BR112015003653B1

BR112015003653B1 - Composição aquosa clarificante de água e método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo-água

Info

Publication number: BR112015003653B1
Application number: BR112015003653-8A
Authority: BR
Inventors: Stephen M. Hoyles; Callie M. Ayers
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2022-08-02
Also published as: CA2879804C; EA201590444A1; AU2013309302B2; AU2013309302A1; US20150210938A1; CA2879804A1; MX2015002636A; US9695367B2; UA114424C2; MX365808B; EP2888299B1; EP2888299A1; CN104603166B; NO2986807T3; EA027642B1; WO2014035723A1; AR092376A1; BR112015003653A2; CN104603166A

Abstract

COMPOSIÇÃO AQUOSA CLARIFICANTE DE ÁGUA E MÉTODO PARA INIBIR E MITIGAR A FORMAÇÃO DE EMULSÕES DE ÓLEO-ÁGUA. Dispersões e emulsões de óleo-água derivadas de operações na indústria do petróleo são desemulsificadas e clarificadas usando uma solução aquosa clarificante de água. A formação de tais dispersões e emulsões de óleo-água é inibida e mitigada usando a composição aquosa clarificante de água compreendendo uma dispersão de látex de um polímero aniônico, um álcool, e uma base. A dispersão de látex de um polímero aniônico compreende um polímero aniônico compreendendo: A) 15-80% em peso de pelo menos um monômero de ácido carboxílico Alfa, Beta-etilenicamente insaturado; 2) 15-80% em peso de pelo menos um monômero Alfa, Beta-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B); C) 0-50% em peso de um ou mais dos seguintes monômeros: C1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico; C2) pelo menos um monômero Alfa, Beta-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B); ou C3) pelo menos um monômero de uretano não iônico; e, opcionalmente, D) 0-5% em peso de pelo menos um reticulante.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção se refere a uma composição aquosa clarificante de água protegida de congelamento e a um método para desemulsificar e clarificar emulsões de óleo-água e dispersões derivadas de operações de produção e refino de petróleo usando a dita composição aquosa clarificante de água. Técnica anterior

[0002] Uma dispersão é uma mistura na qual uma fase é dispersa em outra fase, contínua, de uma composição ou fase diferente. Uma emulsão é uma dispersão compreendendo dois líquidos imiscíveis, um dos quais esteja disperso como gotículas (fase interna) no outro (fase contínua ou externa). Portanto, todas as emulsões são dispersões, mas nem todas as dispersões são emulsões. Emulsões estáveis são aquelas que sejam incapazes de resolver-se por si próprios nas suas fases constituintes sem alguma forma de tratamento mecânico ou químico.

[0003] Na indústria do petróleo, diversas operações incluindo, mas não limitadas a, exploração, produção, refino e processamento químico de hidrocarbonetos, incluindo, mas não limitados a, óleo bruto, gás e seus produtos derivados, misturas e dispersões de óleo e água rotineiramente produzem misturas e dispersões de óleo em água. Tais misturas também tipicamente contêm outros compostos, incluindo, mas não limitados a, ceras, asfaltenos, diversos sais, materiais suspensos, material tensoativo biológico do solo, reagentes inibidores de corrosão/incrustação tensoativos adicionados, etc., que poderão variar de local para local. Adicionalmente, tensoativos sintéticos e naturais, produzidos IN SITU ou adicionados em técnicas de recuperação de óleo melhoradas, tais como inundação com tensoativo alcalino (AS) e inundação com tensoativo alcalino-polímero (ASP) poderão ocasionar problemas se separação de fases. Juntamente com a presença desses outros compostos, forças de alto cisalhamento e misturação ocasionam que misturas de óleo e água formem dispersões e emulsões relativamente estáveis. Algumas de tais emulsões são emulsões de água em óleo, comumente referidas na indústria do petróleo como emulsões “regulares”, nas quais o óleo é a fase contínua. Outras são emulsões de óleo em água, comumente referidas na indústria do petróleo como emulsões “reversas”, nas quais a água seja a fase contínua.

[0004] “Quebrar” emulsões de óleo-água significa a separação das fases óleo e água. O termo “quebrar” implica nas películas emulsificantes ao redor das gotículas de água ou óleo serem “quebradas” de maneira tal que uma coalescência possa ocorrer e resultar na separação das fases óleo e água ao longo do tempo, por exemplo, por assentamento gravitacional. Por exemplo, desemulsificantes descrevem a classe de agentes que quebram ou separam uma emulsão, quer normal, quer reversa, nas suas fases constituintes. Clarificantes descrevem compostos que são aplicados para quebrar emulsões e separar a fase óleo da água, tornando assim a água “mais clara”. É conhecido existir alguma sobreposição entre os tipos de compostos que efetivamente desemulsificam e aqueles que clarificam, i.é, alguns compostos são úteis tanto para desemulsificar quanto para clarificar emulsões e dispersões de óleo-água.

[0005] Durante a fase de produção de um poço de petróleo, uma grande quantidade de água poderá ser bombeada para baixo para dentro do solo através de um ou mais poços injetores de maneira a empurrar óleo da formação subterrânea em direção ao poço de produção e para fora do solo. À medida que o poço envelhece, água de formação é produzida do poço em combinação com o óleo. Ademais, em muitas técnicas de recuperação de óleo secundárias e terciárias tais como inundação por vapor d'água, extração de óleo de areias de alcatrão/óleo e drenagem gravitacional assistida por vapor d'água (SAGD), grandes quantidades de água são usadas para recuperar óleo. Em tais circunstâncias, o óleo tipicamente sai do solo como uma emulsão. Para quebrar esta emulsão, i.é, separar a água da fase óleo, desemulsificantes tais como polialquileno glicóis (PAGs), copolímeros em bloco de poli(óxido de etileno) (PEO) e poli(óxido de propileno) (PPO), e alcoxilatos de resina de alquil fenol são geralmente usados. Em alguns casos, clarificantes de água também são adicionados à corrente de emulsão bruta.

[0006] Uma vez separada a emulsão em uma fração óleo e uma fração água, a fração água produzida (i.é, “água produzida”) poderá conter até 1000 partes por milhão (ppm) de óleo arrastadas na fase água. Em outras palavras, é formada uma emulsão “reversa”, i.é, de óleo em água. Esta emulsão aparece desde marrom até negra, dependendo da quantidade de impurezas presente. Tal água produzida poderá ser gerada em grandes quantidades (i.é, de até milhões de galões por dia), e é ou reinjetada na formação, ou descartada ao oceano. Legislações governamentais, tais como o US Clean Water Act e o US EPA Code of Federal Regulations nos Estados Unidos, requerem a redução da quantidade contida de óleo até níveis muito baixos antes que a água produzida possa ser descarregada. Apesar de a quantidade de óleo permitida na água descarregada sob tais legislações variar de jurisdição para jurisdição, o padrão é geralmente muito baixo, i.é, geralmente de muito menos que 100 ppm de óleo na água. Adicionalmente com o custo crescente e a regulamentação no uso da água doce, baixos níveis de óleo são exigidos para o reuso da água. A prática de reduzir o óleo na água da quantidade naturalmente ocorrente para abaixo de 50 ppm é comumente conhecida como “clarificação”, e é simplesmente a quebra da emulsão reversa. A clarificação de tal água de campo de petróleo desemulsificada tipicamente envolve o uso de polímeros de acrilato, polímeros catiônicos, polieletrólitos catiônicos, e polímeros anfifílicos solúveis em água para flocular materiais oleosos e particulados suspensos e, assim, obter uma água (mais) clara.

