Page 209 - 《精细化工》2020年第7期

第 7 期 郭 睿，等: 丙烯酸改性腰果酚聚醚稠油破乳剂的合成与应用性能 ·1491·

在允许自然沉降的情况下，观察实物图发现， 程度高；图 13c 为加入聚合物破乳剂向油水界面润
在未加入破乳剂的试管底部肉眼未见有水脱出，说 湿扩散，发挥破乳作用 30 min 后的破乳照片，小水
明制备的稠油乳状液稳定。之后随着破乳剂用量的 滴外层包覆膜破裂，水滴开始聚集；图 13d 为破乳
增加，可以看到脱水率持续上升，脱出水质越来越 60 min 时微观结构，由于破乳剂分子结构中的亲水
清澈；当破乳剂过量后，水中含油量增多，脱出水 基团穿透油相进入水相，吸引周围小水滴絮凝，观
质泛黄。这是因为过量的破乳剂会聚集形成胶团削 察到水滴尺寸慢慢变大；图 13e 为破乳 90 min 时微
弱破乳作用，对破乳效率产生不利影响。 观结构，发现水滴尺寸进一步变大，乳状液体系失
2.4.4.2 微观破乳过程 稳局部破裂；图 13f 为破乳时间延长至 120 min 时
在室温条件下使用 BH-2 型偏光显微镜观察聚 微观结构，水滴数量减少尺寸变大，在重力作用下
合物破乳剂对稠油乳状液的微观破乳过程，结果如 从油水乳液中脱出，试管底部开始出现水层；图 13 g、
图 13 所示。 h 当破乳 150 min 时，破乳剂分子完全扩散渗透，破
图 13a 为脱水后的稠油，未出现水滴；图 13b 乳作用发挥充分，水珠聚结形成连续水相全部脱出，
为乳状液体系，可以看到直径很小的小水滴均匀分 脱水后的油相中只有极少量水滴。微观破乳过程进
散在稠油当中，说明稠油乳状液稳定油水体系乳化 一步说明所制破乳剂具有脱水率高的特点。

a—脱水稠油；b—W/O 乳状液；c—破乳 30 min；d—破乳 60 min；e—破乳 90 min；f—破乳 120 min；g—破乳 150 min；h—脱水完成

图 13 稠油乳状液微观破乳过程
Fig. 13 Microscopic demulsification process of heavy oil emulsion

2.4.4.3 破乳机理分析
破乳机理示意图见图 14。
如图 14 所示，将破乳剂加入到稠油乳状液中后
迅速向油水界面溶解扩散，润湿渗透界面刚性膜使
其厚度减薄直至破裂，膜内包覆的水滴被释放出来。
破乳剂分子结构中聚氧乙烯亲水链的存在使其与水
相的作用力极强，能够快速穿透油相进入水相吸附
在水滴表面，吸引周围水滴碰撞聚并在一起，类似
于鱼卵状絮凝聚结起来形成较大的水珠，最终由于
油水密度差在重力作用下沉降脱出，这时整个连续
相油中不再有分散的小水滴，使分离油的含水率更
低，脱出水质更清澈，相界面更整齐，此时油水两
相彻底分离，整个破乳脱水过程完成。
2.4.5 破乳脱水性能对比
固定破乳温度 60 ℃、破乳时间 2.5 h 的条件下，
考察了两种商品破乳剂与自制破乳剂在不同破乳剂

用量下的破乳效果，结果见表 5。通过对比实验发现， 图 14 破乳机理示意图
自制破乳剂在稠油乳状液中有较明显的破乳优势。 Fig. 14 Schematic diagram of demulsification mechanism