BRPI0613810A2 - método de clarificação de água residual oleosa - Google Patents

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Abstract

MéTODO DE CLARIFICAçAO DE AGUA RESIDUAL OLEOSA Trata-se de um método de clarificar a água residual oleosa, o qual compreende a adição à água residual de uma quantidade clarificadora eficaz de um ou mais demulsificantes selecionados do grupo que consiste em poliaminas dendríticas, poliamidoaminas dendríticas e polietilenoiminas hiper- ramificadas e os produtos da reação destas com gluconolactona, áxidos de alquileno, sais de ácido 5-cloro- hidróxi propano sulfónico, haletos de alquila, haletos de benzila e sulfatos de dialquila.

Description

MÉTODO DE CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA RESIDUAL OLEOSA
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção é um método de clarificar águaresidual oleosa utilizando poliaminas dendríticas,poliamidoaminas dendríticas ou polietilenoiminas hiper-ramifiçadas ou seus derivados funcionalizados.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
As águas residuais oleosas que contêmhidrocarbonetos emulsionados são produzidas em váriasindústrias incluindo as indústrias do aço e do alumínio, aindústria de processamento químico, a indústria automotiva, aindústria de lavanderia e as indústrias de recuperação erefino de óleo cru. Os hidrocarbonetos emulsionados típicosincluem lubrificantes, fluidos de corte, alcatrões, graxa,óleos crus, óleos diesel, gasolina, querosene, combustível dejato, e outros ainda.
0 hidrocarboneto emulsionado na água estátipicamente presente na faixa de dezenas a milhares de ppm.
Esse hidrocarboneto residual deve ser removido antes dadescarga da água no meio ambiente ou da reutilização da águano processo industrial. Além dos problemas ecológicos e dosregulamentos governamentais, a remoção eficiente dehidrocarbonetos emulsionados também é vital por razõeseconômicas, uma vez que o uso da água que contém óleoemulsionado em processos industriais resulta eventualmente naprodução diminuída e em custos operacionais aumentados para aindústria envolvida.
Um dos métodos mais eficazes para remover o óleoemulsionado é através do uso de clarificadores de água.
Historicamente, os polímeros secos, os polímeros em solução,os polímeros em dispersão solúveis em água, os látex deemulsão inversa e os íons de metais têm sido utilizados paratratar a água produzida. Cada material tem as suas própriasvantagens e desvantagens. Os polímeros secos têm o benefíciodo transporte a um custo reduzido (menos volume devido àausência do solvente) mas pela mesma razão eles requeremequipamentos especiais a fim de dissolver os mesmos antes douso no campo.
0 desempenho dos polímeros de látex é bastantesuperior e eles são utilizados normalmente; no entanto, elestêm seu próprio conjunto de problemas. Eles têm uma faixa detratamento estreita que resulta freqüentemente em um super-tratamento, e têm que ser invertidos antes do uso. Portanto,como polímeros secos eles requerem equipamentos especiais nocampo do óleo. Esses equipamentos são muito freqüentementeindisponíveis, e o uso de produtos não-invertidos pode causaruma série de problemas de entupimento no sistema dealimentação.
Os polímeros em solução são freqüentemente muitodiluídos devido à sua solubilidade limitada. Eles também nãotêm a capacidade de flocular o óleo disperso, requerendodesse modo um outro produto químico (tanto o látex quanto opolímero em dispersão) para executar isto. Desse modo, elessão utilizados para decompor as emulsões reversas no campo,enquanto que o segundo, "o produto de acabamento", éadicionado nos estágios finais da clarificação da água.
Os íons de metais, tais como Fe3+, Zn2+, Al3+, etc.,têm sido utilizados para decompor a emulsão reversa, mas osregulamentos governamentais recentes restringiram os seusníveis em correntes descarregadas. Embora sejam eficazes nadecomposição de emulsões reversas, eles também requerem umoutro produto químico para flocular o óleo.
Os polímeros em dispersão oferecem soluções aalguns desses problemas, mas tampouco são totalmente isentosde problemas. Embora sejam solúveis em água, o seu pesomolecular muito elevado e associado com essas mudanças naviscosidade com a diluição requer um sistema de alimentaçãomuito sofisticado, o que prejudica freqüentemente a suaaplicação no campo.
