Déstabilisation des émulsions pétrolières par des polymères triblocs siliconés : relation structure - propriétés interfaciales

par Amandine Le Follotec

Thèse de doctorat en Génie des procédés industriels et développement durable

Sous la direction de Léa Metlas-Komunjer.

Soutenue en 2009

à Compiègne .


  • Résumé

    Les émulsions pétrolières, souvent du type eau dans huile, se forment lors de l’exploitation du pétrole. Avant le raffinage, des molécules tensioactives sont utilisées afin de déstabiliser les émulsions et récupérer séparément le pétrole et l’eau. Dans cette thèse, cinq polymères triblocs à base de silicone ayant des effets désémulsionnants différents ont été étudiés. Les résultats aux interfaces planes (eau-air et eau-pétrole) n’indiquent pas de différence significative entre les molécules. L’étude des interfaces courbes, c’est-à-dire en émulsions, prouve que les molécules qui favorisent la déstabilisation des émulsions eau-dans-pétrole stabilisent des émulsions de sens inverse (huile-dans-eau) tandis que les molécules inefficaces permettent de stabiliser des émulsions du même sens que les émulsions pétrolières (eau-dans-huile). La courbure spontanée des molécules étudiée par diffusion aux petits angles suggère que les désémulsifiants efficaces favorisent la nucléation d’un trou dans la lamelle d’huile qui sépare deux gouttes d’eau rapprochées ; ceci entraîne la coalescence des gouttes et la déstabilisation de l’émulsion. En revanche, les molécules inefficaces empêchent la coalescence des gouttes en créant une barrière à la nucléation du trou.

  • Titre traduit

    Destabilization of water-in-crude-oil emulsions by triblock silicone copolymers. Relationship between physical state and interfacial properties


  • Résumé

    Water-in-crude oil emulsions are often formed during crude oil exploitation. For oil refining purpose, chemical demulsifiers are commonly used. In this work, five triblock silicone copolymers with various demulsifying capacities are studied. Results obtained at plane interfaces such as air-water and oil-water do not allow clear distinction between the molecules. Study of curved interfaces reveals that efficient molecules which can destabilise water-in-crude-oil emulsions indeed stabilise oil-in-water emulsions. On the contrary, inefficient molecules stabilise water-in-oil emulsions. Spontaneous curvature of molecules has been investigated by Small Angle Scattering. The following interpretation is therefore envisaged: for two water drops to coalesce the oil lamella between them should break, i. E. Small but highly curved hole must nucleate in it. On the one hand, efficient molecules should favour the hole nucleation and favour the coalescence of water droplets in crude oil emulsions. On the other hand, inefficient molecules inhibit the hole formation and prevent the coalescence of water droplets.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (195 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 118 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009 LEF 1817
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