הנוזל המיוצר הוא בתחילה בעיקר תחליב מסוג W/O. מדוע עדיין משתמשים ב-ממסך הפוך?
למרות שהנוזל המיוצר הוא בתחילה בעיקר תחליב מסוג W/O, אמפזר הפוך/מסיר שמן עדיין בשימוש. בהתבסס על פונקציית ה-ממסך הפוך, הסיבות העיקריות הן כדלקמן:
1. שיפור אפקט הפרדת נפט-מים: בתהליך של ניצול והפקה של נפט או בייצור של בתי זיקוק, הסתמכות רק על התכונות הפיזיקליות של הנוזל המופק להשגת הפרדת שמן-מים מביאה לרוב לתוצאות גרועות. גם אם בתחילה מדובר באמולסיה מסוג W/O, שלב השמן ושלב המים בה עשויים להיות משולבים באופן הדוק יחסית וקשה להפריד לחלוטין את המים מהשמן בשיטות קונבנציונליות. ה-ממסך/מסיר שמן ההפוך יכול להפחית משמעותית את המתח בממשק שמן-מים באמולסיה, מה שהופך את מערכת האמולסיה היציבה המקורית ללא יציבה ולקדם את הצטברות והתלכדותן של טיפות שמן, ובכך להשיג הפרדת שמן-מים בצורה יעילה יותר ולשפר את הטוהר איכות הנפט הגולמי.
2. בנוסף לנפט גולמי ומים, הנוזל המופק מכיל לרוב זיהומים כמו אספלטנים, שרפים וחלקיקים מוצקים. זיהומים אלה יכולים לשפר את יציבות האמולסיה, מה שמקשה על הפרדת שמן-מים. ה-ממסך ההפוך עבור שפכים שמנים יכול לקיים אינטראקציה עם זיהומים אלה ולהרוס את השילוב שלהם עם שלב השמן או שלב המים, ובכך לעזור להשיג הפרדת שמן-מים. לדוגמה, מתחלבים טבעיים כגון אספלטנים ושרף יוצרים סרט מגן על פני השטח של טיפות שמן, ומפריעים לצבירה והפרדה של טיפות שמן. מסיר השמן ההפוך לשפכים שמנים יכול להרוס את הסרט המגן הזה, ולגרום לטיפות השמן להתלכד ביתר קלות.
3. עמידה בדרישות של טכניקות עיבוד עוקבות: הנפט הגולמי לאחר ניצול וטיפול מקדים צריך להגיע לתקן מסוים של תכולת מים לפני שניתן יהיה להעבירו או לעבד אותו. שימוש ב-ממסך/מסיר שמן הפוך יכול להפריד את רוב המים בנוזל המופק ולהפחית את תכולת המים של הנפט הגולמי לרמה הנדרשת. אם תכולת המים בנפט הגולמית גבוהה מדי, זה לא רק יעלה את עלות ההובלה והאחסון, אלא גם יביא להשפעות שליליות על תהליך העיבוד שלאחר מכן, כגון הפחתת יעילות ציוד הזיקוק והגדלת צריכת האנרגיה.
4. דרישות איכות של מים מוזרקים: בתהליך פיתוח שדות נפט, על מנת לשמור על לחץ היווצרות ולשפר את קצב ההשבה של הנפט הגולמי, יש להזריק את המים המטופלים מתחת לאדמה. דרישות האיכות של מים המוזרקים מחדש גבוהות יחסית ויש לשלוט על תכולת השמן, תכולת המוצקים המרחפים וכו' בטווח מסוים. היישום מפזר הפוךיכול להסיר את השמן והזיהומים האחרים בנוזל המופק כדי לגרום למים המטופלים לעמוד בסטנדרטים של מים המוזרקים מחדש ולמנוע זיהום ופגיעה במבנה.
5. התאמה לשינוי בתכונות הנוזל המופק: עם התקדמות ניצול שדות הנפט, תכונות הנוזל המופק עשויות להשתנות. לדוגמה, ככל שחיתוך המים גדל ברציפות, האמולסיה מסוג W/O עשויה להפוך בהדרגה לאמולסיה מסוג O/W או ליצור אמולסיה מרובה מורכבת יותר. ל-ממסך/מסיר שמן הפוך יש אפקט דמולסיפיקציה מסוים על סוגים שונים של אמולסיות והוא יכול להסתגל לשינוי זה בתכונות הנוזל המיוצר כדי להבטיח הפרדת שמן-מים יעילה בשלבי ניצול שונים.
6. התמודדות עם מצבים בלתי צפויים: בתהליך של ניצול והפקה של נפט עלולים להתרחש כמה מצבים בלתי צפויים, כגון כשל בציוד וטעויות תפעול, אשר עלולות להוביל לדרגת אמולסיפיקציה מוגברת של הנוזל המופק או להיווצרות אמולסיות חריגות. ניתן להשתמש ב-ממסך/מסיר שמן הפוך כשיטת טיפול חירום כדי לשבור במהירות וביעילות את האמולסיה ולהחזיר את ההתקדמות הרגילה של הייצור.
