油水乳化液范文

油水乳化液范文（精选5篇）

油水乳化液 第1篇

利用膜分离法处理油水乳化液的最主要问题是提高膜表面的亲水性, 从而有效缓解处理过程中的膜污染情况[4、5], 另外, 对膜的强度也有较高要求。聚乙烯醇 (PVA) 是一种具有严格线型结构的高分子材料, 分子链上大量的羟基使其具有高度的亲水性, 具有与水相近的溶解度参数;且具有良好的成膜性及耐污染性, 因而被广泛用作制备亲水膜的材料[6]。本文以机械强度好、孔隙率高、阻力小的涤纶滤布作为基础过滤材料, 在其上涂覆PVA材料, 制备滤布-PVA超滤膜, 使之既具有无机材料的强度和稳定性, 又保持强亲水的表面特性, 并对其处理油水乳化液的效果进行了研究。

1、材料和方法

1.1 主要原料和设备

涤纶滤布, 平均孔径150μm;聚乙烯醇, 平均聚合度1750, 醇解度98%, 含量≥97.0%, 沈阳市东兴试剂厂;冰醋酸, AR, 含量≥99.5%, 公主岭市化学试剂厂;十二烷基苯磺酸钠, 含量≥99.5%, 沈阳市东陵区精细化工厂;煤油, 密度为0.789kg/L。

GJJ-781磁力搅拌器, 金坛市大地自动化仪器厂;BS210S精密电子天平, 德国赛多利斯公司;GZX-DH202-2-S电热恒温干燥箱, 上海精密仪器仪表有限公司;S3500激光粒度分析仪, 美国麦奇克公司;UV2300紫外/可见分光光度计, 日本日立公司;终端过滤器, 自制。利用超滤膜处理油水乳化液的装置及流程如图1所示。

1.2 乳化液的制备

量取1000ml蒸馏水备用, 称取4mg十二烷基苯磺酸钠溶解于蒸馏水中, 再向其中加入1 0 0 0 m g煤油, 边加入边快速搅拌, 配制成质量浓度为1000mg/L的O/W型乳化液。利用激光粒度分析仪测得油水乳化液中油滴的粒径为d50=2μm。

1.3 膜的制备

称取适量PVA放入蒸馏水中, 在一定温度下加热溶解, 直至溶液均匀透明。按照PVA:水:冰醋酸质量比为8:86:6的比例加入冰醋酸, 搅拌均匀配制成制膜液, 静止脱泡后备用。将涤纶滤布清洗干净后铺在玻璃板上, 加水润湿, 令其平整无气泡。将制膜液倒在滤布上, 用玻璃棒刮成厚度均匀的液膜, 膜的厚度靠缠绕在玻璃棒两端的金属丝控制。将制好的膜放入30℃烘箱中干燥5h, 然后在室温下自然风干24h, 待膜完全干透后, 置于水中浸泡脱膜。

2、膜的性能评价

2.1 溶胀率

溶胀是指水分子渗入膜内, 与亲水胶体分子中的亲水基团发生水化作用使膜体积增大的现象。将膜浸于水中24h, 滤纸吸掉表面水分后称重W W, 45℃干燥后称重Wd, 溶胀率α表示为:

本样品膜浸泡于蒸馏水中24h后未见溶解, 在水中柔软透明。按上述方法测量后得到膜的溶胀率α为47.6%。

2.2 孔隙率

孔隙率是指散粒状材料堆积体积中, 颗粒之间的空隙体积所占的比例。将膜浸泡在水中, 待膜全湿后, 擦去表面水后称重WW, 干燥后称重Wd, 膜的厚度为d, 水的密度为ρ。孔隙率Pr表示为:

式中:s——过滤膜的面积

本样品膜按上述方法测量后得到膜的孔隙率α为32%。

3 处理油水乳化液的效果

3.1 膜通量

膜通量即为一定操作压力下, 单位时间通过单位膜面积的透过液体积, 它是衡量膜性能的一个重要参数。本实验采用终端过滤器, 膜的有效过滤面积为14.52cm2, 通过测定质量浓度为1000mg/L的O/W型乳化液在操作压力0.05MPa下的透液速率来表示。

式中:α-单位时间t内的滤液量, L;A-过滤面积, m2;t-过滤时间, h。

图2为滤布-PVA亲水膜的膜通量实验结果。横坐标代表过滤时间, 纵坐标为单位时间内单位过滤面积上通过的滤液量。由图可知, 在过滤初始阶段, 透液速率较大, 达到172L/m2·h。随着过滤的进行, 透液速率逐渐减小, 当过滤10min后达到稳定, 其值为1 4 0 L/m2·h。这是由于过滤初始时, 膜在压力的作用下, 孔径变大, 通量较高。随着过滤的进行, 膜孔径在弹性的作用下逐渐恢复原来状态, 使膜通量逐渐变小直至基本恒定。

利用膜处理油水乳化液的除油率用下式表示:

式中, Cf、Cp分别表示进料液与透过液的含油量, 利用分光光度计测得的ABS值换算得到。

待过滤速度稳定后, 取滤液进行测试, 含油量为187mg/L, 即除油率达到82.3%。

4、结论

本文提出了以机械强度好、孔隙率高、阻力小的涤纶滤布作为基础过滤材料, 在其上涂覆强亲水性的聚乙烯醇材料, 制备滤布-PVA亲水膜, 使之即具有无机材料的强度和稳定性, 又保持强亲水的表面特性。对利用该膜处理油水乳化液的效果进行了研究, 结果表明, 处理质量浓度为1000mg/L的O/W型乳化液, 可获得140L/m2·h的膜通量, 对油水乳化液的除油率达到82.3%。

参考文献

[1]邱运仁, 张启修.金属-聚乙烯醇-二醋酸纤维素共混复合亲水超滤膜的制备[J].现代化工.2004, 24 (9) :26～29.

[2]王枢, 褚良银, 陈文梅等.油水分离膜的研究新进展[J].油田化学.2003, 20 (4) :387～390.

[3]陈兰, 张贵才, 刘敏.油田含油污水处理中膜技术的研究与应用[J].精细石油化工进展.2006, 7 (2) :52～55.

[4]Kim IC, Choi J G, Tak T M.Sulfonated Polyethersulfone by Heterogeneous Method and Its Membrane Performance.[J].Appl.Polym.Sci., 1999, 74:2046-2055.

[5]Tansel B, Regula J, Shalewitz R.Treatment of Fuel Oil and Crude Oil Contaminated Waters by Ultrafiltration Membranes.[J].Desalination, 1995, 102:301-311.

乳化液泵站工考试试题 第2篇

1、采煤工作面必须保持至少个畅通的安全出口，分别通向进风巷和。2；回风巷

16、炮眼封泥应用，然后在外面剩余的炮眼部分，应用封实。水炮泥；粘土炮泥

17、采用放炮的方法处理时，必须在距瞎炮至少米处另打与瞎炮炮眼

2、工作面单体液压支柱柱径为mm的，其初撑力不得小于ＫＮ。１００；平行的新炮眼，重新装药放炮。瞎炮；0.3 ９０；

3、当单体支柱超过mm时，必须穿铁鞋。钻底量；100

4、普采工作面泵站不得低于MPa。压力；185、煤壁放完炮后必须及时挂梁支护，其煤壁不得超过mm。端面距；300

6、采煤机内喷雾压力不得小于MP a，外喷雾压力不得小于MP a。2.0；1.5

7、、和《操作规程》三大规程在煤矿生产中具有同等重要和并列平等的关系。《煤矿安全规程》；《作业规程》

8、“一炮三检”是指、放炮前、放炮后分别检查风流中的。装药前；瓦斯

9、井下爆破作业，必须使用煤矿和煤矿。许用炸药；许用电雷管

10、使用煤矿许用电雷管时，最后一段的延期时间不得超过毫秒。毫秒延期；13011、爆破地点米内，当矿车、未清除的煤矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上时，严禁装药。20；放炮

12、井下放炮，爆破工接到起爆命令后，必须先发出，至少等秒时间，方可放炮。爆破警号；513、规定：安全生产管理必须坚持安全第一、的方针。《安全生产法》;预防为主

14、矿井主要进风巷、至少冲刷一次积尘。回风巷;每月

15、工作面应超前回料，不得于工作面切顶线。上隅角;滞后

18、炮眼深度小于时，不得。0.6m；装药放炮

19、矿井中的遇难人员，有90%以上是因中毒而死亡。火灾；CO 20、临时停工地点不得停风，否则必须做到，设置栅栏，揭示警标，并向矿调度室报告。切断电源；禁止人员进入

二、选择题（每题1分，共10分）

1、《煤矿安全规程》规定：采掘工作面进风流中，氧气浓度不得低于（B）。

A.12%B.20%C.20.96%

2、瓦斯爆炸的浓度为（A）。

A.5-16%B.5-20%C.3-18%

3、放炮地点附近（C）以内风流中的瓦斯浓度达到1%时严禁放炮。

A、10mB、15mC、20m4、采掘工作面的温度不得超过（A）℃。

A、26℃B、28℃C、30℃

5、工作面出现异常气味，如煤油味，汽油味，松节油或焦油味，表明风流上方存在（C）。

A、瓦斯突出B、顶板冒落 C、煤炭自燃

6、采掘工作面的空气气温超过（C）OC时，必须停止工作。

A．26B.28C.307、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到(C)时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。