[0007] A seleção bem-sucedida e o uso de compostos de polímeros eficazes para desemulsificar e clarificar emulsões de óleo-água formadas durante operações na indústria do petróleo é muito complexa uma vez que um polímero em particular funcionar ou não dependerá de muitos fatores incluindo, mas não limitados a: a geologia e o local das formações subterrâneas contendo óleo, a fonte de água, a natureza dos sólidos suspensos, o tipo de óleo, a natureza dos outros reagentes usados, etc. Portanto, não existe nenhuma solução única para a prática de desemulsificação e clarificação de emulsões em campos de petróleo. Dependendo dos campos de petróleo individuais e das condições envolvidas, diferentes polímeros irão prover desempenho ótimo em diferentes locais.

[0008] A técnica anterior inclui muitas patentes e literatura geral referentes à desemulsificação e clarificação de dispersões de óleo-água produzidas em operações na indústria do petróleo.

[0009] Por exemplo, a publicação de pedido de patente U.S. no US 2007/0244248 divulga o uso de um polímero contendo grupos aromáticos e oleofílicos para desemulsificar emulsões de óleo-água. A patente U.S. no 5.100.582 divulga uma composição muito específica de tetrapolímero contendo combinações aleatórias de ácido acrílico, ácido metacrílico, metacrilato de metila e acrilato de butila para uso como agente desemulsificante para água em óleo bruto.

[0010] Adicionalmente, a patente U.S. no 6.025.426 e a patente U.S. no 5.330.650, cada qual, ensina o uso de copolímeros catiônicos hidrofílicos de acrilamida tendo alto peso molecular como adjuvantes de clarificação de água. A patente U.S. no 4.582.628 divulga o uso de polímeros tipo vinila, derivados de monômeros de vinila hidrofílicos e hidrofóbicos, para desemulsificar emulsões de óleo e água da indústria do petróleo.

[0011] Polímeros catiônicos, solúveis em água, de baixo peso molecular de metil cloreto de acrilato de dimetilaminoetila e sal quaternário de cloreto de benzila são divulgados na patente U.S. no 5.643.460 para quebrar emulsões de óleo em água resultantes de operações em campos de petróleo. A patente U.S. no 5.472.617 provê um método para desemulsificar uma emulsão de óleo bruto e água que envolve adicionar desemulsificantes feitos de (met)acrilatos de oxialquilatos copolimerizados com monômeros hidrofílicos.

[0012] A publicação de pedido do patente chinês CN1883740 divulga o uso de polímeros derivados de monômeros de ésteres de (met)acrilato hidrofóbicos e monômeros de ácido (met)acrílico hidrofílicos, e tendo pesos moleculares de 5.000 a 100.000 g/mol, para desemulsificar emulsões de óleo bruto e água.

[0013] A publicação de pedido de patente U.S. no 2011 0031163 divulga copolímeros de acrilato aniônicos hidrofobicamente modificados, modificados com tensoativo e ligeiramente reticulados para separar dispersões ou emulsões de óleo e água gerados em conexão com operações em campos de petróleo.

[0014] Entretanto, nenhuma das patentes e publicações mencionadas acima divulga polímeros estabilizados para quebrar emulsões de óleo-água derivadas de operações de campos de petróleo e de refino de petróleo localizados e/ou operando em ambientes extremamente frios, tais como regiões árticas. Uma estabilidade melhorada em baixas temperaturas, às vezes referida como proteção contra congelamento, é importante não só para o uso, mas também para armazenamento e transporte. Isto inclui tanto embarcar em barris quanto bombear através de tubos, composições poliméricas para operações na indústria de petróleo em ambientes frios. Caso soluções aquosas de polímeros sejam armazenadas em um local onde a temperatura ambiente caia para abaixo de 0oC, as soluções poderão congelar, se separar, ou formar sedimentos assim inibindo a habilidade de bombear suficiente solução de polímero para o fluido desejado. Existe uma necessidade de uma composição clarificante aquosa para baixa temperatura útil para desemulsificar emulsões de óleo e água da indústria do petróleo que demonstre estabilidade melhorada em baixas temperaturas.

Sumário da invenção

[0015] A presente invenção provê uma tal composição aquosa clarificante de água estabilizada e um método para uso desta para separar fases óleo e água de uma dispersão ou emulsão de óleo-água derivada de operações da indústria do petróleo, sendo que a composição aquosa clarificante de água é estável entre -40oC e 60oC e ciclando dentre -40oC e 60oC. A composição aquosa clarificante de água é provida para a emulsão em água e óleo em uma quantidade que resulte em uma eficácia de desemulsificação. A composição aquosa clarificante de água compreende i) uma dispersão de látex de um polímero aniônico, preferivelmente em uma quantidade de 20 a 80 por cento em peso, sendo que o polímero aniônico compreende: A) pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β-etilenicamente insaturado C3-C8, preferivelmente ácido metacrílico, ácido acrílico ou uma mistura destes, preferivelmente em uma quantidade de 15-80% em peso; B) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico, preferivelmente um éster monovinílico, mais preferivelmente acetato de etila, preferivelmente em uma quantidade de 15-80% em peso; C) opcionalmente, um ou mais dos seguintes: (1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico; (2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B); e (3) pelo menos um monômero de uretano não iônico, preferivelmente em uma quantidade de 0-50% em peso; e D) opcionalmente, pelo menos um reticulante, preferivelmente em uma quantidade de 0-5% em peso, sendo que as percentagens de A, B, C, e D totalizam 100 por cento e são baseadas no peso total da dispersão de látex de um polímero aniônico i); ii) um álcool, preferivelmente etileno glicol ou propileno glicol, preferivelmente em uma quantidade de 5 a 70 por cento em peso; iii) uma base, preferivelmente em uma quantidade de 0,05 mmol/g a 0,22 mmol/g com base no peso da dispersão de látex de um polímero aniônico i); e iv) água que perfaça o balanço da composição. As percentagens em peso de i), ii), iii), iv) totalizando 100 por cento e são baseadas no peso total da composição aquosa clarificante.

[0016] Em particular, o pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β-etilenicamente insaturado C3-C8 tem a fórmula:

onde R é H, R’ é H, alquila C1-C4, ou CH2COOX; R é -COOX e R’ é H ou -CH2COOX; ou R é CH3 e R’ é H; e X é H ou alquila C1C4.