Alguns dos melhores clarificadores de água acimalistados também são utilizados para remover o óleo residualda água de resfriamento brusco em sistemas de vapor dediluição da indústria petroquímica. Na usina de manufatura doetileno, a água é utilizada na coluna de resfriamento rápido(torre) para resfriar o gás que sai da torre de destilaçãoprimária (fracionador primário). Na base de tal torre, a águade resfriamento brusco quente é separada dos hidrocarbonetoscondensados e enviada de volta a um gerador de vapor dediluição, ao passo que o óleo é retornado ao sistema como umrefluxo. Quando o óleo e a água são emulsionados, a separaçãodas duas fases é freqüentemente auxiliada pelo uso deaditivos químicos, se não o óleo residual pode sujar osistema de vapor de diluição e causar um problema de sujeiraadicional a jusante. A separação das duas fases deve ocorrerrapidamente devido aos tempos curtos de retenção do sistema;portanto, é imperativo que os produtos possuam um desempenhosuperior.
Conseqüentemente, há uma necessidade constantequanto a métodos eficientes, econômicos e ambientalmentecorretos para clarificar água residual oleosa.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
A presente invenção é um método para clarificar aágua residual oleosa, o qual compreende a adição à águaresidual de uma quantidade clarificadora eficaz de um ou maisdemulsificantes selecionados do grupo que consiste empoliaminas dendríticas, poliamidoaminas dendríticas epolietilenoiminas hiper-ramifiçadas e os produtos da reaçãodestas com gluconolactona, óxidos de alquileno, sais de ácido3-cloro-2-hidróxi propano sulfônico, haletos de alquila,haletos de benzila e sulfatos de dialquila.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Os demulsificantes apropriados para seremutilizados no método da presente invenção incluem poliaminasdendríticas, poliamidoamines dendríticas e polietilenoiminashiper-ramif içadas solúveis em água e em óleo e os seusderivados formados ao reagir as poliaminas dendríticas,poliamidoaminas dendríticas e polietilenoiminas hiper-ramificadas com gluconolactona, óxidos de alquileno, sais deácido 3-cloro-2-hidróxi propano sulfônico, haletos dealquila, haletos de benzila ou sulfatos de dialquila.
Em uma realização, a polialquilenoimina tem um pesomolecular de aproximadamente 3 00 a aproximadamente 5.000.000Daltons.
Em uma realização, a polialquilenoimina é umapoliamina dendrítica da fórmula
<formula>formula see original document page 5</formula>
em que R1 e R2 são selecionados independentemente em cadaocorrência de H e de -(CH2CH2NH)ra-H em que m varia de 1 aaproximadamente 4.
As poliaminas dendríticas são preparadastipicamente através da reação de diaminobutano comacrilonitrilo, seguida pela hidrogenação. As poliaminasdendríticas são comercialmente disponíveis junto a váriasfontes incluindo a Aldrich, Milwaukee, WI sob o nomecomercial DAB-AM e DSM, Geleen, Holanda, sob o nome comercialAstramol.
Em uma realização, a poliamina dendrítica tem umpeso molecular de aproximadamente 300 a aproximadamente 4.000Daltons.
As poliaminas dendríticas representativas de acordocom esta realização incluem DAB-Am-4 (R1., R2 = H, MW 316) ,DAB-Am-8 (Ri, R2 = -CH2CH2CH2NH2, MW 773), DAB-Am-16 (Ri, R2 =-(CH2CH2CH2NH)2H, MW 1687) e DAB-Am-3 2 (RI, R2(CH2CH2CH2NH)4H, MW 3510).
Em uma realização, a polialquilenoimina é umapoliamidoamina dendritica da fórmula
<formula>formula see original document page 6</formula>
em que R3 é selecionado em que independentemente em cadaocorrência de OH e um grupo da fórmula -NCH2CH2N(R4)2 em que R4é selecionado independentemente em cada ocorrência de H e umgrupo da fórmula -CH2CH2CO2R6 em que R6 é H ou um grupo dafórmula -NCH2CH2N(R7)2 em que R7 é selecionadoindependentemente em cada ocorrência de H e um grupo dafórmula -CH2CH2CO2R8 em que R8 é selecionado independentementeem cada ocorrência de H e um grupo da fórmula -NCH2CH2NH2.