A.0.5%B.1.0%C.1.5%

8、过滤式自救器可作为井下发生瓦斯爆炸、煤尘爆炸和(A)事故时，灾区人员

19、井下出现骨折伤员，应如何处理（A）。

逃生的工具。

A．矿井火灾B 煤与瓦斯突出C 瓦斯喷出

9、高档普采工作面在回柱与割煤平行作业时一般应相距（C）。

A、5mB、10mC、15m10、高档普采工作面机道梁端至煤壁顶板冒落高度不得超过（A）。

A、200mB、300mC、340mm11、使用铰接顶梁的采煤工作面铰接率不得低于（C）。

A、70%B、80% C、90%

12、高档普采工作面为减少工作面支柱承受的载荷，周期来压时可适当（控顶距离。

A、增加B、缩小C、不增不减

13、矿井火灾的三要素是指（A）。A、可燃物、引火源、充足的氧气； B、引火源、爆炸物、氮气；C、汽油、火源和空气。

14、煤矿许用炸药的安全等级越高，其安全性（A）。

A.越高 B.越低C.不变

15、采煤工作面底板松软时，支柱要穿铁鞋，钻底量应≤（C）mm。

A.50 B.80C.10016、一次采全高放顶煤采煤法一般适应（A）厚的煤层。

A、5-12mB、8-15mC、20m、17、厚度为1.3-3.5米的煤层称（B）。

A、薄煤层B、中厚煤层C、厚煤层

18、上盘相对下降，下盘相对上升的断层叫（A）。

A、正断层B、逆断层C、平移断层

A、直接搬运到地面救治B、先固定，后搬运到地面救治C.在现场救治

20、“一通三防”指的是通风、防治瓦斯、（B）和防尘。A、防水B、防火C、防顶板事故

三、判断题1、2.司机必须持有效证件上岗作业。（√）

2、7.采煤工作面留有伞檐时不准装药、放炮。（√）。）

3、11.炮眼深度为0.6m-1.0 m时，封泥长度应为0.5m。（X）

4、12．采用毫秒爆破的采煤工作面，可采用分组装药，也可一次装药，分次放炮。（√）

5、13．在独头巷道维修支护时，必须由里向外，逐架进行。（X）

6、14．职工违反劳动纪律、不服从管理、违章作业、造成严重后果的要追究刑事责任。（√）

7、19.《煤矿安全规程》规定，井下供电系统高压不应超过10000v。(√)8、20.有故障的供电线路不得强行送电。(√)9、21.《煤矿安全规程》规定，井下使用胶带输送机必须是阻燃型。(√)10、22.顶板事故是指采煤工作面发生冒顶事故。（X）11、23.单体支柱初撑力是指支柱刚架设时对顶板的主动撑力。（√）12、24.井下各种有害气体的总称叫瓦斯。（√）13、26.进入没有瓦斯的盲巷中不会发生危险。（X）14、30.“挂红”通常是透老空水的预兆。（√）

15、32．采煤工作面采用反向通风系统（上行通风）时，其上隅角易发生瓦斯积聚。（X）

16、33.过滤式自救器主要是用来过滤爆炸或火灾事故中的一氧化碳气体的。（√）

B17、35.工作面上下出口的两巷，超前支护使用的支柱，铰接梁或长钢梁，距煤壁10m范围内打双排支柱。（X）

18、36.所有支柱在支撑顶板时，不得超过有效高度。（√）

答：

1、泵起动后没有流量或流量不足，压力脉动大；

2、有流量但无压力或压力不足、3、柱塞密封处漏液；

4、运转噪声较大、有撞击声；

5、箱体温度过高；

6、泵压突然升高。

19、37.为防止炮烟熏人，放炮后至少要通风20分钟，待吹散炮烟后方可进入工作面工作。（√）

20、40.风门应设在需要通车和行人，同时又要隔断风流的巷道中。（√）

四、简答题

1、乳化液泵站由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？

答：主要由电动机、高压泵、乳化箱组成；

作用：

电动机是将机械能转换为液压能的一种能量转换机构；

高压泵：当电机带动齿轮、曲轴旋转后，连杆带动柱塞往复运动，通过吸、排液阀不断吸排液，产生高压液，供支架使用；

乳化液箱：该箱自动配液，储存并过滤乳化液的装置。

2、试述乳化液泵开动前应检查哪些部位？ 答：

1、作业环境巷道帮顶支护是否安全可靠；

2、泵站各部连接螺栓是否紧固，联轴器是否完整，管路连接是否可靠；

3、润滑油箱及各润滑部位的油量是否合适，不足时立即添注；

4、电气操作手把或按钮是否灵活可靠；

5、乳化液箱内乳化液量和浓度是否合适，不足时应立即补充，严禁使用浓度过

低的乳化液。

3、乳化液泵体的完好标准是什么？ 答：

1、密封性能良好，不漏油；

2、运转时无异常振动；

3、油质符合规定，保持清洁。

4、哪些情况发生时要立即停泵？

5、乳化液泵在正常运转中应注意哪些问题？ 答：

1、供液系统是否正常；

2、油温、油位、电机声音是否正常；

3、各压力表、自动卸载阀是否动作可靠；

4、油泵有无吸空现象，润滑是否正常；

油水乳化液 第3篇

大庆油田在开采中, 所抽取的液体综合含水率一般在95%以上, 在四千万吨原油中有将近七亿六千多万吨的污水, 要提高大庆油田的油水分离了, 提高石油纯度, 对污水的处理是一个较大的工程, 而新型的纤维液膜油水分离器在大庆油田中的应用, 将能够有效的提高油水分离效率, 提高大庆油田的生产效益。