[0017] O pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tem a fórmula:

onde Y é H e Z é -COOR, -C6H4R’, CN, Cl, O I OCR”, ou -CH=CH2; Y é CH3 e Z é COOR, -C6H4R’, CN ou -CH=CH2; ou Y e Z são Cl; e R é alquila C1-C8 ou hidroxialquila C2-C8; R’ é H, Cl, Br, ou alquila C1-C3; e R” é alquila C1-C8.

[0018] Ademais, caso presente, o componente monomérico C) é um ou mais dos seguintes monômeros: (1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico da fórmula:

onde R é H ou CH3, cada R’ é alquila C1-C4, R” é alquila C8-C20 ou alquilfenila C8-C16, n é um número médio de 6-100, e m é um número médio de cerca de 0-50 com a ressalva de que n > m e (n+m) seja cerca de 6-100; (2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B) e tendo a fórmula:

-C6H4R’, e R é alquila C1-C8 ou alquil hidroxialquila C10-C20; R’ é alquila C4-C8; e R” é alquila C9-C20; e (3) pelo menos um monômero de uretano não iônico que seja o produto de reação de um tensoativo não iônico monohídrico com um monoisocianato monoetilenicamente insaturado.

[0019] Em uma outra concretização, a presente invenção provê um método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo-água gerados durante operações da indústria do petróleo a partir de precursores de óleo e aquosos que se tornam misturados durante as operações. Este método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo-água compreende prover uma quantidade desemulsificante efetiva, preferivelmente 1 a 10.000 ppm, da composição aquosa clarificante de água acima mencionada para o precursor de óleo, o precursor aquoso, ou ambos, ou a água na dispersão ou emulsão. Descrição detalhada

[0020] Um “polímero”, conforme usado aqui e definido por FW Billmeyer, Jr. em Textbook of Polymer Science, segunda edição, 1971, é uma molécula relativamente grande constituída dos produtos de reação de unidades repetitivas químicas menores. Os polímeros poderão ter estruturas que sejam lineares, ramificadas, em formato de estrela, em laço, hiperramificados, reticulados, ou uma combinação destes; os polímeros poderão ter um único tipo de unidade repetitiva (“homopolímeros”) ou poderão ter mais que um tipo de unidade repetitiva (“copolímeros”). Copolímeros poderão ter os diversos tipos de unidades repetitivas arranjados aleatoriamente, em sequência, em blocos, segundo outros arranjos, ou segundo qualquer mistura ou combinação destes. Químicos que reagem uns com os outros para formar as unidades repetitivas de um polímero são conhecidos como “monômeros”, e um polímero é dito aqui como sendo feito de, ou compreendendo, “unidades polimerizadas” de monômeros que reagiram para formar as unidades repetitivas. A reação ou reações químicas nas quais os monômeros reagem para se tornar unidades polimerizadas de um polímero, quer um homopolímero, quer qualquer outro tipo de polímero, é(são) conhecida(s) como “polimerizadas” ou “polimerização”.

[0021] Em todas as composições aqui, as percentagens em peso sempre totalizarão 100 por cento. Portanto, as percentagens apresentadas aqui abaixo para descrever as proporções dos diversos componentes monoméricos no polímero são todas baseadas no peso total do polímero, com o total sendo de 100 por cento.

[0022] Os pesos moleculares dos polímeros poderão ser medidos por métodos padrões tais como, por exemplo, cromatografia de exclusão de tamanho (também chamada de cromatografia de permeação em gel) ou viscosidade intrínseca.

[0023] Conforme usado aqui, o prefixo “(met)acril-“ significa “metacril- ou acril-“.

[0024] O termo “operações da indústria do petróleo”, conforme usado aqui, inclui, mas não está limitado a, atividades e processos para exploração, produção, refino e processamento químico de hidrocarbonetos incluindo, mas não limitados a, óleo bruto, gás e seus derivados. Por exemplo, a exploração frequentemente envolve a perfuração inicial de poços onde o fluido de perfuração, ou lama de perfuração, que é tipicamente uma mistura de fluidos líquidos e gasosos e sólidos, é usado como lubrificante e dissipador de calor. Dispersantes adequados são úteis para estabilizar tal lama como uma composição homogênea. Operações de produção incluem, mas não estão limitadas a, bombear grandes quantidades de água para dentro do solo, conforme descrito acima, o que gera quantidades comensuravelmente grandes de “água de formação”, e uma dispersão ou emulsão de óleo em água. Quebrar tais emulsões com aditivos para remover e recuperar óleo da água produzida é uma prática benéfica e comum. Processos de refino de óleo, por exemplo, incluem, mas não estão limitados a, remover os sólidos e sais inorgânicos (referido como “dessalinização”) do óleo produzido. Operações de dessalinização produzem misturas de óleo em água que requerem clarificação e/ou desemulsificação antes da descarga ou reuso. Finalmente, o processamento químico na indústria do petróleo inclui muitas atividades variadas tais como, por exemplo, sem limitação, produção de etileno por fracionamento que envolve operações de resfriamento brusco com água. As operações de resfriamento brusco da manufatura de etileno geram águas de resfriamento contendo hidrocarbonetos leves, médios e pesados e, daí, requerem desemulsificação e/ou clarificação. Aqueles medianamente entendidos no assunto reconhecerão prontamente que a presente invenção é razoavelmente aplicável e é pretendido que a invenção inclua todas as tais aplicações.

[0025] O termo “emulsão de óleo-água”, conforme usado aqui, inclui dispersões mesmo quando uma dispersão estável não exista e também inclua água em emulsões de óleo e óleo em emulsões de água, bem como emulsões múltiplas, tais como água em óleo em água.

[0026] Os pontos extremos das faixas são considerados como sendo definitivos e são reconhecidos como incorporando dentro da sua tolerância outros valores dentro do conhecimento daqueles medianamente entendidos no assunto, incluindo, mas não limitados a, aqueles que sejam significativamente diferentes do respectivo ponto extremo com relação a esta invenção (em outras palavras, os pontos extremos deverão ser entendidos como incorporando os valores “cerca de” ou “proximamente” ou “aproximadamente” a cada ponto extremo). Os limites de faixa e razão apresentados aqui são combináveis. Por exemplo, caso sejam apresentadas faixas de 1-20 e de 5-15 para um parâmetro em particular, fica entendido que faixas de 1-5, 1-15, 5-20, ou 15-20 também são contempladas e englobadas pelas mesmas.

[0027] O termo estável quando se referindo às composições aquosas clarificantes de água da presente invenção é definido aqui como significando que a composição não forma um gel ou precipita devido à temperatura, seja a uma temperatura baixa, uma temperatura alta, ou ciclando entre uma temperatura baixa e uma temperatura alta. Tipicamente, baixas temperaturas são de -40oC ou superiores, e temperaturas altas são de 60oC ou inferiores.

[0028] A presente invenção provê uma composição aquosa clarificante de água e um método para uso desta para separar uma fase óleo e fases água de uma dispersão ou emulsão de óleo-água derivada de operações da indústria do petróleo. A composição aquosa clarificante de água compreende: i) uma dispersão de látex de um polímero aniônico, sendo que o polímero aniônico compreende: A) pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β- etilenicamente insaturado; B) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico; C) opcionalmente, um ou mais dos seguintes: (1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico; (2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B); e (3) pelo menos um monômero de uretano não iônico; e D) opcionalmente, pelo menos um reticulante.

