BRPI0803656A2

BRPI0803656A2 - Method of oil and grease removal in water by adsorption on polymer resin

Info

Publication number: BRPI0803656A2
Authority: BR
Inventors: Ana Maria Travalloni Louvisse; Luiz Cesar Ferreira Barbosa; Elizabete Fernandes Lucas; Marcia Dorea Clarisse; Yure Gomes De Carvalho Queiros
Original assignee: Petroleo Brasileiro Sa
Priority date: 2008-08-29
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2010-06-15

Abstract

Refere-se a presente invenção a um método de remoção de óleos e graxas solúveis e/ou insolúveis em correntes de água, por adsorção em um leito misto composto por duas resinas poliméricas, sendo uma primeira a base de divinil-benzeno (DVB) e uma segunda a base de metacrilato de metila e divinil-benzeno (MMA/DVB). O método inclui a obtenção das resinas poliméricas com porosidade e tamanho de partícula especificados, a preparação de um sistema de colunas recheadas com as resinas, e a percolação de uma corrente de água contendo contaminantes através do leito misto. Tal método apresenta eficiência superior a 95% na redução do teor de óleos e graxas (TOG) presente na corrente de água percolada.The present invention relates to a method of removing soluble and / or water-insoluble oils and greases by adsorption into a mixed bed composed of two polymeric resins, the first one being based on divinyl benzene (DVB) and a second one is based on methyl methacrylate and divinyl benzene (MMA / DVB). The method includes obtaining polymer resins with specified porosity and particle size, preparing a resin-filled column system, and percolating a contaminant-containing water stream through the mixed bed. Such method has efficiency above 95% in reducing the oil and grease (TOG) content present in the percolated water stream.

Description

MÉTODO DE REMOÇÃO DE ÓLEO E GRAXA EM ÁGUA PORADSORÇÃO EM RESINA POLIMÉRICAWATER AND OIL REMOVAL METHOD FOR POLYMER RESIN

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

A presente invenção pertence ao campo dos métodos paratratamento de água contendo óleos e graxas. Mais especificamente trata-se de um método para reduzir o teor de óleo e graxa (TOG) em águasproduzidas nos campos de produção de petróleo, onde contaminantesgraxos e oleosos estão presentes tanto na forma solúvel quanto insolúvelna água. O método inclui a percolação de uma corrente de água produzidapor colunas recheadas com resinas poliméricas obtidas a partir dosmonômeros DVB - divinilbenzeno e MMA - metacrilato de metila.The present invention belongs to the field of water treatment methods containing oils and greases. More specifically, it is a method for reducing the oil and grease (TOG) content in waters produced in oil production fields, where fatty and oily contaminants are present in both water soluble and insoluble form. The method includes percolating a water stream produced by columns filled with polymeric resins obtained from DVB - divinylbenzene and MMA - methyl methacrylate monomers.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

A produção de petróleo, de acordo com a idade do reservatório, éacompanhada da co-produção de água de forma significativa, denominadade água produzida, que representa a maior corrente de rejeitos em umcampo de produção de petróleo. Um campo de produção de petróleo podeproduzir inicialmente de 5% a 15% em volume de água, mas à medida queo campo vai se tornando maduro, a água produzida pode aumentarconsideravelmente para uma faixa de 75% a 90% em volume. Quandoessa água produzida é separada do petróleo observam-se várioscontaminantes presentes tanto na forma solúvel quanto insolúvel, emconcentrações acima dos padrões legais para seu descarte ou reuso esem os requisitos mínimos para reinjeção no reservatório.Oil production, according to the age of the reservoir, is accompanied by significant co-production of water, called produced water, which represents the largest stream of tailings in an oil production field. An oil field may initially produce 5% to 15% by volume of water, but as the field becomes mature, the water produced may increase considerably to a range of 75% to 90% by volume. When this produced water is separated from petroleum, several contaminants present in both soluble and insoluble form are observed, in concentrations above the legal standards for their disposal or reuse and minimum requirements for reinjection into the reservoir.

Uma água produzida pode ser descartada no mar, usada parareinjeção no reservatório visando à recuperação secundária de petróleo,ou ainda ser utilizada em irrigação e em processos tais como geração devapor.Produced water can be disposed of at sea, used for injection into the reservoir for secondary oil recovery, or used for irrigation and processes such as slow generation.

