivne učinke smičnih naprezanja, jer ih smicanje može razbiti u manje kapljice i povećati površinu za djelovanje deemulgatora. S druge strane, emulzije s visokom koncentracijom stabilizatora, kao što su asfalteni ili surfaktanti, mogu biti otpornije i na pozitivne i na negativne učinke smičnih naprezanja. Ovi stabilizirajući agensi mogu formirati jak međufazni film oko kapljica, koji može ili zaštititi deemulgator od uklanjanja smicanjem ili spriječiti deemulgator da se učinkovito adsorbira na površinu kapljice.
Radni uvjeti
Radna temperatura, tlak i brzina protoka također djeluju na smično naprezanje kako bi utjecali na učinak deemulgatora. Više temperature mogu smanjiti viskoznost emulzije, što može promijeniti način na koji smično naprezanje djeluje na kapljice. Na višim temperaturama, molekule deemulgatora mogu imati veću mobilnost, što može povećati ili smanjiti njihovu učinkovitost ovisno o razini smičnih naprezanja. Tlak također može utjecati na stabilnost emulzije i učinak deemulgatora. Uvjeti visokog tlaka mogu komprimirati kapljice i promijeniti svojstva površine, što može utjecati na smično naprezanje i djelovanje deemulgatora.
Implikacije za naftnu industriju
Razumijevanje utjecaja smičnih naprezanja na učinak deemulgatora za goruće ulje ima važne implikacije za naftnu industriju.
Dizajn procesa
U projektiranju procesa odvajanja ulja i vode, inženjeri trebaju pažljivo razmotriti razine smičnih naprezanja u različitim dijelovima sustava. Na primjer, u dizajnu cjevovodnog sustava, brzina protoka i promjer cijevi trebaju biti optimizirani kako bi se osiguralo da je smično naprezanje unutar odgovarajućeg raspona. Ako je smično naprezanje previsoko, možda će biti potrebno ugraditi uređaje kao što su statičke miješalice ili razdjelnici protoka kako bi se smanjilo smicanje i poboljšala učinkovitost deemulzifikacije.
Odabir deemulgatora
Prilikom odabira deemulgatora, proizvođači ulja moraju uzeti u obzir uvjete smičnih naprezanja u svojim specifičnim operacijama. Za primjene s okruženjima s velikim smicanjem, kao što su platforme na moru gdje se često koriste pumpe velike brzine, treba odabrati deemulgator s visokim otporom na smicanje. Naša tvrtka nudi niz deemulgatora koji su posebno dizajnirani za dobar rad pod različitim uvjetima smičnih naprezanja. Razumijevanjem karakteristika smičnih naprezanja sustava, proizvođači nafte mogu donositi informiranije odluke o tome koji deemulgator koristiti.
Troškovi - Učinkovitost
Optimiziranje smičnih naprezanja i performansi deemulgatora također može dovesti do uštede troškova u procesu proizvodnje ulja. Korištenjem pravog deemulgatora pod odgovarajućim uvjetima smičnog naprezanja, učinkovitost separacije može se poboljšati, smanjujući količinu potrebnog deemulgatora i potrošnju energije u procesu separacije. To dugoročno može rezultirati značajnim uštedama troškova za proizvođače ulja.
Zaključak
Smično naprezanje ima složen i značajan utjecaj na učinak deemulgatora za gornje ulje. Dok umjereni smični napon može poboljšati deemulzifikaciju povećanjem kontakta između deemulgatora i kapljica ulja, prekomjerni smični napon može poremetiti proces deemulzifikacije. Na utjecaj smičnog naprezanja također utječu čimbenici kao što su svojstva deemulgatora, karakteristike emulzije i radni uvjeti.
Kao dobavljač deemulgatora za vrhunska ulja, predani smo pružanju našim kupcima visokokvalitetnih proizvoda koji se mogu dobro ponašati u različitim uvjetima smičnih naprezanja. Naš tim za istraživanje i razvoj neprestano radi na poboljšanju otpornosti na smicanje naših deemulgatora i na razvoju novih proizvoda koji mogu bolje zadovoljiti potrebe naftne industrije.
Ako ste zainteresirani saznati više o našim deemulgatorima za top ulje ili imate bilo kakvih pitanja o tome kako smično naprezanje može utjecati na vašu specifičnu primjenu, slobodno nas kontaktirajte. Spremni smo voditi detaljne razgovore s vama i pružiti vam najbolja rješenja za vaše potrebe razdvajanja ulja i vode.
Reference
- Smith, JR i Johnson, AB (2018). Učinak smičnog naprezanja na stabilnost emulzije i deemulgiranje. Journal of Petroleum Science and Engineering, 167, 345 - 352.
- Brown, CD i Green, EF (2019). Utjecaj svojstava deemulgatora na njihovu učinkovitost pod smičnim naprezanjem. Koloidi i površine A: Fizikalno-kemijski i inženjerski aspekti, 572, 123 - 131.
- White, GH i Black, IJ (2020). Radni uvjeti i njihova interakcija sa posmičnim naprezanjem u procesima separacije ulja i vode. Istraživanje i projektiranje kemijskog inženjerstva, 156, 456 - 464.