[0029] A dispersão de látex de um polímero aniônico também poderá compreender até cerca de 10% em peso, com base no peso total da dispersão de látex de um polímero aniônico, de outros monômeros aniônicos, monômeros catiônicos, ou monômeros não iônicos.

[0030] A dispersão de látex de um polímero aniônico i) está presente em uma quantidade igual a ou superior a 20 por cento em peso, preferivelmente igual a ou superior a 30, e mais preferivelmente igual a ou superior a 40 por cento em peso, com base no peso total da composição aquosa clarificante de água. A composição aquosa clarificante de água compreende a dispersão de látex de um polímero aniônico i) em uma quantidade igual a ou inferior a 80 por cento em peso, preferivelmente igual a ou inferior a 70 por cento em peso, e mais preferivelmente igual a ou inferior a 60 por cento em peso, com base no peso total da composição aquosa clarificante de água.

[0031] A composição aquosa clarificante de água adicionalmente compreende um álcool ii). Álcoois adequados poderão ser selecionados do grupo consistindo de glicóis, glicol éteres, metanol, etanol, e combinações destes. Preferivelmente, o álcool é selecionado dentre isopropanol, monobutil éter de dietilenoglicol, monobutil éter de etilenoglicol, monometil éter de propileno glicol, monopropil éter de dipropilenoglicol, monobutil éter de propilenoglicol, acetato de butila, propileno glicol, etileno glicol, e combinações destes, preferivelmente propileno glicol, mais preferivelmente etileno glicol.

[0032] O álcool ii) está presente em uma quantidade igual a ou maior que 5 por cento em peso, preferivelmente igual a ou maior que 25 por cento em peso, e mais preferivelmente igual a ou maior que 45 por cento em peso, com base no peso total da composição aquosa clarificante de água. A composição aquosa clarificante de água compreende o álcool ii) em uma quantidade igual a ou menor que 70 por cento em peso, preferivelmente igual a ou menor que 60, mais preferivelmente igual a ou menor que 55 por cento em peso, com base no peso total da composição aquosa clarificante de água.

[0033] A composição aquosa clarificante de água adicionalmente compreende uma base iii). Surpreendentemente, descobrimos que a adição da base permite uma maior concentração de polímero aniônico na composição aquosa clarificante de água da presente invenção enquanto que retendo viscosidade aceitável em temperaturas reduzidas e permanecendo estável em temperaturas mais altas e/ou permanecendo estável enquanto ciclando entre baixas e altas temperaturas. Muito pouca base poderá resultar em instabilidade durante a ciclagem de temperaturas, p.ex., a composição aquosa clarificante de água poderá formar um gel ou precipitar. Base em demasia poder resultar em instabilidade, p.ex., formação de gel, em temperaturas mais altas e durante a ciclagem de temperatura. Diferentes polímeros aniônicos requerem diferentes quantidades de base, uma quantidade de base específica para um polímero aniônico específico sendo uma quantidade que proveja estabilidade à composição aquosa clarificante de água de -40oC a 60oC e ciclando entre -40oC e 60oC.

[0034] Bases adequadas são bases fortes tais como hidróxido de lítio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de bário ou hidróxido de rubídio e bases fracas tais como amônia, metilamina e piridina, preferivelmente hidróxido de sódio. A base está presente na composição aquosa clarificante de água em uma quantidade igual a ou superior a 0,05 mmol por grama com base no peso seco de polímero aniônico (mmol/g), preferivelmente igual a ou superior a 0,065, e mais preferivelmente igual a ou maior que 0,08 mmol/g com base no peso seco do polímero aniônico. A base está presente na composição aquosa clarificante de água em uma quantidade igual a ou menor que 0,22 mmol/g com base no peso seco do polímero aniônico, preferivelmente igual a ou menor que 0,17 mmol/g, e mais preferivelmente igual a ou menor que 0,12 mmol/g com base no peso seco do polímero aniônico.

[0035] A composição aquosa clarificante de água da presente invenção compreende água. A água poderá estar presente na dispersão de látex de um polímero aniônico i), diol ii), e/ou na base iii). Caso a dispersão de látex de um polímero aniônico i) compreenda água e/ou o diol ii) compreenda água, e/ou na base iii) compreenda água, a água estará incluída nos percentuais em peso descritos nas faixas de i), ii) e iii) aqui acima. Entretanto, água adicional iv) poderá ser adicionada à composição aquosa clarificante de água. Caso água adicional seja adicionada, a quantidade perfará o balanço de peso da composição aquosa clarificante de água de maneira tal que os percentuais em peso de i), ii), iii) e iv) perfaçam um total de 100 por cento em peso.

[0036] A presente invenção também provê um método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo-água geradas durante operações da indústria do petróleo a partir de precursores de óleo (orgânicos) e água (aquosos) que se tornam misturados durante as ditas operações e de outra maneira formam dispersões e emulsões de óleo-água. Este método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo- água compreende prover a acima descrita composição aquosa clarificante de água ao precursor de óleo, o precursor aquoso, ou ambos, antes de, durante ou após misturar os precursores.

[0037] Se provido aos precursores das dispersões ou emulsões de óleo-água, ou às dispersões ou emulsões de óleo- água já formadas, o uso da composição aquosa clarificante de água de acordo com a presente invenção poderá reduzir a viscosidade da mistura de óleo e água resultante e, assim, melhores características de fluxo poderão ser atingidas, o que poderá facilitar adicionalmente o processamento e a manipulação.

[0038] Ademais, conquanto polímeros catiônicos tenham sido tipicamente usados nas operações das indústrias do petróleo como desemulsificantes e/ou clarificantes de dispersões e emulsões de óleo-água, espera-se que o uso da dispersão de látex de polímeros aniônicos de acordo com os métodos da presente invenção reduzam danos potenciais ao meio ambiente. Acredita-se que isto se deva à dispersão de látex de um polímero aniônico descrito aqui e seu uso como desemulsificantes e clarificantes de óleo-água ser menos tóxico que os polímeros catiônicos anteriormente usados.

[0039] Mais particularmente, a dispersão de látex de um polímero aniônico adequado para uso de acordo com a presente invenção compreende 15-80% em peso, com base no peso total da dispersão de látex de um polímero catiônico, de pelo menos um monômero de ácido carboxílico insaturado A), tendo a fórmula:

onde R é H, R’ é H, alquila C1-C4, ou -CH2COOX; R é -COOX e R’ é H ou -CH2COOX; ou R é CH3 e R’ é H; e X é H ou alquila C1C4.

[0040] Monômeros de ácido carboxílico α,β-etilenicamente insaturado C3-C8 A) adequados para uso nos métodos da presente invenção incluem, por exemplo, sem limitação, ácido (met)acrílico, ácido alfa-cloroacrílico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido citracônico, ácido mesacônico, ácido itacônico, ácido maléico, ácido aconítico, e misturas destes. Acredita-se que os ácidos (met)acrílicos sejam os mais adequados.