As poliamidoaminas dendríticas podem ser preparadasatravés da adição de Michael de etilenodiamina a acrilato demetila seguida pela amidação do tetraéster inicial cometilenodiamina. A seqüência da reação com acrilato de metilae etilenodiamina é repetida então até que o peso moleculardesejado seja obtido. As poliamidoaminas dendríticas tambémsão comercialmente disponíveis, por exemplo, junto àDendritech, Midland, MI sob o nome comercial Starburst.
Em uma realização, a poliamidoamina dendritica temum peso molecular de aproximadamente 2 96 a aproximadamente4.OOO.
As poliamidoaminas dendríticas representativas deacordo com esta realização incluem Starburst Gen.-0.5 (R3 =Oh, MW 296), Starburst Gen. 0 (R3 = NHCH2CH2NH2, MW 517),Starburst Gen. 0.5 (R3 = NHCH2CH2N(R4)2, R4 = CH2CH2CO2H),Starburst Gen. 1 (R3 = NHCH2CH2N(R4)2, R4 = CH2CH2COR6, R6 =NHCH2CH2NH2, MW 1430), Starburst Gen. 1.5 (R3 = NHCH2CH2N(R4)2,R4 = CH2CH2CO2R6, R6 = NHCH2CH2(R7)2, R7 = CH2CH2CO2H), StarburstGen. 2 (R3 - NHCH2CH2N(R4)2, R4 = CH2CH2COR6, R6NHCH2CH2N(R7)2, R7 = CH2CH2COR8, R8 = NHCH2CH2NH2, MW 3256).
Em uma realização, a polilalquilenoimina é apolietilenoimina hiper-ramifiçada da fórmula
<formula>formula see original document page 7</formula>
em que R5 e Ri0 são selecionados independentemente em cadaocorrência de H e -(HNCH2CH2NH)r-H em que r varia de 1 aaproximadamente 2 00.
Em uma realização, a polietilenoimina hiper-ramif içada tem um peso molecular de aproximadamente 800 aaproximadamente 2.000.000 Daltons.
As polietilenoiminas hiper-ramifiçadas podem serpreparadas através da polimerização catalitica de abertura deanel de etilenoimina (aziridina) tal como descrito no pedidode patente WO 97/21760. As polietilenoiminas hiper-ramificadas também são comercialmente disponíveis junto àBASF, Milwaukee, WI, sob o nome comercial Lupasol, â Aldrich,Milwaukee, WI e ã Summit Specialty, Ft. Lee, NJ, sob o nomecomercial Epomin.
As polietilenoiminas hiper-ramifiçadasrepresentativas incluem Lupasol FG (MW 800), Lupasol G20 (MW1300), Lupasol PR8515 (MW 2.000), Lupasol G35 (MW 2.000),Lupasol PS (MW 750.000), Lupasol P (MW 750.000), Lupasol SK(MW 2.000.000), Lupasol SU 312, PEI 600 (Aldrich, MW 600) eEpomin 006 (MW 600).
Em uma realização, a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com um ou maisagentes de alquilação selecionados entre haletos de alquila,haletos de benzila e sulfatos de dialquila. Tal como aquiempregado, "alquila" significa um hidrocarboneto alifático decadeia linear ou ramificada que tem um a aproximadamentequatro átomos de carbono. "Benzila" significa um grupo dafórmula C6H4CH2- na qual um ou mais dos átomos de hidrogênioaromáticos são substituídos opcionalmente por um grupoalquila, alcóxi, halogênio ou haloalquila. Sulfato dedialquila significa um grupo da fórmula (R1O)2SOzna qual R1 éalquila. "Halogênio", "haleto" e "halo" significam Br, Cl, Fou I.
Em uma realização, os haletos de alquila, oshaletos de benzila e os sulfatos de dialquila sãoselecionados do grupo que consiste em haleto de metila,haleto de benzila e sulfato de dimetila.
