<<
>>

2.1.2 Физико-химические условия получения обратных эмульсий

..."

Получение обратных эмульсий, отвечающих всем приведенным требованиям, представляет очень сложную проблему.

В процессе эмульгирования дисперсной фазы в дисперсионной среде одновременно протекают два диаметрально противоположных процесса: диспергирование и коалесценция (слияние капель между собой).

Согласно воззрениям П.А. Ребиндера процесс диспергирования внутренней фазы при получении эмульсий заключается в том, что при значительных скоростях турбулентного режима течения большие сферические капли деформируются и приобретают форму цилиндриков. При некоторых критических размерах цилиндрики самопроизвольно распадаются на большую и малую капли, что термодинамически выгодно. Этот процесс повторяется до тех пор, пока большая капля станет равной малой. В определенный момент времени наступает равновесный процесс слияния и дробления капель. Именно такому условию и соотвеютвует состояние эмульсии.

Если баланс сдвинут в сторону диспергирования, то образуется более или менее устойчивая эмульсия. Капли могут образовываться и без введения в систему ПАВ. Однако даже при этом будет преобладать какой-то один тип эмульсии. Так, Банкрофт еще в начале прошлого века объяснял получение прямой или обратной эмульсии с позиций поверхностного натяжения их фаз. Например, если поверхностное натяжение воды будет меньше, чем у масла, то образуется прямая эмульсия (рис.3.2,а), и наоборот (рис.3.2,6). Поскольку поверхностное натяжение чистой воды всегда больше поверхностного натяжения углеводородов, то при их смешивании будет преобладать эмульгирование ее в составе углеводородов, т.е. обратная эмульсия.

Рис. 2.2. Схема образования эмульсий (согласно Банкрофту) Процесс же стабилизации образующихся глобул дисперсной фазы и получение определенного типа эмульсии связан с видом растворимости (водо или маслорастворимые), химическим строением, концентрацией ПАВ, а также с рядом других физико-химических параметров, которые играют подчиненную роль. Например, избирательная смачиваемость поверхности твердого тела одной из фаз эмульсии (для эмульсии в/м предпочтительно наличие гидрофобной поверхности), плотность и вязкость, соотношение объемов фаз и др.

Удельная поверхность дисперсной фазы Sya в эмульсии возрастает с увеличением разности плотностей фаз ввиду ускорения движения капель в силовом потоке с последующей их деформацией и распадом на более мелкие.

Экспериментально установлено, что Sya пропорциональна числу оборотов механической мешалки (т.е. прикладываемой энергии) и увеличивается'при возрастании плотности и вязкости дисперсионной среды, концентрации дисперсной фазы. В то же время рост вязкости дисперсной фазы снижает эффективность эмульгирования, что следует из факта увеличения когезии ее молекул между собой и увеличения энерго-затрат на диспергирование капель высоковязкой фазы эмульсии.

В целях облегчения процесса образования обратной эмульсии необходимо добиваться постепенного ввода водной фазы в углеводородную среду с предварительно растворенным в ней эмульгатором. При возможности химического образования эмульгатора в составе адсорбционного слоя (метод "in situ") следует отдавать предпочтение этому методу.

Увеличение температуры при эмульгировании, с одной стороны, способствует снижению межфазного натяжения, вязкости фаз, но, с другой,

ускоряет процесс последующего слияния капель между собой из-за разрушения защитного слоя эмульгатора. По данным В.Г. Беньковского и исследованиям авторов [46], для приготовления обратных эмульсий, например, с использованием в качестве дисперсионной среды нефти, наиболее приемлема температура ~20°С. Отмечается высокая степень устойчивости и эффективности обратных эмульсий для условий многих нефтяных месторождений, обладающих сходными физико-геологическими и техногенными свойствами.

<< | >>
Источник: Кожабергенов Мурат Моканович. Обоснование эффективных технологий доизвлечения остаточной нефти из обводненных пластов на примере XIII горизонта месторождения Узень: Дис. ... канд. техн. наук: 25.00.17. - М.: РГБ, 2006. 2006

Еще по теме 2.1.2 Физико-химические условия получения обратных эмульсий:

  1. 2.1.2 Физико-химические условия получения обратных эмульсий
  2. 2.5.2 Подготовка моделей пласта и выбор рецептур физико-химических композиций
  3. 29. Виды лицензий. Условия получения лицензии ЦБ РФ на осуществление банковских операций
  4. 1. Условия получения лицензии на осуществление страховой деятельности
  5. 4.1 Физико-химический состав и технологические свойства подсырной сыворотки, полученной в Ярославской области  
  6. 5.5 Изменение физико-химических и микробиологических показателей сывороточных концентратов в процессе электродиализа  
  7. 6.4 Заключение по шестой главе  
  8.   1.1. Природные полисахариды хитин и хитозан: строение, физико-химические свойства 
  9.   3.1.4. Ферментативный гидролиз
  10. 7.1 Солнце