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利用破乳剂评选仪优化破乳剂配方的方法
发布时间:2026-02-02 07:46:08 浏览:6次
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破乳剂评选仪是破乳剂配方优化的核心设备,其核心优势在于可精准模拟现场实际工况(如电场强度、温度条件等),快速、定量表征破乳效果。

通过科学的试验流程设计与精准的数据解读,可实现最优配方的高效筛选及组分比例的精准调整,有效解决传统热化学评选法试验效率低、试验

结果与实际生产脱节的问题,显著提升配方优化的效率与可靠性。具体优化方法分为以下5个关键步骤,兼顾实操性与科学性,可直接适配实验

室研发与现场生产应用需求。


一、前期准备:校准仪器与统一试验基准

配方优化的前提是保障试验条件的统一性及仪器数据的精准性,避免因仪器误差或基准不一致导致优化方向偏差,为后续所有试验工作提供可靠

基础。

1.  仪器校准与参数预设:优先选用可同时评选多种破乳剂及不同加剂量、具备电压可调与温度可控功能的破乳剂评选仪(如DPY-3型)。试验前

需严格校准仪器的温度控制精度(确保温度控制误差≤±1℃)、电场强度调节功能及数据采集系统,确认仪器输入输出电压、电流等参数符合既

定技术指标;随后将仪器预热至预设温度(如75℃条件下预热时长约为15分钟),确保仪器处于稳定运行状态。同时,需严格参照现场实际工况

(如炼厂电脱盐工艺参数),预设电场强度(无级调节)、加热温度(室温~180℃可按需设定)、试验时间等核心参数,确保试验条件与现场生

产工况高度一致,提升优化配方的现场适配性。

2.  样品与试剂准备:采集具有代表性的乳状液样品(如原油乳化液),严格保持其原始特性(如含水量、含盐量、粘度等)不被破坏;筹备候选

破乳剂组分(如聚醚类、树脂类等)、去离子水等试剂,明确各组分的纯度、分子量等关键技术指标。此外,需借助高剪切乳化机实现油水充分

混合,精准模拟现场乳化状态,确保试验用乳状液的均匀性,有效规避手工搅拌所引发的试验误差。

3.  空白对照试验:设置空白对照组(不添加任何破乳剂),在预设的仪器参数条件下开展平行试验,详细记录乳状液的自然分层速度、脱出水量、

下水中氯离子含量等核心指标,建立统一的破乳性能评价基准,为后续配方效果对比提供可靠参考依据,保障后续优化结果的科学性与准确性。


二、第一步:高通量初筛,淘汰无效配方组分

本阶段核心目标为快速缩小配方优化范围,充分发挥破乳剂评选仪的高通量优势(可同时评选6种破乳剂或同一种破乳剂的6种加剂量),高效剔除

破乳效果不佳的组分,降低后续精细优化工作的工作量与研发成本。

1.  单组分筛选试验:将各候选破乳剂组分分别按相同浓度(如500mg/L)加入等量乳状液样品中,充分搅拌均匀后,分别注入仪器的6个离心瓶

(或样品瓶),放入评选仪内,在预设参数条件下开展平行试验。试验过程中,通过仪器的实时数据监测功能,精准记录各组分的破乳关键指标,

包括脱水速率(单位时间脱出水量)、脱水率(最终脱出水量占总含水量的比例)、界面清晰度、下水中氯离子含量等,同时密切监测电场中电流

变化情况,防止电流超过60mA引发试验异常。

2.  初筛判定标准:以空白对照组为评价基准,筛选出脱水率高、脱水速率快、界面清晰、下水中氯离子含量低(表明脱盐效果优良)的1-3种优势

单组分。对于脱水率低于基准值、分层不明显或破乳后出现二次乳化的组分,予以直接淘汰;重点留存破乳效率优异、与乳状液相容性良好的组分,

为后续复配优化工作奠定坚实的技术基础。


三、第二步:复配试验,优化组分比例与协同效果

单一破乳剂组分通常难以适配复杂乳状液体系的破乳需求,通过组分复配可实现不同组分间的协同增效,显著提升破乳综合性能。本阶段需借助破

乳剂评选仪的精准调控功能,优化优势组分的复配比例,筛选出协同效果最优的配方组合。

1.  复配比例设计:采用梯度变量法,固定复配总浓度(如500mg/L),逐步调整优势单组分的复配比例(如A组分:B组分=1:4、2:3、3:2、4:1),

设计多组复配配方,确保覆盖不同比例范围,全面探究组分间的协同效应及比例对破乳效果的影响规律。

2.  复配配方测试:将各组复配配方分别加入乳状液样品中,按照统一操作流程放入破乳剂评选仪开展平行试验,严格控制搅拌强度、电场作用时间

(可分弱电场、强电场阶段设定)等变量,确保试验条件的一致性。通过仪器精准记录各组配方的破乳指标,重点关注脱水速率、脱水率的提升幅度,

同时监测破乳过程的稳定性(如是否出现二次乳化、界面是否稳定),对比单一组分与复配配方的破乳效果差异,明确组分间协同作用的强弱。

3.  比例优化:以破乳效率(脱水率、脱水速率)、脱盐效果(下水中氯离子含量)为核心评价指标,结合破乳稳定性,通过系统数据分析明确复配

比例的最优区间。例如,若A组分侧重快速破乳、B组分侧重提升破乳稳定性,可通过仪器监测数据精准确定两者的最佳配比,实现“快速破乳+稳

定分层”的双重目标,同时初步确定复配配方的基础浓度范围。


四、第三步:精细化调控,优化关键影响因素

在确定最优复配比例的基础上,结合破乳剂评选仪的参数调控优势,进一步优化配方浓度、试验工况适配性等关键影响因素,确保优化后的配方在不

同现场工况下均能保持优异的破乳性能,同时最大限度降低破乳剂使用成本。

1.  配方浓度优化:固定复配比例,设置不同的配方浓度梯度(如200mg/L、300mg/L、400mg/L、500mg/L、600mg/L),通过破乳剂评选仪开展