Em um procedimento típico de alquilação, umasolução aquosa a 50 por cento de poliamina dendrítica,poliamidoamina dendrítica ou polietilenoimina hiper-ramificada é aquecida com um ligeiro excesso de agente dealquilação ao reflux por aproximadamente duas horas. Amistura é então resfriada até a temperatura ambiente ediluída com água até a concentração desejada, geralmenteaproximadamente 50 por cento de ativos de polímero. Osderivados alquilados representativos, também normalmenteconhecidos como derivados "quaternizados" ou "quats", sãomostrados na Tabela 1.TABELA 1
DESEMULSIFICANTES ALQUILADOS REPRESENTATIVOS
<table>table see original document page 9</column></row><table>Em uma realização, a poliamina dendrítica , apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramifiçada é funcionalizada pela reação com gluconolactona.
Em uma realização, a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada tem um peso molecular de aproximadamente 3 00 aaproximadamente 7.000 Daltons.
Em um procedimento típico, a poliamina dendrítica,a poliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-dendrítica é dissolvida em DMSO e cerca de um excesso de dezvezes de gluconolactona é adicionado lentamente com agitaçãosob uma purga de argônio. A mistura é aquecida entãosuavemente até aproximadamente 400C e mantida durante toda anoite sob uma atmosfera de argônio. A mistura é entãodespejada em isopropanol para formar um semi-líquido residualque sedimenta no fundo do frasco. 0 material é lavadorepetidamente com metanol para obter o derivado coberto comgluconolactona como um material grosso e viscoso parecido compuxa-puxa dourado. Os derivados cobertos com gluconolactonarepresentativos são mostrados na Tabela 2.
TABELA 2
DESEMULSIFICANTES COBERTOS COM GLUCONOLACTONA REPRESENTATIVOS
<table>table see original document page 10</column></row><table>
Em uma realização, a poliamina dendrítica, a poliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com ácido 3-cloro-2-hidróxi propano sulfônico ou um sal deste.
Em um procedimento típico, polialquilenoimina eaproximadamente 70 a aproximadamente 3 00 por cento em massaem relação a polialquilenoimina de sal de sódio de ácido 1-cloro-2-hidróxi-3-sulfônico são dissolvidos na água aaproximadamente 2 0 a 4 0 por cento de componentes ativos. Amistura é agitada por um agitador mecânico ou por um agitadoraéreo até que o pH da reação estabilize, o que requergeralmente aproximadamente 72 horas à temperatura ambiente ouaproximadamente quatro horas ao refluxo. O pH cai tipicamentede 2 a 3 unidades dependendo da quantidade de alquilaçãoobtida. Embora se acredite que a alquilação das aminasprimárias predomine, quantidades menores de alquilação deaminas secundárias e terciárias também são possíveis.
Em uma realização, a polialquilenoimina é umapolietilenoimina hiper-ramifiçada.
Em uma realização, a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com um ou mais óxidosde alquileno para formar o derivado hidroxialquilado.
O derivado hidroxialquilado pode ser preparado aoaquecer uma solução aquosa de poliamina dendrítica,poliamidoamina dendrítica ou polietilenoimina hiper-ramif içada com a quantidade desejada de óxido de alquileno emuma temperatura aproximadamente de 80°C a aproximadamente135°C, opcionalmente na presença de um catalisador de metalalcalino tal como o metóxido de sódio, o ter-butóxido depotássio, o hidróxido de potássio ou sódio, e outros ainda.
A reação pode ser executada em um vaso de pressãoou com remoção contínua da água. Alternativamente, a reaçãopode ser executada em estágios múltiplos onde uma parte doóxido de alquileno é adicionada e colocada para reagir,seguida por uma segunda parte do óxido de alquileno e da baseadicional tal como necessário. Caso desejado, a água pode serremovida da mistura de reação através de destilação entre osestágios. Os procedimentos para a hidroxialquilação daspolietilenoiminas são descritos em detalhes na patente U.S.n°. 5.445.767 e no pedido de patente WO 97/27879, aquiincorporados a título de referência.