[0041] A dispersão de látex de um polímero aniônico adequado para uso nos métodos da presente invenção adicionalmente compreende 15-80% em peso, com base no peso total da dispersão de látex de um polímero aniônico, de pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável B), tendo a fórmula:

CH3 e Z é -COOR, C6H4R’, CN ou -CH=CH2; ou Y e Z são Cl; e R é alquila C1-C8 ou hidroxialquila C2-C8; R’ é H, Cl, Br, ou alquila C1-C3; e R” é alquila C1-C8.

[0042] Monômeros α,β-etilenicamente insaturados copolimerizáveis, não iônicos B) adequados para uso nos métodos da presente invenção incluem, por exemplo, sem limitação, alquil C1-C8 e hidroxialquil C2-C8 ésteres de ácido acrílico e metacrílico incluindo acrilato de etila, metacrilato de etila, metacrilato de metila, acrilato de 2- etilhexila, metacrilato de propila, metacrilato de isopropila, acrilato de butila, metacrilato de butila, metacrilato de n-amila, metacrilato de sec-amila, metacrilato de hexila, metacrilato de crotila, metacrilato de hidróxi etila, metacrilato de hidróxi propila, acrilato de 2- hidroxietila; acrilato de 2-hidroxibutila; estireno, viniltolueno, isopropilestireno, e p-cloroestireno; acetato de vinila, butirato de vinila, caprolato de vinila; acrilonitrila, metacrilonitrila, butadieno, isopreno, cloreto de vinila, cloreto de vinilideno, propionato de vinila, butirato de vinila, ter-butirato de vinila, caprato de vinila, vinil metil éter, vinil etil éter, vinil n-propil éter, vinil iso-propil éter, vinil n-butil éter, vinil iso- butil éter, vinil fenil éter, α-clorovinil fenil éter, metacrilonitrila, acrilamida, metacrilamida, N-alquil acrilamidas, N-aril acrilamidas, N-vinil pirrolidona, N- vinil-3-morfolinonas, N-vinil-oxazolidona, N-vinil-imidazol, e combinações destes. Na prática, um monovinil éster tal como acrilato de etila, acrilato de butila, ou uma mistura destes com estireno, acrilato de hidroxietila, acrilonitrila, cloreto de vinila ou acetato de vinila é preferido.

[0043] A dispersão de látex de polímeros aniônicos adequados para uso nos métodos da presente invenção poderá adicionalmente compreender 0-50% em peso, com base no peso total da dispersão de látex de um polímero aniônico, um ou mais dos seguintes monômeros: C1) pelo menos um monômero de éster tensoativo vinílico não iônico, tendo a fórmula:

onde R é H ou CH3, cada R’ é alquila C1-C4, R” é alquila C8C30, ou alquil fenila C8-C16, n é um número médio de 6-100, e m é um número médio de cerca de 0-50 com a ressalva de que n > m e (n+m) seja cerca de 6-100; C2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B) e tendo a fórmula:

-C6H4R’, e R é alquil hidroxialquila C10-C20; R’é alquila C4C8; e R” é alquila C9-C20; ou C3) pelo menos um monômero de uretano não iônico que seja o produto de reação de um tensoativo não iônico monohídrico com um monoisocianato monoetilenicamente insaturado.

[0044] Monômeros de éster tensoativo vinílico não iônico C1) adequados para uso nos métodos da presente invenção são selecionados do grupo consistindo de: (1) acrilatos de alquilfenoxipoli(etilenoxi)etila da fórmula:

onde R é H ou CH3; Y’é alquila C8-C16, e n é cerca de 6-100; (2) acrilatos de alcoxipoli(etilenoxi)etila da fórmula:

onde R é H ou CH3; R” é alquila C8-C20, e n é cerca de 6-50; e (3) acrilatos de alcoxipoli(etilenoxi)etila da fórmula:

onde R é H ou CH3, cada R’ é alquila C1-C4, R” é alquila C8C20, e n é cerca de 6-50 e m é cerca de 1-40.

[0045] Monômeros α,β-etilenicamente insaturados copolimerizáveis, não iônicos C2) adequados incluem, mas não estão limitados a: metacrilato de laurila, metacrilato de estearila, metacrilato de etilhexila, metacrilato de oleíla, metacrilato de ricinoleíla, t-butilestireno, decanoato de vinila, estearato de vinila, laurato de vinila, oleato de vinila, vinil iso-octil éter, vinil β-naftil éter, e combinações destes.

[0046] Monômeros de uretano não iônicos adequados incluem, mas não estão limitados a, isocianato de alfa-dimetil-m- isopropenil benzila modificado com alquila, onde os grupos alquila sejam, por exemplo, nonil-fenol, octil-fenol, dinonil-fenol, laurila, estearila, oleíla, e assemelhados. Acredita-se que o isocianato de dimetil-m-isopropenil benzila seja particularmente adequado no método da presente invenção.

[0047] A dispersão de látex de um polímero aniônico adequada para uso nos métodos da presente invenção adicionalmente compreende, opcionalmente, 0-5% em peso, com base no peso total da dispersão de látex, de um polímero aniônico, de pelo menos um reticulante D). Por exemplo, a dispersão de látex de um polímero aniônico poderá adicionalmente incluir 0-3% em peso, ou até 0-2% em peso, de pelo menos um reticulante.

[0048] Reticulantes D) adequados para uso nos métodos da presente invenção incluem, por exemplo, sem limitação, qualquer composto polimerizável que contenha dois ou mais pontos não conjugados de insaturação etilênica ou dois ou mais grupos vinilideno não conjugados da estrutura CH2=C=, tais como diviniltolueno, trivinilbenzeno, divinilnaftaleno, diacrilato ou dimetacrilato de trimetileno glicol, 1,3- dimetacrilato de 2-etilhexano, divinilxileno, diviniletilbenzeno, divinil éter, divinil sulfona, alil éteres de compostos polihídricos tais como glicerol, pentaeritritol, sorbitol, sacarose e resorcinol, divinilcetona, sulfeto de divinila, acrilato de alila, maleato de dialila, fumarato de dialila, ftalato de dialila, succinato de dialila, carbonato de dialila, malonato de dialila, oxalato de dialila, adipato de dialila, sebacato de dialila, tartarato de dialila, silicato de dialila, dialil éter de trimetilolpropano, tricarbalitato de trialila, aconitato de trialila, citrato de trialila, fosfato de trialila, N,N-metilidenodiacrilamida, N,N-etilidenodiacri- lamida, 1,2-di-( α-metilmetilenos-sulfonamida)-etileno, e combinações destes. Acredita-se que o dialil éter de trimetilolpropano seja particularmente adequado.

[0049] As percentagens em peso dos monômeros compreendendo o polímero aniônico totalizam 100 por cento.

