Home < Articles < Article Details
Evaluation of natural and chemical demulsification agents for preventing crude oil emulsification in different crude oil Types
| Researcher(s): | - Ibrahim Al-dukali
- Hamad Abu Azoum
- Ziyad. Ben Abdulhafid
- Masouda farhat
- Mohaned Sassi
- Salah aldin Youssef
- Fatmah abdulsalam
|
| Institution: | Petroleum and gas Engineering Department, Faculty of engineering, Sheba University, Libya Petroleum Engineering Department, College of Applied Sciences' Technology, Al-Awata, Libya Faculty of sciences, Sabah University - Libya |
| Field: | Chemical Engineering, Chemical Sciences, and Petroleum and Gas Engineering |
| Published in: | 38th volume - January 2026 |
الملخص
يُعدّ الاستحلاب أحد أكثر التحديات التشغيلية استمرارًا في صناعة النفط، إذ يؤثر سلبًا على إنتاج النفط الخام ونقله ومعالجته. ويُعدّ الفهم الشامل لتكوين المستحلبات واستقرارها ضروريًا لتطوير استراتيجيات فعّالة لفصل المستحلبات، مما يقلل من التآكل وزيادة اللزوجة ومشاكل ضمان التدفق. تبحث هذه الدراسة في تكوين مستحلبات الماء في الزيت في خطوط تدفق النفط الخام، وتقيّم أداء عوامل فصل المستحلبات المختلفة، بما في ذلك المذيبات العضوية، وعوامل فصل المستحلبات التجارية، والبوليمرات، ومادة طبيعية (MLX)، كبدائل صديقة للبيئة. أُجريت تجارب الطرد المركزي باستخدام نوعين من النفط الخام (M.F. وS.F.) بدرجات API مختلفة. أُجريت جميع الاختبارات عند 1500 دورة في الدقيقة، و60 درجة مئوية، وزمن طرد مركزي 10 دقائق، باستخدام تراكيز إضافات تتراوح من 0.25% إلى 1%. تم تقييم كفاءة الفصل بناءً على حجم الماء المفصول وانخفاض سُمك طبقة المستحلب. تشير النتائج إلى أن المواد التجارية المزيلة للاستحلاب حققت أعلى كفاءة فصل، لا سيما للنفط الخام الخفيف (M.F.). أظهرت المذيبات العضوية، مثل الزيلين والهكسان، فعالية متوسطة، حيث يعتمد الأداء بشكل كبير على خصائص النفط الخام. أما المعالجات القائمة على البوليمرات، فقد أظهرت كفاءة محدودة، خاصة للنفط الخام الثقيل (S.F.). والجدير بالذكر أن المادة الطبيعية MLX أظهرت تحسنًا واضحًا في أداء إزالة الاستحلاب، يعتمد على التركيز. فقد أدى رفع تركيز MLX إلى 0.5% و1% إلى تحسين فصل الماء بشكل ملحوظ وتقليل طبقة المستحلب في كلتا عينتي النفط الخام. تؤكد هذه النتائج إمكانات MLX كعامل طبيعي ومستدام واعد لإزالة الاستحلاب، وتُبرز إمكانية استخدامه كبديل فعال أو مكمل للمواد الكيميائية التقليدية المزيلة للاستحلاب في معالجة النفط الخام................
الكلمات المفتاحية:.................مستحلب النفط الخام، إزالة الاستحلاب، مزيل استحلاب طبيعي، الفصل بالطرد المركزي، المواد الكيميائية الخضراء.
Abstract
Emulsification is one of the most persistent operational challenges in the petroleum industry, adversely affecting crude oil production, transportation, and processing. A thorough understanding of emulsion formation and stability is essential for developing efficient demulsification strategies that minimize corrosion, viscosity increase, and flow assurance problems. This study investigates the formation of water-in-oil emulsions in crude oil flow lines and evaluates the performance of different demulsification agents, including organic solvents, commercial demulsifiers, polymers, and a natural material (MLX), as environmentally friendly alternatives. Centrifuge experiments were conducted using two crude oil types (M.F. and S.F.) with different API gravities. All tests were performed at 1500 rpm, 60 °C, and a centrifugation time of 10 minutes, using additive concentrations ranging from 0.25% to 1%. Separation efficiency was evaluated based on the volume of separated water and the reduction in emulsion layer thickness. The results indicate that commercial demulsifiers achieved the highest separation efficiency, particularly for the lighter crude oil (M.F.). Organic solvents such as xylene and hexane showed moderate effectiveness, with performance strongly dependent on crude oil properties. Polymer-based treatments exhibited limited efficiency, especially for the heavier crude oil (S.F.). Notably, the natural material MLX demonstrated a clear concentration-dependent improvement in demulsification performance. Increasing the MLX concentration to 0.5% and 1% significantly enhanced water separation and reduced the emulsion layer in both crude oil samples. These findings confirm the potential of MLX as a promising natural and sustainable demulsification agent and highlight its applicability as an effective alternative or supplement to conventional chemical demulsifiers in crude oil processing...............
Keywords: ...............crude oil emulsion, demulsification, natural demulsifier, centrifugal separation, green chemicals.