1 纤维液膜油水分离器的工作原理分析

纤维液膜油水分离器的结构主要有分离罐和聚结罐两大部分, 在设备运行过程中, 油污水通过输送管进入到分离器的聚结罐内, 促进油污水在罐内的均匀分布, 顺着聚结罐的纤维流向出口, 纤维的亲油性能够有效的实现小油滴凝聚成大油滴, 进入到分离罐中, 做好油滴的沉降准备工作。

当油滴进入到分离罐中的时候, 通过入口下流, 经过降液管透过油水界面, 在不影响集油的前提下, 进入另一个气体均衡管中, 均衡容器下的上下部气体的气压。而降压管下端的油水分布器则位于油水界面附近, 在此界面上, 形成一层油层, 并在挡板处实现一个简单的额平衡浮子。当油面高出隔离板的挡板时, 油层溢出油槽进入到可控的液面控制器中, 而水通过分离器在下层流动进入流过挡水板, 从而有效的实现油水分离。

2 纤维液膜油水分离器在大庆油田的运用分析

将纤维液膜油水分离器运用在大庆油田中, 通过聚结机理和针对大庆油田设置的结构, 有效的设计分离器的分离罐油层厚度, 达到最大限度的实现大庆油田的油水奋力效率。

2.1 大庆油田油水分离器聚结机理分析

在油田开采过程中, 使用纤维液膜油水分离器, 首先要在油田的油水基本结构中设置聚结罐的规格, 通过油水在纤维表层的不同张力, 利用纤维的亲油性实现油水分离。当含油污水通过纤维流动的时候, 纤维束和油水流不断的发生摩擦, 油水的不同张力和性质, 通过摩擦实现分离, 水中的小体积油滴有效的在纤维表层处凝结, 通过积累实现大油滴的形成, 同时在压力作用下, 液膜向纤维上方流动, 提高油水流速, 进而强化了聚结罐的分散传质功能。通过对不同物质的接触和分离, 当油水沿着纤维束流向出口的时候, 油相在表层强大的吸附力影响下, 实现罐面脱离。

2.2 针对油田特性设置的结构设计分析

大庆油田具有产油量高的特点, 所以在油水分离的过程中使用的结构设置相对来说比较系统和复杂。在聚结罐中对于混合分散式的反应分离过程根据油水界面更新特点, 在利用纤维束的油水分离基础上, 强化改性强化的纤维束, 加强油水两种不同物质的反映速率, 实现无搅拌的大面积分离萃取, 保障分离罐的有效奋力, 提高奋力效率。在分离过程中, 根据大庆油田的油质特征, 在选择聚结罐长周期及安全上, 所提出的标准各不相同。但是针对大庆油田的普遍性油水特征, 纤维材质的规则大致如下:接触液体的表层没有污染、纤维材质具有较强的抗腐蚀性、纤维的规格符合两相充分接触的原则、纤维具有较强的亲油性。

在实现聚结罐的设计中首先要合理的设计喷头, 经过细分填料的分布有效的达到流动截面的均匀分布, 同时液体通过与纤维束的接触, 形成一层较薄的油膜。在实现两相接触的外部套管中, 要利用大庆油田的油质, 实现纤维束的填充密度和处理计算。

2.3 大庆油田分离器中分离罐的设计分析

在大庆油田的纤维液膜油水分离器中分离罐是主要的构成部分, 通过隔油挡板的高度设计来限定液面, 根据油水的不同密度, 实现隔油挡板和隔水挡板的不同高度设计。在分离罐中, 隔水挡板必须要低于隔油挡板, 实现油水的分离。

3 纤维液膜油水分离器在大庆油田运用中的积极意义

当前, 大庆油田的油水分离技术和研究发展得到了进一步的深入, 油水分离器在油田中的科学运用不仅能有效的提高出油量, 提高油水分离效率还能较大的节约油田的投入成本, 增加经济效益。另外科学生态的油水分离过程, 还能一定程度的降低环境污染, 减少经济损失。

3.1 提高了大庆油田的油质

纤维液膜油水分离器将大庆油田的油水通过立信加压进入到聚结罐和分离罐中, 利用纤维束的亲油性实现油滴的凝聚, 实现油水分离。纤维液膜油水分离器具有较好的油水分离性能, 通常在100-500m g/L的基础上能够实现高达72%的油水分离率, 并且含油量可以控制在至少30mg/L, 所以, 通过纤维液膜油水分离器, 可以提高大庆油田的原油质量。

3.2 提高稀油水混合物的油水分离效率纤维液膜油水分离器在聚结罐中的纤

维束, 基于本身具有的亲油性进行设计的, 在实现油水分离过程中, 根据大庆油田的油水结构和密度进行规格设置, 从而最大限度的实现油水分流。在分离过程中, 油水混合物在流经分离器中过程, 首先利用聚结罐将混合物中的小油滴凝聚成大油滴, 在进入分离罐中, 科学的设置隔水挡板和隔油挡板, 根据油水的不同密度和性质, 最终实现油水的分离。