פונקציה ומגוון של ממס הפוך:
1. ממס הפוך מסוג פוליאתר 1). תכונות המוצר: המבנה המולקולרי מורכב בדרך כלל ממקטעי פוליאוקסיאתילן הידרופיליים ומקטעי פוליאוקסיפרופילן הידרופוביים. על ידי התאמת היחס בין שני המקטעים הללו, ניתן לשנות את ההידרופיליות והליפופיליות של ה-ממסך כדי להתאים למאפיינים שונים של תחליב שמן במים. ל-ממסך/מסיר שמן הפוך יש מסיסות מים טובה והוא יכול להתפזר במהירות ולתפקד בשלב המימי. יחד עם זאת, יש לו זיקה חזקה לטיפות שמן והוא יכול לספוח ביעילות על ממשק שמן-מים כדי להפחית את מתח הממשק.
2). יישום מפזר הפוך: בתהליך של ניצול נפט, ניתן להשתמש בו כדי לטפל באמולסיה של שמן במים בנוזל המיוצר ולשפר את יעילות ההתייבשות של הנפט הגולמי. לדוגמה, בטיפול בנוזל המופק בחלק מהשדות הנפטים בחיתוך מים גבוהים, ה-ממסך/מסיר שמן הפוך מסוג פוליאתר יכול להפריד ביעילות את השמן מהמים ולהפחית את תכולת המים של הנפט הגולמי. בטיפול בשפכים תעשייתיים, יש לו גם השפעת טיפול טובה על שפכי שמן במים המכילים מזהמי שמן. זה יכול להסיר את השמן בשפכים כדי לגרום לשפכים לעמוד בתקן הפריקה.
2. ממס הפוך קטיוני/דיאוילר 1). תכונות המוצר: המולקולה מכילה קבוצות מטען חיוביות, כגון קבוצות מלח אמוניום רבעוני. קבוצות המטען החיוביות הללו יכולות לקיים אינטראקציה עם טיפות השמן הטעונות שלילי או מתחלבים באמולסיה שמן במים ולהרוס את יציבות האמולסיה באמצעות נטרול מטען. בדרך כלל, יש לו יכולת גדושה חזקה ויכול לגרום לטיפות השמן להצטבר במהירות ליצירת קבוצות גדולות יותר, ובכך להאיץ את תהליך ההפרדה של שמן-מים. 2). תרחישים של יישום תחליב הפוך: בטיפול בשפכים של שדות נפט, יישום ה-ממסך הפוך קטיוני יכול להסיר ביעילות את השמן המתחלב במים ולשפר את איכות המים. במיוחד עבור אותן מערכות אמולסיה המכילות כמות גדולה של מתחלבים אניונים, ההשפעה משמעותית יותר. בטיפול בשפכים של חלק מתעשיות עיבוד מתכות, נעשה שימוש לעיתים קרובות ב-ממסך/מסיר שמן הפוך קטיוני לטיפול בשפכים המכילים שמן חיתוך ואמולסיות.
3. מפזר הפוך מסוג פולימר/מפזר 1). תכונות המוצר: מורכב בדרך כלל ממולקולות פולימריות בעלות מבנים ספציפיים, כגון פולימרים אקרילטים ופוליאקרילאמידפולימרים. לפולימרים אלו משקל מולקולרי גבוה ומבנה מולקולרי מורכב ויכולים להשיג דמולסיפיקציה הפוכה באמצעות מנגנונים מרובים. יש לו ביצועי ספיחה טובים ואפקט גישור. הפּוֹלִימֵרסוג הפוך/מפזר שמן יכול ליצור שכבת ספיחה על פני השטח של טיפות השמן, לשנות את תכונות פני השטח של טיפות השמן ובו זמנית לחבר מספר טיפות שמן יחד באמצעות אפקט הגישור של השרשרת המולקולרית כדי לקדם את ההתאחדות של טיפות השמן. טיפות שמן. 2). תרחישים של יישום מפיג הפוך: בטיפול בשפכים של התעשייה הפטרוכימית, מסיר הפוך/מפזר שמן יכול לטפל בשפכים המכילים חומרים אורגניים מורכבים ומזהמי שמן. עבור כמה תחליב שמן במים קשים לטיפול בריכוז גבוה וביציבות גבוהה, יש לו אפקט דמולסיפיקציה טוב. בטיפול בשפכים של תעשיות כגון דפוס וצביעה וייצור נייר, סוג פולימרמפזר הפוך/מפזר שמןיכול לשמש גם להסרת השמן והצבע בשפכים ולשפר את הפירוק הביולוגי של השפכים.