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经过国内外数十年的气田开发实践,广泛应用的泡沫排水工艺的末端有一个重要环节是在进入分离器前干净井筒返出的泡沫,以保证气水正常分离和泡沫不进入后续流程。如果泡沫不彻底,会造成一系列的危害,如影响仪表计量、北京海淀本地增加管输压力等,严重的甚至造成增压机熄火、北京海淀同城脱水塔损坏,导致巨大的经济损失。
目前现场主要采用加注消泡剂的方法进行消泡,消泡剂其作用机理主要体现在3个方面:(1)消泡剂分子侵入气泡液膜,顶替原有起泡剂活性剂分子,降低局部表面张力,产生收缩力,扯拽破裂气泡;(2)破坏界面膜弹性,使液膜失去自修复能力,泡沫破裂更容易;(3)降低液膜黏度,增加液膜排液变薄速度,气体透过性,加速泡沫破灭。
消泡剂通过多种机制有效地控制和不需要的泡沫。这些机制主要包括:降低表面张力。消泡剂添加到泡沫体系中,能够显著降低体系的表面张力,从而导致泡沫破裂。这是因为消泡剂通常在水中的溶解度较小,所以它们集中在气液界面,使得表面张力在局部降低,而周围的表面张力几乎没有变化。这种张力差异导致泡沫破裂。破坏膜弹性。消泡剂会向气液界面扩散,干扰具有稳泡作用的表面活性剂的正常功能,从而减弱泡沫膜的弹性,导致气泡破灭。促进液膜排液。消泡剂能加速泡沫液膜中液体的排泄,导致液膜变薄直至破裂。泡沫排液的速率可以反映其稳定性,因此加速泡沫排液的物质也有消泡效果。添加疏水固体颗粒。在气泡表面添加疏水固体颗粒,如某些油脂类物质,可以吸引表面活性剂的疏水端,使其产生亲水性并进入水相,从而破坏泡沫稳定性。
造纸、北京海淀附近涂料、北京海淀纺织、北京海淀附近食品及石油化学等行业中,由于种种原因,会产生大量的泡沫,严重影响生产效率和质量。控制泡沫的有效途径就是加入消泡剂。消泡剂的作用机理:
(1)消泡剂微滴浸入液膜扩展,顶替原来的液膜表面上的溶剂,降低此处的表面张力,使得液膜内部受力不均,从而促使液膜破裂。
(2) 消泡剂破坏膜弹性使液膜失去自修复作用而消泡。
(3)消泡剂降低液膜粘度,促使液膜的排液速率和气体的扩散速率使泡沫寿命缩短而消泡。
消泡剂的分类:按其组成可分为:聚醚型消泡剂、北京海淀同城有机硅型消泡剂、北京海淀同城硅醚混合型消泡剂和非硅型消泡剂四大类。
(1)聚醚型:直链聚醚,如聚氧乙烯聚氧丙烯醚或聚醚衍生物。
(2) 有机硅型:硅油乳化。
(3)硅醚混型:硅油与聚醚乳化法复配或聚醚接枝硅油。
(4)非硅型:矿物油、北京海淀附近酰胺类、北京海淀磷酸酯类、北京海淀本地脂肪醇等。
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