3.3 在节约成本的基础上实现环境保护

较大程度的实现油水分离, 将油水混合物中的油层分离出来, 不仅能够有效的提高大庆油田的经济效益, 而且纤维液膜油水分离器本身具有的环保性, 对油田的开采具有一定的帮助, 减少了油水分离过程中的浪费, 分离出来的污水与油层得到高效率的分离, 处理难度也相应的减小。并且, 纤维液膜油水分离器在处理油水分离过程中, 可以有效的缩短分离罐的沉降时间, 进而提高分离效率。但是, 在油水分离设备中, 纤维液膜油水分离器在处理密度比较低的油水混合物时相对来说, 效率更高。

4 结语

综上所述, 大庆油田中利用纤维液膜油水分离器处理密度较低的油水混合物。纤维束的亲油性, 较大面积的促进纤维束与油层的接触面, 可以最大限度的提高油水分离效率, 再利用油水之间的密度差能够较快的进行分流, 对大庆油田的经济效益提升具有积极意义。

摘要：大庆油田产油量较高, 在我国具有较高的经济地位, 对我国国民经济的发展具有极大的促进作用。提高大庆油田的油水分离效率, 在减少污水沉降罐数量的前提下, 有效提高油水分离减低能耗是当前提高大庆油田经济效益的有效途径。本文对纤维液膜油水分离器在大庆油田的应用进行分析, 就分离器的亲水性及滤料类型对分离效果的影响做出分析。

关键词：纤维液膜油水分离器,大庆油田,亲水性

参考文献

[1]张景红佘庆东.井下油水分离器淡出油田[J].《国外油田工程》2006年第4期, 2006.[1]张景红佘庆东.井下油水分离器淡出油田[J].《国外油田工程》2006年第4期, 2006.

[2]韩洪升夏楠彭元程思南.新型油水分离器提高含油污水处理效率的实验研究[J].《科学技术与工程》2011年23期, 2011.[2]韩洪升夏楠彭元程思南.新型油水分离器提高含油污水处理效率的实验研究[J].《科学技术与工程》2011年23期, 2011.

乳化液检测方法 第4篇

宝钢集团八钢公司轧钢厂冷轧分厂轧机乳化液是由97%~99%的软水加1%~3%的轧制油 (其主要成分为矿物油、油性剂、表面活性剂及极压剂、防腐剂、抗氧化剂等添加剂) 经强烈搅拌而形成的乳浊液, 一般为循环使用。在轧制过程中, 作为冷轧工艺冷却与润滑的载体, 乳化液一方面可以增加润滑、降低金属变形抗力、调节带钢板形;另一方面也起到对轧辊及轧件进行冷却防止热划伤、辊裂及粘辊的作用。其次, 可以提高轧后带钢表面清洁度、防止生锈并提高带钢表面质量。因此, 保证乳化液的各项理化指标有利于稳定生产和提高冷轧产品表面质量。

2 乳化液取样

2.1 取样点

取样的原则是获得喷入轧机的冷却液中具有代表性的样品。理想的取样点是在轧机喷射梁处引出的旁路。若轧机长时间停车后, 应在重新启动半小时以后再取样。取样时应保证取样管线经过了充分的冲洗。

2.2 取样量

每次使用两个1L的塑料容器平行取两个样品, 各约750ml。注意:取样量不应超过取样瓶的3/4。在盛放样品前将塑料容器彻底冲洗干净以避免造成污染。

3 乳化液检验方法

3.1 浓度检验

总浓度 (酸分离法) 测试步骤:

(1) 遵照取样说明中的指定方法提取乳化液样品。

(2) 视乳化液清洁程度决定是否需要向乳化液样品中加入少量 (2-3滴) 乳化剂, 加盖后用力振荡以去除粘附在取样容器壁上的油滴, 同时使乳化液样品形成均一稳定的乳化液。以确保所取样品均匀且具代表性并获得准确的测量结果。

(3) 迅速用100ml的量筒量取100ml稳定的冷却液样品, 然后倒入200ml浓度瓶中, 并用该量筒量取约40ml浓硝酸, 然后轻轻摇晃将量筒壁上粘着的乳化液残留冲掉, 最后倒入浓度瓶中, 轻轻摇匀。

注意取样过程中若乳化液的量超过100ml刻度, 应将量筒中的乳化液全部倒回样品瓶, 重新摇匀再量取, 不可只将过量的乳化液倒掉。

(4) 用同一量筒量取约40ml浓盐酸, 加入浓度瓶中, 此时浓度瓶中的液面应处于瓶颈以下, 以便于轻轻摇动浓度瓶, 混合均匀。

(5) 将浓度瓶置于95℃水浴中, 约30分钟后, 至下层水相透明, 上层油层清晰, 然后加入浓盐酸或脱盐水, 将瓶中液位提至刻度区中部。然后继续在水浴中加热约10分钟, 所有油滴均上浮后, 读取瓶颈处的油层厚度, 即为总油浓度。

读数前应注意观察瓶颈下部的瓶壁内是否粘有尚未上浮的油滴, 可以轻轻转动浓度瓶以使粘附的油滴全部上浮。油层下部若存在不透明的皂层时, 总油浓度应为油层厚度加上皂层厚度的三分之一。

