Наличие значительного количества и разнообразия методов деэмульсации нефти крайне осложняет и затрудняет выявление наиболее рациональных из них.

Все существующие методы деэмульсации могут быть распределены на три основные группы:

1.Механические методы.

2. Физико-химические методы.

3. Электрические методы.

3.2.Механические методы.

К этой группе относятся способы разложения эмульсий естественным путем или же с применением таких мероприятий , которые способствовали бы механическому разрушению защитных пленок.

Водонефтяные эмульсии являются весьма стойкими системами, и, как правило, под действием одной только силы тяжести не расслаиваются. Для их разрушения требуются определенные условия ,способствующие столкновению и слиянию диспергированных в нефти капелек воды , и выделению последних з нефтяной среды . Как сближение капелек воды, предшествующие их слиянию, так и выделению капель из эмульсий связано с их перемещением в нефтяной среде, обладающий определенной вязностью и тормозящей это перемещение. Чем благоприятнее условия для неразвития капелек, тем легче разрушаются эмульсии. Поэтому рассмотрим факторы от которых зависит скорость движения взвешенной нефти капельки воды.

Оказавшей под воздействием определенной силы, капля сначала движения ускоренно, так как действующая на нее сила превышает тормозящую силу трения. По мере повышения скорости движения сила трения все больше увеличивается, и при определенной скорости обе силы уравновешиваются: движение капли уравновешивается . Принимая в первом приближении что капля имеет сферическую форму, воспользуемся известной формулой Стокса Согласно этой формуле, установившаяся под действием силы F и вязкости жидкой среды n равномерная скорость движения U сферической капли радиусом r равна :.

U=F/6пnr

В частности, скорость оседания в нефти сферической капли воды под действием силы тяжести с учетом Архимедовой потери в массе составляет:

U=4/3 r3(p-d)g / 6 nr=2/9 r2(p-d)g / n (2)

Где 4/3 r3 -объем капли; p d соответственно плотность воды и нефти ;g ускорение свободного падения

Из формулы(2) видно, что скорость оседания капель воды в нефтяной среде прямо пропорциональна квадрату их радиуса, разности плотностей воды и нефти, ускорению силы тяжести и обратно пропорционально вязкости нефти. .Следовательно, если размеры капель и разность плотностей воды и нефти незначительны, а вязность нефти высокая, то скорость выпадения капель весьма низкая, и практически эмульсия не расслаивается даже в течении длительного времени. Наоборот , при большом размере капель, значительной разности плотностей и низкой вязности расслоение эмульсии идет очень быстро.

Поэтому для ускорения процессаразрушения эмульсий наряду с отстоем одновременно подвергают и другим мерам воздействия , направленным на укрупнение капель воды. Основными мерами являются : подогрев эмульсии (термообработка) ; введение в нее деэмульгатора (химическая обработка) ; применение электрического поля ( электрообработка)

Существуют и другие меры воздействия на эмульсию, например перемешивание, вибрация ,обработка ультразвуком, фильтрация, способствующие в основном укрупнению капелек воды,

В некоторых случаях для интенфикации расслоения особо стойких высокодисперсных эмульсий прибегают к использованию более эффективных центробежных сил, превосходящих гравитационные силы в десятки тысяч раз. Для этого эмульсию подвергают обработке в центрифугах или сепараторах . Несмотря на высокую разделяющую способность, этот способ для деэмульгирования нефти применяют лишь иногда - при обезвоживании флотского мазута, масел и другие . Основными причинами ограниченного применения центрифугирования является низкая производительность сепараторов и значительные сложности их эксплуатации.

Для разрушения эмульсии в процессах обезвоживания и обессоливания нефти широкое применение, совместно с отстоем, нашли перечисленные выше первые четыре меры воздействия на эмульсию : подогрев, добавка деэмульгатора, электрообработка, перемешивание. При этом обычно применяют одновременно несколько мер воздействия. Такое комбинированное сочетание ряда факторов воздействия на эмульсию обеспечивает быстрое и эффективное ее расслоение. Так, при обезвоживании нефти на промыслах методом так называемого»трубного деэмульгирования» используют в присутствии деэмульгатора гидрозинемические эффекты, возникающие при турбулентном движении эмульсионной нефти по трубопроводам, успешно сочетая их с отстоем в трубопроводах, с ламинерным движением жидкости.

3.3. Физико-химические методы.

К этой группе относится применение различного рода регентов-деэмульгаторов, влияющих тем или иным путем на защитные пленки эмульсии или на частицы воды. Благоприятное влияние некоторых деэмульгаторов на разложение эмульсий настолько эффективно, что многие из них находят широкое применение для деэмульгации и обессоливания нефтей в промышленных условиях.

Такое широкое применение деэмульгаторов обусловливается целым рядом преимуществ их перед другими методами. Одним из основных преимуществ является простота применения деэмульгаторов. Для некоторых, особенно эффективных препаратов все необходимое оборудование установок ограничивается бачком для хранения и дозировки деэмульгатора и насосом для подкачки его в эмульсию. Наряду с этим достигается хорошее обезвоживание и обессоливание нефти, даже без применения промывки водой.

Старение нефтяных эмульсий имеет большое практическое значение для подготовки нефти и переработке, так как свежие эмульсии разрушаются значительно легче и при меньших затратах , чем после старения.

Для снижения или прекращения процесса старения эмульсии, необходимо как можно быстрее смешать свежеполученные эмульсии с эффективным деэмульгатором , если невозможно предупредить их образование, например подачей деэмульгатора в скважину. Деэмульгатор – вещество с высокой поверхностной активностью, адсорбируясь, на поверхности глобулы воды , он не только способствует разрушению гелеобразного слоя, но и препятствует дальнейшему его упрочнению. Поэтому процесс старения высокодисперсной эмульсии, оставшейся в нефти после обезвоживания в присутствии деэмульгатора, должен значительно замедлиться или полностью прекратиться. Это имеет большое значение для дальнейшего полного удаления солей из нефти. Исходя из многочисленного промышленного опыта, можно заключить, что нефть с небольшим содержанием воды в виде высокодисперсной эмульсии, прошедший стадию старения, почти невозможно полностью обессолить существующими способами. Та же нефть, подвергнуться на нефтепромысле глубокому обезвоживанию и обессоливанию с применением деэмульгатора до остаточного содержание солей 40-50 мг/л, легко практически полностью обессоливается на электрообессоливающих установках НПЗ.

При способе термохимической деэмульгации факторами, обеспечивающими приемлемые для нефтепромыслов время и качество отстоя эмульсии являются небольшой подогрев нефти до 30-60 градусов и подаче деэмульгатора. В качестве деэмульгаторов используются , в основном , неоногенные, натионные и анионые поверхностно-активные вещества.