破乳剂

在水溶液中，当存在一种或多种难溶于水的固体时，在水力或其他外在动力的搅拌作用下，这些固体能够以乳化状态分散在水中，从而形成乳浊液。

从理论层面来讲，这种体系并不稳定。然而，当体系中存在诸如土壤颗粒等表面活性剂时，乳化现象会变得极为严重，甚至导致两相难以分离。

这种情况在油水分离中的油水混合物以及污水处理中的水油混合物中尤为典型，此时两相中会形成较为稳定的油包水或水包油结构，其理论依据便是“双电层结构”。

 在这种状况下，需要投入特定药剂，通过破坏稳定的双电层结构以及稳定的乳化体系，最终实现两相分离的目的。而这些用于破坏乳化作用的药剂，就被称为破乳剂。

 主要用途

 破乳剂属于表面活性物质，其作用在于破坏乳化状液体的结构，进而使乳化液中的各相实现分离。原油破乳就是借助破乳剂的化学作用，将乳化状的油水混合液中的油和水分离开来，以此达成原油脱水的目标，确保原油外输时的含水符合标准。 

 对于有机相和水相的有效分离，一种简便且行之有效的方法就是使用破乳剂，它能够消除乳化过程中形成的具有一定强度的乳化界面，从而实现两相分离。

不过，不同的破乳剂对有机相的破乳能力存在差异，破乳剂的性能会直接影响两相分离的效果。在青霉素生产过程中，有一个关键环节是利用有机溶剂（例如醋酸丁酯）从青霉素发酵液中萃取青霉素。

由于发酵液中含有蛋白质、糖类、菌丝体等复杂物质，在萃取时有机相和水相的界面不清晰，会形成具有一定强度的乳化区，这对成品的得率产生较大影响。因此，必须使用破乳剂来破除乳化现象，实现两相的快速高效分离。

 常见破乳剂——目前油田中常用的非离子型破乳剂主要有以下几种： 

1. SP型破乳剂 SP型破乳剂的主要成分是聚氧乙烯聚氧丙烯十八醇醚，其理论结构式为R(PO)x(EO)y(PO)zH，其中：EO代表聚氧乙烯；PO代表聚氧丙烯；R为脂肪醇；x、y、z表示聚合度。SP型破乳剂外观呈现淡黄色膏状，HLB值处于10 - 12之间，可溶于水。该型非离子破乳剂对石蜡基原油具有良好的破乳效果。

它的疏水部分由碳12 - 18的烃链构成，亲水基则是通过分子中的羟基（-OH）、醚基（-O-）与水形成氢键来实现亲水功能。由于羟基、醚基的亲水性相对较弱，仅靠一两个这样的基团无法将碳12 - 18的烃链疏水基拉入水中，必须依靠多个此类亲水基才能达到水溶效果。非离子型破乳剂的分子量越大，分子链越长，所含的羟基和醚基数量越多，其对原油乳状液的破乳能力就越强。

SP型破乳剂适用于石蜡基原油的另一个原因在于，石蜡基原油中几乎不含或仅含有极少量的胶质和沥青质，亲油性表面活性剂物质较少，相对密度较小。但对于含胶质和沥青质较高（或含水率大于20%）的原油，SP型破乳剂的破乳能力较弱，这是因为其分子结构单一，缺乏支链结构和芳香结构。 

2.AP型破乳剂 

AP型破乳剂是以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，属于多枝型的非离子型表面活性剂，分子结构式为：D(PO)x(EO)y(PO)z H，其中：EO为聚氧乙烯；PO为聚氧丙烯；R为脂肪醇；D是多乙烯胺；x、y、z为聚合度。AP型结构的破乳剂用于石蜡基原油乳状液的破乳时，效果优于SP型破乳剂。它更适用于原油含水率高于20%的原油破乳，并且能够在低温条件下快速完成破乳。

例如，若SP型破乳剂在55 - 60℃的温度下，需要2小时才能完成沉降破乳，那么AP型破乳剂只需在45 - 50℃的环境中，1.5小时即可实现沉降破乳。这一差异源于AP型破乳剂的分子结构特点。引发剂多乙烯多胺决定了其分子结构形式：分子链长且支链多，因此其亲水能力强于分子结构单一的SP型破乳剂。多支链的特性使得AP型破乳剂具备较高的润湿性能和渗透性能。

当对原油乳状液进行破乳时，AP型破乳剂的分子能够迅速渗透到油水界面膜上，相较于SP型破乳剂分子的直立式单分子膜排列，它能够占据更大的表面积，所以用量更少，破乳效果更为显著。目前，该类破乳剂是大庆油田使用效果较好的非离子型破乳剂。

 3.AE型破乳剂 

AE型破乳剂同样是以多乙烯多胺为引发剂的聚氧乙烯聚氧丙烯聚醚，属于多枝型的非离子型表面活性剂。与AP型破乳剂相比，AE型破乳剂是一种二段型聚合物，其分子较小，支链较短，分子结构式为：D(PO)x(EO)yH，其中：EO代表聚氧乙烯；PO代表聚氧丙烯；D为多乙烯多胺；x、y表示聚合度。尽管AE型破乳剂和AP型破乳剂的分子结构存在明显差异，但分子成分相同，只是单体用量和聚合顺序有所不同。

 （1）在设计合成这两种非离子型破乳剂时，其起始和结尾部分的用料量不同，导致聚合分子的长度存在差异。 

（2）AP型破乳剂的分子为二段式结构，以多乙烯多胺为引发剂，与聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成嵌段共聚物；AE型破乳剂的分子同样为二段式，以多乙烯多胺为引发剂，与聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合形成两段共聚物。因此，设计出的AP型破乳剂分子要比AE型破乳剂分子长。

 AE型作为两段多支结构的原油破乳剂，同样适用于沥青质原油乳状液的破乳。沥青基原油中亲油的表面活性剂含量较高，粘滞力较大，油水密度差较小，破乳难度较大。而AE型破乳剂破乳速度快，同时还是性能优良的防蜡降粘剂。由于其分子的多支链结构，极易形成微小网络，能够对原油中已形成的石蜡