Os óxidos de alquileno úteis para a preparação depolietilenoiminas hidroxialquiladas da presente invenção têma fórmula
<formula>formula see original document page 12</formula>
onde R é H ou alquila Ci-C4. Os óxidos de alquilenorepresentativos incluem o óxido de etileno, o óxido depropileno, o óxido de butineo, e outros ainda.
Em uma realização, os óxidos de alquileno sãoselecionados entre o óxido de etileno e o óxido de propileno.
Em uma realização, a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com óxido de etilenoe opcionalmente óxido de propileno.
Em uma realização, a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 1a aproximadamente 85 equivalentes molares de óxido de etilenopor unidade de etileno na polietilenoimina.
Em uma realização, a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 5a aproximadamente 8 5 equivalentes molares de óxido de etilenoe aproximadamente 5 a aproximadamente 85 equivalentes molaresde óxido de propileno por unidade de etileno napolietilenoimina.
Em uma realização, a polietilenoimina hiper-ramificada é reagida primeiramente com o óxido de propileno esubseqüentemente com o óxido de etileno.
Em uma realização, polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 5a aproximadamente 25 equivalentes molares de óxido de etilenoe aproximadamente 85 a aproximadamente 98 equivalentesmolares de óxido de propileno por unidade de etileno napolietilenoimina.
As polietilenoiminas hiper-ramifiçadashidroxialquiladas representativas de acordo com a presenteinvenção são mostradas na Tabela 3.
TABELA 3
POLIETILENOIMINAS HIDROXIALQUILADAS REPRESENTATIVAS
<formula>formula see original document page 13</formula>
As polietilenoiminas oxialquiladas comerciaisapropriadas incluem Lupasol Sc-61b, disponível junto à BASF,e Kemelix 3550 X, 3423 X, 3546 X, D600 e 3582 X disponíveisjunto à Uniquema, New Castle, DE.
Em uma realização, o desmulsificante da presenteinvenção é utilizado para clarificar a água produzida emcampo de óleo.
Durante a produção e o processamento de óleo, amaior parte do óleo cru está na forma de água nas emulsões deóleo, cuja relação depende das condições naturais e dohistórico do reservatório. À medida que o reservatórioenvelhece e fica esgotado, a quantidade de água produzidajunto com o óleo aumenta, desse modo reduzindo a eficiênciada operação e a lucratividade. Freqüentemente em um certoponto da produção do reservatório, os operadores do campopetrolífero sustam o esgotamento da produção de óleo aoinjetar água ou vapor na formação.
Esse método é utilizado muito amplamente econhecido como recuperação secundária do óleo. Em ambas arecuperação primária e secundária do óleo, os líquidosproduzidos consistem em água e óleo emulsionados. Pararecuperar o óleo, processos eficientes de separação eprodutos químicos são utilizados. No entanto, um pouco deóleo permanece emulsionado na água produzida. Esse óleoremanescente deve ser removido antes que a água seja injetadade volta no reservatório, descarregada no meio ambiente, oudirigida para geradores a vapor.
A fim de clarificar a água produzida, umdesmulsificante de acordo com a presente invenção éadicionado tipicamente à água produzida como uma soluçãoaquosa que tem uma concentração de aproximadamente 5 aaproximadamente 90 por cento em peso. Álcoois tais comometanol e/ou glicóis também podem ser adicionados àcomposição para melhorar as suas características demanipulação a baixas temperaturas.
As faixas típicas da dosagem para clarificar a águaproduzida são de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2 0 ppmde desemulsificante, embora uma dosagem tão alta quantoaproximadamente 100 ppm possa ser requerida em determinadasaplicações. 0 desemulsificante da presente invenção não temfacilmente um super-tratamento, tais como o látex oupolímeros em dispersão, e por causa de sua excelentesolubilidade ele não precipita fora das soluções tais como ascomposições de íons de metal.
0 desemulsificante ajuda o óleo emulsificado a seseparar da água e flutua para a superfície da água como umfloco. Esse floco é removido subseqüentemente da superfícieda água por meios convencionais incluindo espumação,decantação, filtração, e outros ainda, e a água limpa podeser reutilizada ou descarregada no meio ambiente.
Em uma outra realização, o desemulsificante dapresente invenção é utilizado para clarificar a água residualda indústria petroquímica.