3.2 pH检验

(1) 使用厂商推荐的标准缓冲溶液校准p H计。 (2) 遵照取样说明中的指定方法抽取轧辊冷却液样品。 (3) 将约300ml冷却液样品倒入分液漏斗。静置约15分钟, 旋开漏斗将约150ml下层液放入一个250ml的烧杯。尽量避免将非乳化油 (游离油珠) 放入烧杯。 (4) 分别向烧杯中插入p H计和温度探头。待读数稳定后记录读数值。 (5) 从盛放冷却液样品的烧杯中取出探头, 依次用异丙醇和除盐水冲洗。 (6) 将探头用柔软的棉纸擦干净后插回到电极保护液中。

3.3 电导率检验

(1) 依照厂商建议校准仪器。 (2) 将约300ml冷却液样品倒入分液漏斗。静置约15分钟, 旋开漏斗将约150ml下层液放入一个250ml的烧杯。尽量避免将非乳化油 (游离油珠) 放入烧杯。 (3) 将电导计探头伸入到冷却液样品中, 调节仪器到适当的量程 (详见厂商操作手册) 。 (4) 读取读数, 将读数乘以相应量程的转换因数, 记录结果。 (5) 从盛放冷却液样品的烧杯中取出探头, 用除盐水冲洗干净后用柔软的棉纸擦干。

3.4 皂化值检验

3.4.1 油的预处理——破乳萃取法

(1) 遵照取样说明中的指定方法用1升的采样瓶抽取约750ml冷却液样品。 (2) 将冷却液样品倒入1L烧杯并加入约20g氯化钠, 放入两粒玻璃珠。 (3) 将烧杯放在电炉上加热至沸腾。这将更加有利于冷却液分层为油、水两相。 (4) 一旦冷却液开始分层, 则将其转移到分液漏斗中, 静置15分钟直至完全分层。 (5) 冷至室温后, 加入100ml正己烷, 周期性地缓慢混合以释放增大的蒸汽压。将溶液静置分层。 (6) 液漏斗中的下层水相以及与之相接的一小部分油相排放掉。 (7) 滤漏斗中垫上滤纸, 接在分液漏斗下面, 将分液漏斗中的油/正己烷混合液放出, 混合液经滤纸过滤后流入250ml烧杯。 (8) 杯放在约95摄氏度的水浴中蒸发正己烷。直至所有的正己烷都被蒸发掉。若怀疑其中仍存在溶剂或水份, 可将烧杯放在电炉上短暂加热。 (9) 去除了正己烷和水份的纯净油样即可用于皂化值的测定。

3.4.2 皂化值的测定

(1) 用锥形瓶称取约3克 (精确至0.01克) 左右提取的油样, 然后加入20克 (精确至0.01克) 左右乙醇-氢氧化钾溶液。注意不要将油样滴在锥形瓶瓶壁上。 (2) 将锥形瓶放在加热装置上, 连在冷凝器上, 充水冷凝、回流45分钟。 (3) 45分钟后停止加热让锥形瓶冷却。 (4) 溶液冷却后用异丙醇冲洗冷凝器内壁, 然后取下锥形瓶, 用异丙醇冲洗内壁, 加入5滴酚酞试剂。 (5) 用0.5mol/L盐酸滴定溶液, 当溶液的深紫色彻底消失, 变为黄色或黄褐时达到滴定终点, 记录滴定所用盐酸量。

如果所取的乙醇-氢氧化钾溶液不是刚好20.00克, 则最终计算公式中的样品滴定盐酸量-VS由下式计算出:

VS=实际样品滴定盐酸量+ (20-所取的乙醇-氢氧化钾溶液质量) ×V0/20

(6) 按下列公式计算油样的皂化值。

皂化值的单位:mg KOH/g

有效油浓度= (100%-杂油百分含量) ×总油含量

3.5 灰份及含铁量的测定

(1) 在一干净坩埚中加入2~3粒玻璃珠, 放入马弗炉中, 800℃下煅烧1小时。 (2) 取出坩埚, 在干燥器中冷至室温, 称量其重量, 结果记为W1, 精确至0.0001克。 (3) 将测完浓度的乳化液样品摇匀, 称取约50克 (精确至0.01克) 乳化液至已在800℃恒重的坩埚中。 (4) 将装有乳化液的坩埚在加热盘上加热, 用一张定量滤纸盖住坩埚, 防止乳化液溅出, 将水分蒸干, 然后将滤纸放入坩埚中点燃。 (5) 燃烧结束后, 将坩埚移入800℃的马福炉中灼烧两小时。 (6) 取出坩埚, 在干燥器中冷却至室温, 称重, 结果记为W2, 精确至0.0001克。 (7) 灰份结果= (W2-W1) ×106/乳化液取样量, 单位为ppm。 (8) 在测完灰分的坩埚中加入25ml浓盐酸及适量蒸馏水。 (9) 将坩埚放在加热盘上小火加热, 直至铁粉全部溶解。 (10) 将坩埚中的溶液转移到一个250ml的锥形瓶中, 用少量蒸馏水冲洗坩埚, 将冲洗液并入同一锥形瓶中。加5~10滴5%的磺基水杨酸溶液。 (11) 用20%的氢氧化钠溶液调节烧杯中的溶液p H值到1.8左右 (用p H计测量) , 此时溶液颜色为暗紫色。若氢氧化钠过量, p H值大于2, 可用稀盐酸调节。 (12) 用0.05mol/L的EDTA溶液缓慢滴定, 颜色由紫色到黄绿色为滴定终点。 (13) 按下列公式计算乳化液中的铁含量:

