Образование и стойкость нефтяных эмульсий в основном определяются скоростью движения нефтеводяной смеси, соотношением фаз (нефти и воды), физико-химическими свойствами этих фаз и температурным режимом.
В нефтяных эмульсиях принято различать две фазы—внутреннюю и внешнюю. Внутренняя называется дисперсной фазой и она разобщена (рис. 5.1, 2), а внешняя называется дисперсионной средой (рис. 5.1, 1), представляющей собой сплошную неразрывную фазу. Нефтяные эмульсии делятся на два больших класса: 1) эмульсии первого рода или прямые, когда капельки нефти, являющиеся дисперсной фазой, равномерно или неравномерно размещены в воде,—дисперсионной
среде. Такие эмульсии называются «нефть в воде» и условно обозначаются Н/В (рис. 5.1, а). Эмульсиии второго рода или обратные, когда капельки воды — дисперсная фаза равномерно или неравномерно размещены в нефти, являющейся дисперсионной средой. Такие эмульсии называются «вода в нефти» и условно обозначаются В/Н (рис. 5.1, б).
Тип эмульсии легко установить определением свойств ее дисперсионной среды.
|
Рис. 5.1. Дисперсные системы (эмульсии) |
В эмульсиях Н/В внешней фазой является вода, и поэтому они смешиваются с водой в любых соотношениях и обладают высокой электропроводностью, то время как эмульсии В/Н смешиваются только с углеводородной жидкостью и не обладают заметной электропроводностью. Установлено, что тип образующейся эмульсии в основном зависит от соотношения объемов нефти и воды; дисперсионной средой (внешней) обычно стремится стать та жидкость, объем которой больше.
Часто нефтяные эмульсии классифицируют также по концентрации дисперсной фазы (рис. 5.1, 2) в дисперсионной среде, и в связи с этим они подразделяются на три типа: разбавленные, концентрированные и высококонцентрированые.
К разбавленным эмульсиям относят системы жидкость—жидкость, объемная, доля дисперсной фазы в которых составляет до 0,2 %, к концентрированным эмульсиям до 74 %, к высокоцентрированным - свыше 74 %.
Особенности разбавленных, эмульсий: незначительный диаметр капелек дисперсной фазы (10 -5 см); существование электрических зарядов на капельках этих эмульсий, движущихся в дисперсионной среде; отсутствие столкновений капелек, так как вероятность их столкновения очень мала, к тому же они имеют одноименные заряды, и поэтому эмульсии эти, весьма стойкие.
Особенности концентрированных эмульсий; возможность осаждения капелек (седиментация), большая устойчивость эмульсии (в зависимости от свойств эмульгатора).
Особенности высококонцентрированных эмульсий: отсутствие седиментации капелек дисперсной фазы, возможность деформации капелек дисперсной фазы в процессе движения вследствие большой концентрации.
Размеры капелек дисперсной фазы в эмульсиях могут быть самыми разнообразными и колебаться в пределах от 0,1 до 100 мкм.
|
|
r, см
Рис. 5.2. Зависимость удельной поверхности дисперсной системы от размера капелек дисперсной фазы:
I-мо I -лекулярно-дисперсные (видимые только под микроскопом) системы; II — коллоидные (частицы дисперсной фазы не видны простым глазом) системы; III—микрогетерогенные (видны невооруженным глазом) системы; IV IV– грубодесперсные (нефтяные эмульсии) системы
Дисперсные системы, состоящие из капелек одного и того же диаметра, называются монодисперсными, а дисперсные системы, состоящие из капелек различного диаметра, — полидисперсными. Нефтяные эмульсии относятся, как правило, к полидисперсным системам, т. е. к системам, содержащим частицы самых разных размеров.
Рассмотрим основные физико-химические свойства нефтяных эмульсий.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