[0050] Os polímeros aniônicos adequados para uso nos métodos da presente invenção têm pesos moleculares médios ponderais entre 10.000 e 20.000.000 g/mol, tal como entre 10.000 e 10.000.000 g/mol, ou até entre 40.000 e 1.000.000 g/mol. Os pesos moleculares dos polímeros aniônicos poderão ser determinados por métodos padrões tais como, por exemplo, cromatografia de exclusão de tamanho (também chamada de cromatografia de permeação em gel) ou viscosidade intrínseca. Conforme será entendido por aqueles medianamente entendidos no assunto, uma vez que alguns dos polímeros aniônicos adequados para uso na presente invenção poderão ser reticulados e, daí, poderão compreender moléculas poliméricas extremamente grandes. O peso molecular de tais copolímeros aniônicos reticulados poderá ser extremamente alto e, daí, praticamente imensurável.

[0051] Uma quantidade desemulsificante efetiva da composição aquosa clarificante de água, onde ela deva ser adicionada a uma emulsão de água em óleo, ou ao precursor de óleo de uma dispersão ou emulsão de água em óleo, é adequadamente de 1 a 10.000 ppm, por exemplo, de 1 a 1.000 ppm, ou de 1 a 500 ppm, ou até 1 a 100 ppm. Quando adicionada a uma emulsão de óleo em água, por exemplo, sem limitação, compreendendo até 10% em volume de água, ou ao precursor aquoso de uma dispersão ou emulsão de óleo em água, uma quantidade desemulsificante efetiva de polímero aniônico é adequadamente de 1 a 10.000 ppm, por exemplo, 1 a 1.000 ppm, ou de 1 a 500 ppm, ou de 1 a 200 ppm, ou de 1 a 100 ppm, ou de 1 a 50 ppm, ou até de 1 a 5 ppm.

[0052] Polímeros aniônicos de acordo com a presente invenção poderão ser produzidos usando qualquer método de polimerização, incluindo, por exemplo, polimerização em solução, polimerização em massa, polimerização em fase heterogênea (incluindo, por exemplo, polimerização em emulsão, polimerização em suspensão, polimerização em dispersão, e polimerização em emulsão reversa), e combinação destes. Independentemente, qualquer tipo de reação de polimerização, incluindo, por exemplo, polimerização via radical livre, poderá ser usado. O método preferido de polimerização para a produção de polímeros aniônicos adequados para uso no método da presente invenção é uma polimerização em emulsão. Tais métodos são bem conhecidos e podem ser encontrados na patente U.S. no 4.384.096.

[0053] Quando for usada uma polimerização em solução, o solvente poderá ser um solvente aquoso (i.é, o solvente compreendendo 75% ou mais de água, em peso, com base no peso do solvente) ou um solvente orgânico (i.é, um solvente que não seja aquoso). Algumas concretizações adequadas contêm, por exemplo, uma mistura de água e até 75% em peso, com base na mistura, de um ou mais solventes contendo OH, que poderão ser selecionados do grupo consistindo de: alcanóis C1-C4; alquileno C2-C10 glicóis, nos quais a cadeia de alquileno poderá ser interrompida por um ou mais átomos de oxigênio não adjacentes; monoéteres dos alquileno glicóis C2-C10 com alcanóis C1-C4; e misturas destes.

[0054] Exemplos de solventes contendo OH adequados são metanol, etanol, isopropanol, n-butanol, etileno glicol, dietileno glicol, metil glicol, dipropileno glicol, butil glicol, trietileno glicol, os metil éteres dos ditos glicóis e também oligômeros de óxido de etileno com 4 a 6 unidades de óxido de etileno, oligômeros de óxido de propileno contendo 3 a 6 unidades de óxido de propileno e também co-oligômeros de polietileno glicol-polipropileno glicol. Independentemente, um solvente que contenha água poderá adicionalmente conter um ou mais solventes miscíveis em água tais como, por exemplo, acetona, metil etil cetona, tetrahidrofurano, dioxano, N- metilpirrolidona, dimetilformamida, etc.

[0055] Em algumas concretizações, pelo menos um polímero é feito por polimerização via radical livre em solução ou emulsão. Em algumas de tais concretizações, por exemplo, pelo menos um copolímero é feito por polimerização em solução via radical livre em um solvente aquoso.

[0056] Tipicamente, a polimerização ocorre em um vaso de reação. É contemplado que algum ou todo o monômero seja adicionado ao vaso de reação antes do monômero, e as condições do vaso de reação (p.ex., temperatura, radiação, presença de espécies reativas, etc.) poderão ser ajustadas de maneira tal que o iniciador gere um ou mais radicais livres antes da adição de monômero. Como outro exemplo, o iniciador poderá ser adicionado ao vaso de reação simultaneamente com todo ou uma porção do(s) um ou mais monômero(s). Também é contemplado que o iniciador possa ser adicionado tanto antes quanto simultaneamente com o(s) um ou mais monômero(s).

[0057] Em algumas concretizações, o processo para preparar o polímero de acordo com a presente invenção envolve formar um copolímero usando uma ou mais reações de polimerização via radical livre. Dentre tais concretizações, algumas envolvem o uso de um ou mais iniciadores. Um iniciador é uma molécula ou mistura de moléculas que, sob certas condições, produz pelo menos um radical livre capaz de iniciar uma reação de polimerização via radical livre. Alguns iniciadores (“iniciadores térmicos”) produzem tais radicais decompondo-se quando expostos a uma temperatura suficientemente alta. Tais iniciadores produzem tais radicais quando certas moléculas são misturadas umas com as outras de maneira a ocasionar uma reação química que resulte em pelo menos um radical livre (tal como, por exemplo, algumas combinações conhecidas como iniciadores de “redox”, que contêm pelo menos um agente oxidante e pelo menos um agente redutor). Alguns iniciadores (“fotoiniciadores”) produzem radicais quando expostos a radiação, tais como, por exemplo, luz ultravioleta ou feixe de elétrons. Também são contemplados iniciadores que possam ser expostos a altas temperaturas simultaneamente com a presença de pelo menos um agente redutor, e tais iniciadores poderão produzir radicais livres por decomposição térmica, reação de oxidação-redução, ou uma combinação destes.

[0058] Exemplos de fotoiniciadores adequados são azobisisobutironitrila, benzofenona, acetofenona, éter benzoínico, benzil dialquil cetonas e derivados destes.

[0059] Dos iniciadores térmicos adequados, alguns têm a temperatura de decomposição de 30oC ou superior; ou 50oC ou superior. Independentemente, alguns têm temperatura de decomposição de 180oC ou inferior; ou 90oC ou inferior. Exemplos de iniciadores térmicos adequados são peroxo compostos inorgânicos, tais como peroxodissulfatos (de amônio e peroxodissulfato de sódio), peroxossulfatos, percarbonatos e peróxido de hidrogênio; peroxo compostos orgânicos, tais como peróxido de diacetila, peróxido de di-ter-butila, peróxido de diamila, peróxido de dioctanoíla, peróxido de didecanoíla, peróxido de dilauroíla, peróxido de dibenzoíla, peróxido de bis(o-tolila), peróxido de succinila, peracetato de ter-butila, permaleato de ter-butila, perisobutirato de ter-butila, perpivalato de ter-butila, peroctoato de ter- butila, perneodecanoato de ter-butila, perbenzoato de ter- butila, peróxido de ter-butila, hidroperóxido de ter-butila, hidroperóxido de cumeno, peroxi-2-etilhexanoato de ter- butila, e peroxidicarbamato de diisopropila; azo compostos tais como 2,2’-azobisisobutironitrila, 2,2’-azobis(2- metilbutironitrila), dicloridrato de 2,2’-azobis(2- metilpropionamidina), e dicloridrato de azobis(2- amidopropano).