Por exemplo, na usina de manufatura de etileno, aágua é utilizada na coluna de resfriamento brusco (torre)para resfriar o gás que sai da torre de destilação primária(fracionador primário) . Na base de tal torre, a água deresfriamento brusco quente é separada dos hidrocarbonetoscondensados e enviada de volta a um gerador de vapor dediluição, ao passo que o óleo é retornado ao sistema. Quandoo óleo e a água são emulsionados, o óleo residual pode sujaro sistema de vapor de diluição e causar problemas de sujeiraa jusante. Além disso, as fases também devem ser separadasrapidamente devido aos tempos de retenção curtos do sistema.Essa separação ocorre imediatamente na presença dapolietilenoimina hidroxialquilada da presente invenção.
A dose eficaz de clarificação depende daestabilidade da emulsão e varia para instalações e desenhosde usinas petroquímicas diferentes. Geralmente, a maior partedas aplicações da indústria petroquímica utilizaaproximadamente 1 a aproximadamente 4 0 ppm dedesemulsif icante. No entanto, até 200 ppm do produto podemser requeridos em determinadas aplicações.
0 acima exposto pode ser mais bem compreendidomediante referência aos seguintes exemplos, os quais saoapresentados para finalidades de ilustração e não se prestama limitar o âmbito da presente invenção.
Exemplo 1
Avaliação de Desemulsificantes Representativos na IndústriaPetroquímica
A eficiência de tratamento de desemulsificantesrepresentativos de acordo com a presente invenção é avaliadano local em vários locais nos Estados Unidos e no Canadá. Emtodos os testes, uma amostra do processo é coletada eutilizada dentro de 30 minutos. Cada amostra do processo édividida em alíquotas de 50 ml, e essas alíquotas sãocolocadas em frascos de seis onças. Um frasco de seis onçaspermanece não-tratado, e os outros frascos são dosados com adosagem alvo do produto que está sendo testado. Cada local deteste compara os desemulsificantes representativos dapresente invenção com os atuais decompositores de emulsão. Osatuais decompositores de emulsão testados incluem, todosdisponíveis junto à Nalco Company, Naperville, IL:
a) Commercial I - polímeros em solução tais como oterpolímero de dimetilamina-epicloridrina(DMAEM)-amônia ouhomopolímeros de DMAEM;
b) Commercial II - polímeros de dispersão tais comosais de amônio quaternário preparados pela reação de cloretode benzila com acrilatos de dimetilaminoetila;
c) Commercial III - polímeros de látex - tais comopolímeros de látex de cloreto dedialildimetilamônio/acrilamida.
Imediatamente depois da dosagem, os frascos sãotampados, etiquetados e agitados manualmente 50 vezes emséries de seis, e a claridade da água é avaliada cincominutos após a agitação. A claridade da água nos frascos édeterminada utilizando um multímetro Hack 2000 ou Hach 2010no modo de turvação. Todos os valores são registrados emunidades de NTU. Uma turvação mais baixa indica uma separaçãomelhor, e desse modo um desempenho melhor. Os resultados sãomostrados na Tabela 4.
TABELA 4
RESPOSTA DE DOSAGEM DOS DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS
<formula>formula see original document page 17</formula>
Tal como mostrado na Tabela 4, os desemulsificantesrepresentativos da presente invenção exibem um desempenhosimilar aos tratamentos comerciais atuais. Osdesemulsificantes têm uma eficiência similar em dosagensbaixas e altas (risco baixo de super-tratamento excedente) eboas propriedades de clarificação. Quando combinados com afacilidade de aplicação, eles apresentam uma vantagemevidente em relação aos tratamentos atualmente disponíveis.
A resposta como uma função do tempo também é medidaa fim de demonstrar quão rapidamente os desemulsificantesclarificam a água. Os resultados são mostrados na Tabela 5.
