Evaluation of Various Factors Affecting Demulsifier Performance
Authors: Ахметшина Э.И. , Космачева Т.Ф. , Губайдулин Ф.Р. , Судыкин С.Н. 
Published: July 2024

В статье приведены результаты исследований взаимосвязи между свойствами эмульсий и эффективностью действия деэмульгаторов. Одной из задач исследований была оценка влияния на эффективность разделения эмульсии ионной силы солевого раствора в составе эмульсии. Показано, что эффективность деэмульгаторов выше в эмульсиях, вода в составе которых содержит ионы солей, при этом пропорциональной зависимости между величиной ионной силы и деэмульгирующей активностью ПАВ при разном солевом составе воды не проявляется. Для оценки того, как соотносится величина межфазного натяжения с деэмульгирующей активностью, определена его величина в зависимости от концентрации для различных ПАВ при адсорбции их из воды (дистиллированной и минерализованной), нефтяной фазы и эффективность при разделении эмульсии с минерализованной и дистиллированной водой. Снижение межфазного натяжения на границе нефти и воды до низких значений не приводит к эффективному разделению эмульсии при использовании ПАВ, не являющихся деэмульгаторами. Одним из проявлений взаимодействий на поверхностях раздела различных фаз является дзета-потенциал (электрокинетический потенциал), который, следует считать одной из важнейших характеристик агрегативной устойчивости эмульсий. Динамика дзета-потенциала является индикатором эффективности воздействия различных добавок на изменение устойчивости эмульсий и позволяет контролировать процесс флокуляции в целом: высокие его значения свидетельствуют о невысокой вероятности флокуляции, а уменьшение соответственно - о большей вероятности сближения частиц друг с другом и последующей флокуляции. Поверхностно-активные вещества приводят к снижению дзета-потенциала, причем определённые концентрации ионов солей и ПАВ в пресной воде приводят к соизмеримым изменениям величины дзета-потенциала.

The paper presents the results of studies looking at the link between emulsion properties and demulsifier performance. One of research objectives included evaluating the effects of ionic strength of brine solution in the emulsion on the efficiency of emulsion breaking. It has been demonstrated that demulsifiers better perform in emulsions containing salts. At the same time, the ionic strength and demulsifying activity of surfactants do not exhibit a proportional relationship for different salt composition of water. To evaluate the correlation between interfacial tension and demulsifying activity of surfactants, the interfacial tension was determined as a function of concentration for different surfactants at their adsorption from water (distilled and mineralized) and oil phase with demulsification performance in emulsions consisting of distilled and mineralized water. Reduction of oil/water interfacial tension to low values does not result in high demulsification performance when using surfactants which are not demulsifiers. The interactions at phase interfaces are manifested through zeta-potential (electrokinetic potential) which should be considered as one of the principle characteristics of aggregative stability of emulsions. The behavior of zeta-potential indicates the efficiency of various additives in changing the stability of the emulsion and enables to wholly control the flocculation process. Thus, high zeta-potential implies low probability of flocculation whereas reduction of its value suggests higher probability for the particles to approach each other and clump together into a floc. Surfactants reduce zeta-potential with certain concentrations of salt ions and surfactants in fresh water providing proportionate changes of zeta-potential.