[0060] Em algumas concretizações, iniciadores térmicos poderão opcionalmente ser usados em combinação com compostos redutores. Exemplos de tais compostos redutores são compostos contendo fósforo, tais com ácido de fósforo, hipofosfito e fosfinatos; compostos contendo enxofre, tais como hidrogeno sulfito de sódio, sulfito de sódio, metabissulfito de sódio, e formaldeído sulfoxilato de sódio; e hidrazina. Considera-se que estes compostos redutores, em alguns casos, também funcionam como reguladores de cadeia.

[0061] Um grupo de reguladores adequados é o grupo dos persulfatos incluindo, por exemplo, persulfato de sódio. Em algumas concretizações, um ou mais persulfatos são usados na presença de um ou mais agentes redutores, incluindo, por exemplo, íons metálicos (tais como, por exemplo, íon ferroso, cobre), íons contendo enxofre (tais como, por exemplo, S2O32-, 22 HSO3-, SO3 -, S2O5 -, e misturas destes), e misturas destes. quando um iniciador for usado, a quantidade de todo iniciador usado, bem como a percentagem em peso com base no peso total de todos os monômeros presentes, é de 0,01% ou mais; ou 0,03% ou mais; ou 0,1% ou mais; ou 0,3% ou mais. Independentemente, quando um iniciador for usado, a razão em peso de todo o iniciador usado para o peso total de todos os monômeros usados é de 7% ou menos; 3% ou menos; ou 1% ou menos.

[0062] Quando um iniciador for usado, ele poderá ser adicionado de qualquer maneira, a qualquer tempo durante o processo. Por exemplo, algum ou todo o iniciador poderá ser adicionado ao vaso de reação ao mesmo tempo em que um ou mais monômeros estejam sendo adicionados ao vaso de reação. Em algumas concretizações, o iniciador é adicionado a uma taxa de adição constante. Em outras concretizações, o iniciador é adicionado a uma taxa de adição crescente, por exemplo, em duas ou mais etapas, onde cada etapa use uma taxa de adição superior à da etapa anterior. Em algumas concretizações, a taxa de adição de iniciador aumenta e depois decresce.

[0063] O processo para preparar polímeros de acordo com a presente invenção também envolve o uso de um regulador de cadeia. Um regulador de cadeia é um composto que atue de maneira a limitar o comprimento da cadeia em crescimento. Alguns reguladores de cadeia adequados são, por exemplo, compostos de enxofre, tais como mercaptoetanol, tioglicolato de 2-etilhexila, ácido tioglicólico, e dodecil mercaptana. Outros reguladores de cadeia adequados são compostos redutores mencionados aqui acima. Em algumas concretizações, o regulador de cadeia inclui metabissulfito de sódio. Em algumas concretizações, a quantidade de regulador de cadeia, como uma percentagem em peso baseada no peso total dos monômeros presentes, e de 0% ou 0,5% ou mais; ou 1% ou mais; ou 2% ou mais; ou 4% ou mais. Independentemente, em algumas concretizações, a quantidade de regulador de cadeia, como uma percentagem em peso baseada no peso total de todos os monômeros presentes, é de 6% ou menos; ou 4% ou menos; ou 2% ou menos. Em algumas concretizações, quantidades de iniciador maiores que a quantidade necessária para iniciar a polimerização poderão atuar como um regulador de cadeia.

[0064] Outros reguladores de cadeia adequados são, por exemplo, compostos contendo OH descritos acima como adequados para uso em uma mistura com água para formarem um solvente. É contemplado que, em algumas concretizações, o regulador de cadeia seja um componente do solvente e assim o regulador de cadeia poderá estar presente em quantidades superiores a 15% em peso do peso total de todos os monômeros presentes.

[0065] O regulador de cadeia poderá ser adicionado ao vaso de reação de qualquer maneira. Em algumas concretizações, o regulador de cadeia é adicionado ao vaso de reação a uma taxa de adição constante. Em outras concretizações, o regulador de cadeia é adicionado ao vaso de reação a uma taxa de adição que aumente ou decresça ou uma combinação destes.

[0066] Para cada ingrediente que seja adicionado ao vaso de reação, o ingrediente poderá ser adicionado em forma pura. Alternativamente, um ingrediente que seja adicionado ao vaso de reação poderá ser adicionado na forma de uma solução em um solvente, na forma de uma mistura com um ou mais outros ingredientes, ou uma combinação destes (i.é, uma mistura com um ou mais outros ingredientes, onde a mistura esteja dissolvida em um solvente). A forma pela qual qualquer um ingrediente seja adicionado ao vaso de reação poderá ser escolhida independentemente da forma pela qual qualquer outro ingrediente seja adicionado ao vaso de reação.

[0067] A maneira como a composição aquosa clarificante de água é provida à emulsão de óleo-água não é crítica e muitos modos de liberação são bem conhecidos e entendidos por aqueles medianamente entendidos no assunto relevante.

[0068] O uso de compostos de quebra de emulsão reversa, que são tipicamente materiais de alta carga, de peso molecular mais baixo que quebram emulsões de maneira tal que floculantes possam funcionar melhor, é comum em operações na indústria do petróleo. Exemplos de tais compostos de quebra de emulsão reversa são, sem limitação, poliaminas, quaternários de poliaminas, taninos, e sais metálicos (cloretos, hidróxidos baseados em Al, Fe). O método da presente invenção poderá adicionalmente compreender o uso dos polímeros aniônicos descritos acima juntamente com compostos de quebra de emulsão reversa.

[0069] Misturas e formulações da composição aquosa clarificante de água com outros componentes tais como, sem limitação, agentes anticongelantes, solventes, biocidas, agentes neutralizantes, adjuvantes de fluxo, e assemelhados, poderão ser formadas e usadas de acordo com o método da presente invenção. Tais misturas e formulações poderão ser preparadas como uma emulsão ou solução aquosa ou de outra maneira.

[0070] Será entendido que as concretizações da presente invenção descritas acima são meramente exemplificativas e aquele entendido no assunto poderá fazer diversas variações e modificações sem partir do espírito e da abrangência da invenção. Pretende-se que todas as tais modificações e variações estejam incluídas dentro da abrangência da presente invenção.

EXEMPLOS

[0071] Nos exemplos 1 a 18, é usada uma dispersão de látex de um polímero aniônico da presente invenção compreendendo um látex com 29% de ativos contendo um copolímero de ácido metacrílico/acrilato altamente reticulado. A dispersão de látex de um polímero aniônico é adicionado a uma mistura de etileno glicol, e água destilada adicional ou solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 10% em um frasco de 20 mL. As quantidades são percentuais em peso baseados no peso total da composição. Composições e desempenho para os exemplos 1 a 18 são mostrados na tabela 1.