式中, A-滴定所消耗的EDTA溶液的毫升数;B-EDTA溶液的摩尔浓度 (mol/L) ;C-测定灰分所用的乳化液的量 (g)

4 结束语

随着实际生产中的不断积累经验, 八钢冷轧分厂对工艺冷却润滑的认识将进一步深入, 控制乳化液就是要努力控制好乳化液的理化指标, 而控制乳化液理化指标就是要通过稳定准确的检测手段及时监控和调整, 这样才能有效的降低轧制油消耗, 保证带钢板形良好、表面清洁度好, 生产出合格的产品。

摘要：保证乳化液的各项理化指标有利于稳定生产和提高冷轧产品表面质量。控制乳化液理化指标就是要通过稳定准确的检测手段及时监控和调整, 这样才能有效的降低轧制油消耗, 保证带钢板形良好、表面清洁度好, 生产出合格的产品。

油水乳化液 第5篇

三元复合驱技术提高了原油采收率, 但三元复合驱中的化学剂使采出液形成了稳定的油包水型乳状液, 从而使油水分离变得困难。加入的碱与原油中的酸性组分 (胶质和沥青质) 反应, 形成了聚集在油水界面的活性物质, 导致水包油型乳状液的形成。这种乳状液的稳定性取决于在界面处含有碱-油表面活性体系的油层的浓度, 也取决于形成界面活性泡沫的原油中潜在的酸的浓度。

原油是一种由脂肪烃、芳香烃、氧、氮以及硫化物等物质, 如胶质和沥青质, 组成的一种混合物。界面活性物质来自于原油中的胶质和沥青质, 胶质和沥青质都是聚合体, 含有聚合芳香结构, 拥有直接的结构类似物。测试表明:胶质和沥青质的组分及大小不同, 所含有的官能团也不同。胶质分子比沥青质分子小, 沥青质分子含有大小不同的芳香烃环。与胶质相比, 沥青质含有的稠芳香环比较大。油包水型乳状液的稳定性取决于界面活性物质的分子结构。大小、芳香度、羰基和其他官能团的类型都对乳状液的稳定性产生很大的影响。

John Sjoblom和他的合作者在“北海原油的油包水型乳状液”的文章中, 研究了乳状液的不同方面, 例如乳状液的稳定性、失稳、界面活性物质的分离、介电性质和模拟体系的设计。此外, 还通过研究界面活性组分的化学改善、人工和自然老化来进一步了解分子性质对油包水型乳状液的影响。

本文重点研究碱与原油中各组分的长时间反应, 来理解水包油型乳状液的稳定性。为此, 技术人员首先分离原油中的脂肪烃、饱和烃、芳香烃、胶质和沥青质, 在不含任何添加剂的航空煤油中配制模型油, 然后测定原油与碱溶液的界面张力和界面剪切黏度。为了研究原油乳状液各组分的性质, 还需测量各种组分的酸值、元素组成、相对分子质量和官能团。

2 原油组分的分离

应用两种不同原油和两种不同化学剂做了两个三元复合驱试验。

2.1 试验1

三元复合驱中采用的化学剂为石油磺酸盐、碳酸钠和部分水解聚丙烯酰胺。沥青质从原油中的分离通过戊烷沉淀来实现, 饱和烃用石油醚来提取, 芳香烃用苯来提取, 胶质使用苯/乙醇和单独使用乙醇提取两种样品。分离方案如图1所示。

来自炼厂的不含任何添加剂的航空煤油被用来作为模型油的分散介质。将模型油与碳酸钠溶液按油水比为2∶8的比例混合来制备模拟乳状液, 通过测量从乳状液中分离出的水来测定乳状液的稳定性。从模拟乳状液中提取由原油和碳酸钠溶液形成的界面活性物质来研究碱对各组分乳状液性质的影响。

2.2 试验2

三元复合驱中采用的化学剂为烷基苯磺酸盐、氢氧化钠和部分水解聚丙烯酰胺。原油中沥青质的分离是通过戊烷沉淀来实现的, 沥青质中的脂肪烃被戊烷提取出来。分离方案如图2所示。

表1为两种试验原油的组分。

表2中的数值清楚地表明试验1原油中各组分的酸值随相对分子量的增加而增加, 相对分子质量增加的顺序为:饱和烃<芳香烃<胶质<沥青质。而各组分的氢/碳比随着相对分子质量的增加而减小。上述事实表明:与其他组分相比, 沥青质分子是一种很大的多芳香烃, 并含有高浓度的酸烃。以前的研究表明:很多沥青质组分中的大多数酸烃来自多酚基, 这些烃与类似于氢氧化钾的碱反应, 可转化成盐。