TABELA 5
TEMPO DE RESPOSTA PARA OS DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS
<formula>formula see original document page 17</formula><formula>formula see original document page 18</formula>
desemulsificantes da presente invenção seguem o padrão dedesempenho dos dois produtos comerciais amplamenteutilizados. Elas mostram versatilidade e eficiência similaresem uma ampla faixa de dosagens e tempos. A vantagem principaldos desemulsificantes da presente invenção, no entanto,deriva da sua compatibilidade com águas tratadas. A suamiscibilidade em água substancial os torna fáceis de aplicare difíceis de precipitar em correntes tratadas.
Exemplo 2
Avaliação de Clarificantes de Água em Campo Petrolífero
A eficiência dos desemulsificantes representativospara clarificar a água produzida em campo petrolífero tambémé avaliada no local em diversos locais na Califórnia e emWyoming. Dois a cinco galões da água produzida em campopetrolífero são coletados e utilizados dentro de duas aquatro horas seguintes dependendo da estabilidade da emulsão.Frascos de vidro claro de seis onças são preenchidos com 100ml de água e invertidos diversas vezes para cobrir os frascoscom o fluido emulsionado. Produtos químicos de tratamento sãoadicionados aos frascos individuais como soluções aquosas aum por cento.
Imediatamente depois da dosagem, os frascos sãotampados, etiquetados e agitados. Todas as amostras sãoagitadas identicamente para simular uma turbulência nosistema. As amostras são agitadas manualmente em séries deseis 50 ou 100 vezes, dependendo da estabilidade da emulsão,e a claridade da água é avaliada visualmente através dediversas séries de agitações (geralmente duas a três).
Um frasco permanece não-tratado, e os outrosfrascos são dosados com a dosagem alvo do produto que estásendo testado. Cada frasco contém um produto químicosingular. As leituras são registradas depois de cada série deagitações até a água clara ser observada em alguns frascos,tipicamente pelo menos três séries de agitações.
A água nos frascos é comparada dentro da série eclassificada em uma escala de 0 a 10, onde 0 representa umaamostra modelo totalmente opaca no início do teste, ao passoque 10 é atribuído à água clara através da qual é possível ler.
Os desemulsificantes representativos da presenteinvenção são comparados com o produto químico comercial atualutilizado no local particular e também à série de padrõesescolhidos. Os padrões consistem em clarificadores de águanormalmente utilizados que representam as principais químicasdisponíveis. Eles incluíram os produtos seguintes, todosdisponíveis junto à Nalco Company, Naperville, IL:
d) íons do metal - Commercial IV;
e) polímero em solução - Commercial V;
f) polímeros em dispersão - Commercial VI; e
g) polímeros de látex - Commercial VII.
Os resultados são mostrados nas Tabelas 6-9.
TABELA 6
COMPARAÇÃO DE DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS E TRATAMENTOSCOMERCIAIS A UMA DOSAGEM DE 20 PPM EM UM LOCAL NO CAMPO NOWYOMING
<formula>formula see original document page 19</formula><formula>formula see original document page 20</formula>
TABELA 7
RESPOSTA A DOSAGEM PARA DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS ETRATAMENTOS COMERCIAIS EM UM LOCAL NO CAMPO NA CALIFÓRNIA
<formula>formula see original document page 20</formula>
TABELA 8
COMPARAÇÃO DE DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS E TRATAMENTOSCOMERCIAIS A UMA DOSAGEM DE 14 0 PPM EM UM LOCAL NO CAMPO NOCANADÁ
<formula>formula see original document page 20</formula><formula>formula see original document page 21</formula>
TABELA 9
RESPOSTA A DOSAGEM PARA DESEMULSIFICANTES REPRESENTATIVOS ETRATAMENTOS COMERCIAIS EM UM LOCAL NO CAMPO NA CALIFÓRNIA
<formula>formula see original document page 21</formula><formula>formula see original document page 22</formula>
Tal como mostrado nas Tabelas 6-9, osdesemulsificantes representativos da presente invenção exibemum desempenho comparável ou superior quando comparados aostratamentos atuais a dosagens mais baixas em relação a faixasde tratamento amplas e baixa tendência a super-tratamento.
Mudanças podem ser feitas na composição, naoperação e no arranjo do método da invenção aqui descrito semque se desvie do conceito e do âmbito da invenção tal comodefinido nas reivindicações.