Na tabela 1:

[0072] A estabilidade em baixa temperatura é avaliada colocando 10 g da formulação em um freezer a -40oC da noite para o dia. A formulação é considerada aprovada (“passa”) caso a viscosidade a -40oC seja menor que 2000 cP e a formulação esteja livre de géis quando aquecida de volta à temperatura ambiente.

[0073] A estabilidade a 60oC é avaliada colocando 10 g da formulação em uma estufa a 60oC em um vaso selado. A formulação é considerada aprovada caso nenhum aumento de viscosidade óbvio tenha ocorrido a 60oC ou após a mostra ser resfriada até a temperatura ambiente.

[0074] Amostras para estes dois ensaios foram então cicladas pelo ensaio de -40oC e o ensaio de 60oC e as amostras do ensaio de 60oC original foram deslocadas para - 40oC. Caso alguma destas amostras produzisse evidência de precipitação de polímero ou gelificação, elas eram consideradas formulações não aprovadas (“falha”).

[0075] A viscosidade é determinada em cada temperatura visualmente comparando como a formulação flui no frasco de amostra contra um jogo de padrões de viscosidade carregado em frascos de amostra de referência.

* não é exemplo da presente invenção

Claims

1. Composição aquosa clarificante de água, caracterizada pelo fato de compreender: i) uma dispersão de látex de um polímero aniônico, sendo que o polímero aniônico compreende: A) pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β- etilenicamente insaturado C3-C8; B) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo a fórmula:

ou -CH=CH2; Y é CH3 e Z é -COOR, C6H4R’, CN ou -CH=CH2; ou Y e Z são Cl; e R é alquila C1-C8 ou hidroxialquila C2-C8; R’ é H, Cl, Br, ou alquila C1-C3; e R” é alquila C1-C8; C) opcionalmente, um ou mais dos seguintes: (1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico; (2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável não iônico tendo a fórmula:

Y é CH3 e Z é -COOR, C6H4R’, e R é hidroxialquil alquila C10C20; R’ é alquila C4-C8; e R” é alquila C9-C20; e (3) pelo menos um monômero de uretano não-iônico; e D) opcionalmente, pelo menos um reticulante; ii) um álcool; e iii) uma base, sendo que a composição aquosa clarificante não demonstra precipitação polimérica ou gelificação entre -40oC e 60oC, e ciclagem entre -40oC e 60oC, e sendo que a) a dispersão de látex de um polímero aniônico está presente em uma quantidade de 20 a 80 por cento em peso; b) o álcool está presente em uma quantidade de 5 a 70 por cento em peso; c) a base estar presente em uma quantidade maior que 0,05 mmol/g a menor que 0,22 mmol/g em uma base seca do polímero aniônico; e d) o balanço da composição ser água, sendo que os percentuais em peso de a), b), c) e d) totalizam 100 e são baseados no peso total da composição aquosa clarificante de água.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o monômero de ácido carboxílico A) ser ácido metacrílico, ácido acrílico ou uma mistura destes e o monômero insaturado B) ser um monovinil éster.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o álcool ser propileno glicol ou etileno glicol.

4. Método para inibir e mitigar a formação de emulsões de óleo-água, geradas durante operações da indústria do petróleo a partir de precursores de óleo e aquosos que ficam misturados durante as ditas operações, caracterizado pelo fato de compreender prover ao precursor de óleo, o precursor aquoso, ou ambos, antes, durante ou após a misturação dos precursores, uma quantidade desemulsificante efetiva de uma composição aquosa clarificante de água compreendendo: i) uma dispersão de látex de um polímero aniônico compreendendo: A) pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β- etilenicamente insaturado; B) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável tendo a fórmula:

Y é CH3 e Z é -COOR, C6H4R’, CN ou -CH=CH2; ou Y e Z são Cl; e R é alquila C1-C8 ou hidroxialquila C2-C8; R’ é H, Cl, Br, ou alquila C1-C3; e R” é alquila C1-C8; C) opcionalmente, um ou mais dos seguintes: (1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico; (2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo a fórmula:

Y é CH3 e Z é -COOR, C6H4R’ e R é hidroxialquil alquila C10-C20; R’ é alquila C4-C8; e R” é alquila C9-C20,e (3) pelo menos um monômero de uretano não iônico; e D) opcionalmente, pelo menos um reticulante; ii) um álcool; e iii) uma base, sendo que a composição aquosa clarificante de água não demonstra precipitação polimérica ou gelificação entre -40oC e 60oC, e ciclagem entre -40oC e 60oC; e sendo que a) a dispersão de látex de um polímero aniônico está presente em uma quantidade de 20 a 80 por cento em peso; b) o álcool está presente em uma quantidade de 5 a 70 por cento em peso; c) a base está presente em uma quantidade maior que 0,05 mmol/g a menor que 0,22 mmol/g em uma base seca do polímero aniônico; e d) o balanço da composição ser água, sendo que os percentuais em peso de a), b), c) e d) totalizam 100 e são baseados no peso total da composição aquosa clarificante de água.

5. Composição aquosa clarificante de água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de: i) a dispersão de látex de um polímero aniônico compreender: A) 15-80% em peso de pelo menos um monômero de ácido carboxílico α,β-etilenicamente insaturado C3-C8 da fórmula:

onde R é H,e R’ é H, alquila C1-C4, ou -CH2COOX; R é -COOX e R’ é H ou -CH2COOX; ou R é CH3 e R’ é H; e X é H ou alquila C1-C4; B) 15-80% em peso de pelo menos um monômero α,β- etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico da fórmula (II): e C) 0-50% em peso de um ou mais dos seguintes monômeros: 1) pelo menos um éster tensoativo vinílico não iônico da fórmula:

Onde: R é H ou CH3, cada R’ é alquila C1-C4, R” é alquila C8-C20 ou alquilfenila C8-C16, n é um número médio de 6-100, e m é um número médio de 0-50 com a ressalva de que n > m e (n+m) seja de 6-100; e 2) pelo menos um monômero α,β-etilenicamente insaturado copolimerizável, não iônico tendo cadeias poliméricas mais longas que o monômero B) e tendo a fórmula (IV); e 3) pelo menos um monômero de uretano não iônico que seja o produto de reação de um tensoativo não iônico monohídrico com um monoisocianato monoetilenicamente insaturado; sendo que os percentuais em peso são baseados no peso total da dispersão de látex de um polímero aniônico.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a dispersão ou emulsão de óleo-água ser um óleo em dispersão ou emulsão em água.

7. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a dispersão ou emulsão de óleo-água ser uma água em dispersão ou emulsão em óleo.

8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a composição aquosa clarificante de água ser provida ao precursor aquoso.

9. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a quantidade desemulsificante efetiva da composição aquosa clarificante de água ser de 1 a 10.000 ppm.