3 结果与分析

3.1 试验1

表3中的数据表明:模型油与碱溶液之间的界面张力低于同样的模型油与蒸馏水之间的界面张力, 这一结论对本研究中的所有模型油都是适用的。它证明了原油中的所有组分与碳酸钠反应都会形成界面活性物质, 这些物质聚集在油水界面, 降低了界面张力。

我们还注意到一个现象:沥青质模型油与碱溶液之间的界面张力低于原油模型油与碱溶液之间的界面张力。碱与沥青质的反应看起来对界面活性物质的形成有重要意义, 而原油模型油不但含有沥青质, 还包括脂肪烃的其他物质。

如图3所示, 沥青质模型油与碳酸钠溶液之间的界面剪切黏度在所测量的体系中具有最高值。沥青质模型油和碱溶液之间的界面压力也是如此 (见表3) 。这就说明了由沥青质和碳酸钠溶液反应形成的界面膜具有很高的机械强度, 可以提高乳状液的稳定性。

乳状液的稳定性随着时间的延长而增加, 9天过后, 就再也没有可以从乳状液中分离的水了。因为两个不同的过程, 界面流变性在滞留时间内增强。分子状泡沫形成并聚集在泡沫水界面是乳状液最初具有稳定性的原因。这些分子是离子化的。这些离子和非离子酸性基形成了烃连接, 导致了酸性泡沫的形成。在界面处形成的这些酸性泡沫成为界面流变性增强的原因。

通过比较研究:用同样方法测试的饱和烃、芳香烃和胶质模型油甚至在反应两个月后, 都不能形成稳定的乳状液。

3.2 试验2

试验使用浓度为5%的脂肪烃模型油和浓度为0.6%的氢氧化钠溶液。在反应的第一天, 界面张力增加, 从第二天开始稳步降低。在第一周内降低了43.5%, 在接下来的8周内, 界面张力缓慢降低。

在第一天里界面张力突增的原因还不是很清楚。第一天以后界面张力的降低是因为脂肪烃中脂肪酸向脂肪酸钠盐的转化, 这些分子被氢氧化钠溶液和脂肪烃模型油形成的界面吸收, 引起了界面张力的降低。这种趋势在第一周内发生, 脂肪酸分子从脂肪烃模型油中耗尽。

在氢氧化钠和脂肪烃的长时间接触下, 可能发生了长链脂肪烃氧化成长链脂肪酸。这些酸会转化成泡沫分子, 脂肪烃长链氧化成脂肪酸是一个缓慢的过程, 因此, 界面张力缓慢降低。

在第一周内, 脂肪烃模型油和氢氧化钠溶液的界面剪切黏度的变化如图4所示, 剪切黏度的增高再一次验证了界面活性物质形成的事实。而且, 模型油和氢氧化钠溶液的界面剪切黏度随着剪切速率的提高而降低。这表明了界面活性物质在脂肪烃模型油和氢氧化钠溶液的界面处形成了网络结构, 剪切速率的提高破坏了网络结构, 导致了界面黏度的相对降低。

图5为与模拟乳状液稳定性有关的实验结果。很明显, 乳状液的稳定性随反应时间的延长而增强。反应过程中, 油包水型乳状液转化成水包油型乳状液, 原因是含有长链烃的脂肪酸聚集在界面处, 有助于乳状液的转型。

4 结论

(1) 与其他组分相比较, 试验原油中的沥青质有更多大的极性酸性物质, 这些特征同样也适用于任何一种原油中的沥青质。沥青质中的界面活性物质的化学性质是低界面张力形成的原因, 因为这些物质带有羧基和酚基的稠芳香分子。

界面活性物质有助于油水乳状液的形成, 这些物质在水珠周围形成了比较硬的膜, 阻止了水珠的合并。界面膜的机械强度随着油藏中碳酸钠在界面形成泡沫的滞留时间的延长而增强。

(2) 研究表明, 即使在没有沥青质的情况下甚至也能形成稳定的乳状液, 模型油中的羧酸是乳状液稳定的原因。

由于原油中羧酸的溶解或二次氧化形成的羧酸溶解, 油藏中的三元复合驱为界面活性泡沫的形成提供了足够长的时间, 这些界面活性分子是油包水型乳状液稳定的原因。

(3) 在三元复合驱过程中形成的油/水乳状液与油藏中原油的类型无关。在三元复合驱中, 用碳酸钠作为碱和原油中的胶质与沥青质反应, 导致稳定的乳状液的形成, 因为碳酸钠溶液和沥青质/胶质反应生成了界面活性泡沫。用氢氧化钠作为碱与含有大量石蜡的原油能形成稳定的乳状液, 是由于在油藏的滞留期间形成了羧酸钠盐。

资料来源于美国《Colloids and Surfaces》2006、《Fuel》2004

摘要：在三元复合驱中, 加入的碱与原油中的组分发生反应, 使油水形成稳定的乳状液, 所以油水分离变得比较困难。通过研究碱溶液与模型油形成的油水乳状液的稳定性表明, 用碳酸钠作为碱, 和原油中的胶质及沥青质反应, 生成了界面活性泡沫。用氢氧化钠作为碱, 在油藏滞留的时间里形成了羧酸钠盐。