Claims (22)

1. MÉTODO DE CLARIFICAÇÃO DE ÁGUA RESIDUALOLEOSA, caracterizado pelo fato de compreende a adição à águaresidual de uma quantidade clarificadora eficaz de um ou maisdesemulsificantes selecionados do grupo que consiste empoliaminas dendríticas, poliamidoaminas dendríticas epolietilenoiminas hiper-ramifiçadas e os produtos de reaçãodestas com gluconolactona, óxidos de alquileno, sais de ácido-3 -cloro-2-hidróxi propano sulfônico, haletos de alquila,haletos de benzila e sulfatos de dialquila.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o desemulsificante tem um pesomolecular de aproximadamente 3 00 a aproximadamente 5.000.000Daltons.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o desemulsif icante é umapoliamina dendrítica da fórmula <formula>formula see original document page 23</formula> em que R1 e R2 são selecionados independentemente em cadaocorrência de H e de -(CH2CH2NH)m-H em que m varia de 1 aaproximadamente 4.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a poliamina dendrítica tem umpeso molecular de aproximadamente 300 a aproximadamente 4.000Daltons.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o desemulsif icante é umapoliamidoamina dendrítica da fórmula<formula>formula see original document page 24</formula> era que R3 é selecionado em que independentemente em cadaocorrência de OH e um grupo da fórmula -NCH2CH2N(R4)2 em que R4é selecionado independentemente em cada ocorrência de H e umgrupo da fórmula -CH2CH2CO2R6 em que R6 é H ou um grupo dafórmula -NCH2CH2N(R7)2 em que R7 é selecionadoindependentemente em cada ocorrência de H e um grupo dafórmula -CH2CH2CO2R8 em que R8 é selecionado independentementeem cada ocorrência de H e ura grupo da fórmula -NCH2CH2NH2.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que a poliamidoamina dendríticatem um peso molecular de aproximadamente 2 96 aaproximadamente 4.000.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que o desemulsif icante é umpolietileno hiper-ramifiçado da fórmula <formula>formula see original document page 24</formula> em que R5 e Rxo são selecionados independentemente em cadaocorrência de H e -(HNCH2CH2NH)r-H em que r varia de 1 aaproximadamente 200.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o polietileno hiper-ramifiçadotem um peso molecular de aproximadamente 800aproximadamente 2.000.000 Daltons.
9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoiminahiper-ramificada é funcionalizada pela reação com um ou maishaletos de alquila, haletos de benzila ou sulfatos dedialquila.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de que os haletos de alquila, oshaletos de benzila e os sulfatos de dialquila sãoselecionados do grupo que consiste em haleto de metila,haleto de benzila e sulfato de dimetila.
11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoiminahiper-ramifiçada é funcionalizada pela reação com gluconolactona.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalized pela reação com ácido 3-cloro-2-hidróxi propano sulfônico ou um sal do mesmo.
13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de que a poliamina dendrítica, apoliamidoamina dendrítica ou a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com um ou mais óxidosde alquileno.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que os óxidos do alquileno sãoselecionados entre o óxido de etileno e o óxido de propileno.
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14,caracterizado pelo fato de que a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com óxido de etilenoe opcionalmente com óxido de propileno.
16. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 1a aproximadamente 85 equivalentes molares de óxido de etilenopor unidade de etileno na polietilenoimina.
17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 5a aproximadamente 85 equivalentes molares de óxido de etilenoe aproximadamente 5 a aproximadamente 85 equivalentes molaresde óxido de propileno por unidade de etileno napolietilenoimina.
18. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a polietilenoimina hiper-ramificada é reagida primeiramente com o óxido de propileno esubseqüentemente com o óxido de etileno.
19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de que a polietilenoimina hiper-ramificada é funcionalizada pela reação com aproximadamente 5a aproximadamente 25 equivalentes molares de óxido de etilenoe aproximadamente 8 5 a aproximadamente 98 equivalentesmolares de óxido de propileno por unidade de etileno napolietilenoimina.
20. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a água residual oleosa é águaproduzida em campo petrolífero.
21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a água residual oleosa é águaresidual da indústria petroquímica.
22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de que a água residual é água deresfriamento brusco em sistemas de vapor de diluição.
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