平行试验,详细记录各浓度下的破乳指标。筛选出“破乳效果达标(如脱水率≥95%、脱后含盐<0.3%)且浓度最低”的最优浓度,既保障破乳性能满

足生产需求,又有效降低破乳剂使用成本,避免浓度过高造成的试剂浪费或二次污染,同时明确浓度对破乳效果的影响规律(如浓度过低易导致破乳不

彻底、浓度过高可能引发乳化加剧)。

2.  工况适配性优化:模拟现场可能出现的工况波动(如温度变化、乳状液含水量波动、电场强度变化),通过破乳剂评选仪调整对应试验参数,测试

最优复配配方在不同工况下的破乳效果。例如,调整仪器加热温度(如从40℃升至100℃)、改变乳状液含水量、调节电场强度,记录配方的破乳指标

变化,针对性优化配方组分比例或添加辅助组分(如助破乳剂),提升配方的抗干扰能力和工况适配性,确保其能够适应现场原油性质多变的特点,有

效解决现场工艺中破乳效果不稳定的技术难题。

3.  破乳机理辅助分析:借助破乳剂评选仪提供的高精度数据(如电场电压、电流变化波形图、温度实时数据),深入分析最优配方的破乳机理,无论

是通过破坏油水界面膜、促进液滴聚并,还是通过电中和作用加速油水分离,均可为后续配方的进一步优化提供坚实的理论支撑,实现“数据指导配方

调整”,提升优化工作的科学性,规避盲目试验。


五、第四步:验证试验,确保配方可靠性与实用性

优化后的配方需经过多次重复验证和放大适配性测试,有效规避试验偶然性,确保其能够稳定应用于实际生产,实现实验室试验数据与现场生产效果的

无缝对接。

1.  重复性验证:将优化后的最优配方,在相同的仪器参数和试验条件下,开展3-5次平行重复试验,详细记录每次的破乳指标。若各次试验的脱水率、

脱水速率、脱盐效果等指标偏差较小(相对偏差≤5%),表明配方的重复性良好,破乳性能稳定;若偏差较大,需重新检查仪器运行状态或调整配方比

例,直至达到稳定标准,确保配方性能的一致性。

2.  对比验证:将优化后的配方与现有工业用破乳剂配方,在破乳剂评选仪中开展对比试验,精准模拟现场实际工况,全面对比两者的破乳效率、脱盐效

果、破乳稳定性、使用成本等核心指标。若优化后配方的综合性能优于现有配方(如脱水速率提升30%以上、使用成本降低15%以上),则表明优化工作

达到预期效果;若未达到预期目标,需返回上一步,重新调整复配比例或浓度,直至满足实际生产需求。

3.  现场适配验证:将优化后的配方进行小批量现场试验,结合破乳剂评选仪的现场适配优势(体积小、便于携带,可用于现场服务),实时监测现场破

乳效果,对比实验室试验数据与现场生产数据的差异,微调配方参数,确保配方能够完全适配现场实际工况,最终形成可工业化应用的最优破乳剂配方,

实现实验室研发与现场应用的无缝对接。


六、优化过程关键注意事项

1.  变量控制:每次试验仅改变一个变量(如组分比例、浓度、仪器参数),其余试验条件保持完全一致,有效规避多变量干扰导致的数据偏差,确保每

个优化步骤的针对性和试验数据的可靠性,该原则为配方优化工作的核心原则之一。

2.  仪器维护:试验过程中需定期清洁加热底座上的电极和同轴电极表面,检查离心瓶(样品瓶)加热孔中的缓冲垫,保障仪器正常运行;试验结束后,

需用自来水将电极降温至适宜温度,再旋转放水阀,避免仪器故障影响试验效果;若电流表显示数值超过60mA,应及时降低高压,若问题无法解决,需

联系厂家加装特殊电路,以适配不同性质的原油样品。

3.  数据记录与分析:详细记录每次试验的仪器参数、破乳指标(脱水率、脱水速率、界面状态、氯离子含量等),借助仪器的数据打印功能留存试验原

始数据,通过系统数据分析明确配方优化规律,规避盲目试验,显著提升优化效率;同时建立完善的数据档案,为后续配方迭代优化提供参考依据。

4.  安全性:操作过程中需严格遵守仪器操作规程,重点做好高压电场(0~6000V)和高温(最高180℃)的安全防护工作,严防触电、烫伤等安全事故

的发生;妥善存放破乳剂试剂,防止试剂泄漏或环境污染,确保试验工作安全、有序、规范开展。

综上,利用破乳剂评选仪优化破乳剂配方,核心是依托仪器“模拟现场工况、高通量测试、高精度数据采集”的核心优势,遵循“初筛-复配-精细化调

控-验证”的层层递进流程,以破乳效率、脱盐效果、稳定性和使用成本为核心评价指标,结合科学的变量控制和数据解读,最终实现破乳剂配方的高效

优化,使其完全适配现场生产需求,同时大幅降低研发成本和试验周期——相比传统热化学方法,优化效率可提升3倍,能耗仅为其十分之一。


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