硅油消泡劑在石油行業(yè)用得十分廣泛,已成為生產(chǎn)過程中不可缺少的一個重要助劑。由于鉆井液中大量使用強起泡性便面活性劑,不僅抽提原油離不開消泡劑,在原油精煉的后工序中,同樣也須使用消泡劑。首先在原油蒸餾過程中需要使用硅油消泡劑,其次,由塔頂脫出的氣體或從氣井出來的天然氣中,均含有H2S、CO2等雜質(zhì),當使用乙醇胺或(HOCHMeCH2)2NH作H2S吸收液循環(huán)運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生大量泡沫,影響生產(chǎn)正常進行。若在胺液中加入硅油消泡劑,即可實現(xiàn)率的連續(xù)運轉(zhuǎn)。
消泡原理:
1.泡沫局部表面張力降低導致泡沫破滅
該種機理的起源是將高級醇或植物油撒在泡沫 上,當其溶入泡沫液,會顯著降低該處的表面張力。因為這些物質(zhì)一般對水的溶解度較小,表面張力的降低于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強烈地向四周牽引、延伸,后破裂。
2.消泡劑能破壞膜彈性而導致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會向氣液界面擴散,使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復膜彈性的能力。
3.消泡劑能促使液膜排液,因而導致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性,添加一種加速泡沫排液的物質(zhì),也可以起到消泡作用。
4.添加疏水固體顆粒可導致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進入水相,從而起到消泡的作用。
5.增溶助泡表面活性劑可導致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì),可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。
6.電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層而導致氣泡破滅
對于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液,加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
有機硅消泡劑系由硅脂、乳化劑、防水劑、稠化劑等配以適量水經(jīng)機械乳化而成。其特點是表面張力小,表面活性高,消泡力強,用量少,成本低。它與水及多數(shù)有機物不相混溶,對大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡。它具有較好的熱穩(wěn)定性,可在5℃-150℃寬廣的溫度范圍內(nèi)使用;其化學穩(wěn)定性較好,難與其他物質(zhì)反應,只要配置適當,可在酸、堿、鹽溶液中使用,無損產(chǎn)品質(zhì)量;它還具有生理惰性LD250g/Kg鼠,通常用于食品和醫(yī)藥行業(yè)。它對所有氣泡體系兼具有抑泡、破泡功能,隸屬廣譜型消泡劑范疇。它被廣泛用于洗滌劑、造紙、紙漿、制糖、電鍍、化肥、助劑、廢水處理等生產(chǎn)過程中的消泡。在石油工業(yè)中,它被大量用于天然氣的脫硫,加速油氣分離;它還被用于乙二醇的干燥、芳香烴的萃取、瀝青的加工、潤滑油的脫蠟等裝置中控制或抑制氣泡。在紡織工業(yè)中,它用于染色、精練、上漿等過程中的消泡;在化學工業(yè)中它被用于合成樹脂、膠乳、涂料、油墨等過程中的消泡;在食品工業(yè)中它被用于各種濃縮、發(fā)酵、蒸餾過程的消泡??蓪⒐柚吭阱伇谏?、出口處或涂在金屬網(wǎng)上,進行消泡。將硅脂配成溶液,可用于油相系統(tǒng)消泡。將硅脂加低粘度硅油配成水乳液,可用于多種水相系統(tǒng)消泡。在醫(yī)學上,通常用于患者術(shù)前、X光和胃鏡檢查前清除臟器或胃內(nèi)器官的脹氣。
消泡劑大致可分兩類:一類能消除已產(chǎn)生的氣泡,如乙醇等;另一類則能抑制氣泡的形成如乳化硅油等。中國許可使用的消泡劑有乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