산업용 유전의 유화제

유화제 제품(이소시아네이트 변성 페놀 수지 기반 폴리에테르)의 유화 효과는 온도와 밀접한 관련이 있습니다. 

핵심적인 이유는 온도가 분자 운동 활동, 에멀젼 계면 필름의 안정성, 그리고 유화제 제품의 구조적 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 

유화제 제품의 화학 구조(페놀 수지의 단단한 골격, 이소시아네이트에 의해 도입된 가교/극성기, 폴리에테르 부분의 친수성 친유성 균형)를 고려할 때, 다양한 온도에서의 유화제 효과를 다음 간격으로 분석할 수 있습니다. 

1. 저온 범위(<40℃): 해유화 효율이 상대적으로 낮고 속도가 느립니다. 저온에서는 분자의 열 운동이 약합니다. 해유화제 생성물 분자가 유-물 계면으로 확산되는 속도가 감소하고, 폴리에테르 세그먼트의 유연성이 저온 환경의 제약을 받아 완전히 팽창하기 어렵습니다. 결과적으로, 원유에서 천연 유화제(예: 아스팔텐, 수지)에 대한 해유화제 생성물의 흡착 능력이 저하됩니다. 동시에, 원유 에멀젼의 점도가 저온에서 높아지고, 합체 후 물방울의 침강 저항성이 커져 탈수 과정이 더욱 지연됩니다. 

효과 발현: 탈유화 속도가 느리고(탈수 시간이 50% 이상 연장될 수 있음), 탈수율이 비교적 낮으며(일반적으로 70% 미만), 유상 내 수분 함량이 비교적 높습니다. 그러나 이소시아네이트 변성으로 도입된 카바메이트기와 페놀성 수산기가 저온에서도 유지되는 특정 극성 효과로 인해, 경질 원유 또는 저점도 에멀젼(예: 수분 함량 <30%)에 대해서는 어느 정도 탈유화 활성을 보이지만, 중온 및 고온에서의 효율보다 낮습니다. 

2. 중온 범위(40~100℃): 해유화 효율이 가장 높고, 종합적인 성능이 최적입니다. 이 온도 범위는 다음과 같은 이유로 이 유형의 해유화제 제품에 있어 가장 중요한 범위입니다. 

분자 활성 향상: 온도가 상승함에 따라 항유화제 생성물 분자의 이동 속도가 빨라지고 폴리에테르 세그먼트(특히 소수성 세그먼트)의 유연성이 증가합니다. 이들은 오일-물 계면으로 빠르게 확산될 수 있습니다. 극성기(페놀성 수산기, 카바메이트기)를 통해 계면 필름의 극성 성분(예: 수지의 카르복실기 및 수산기)과 수소 결합 또는 반데르발스 힘을 형성하여 천연 유화제를 효과적으로 대체하고 계면 필름의 안정성을 저해합니다. 에멀젼 점도 감소: 중간 온도에서 원유 에멀젼의 점도가 크게 감소하고(특히 중질 원유의 경우), 합체 후 물방울의 침전 저항성이 감소하며 탈수 속도가 빨라집니다(일반적으로 주요 탈수는 30~60분 이내에 완료될 수 있음). 

적절한 구조적 안정성: 페놀수지 골격 자체가 우수한 내열성을 가지고 있으며(분해온도는 일반적으로 200℃ 이상), 이소시아네이트에 의해 도입된 카바메이트 결합은 100℃ 이하에서 안정적이며, 뚜렷한 가수분해나 분해 현상이 나타나지 않아 유화제거제의 활성이 저하되지 않습니다. 

효과 발현: 탈수율은 90% 이상에 달하고, 유상 수분 함량은 0.5% 미만으로 감소하며, 수상의 투명도가 높습니다(부유 고형물 함량이 낮음). 특히 검 및 아스팔텐 함량이 높은 중질 원유 에멀젼(수분 함량 30~70%)에 효과적이며, 탈유화 속도와 탈수 완결성이 일반 폴리에테르계 탈유화제 제품보다 우수합니다. 

3. 고온 범위(100~150℃): 해유화 효율은 안정적이지만, 열 안정성에 유의해야 합니다. 100~150℃ 범위에서 해유화제는 높은 활성을 유지할 수 있습니다. 분자 운동이 더욱 활발해지고, 계면막이 더 빠르게 파괴되며, 원유 에멀젼의 점도가 매우 낮아 물방울의 침전 속도가 매우 빠릅니다. 초기 탈수 효율은 중온보다 훨씬 높습니다(예: 120℃에서 30분 만에 탈수율 95% 달성). 페놀 수지 골격과 폴리에테르 세그먼트는 이 온도에서 뛰어난 안정성을 보입니다. 그러나 이소시아네이트에 의해 도입된 카바메이트 결합은 장기간 고온(130℃, 수 시간 지속) 하에서 약간의 가수분해를 겪을 수 있으며, 이로 인해 극성기가 감소하고 탈유화제 제품의 활성이 약간 감소할 수 있습니다(탈수 속도가 3%-5% 감소할 수 있음). 

유화제 제거제 제품에 적용 가능: 깊은 굴착공에서 고온으로 생산된 유체(예: 120~140℃의 저류층 온도) 또는 고온 및 빠른 작용의 유화제 제거제가 필요한 공정(예: 전기 탈수 전 전처리)에 적합합니다. 

그러나 활동 감소를 피하기 위해 고온 노출 시간을 조절해야 합니다(일반적으로 ≤4시간으로 권장). 

4. 매우 높은 온도(150℃): 해유화 효율이 크게 저하되므로 산업용 해유화제는 권장하지 않습니다. 온도가 150℃를 초과하면 이소시아네이트 변성으로 도입된 카바메이트 결합의 가수분해가 심화되고, 페놀 수지 골격의 부분적인 분해가 발생하여 해유화제 제품의 분자 구조가 파괴될 수 있습니다. 

극성기가 대량 감소하여 계면막과의 결합력이 크게 저하됩니다. 고온 산화로 인해 폴리에테르 세그먼트가 파손되어 친수성 및 친유성 균형을 깨뜨리고 오일-물 계면에서 효과적으로 흡착하기 어렵게 됩니다. 

효과 발현: 탈수율이 급격히 떨어져 70% 이하로 떨어지고, 유상이 다량의 물을 동반하며, 수상이 탁해져(유분 함량이 증가) 실용가치를 상실합니다. 

이소시아네이트 변성 페놀 수지 기반 폴리에테르의 최적 해유화 온도는 40~100℃입니다. 이 온도에서 해유화 효율이 높고, 속도가 빠르며, 탈수가 완벽하게 이루어집니다. 100~150℃ 범위에서도 안정적으로 사용할 수 있지만, 고온 노출 시간을 조절해야 합니다. 40℃ 미만에서는 효율이 상대적으로 낮고, 150℃를 초과하면 구조적 손상으로 인해 효과가 현저히 떨어집니다. 실제 적용에서는 원유 종류(경질/중질), 에멀전의 수분 함량, 추출 온도 등을 고려하여 공정 온도를 40~150℃(바람직하게는 60~120℃)로 조절해야 최상의 성능을 발휘할 수 있습니다.

산업별 속성

기타 속성

공급 능력

리드타임

정부와의 사업 허가

유해화학물질