3. Основные методы разрушения нефтяных эмульсий типа в/н

Для обезвоживания и обессоливания нефти известно сравнительно много методов. Все они предназначены для разрушения защитной «брони» на капельках воды и снижения вязкости нефти, в результате чего создаются благоприятные условия для разделения эмульсии на «чистую» нефть и «чис­тую» воду вследствие большой разницы в их плотностях.

В настоящее время применяются следующие основные методы разру­шения нефтяных эмульсий типа В/Н: гравитационное холодное разделение, внутритрубная деэмульсация, центрифугирование, фильтрация, термохими­ческое воздействие, электрическое воздействие и различные сочетания пере­численных методов.

Гравитационное холодное разделение. Гравитационное разделение эмульсии, осуществляемое, как правило, в сырьевых резервуарах, применяется в том случае, когда нефть и вода не подвергаются сильному перемешиванию и когда содержание пластовой воды в нефти достигает примерно 60%.

Внутритрубная деэмульсация широкое распространение получила со­всем недавно в связи с появлением высокоэффективных деэмульгаторов (ди­проксамина - 157, дисолвана - 4411 и др.).

Пример 26. Образец вулканизата массой 1,7564 кг, изготовленный на основе синтетического каучука СКН-26, поместили в бензол. Через 24 ч выдержки при 25°С масса этого образца стала равной 5,3921· 10^-2 кг. Рассчитайте степень набухания этого вулканизата в бензоле при указанных условиях.

Решение. Искомую величину рассчитываем по формуле:

α = (m – m₀)/ m₀

α = (5,3921 · 10^-2 - 1,7564 · 10^-2)/(1,7564 · 10^-2) = 2,07 = 207%.

Пример 27. Характеристическая вязкость раствора образца синтетического каучука СКИ-3 в толуоле при 20°С равна 4,62 · 10^-3 м³/моль. Рассчитайте среднюю молярную массу этого каучука в условиях испытания. Постоянные k и α уравнения Штаудингера принять равными 5,14 · 10^-5 моль/м³ и 0,67.

Решение. Искомую. величину рассчитываем по формуле:

[η] = kM^α,

преобразуя которую, имеем:

= 824,0 кг/моль.

Пример 28. По нижеприведенной зависимости осмотического давления, измеренного при 25°С, от концентрации полистирола в бензоле рассчитайте среднюю молярную массу полимера при условиях опыта:

ρ_i, кг/м³ 1,660 4,170 6,570 9,180 11,38 13,36

π_i, Па 46,3 120,9 197,8 287,3 374,0 465,0

Решение. Рассчитаем значения π_i/ ρ_i, соответ­ствующие указанным в задаче концентрациям раство­ров испытуемого полимера:

ρ_i, кг/м³ 1,660 4,170 6,570 9,180 11,38 13,36

π_i/ ρ_i, (Па · м³)/кг 27,9 29,0 30,1 31,3 32,9 34,8

По полученным данным строим график зависимости π_i/ ρ_i, (рис. 17). Соединив точки на графике усредняющей прямой и продолжив ее до пересечения с осью ординат, находим значение RT/М. В данном случае оно равно 27,1 (Па · м³)/кг. Отсюда имеем:

М = RT/( π/ρ)₀ = 8,314 · 298/27,1 = 91,4 кг/моль,

где ( π/ρ)₀ - длина отрезка оси ординат, соответствующая точке пересечения построенного графика с этой осью.

Рис. 17

Задача 32. Образец резины массой т₀ поместили в растворитель Р. Через 24 ч выдержки при 20°С масса этого образца стала равной т. Рассчитайте степень набухания испытываемой резины в указанном растворителе Р

Вариант	Р	т0	т
1	Масло «К»	3,478	3,652
2	Бензин	2,846	3,700
3	Керосин	2,647	3,044
4	Газойль	2,186	2,405
5	Масло «К»	3,682	3,792
6	Бензин	2,925	3,656
7	Масло «К»	4,212	4,263
8	Бензин	2,437	2,681
9	Керосин	3,415	3,832
10	Газойль	3,205	3,473

Задача 33. Образец натурального каучука объемом, равным 1,094 · 10^-4 м³, поместили в растворитель. Через 48 ч выдержки при 20°С объем этого образца стал равным V:

Рассчитайте значения степени набухания каучука в указанном растворителе. К какому из них из них каучук лиофилен, а к какому – лиофобен?

Вариант	Растворитель	V (Объем образца)
1	тероуглерод	9,204 · 10-4 м3
2	толуол	8,494· 10-4 м3
3	ксилол	7,444 · 10-4 м3
4	бензол	6,954 · 10-4 м3
5	диэтиловом эфир	4,524 · 10-4 м3
6	этилацетат	1,424 · 10-4 м3
7	ацетон	1,244 · 10-4 м3
8	уксусная кислота	1,214 · 10-4 м3
9	этиловый спирт	1,119 · 10-4 м3
10	вода	1,099 · 10-4 м3

Задача 34. Характеристическая вязкость раствора образца полимера А в растворителе В при Т°С равна [η] м³/моль. Рассчитайте среднюю молярную массу полимера в данном растворителе. Постоянные уравнения Штаудингера принять равными k (моль/м³) и α.

Вариант	А	В	Т	[η]	k · 105	α
1	Ацетилцеллюлоза Натуральный каучук	Ацетон Толуол	25 20	1,40 · 10-3 4,41 · 10-3	4,30 5,14	0,82 0,67
2	Найлон Нитроцеллюлоза	Муравьинаякислота Ацетон	25 25	1,12 · 10-3 6,86 · 10-3	15,90 4,46	0,72 0,90
3	Перхлорвиниловая смола Полибутадиен	Циклогексан Толуол	25 25	1,16 · 10-3 7,40· 10-4	6,45 2,16	0,67 0,64
4	Поливинилацетат Поливинилацетат	Ацетон Бутанон	50 25	1,75 · 10-3 1,62 · 10-1	2,87 304	0,67 0,62
5	Поливинилацетат Поливинилацетат	Хлороформ Бензол	25 25	5,61 · 10-3 2,93 · 10-3	8,77 7,18	0,71 0,70
6	Поливинилметакрилат Поливиниловый спирт	Хлороформ Вода	50 50	2,37 · 10-3 1,11 · 10-3	1,41 6,04	0,82 0,67
7	Полиизобутилен Полиметилметакрилат	Диизобутилен Бензол	20 20	1,91 · 10-3 1,17 · 10-2	2,99 6,79	0,64 0,77
8	Полистирол Полистирол	Толуол Тетрахлорметан	20 20	2,44 · 10-3 1,66 · 10-1	1,61 18,0	0,70 1,00
9	Полистирол Полиформальдегид	Бензол Хлороформ	25 20	2,12 · 10-3 3,84 · 10-3	2,68 24,0	0,62 1,00
10	Целлюлоза Этилцеллюлоза	Медноаммиачный раствор Анилин	25 25	6,90 · 10-3 2,38 · 10-3	2,29 9,97	0,81 0,72