Para todos os casos tornam-se necessários métodos de separaçãode contaminantes graxos e oleosos presentes na corrente de águaproduzida, que promovem a redução do TOG (teor de óleo e graxa) e aadequação às especificações da legislação vigente bem como a atingircondições mínimas para a reinjeção em reservatórios subterrâneos.In all cases, it is necessary to separate oil and grease contaminants from the produced water stream, which promote the reduction of TOG (oil and grease content) and the compliance with current legislation specifications and to achieve minimum conditions for reinjection into underground reservoirs.

Os métodos convencionais para tratamento de água produzida, taiscomo flotação, separação centrífuga e filtração, não conseguem reduzir oTOG em níveis suficientes para viabilizar o descarte ou o reuso desta águaproduzida. Estes métodos são aplicáveis somente para remover o óleolivre das correntes de água produzida, porém contaminantes graxos eoleosos solubilizados, permanecem na corrente de água produzida.Conventional methods for treating produced water, such as flotation, centrifugal separation and filtration, cannot reduce the TOG to levels sufficient to enable the disposal or reuse of this produced water. These methods are applicable only to remove free oil from produced water streams, but solubilized oily fatty contaminants remain in the produced water stream.

Outro inconveniente dos métodos convencionais é que osequipamentos usualmente utilizados possuem grandes dimensões, sendode difícil operação, o que torna problemático o uso de tais equipamentosem plataformas marítimas.Another drawback of conventional methods is that the equipment usually used is large and difficult to operate, which makes the use of such equipment on offshore platforms problematic.

Atualmente são preferencialmente utilizados processos biológicosanaeróbicos para remoção de contaminantes graxos e oleosossolubilizados em água produzida nas plataformas marítimas. Estesprocessos necessitam de grandes áreas de instalação e de um tempoconsiderável para obter resultados satisfatórios.Currently, biological and aerobic processes are preferably used to remove fatty and oil solubilized contaminants in water produced on offshore platforms. These processes require large areas of installation and considerable time to achieve satisfactory results.

A aplicação de resinas poliméricas para remover contaminantesgraxos e oleosos em uma corrente de água produzida apresenta baixocusto de operação, e a matéria-prima para o preparo das resinas éencontrada no mercado e produzida em larga escala. Com odesenvolvimento da técnica de aplicação dessas resinas, pode-se obteruma redução da toxidade associada aos contaminantes graxos e oleosossolúveis e insolúveis em uma corrente de água produzida ainda nãoalcançada pelos métodos convencionais de separação. Para este fim, aresina polimérica deve apresentar porosidade e área superficial elevadasem seus microporos, onde ocorre a adsorção dos contaminantes graxos eoleosos presentes em uma corrente de água produzida.The application of polymeric resins to remove fatty and oily contaminants in a produced water stream has low operating costs, and the raw material for the preparation of resins is found in the market and produced on a large scale. By developing the application technique of these resins, it is possible to reduce the toxicity associated with fatty and oil-soluble contaminants in a produced water stream not yet reached by conventional separation methods. To this end, polymeric aresine should have high porosity and surface area in its micropores, where the adsorption of oily fatty contaminants present in a produced water stream occurs.

Desta forma, o tratamento de uma corrente de água produzida porpercolação em um leito de resina polimérica faz uso da técnica deadsorção seletiva dos contaminantes graxos e oleosos nos microporos dasresinas.In this way, the treatment of a percolation-produced water stream in a polymeric resin bed makes use of the technique of selective sorption of fatty and oily contaminants in the resin micropores.

Processos por adsorção em superfícies sólidas e porosas têm sidoutilizados há muitos anos para tratamento de soluções aquosas ou não-aquosas. A patente US 4,008,160 descreve um método para remoção deóleo de correntes de efluentes oleosos de refinarias, onde utiliza-se ocloreto de vinila como material adsorvente. Entretanto, o documentodescreve o uso desta resina como sendo eficiente apenas para removeróleos altamente reativos e com características olefínicas.Adsorption processes on solid and porous surfaces have been used for many years to treat aqueous or non-aqueous solutions. US 4,008,160 describes a method for removing oil from oil refinery streams where vinyl chloride is used as the adsorbent material. However, the document describes the use of this resin as being effective only for removing highly reactive oils with olefinic characteristics.

A patente US 5,104,545 descreve um método de remoção decompostos orgânicos solúveis em água por adsorção em resinasadsorventes, na qual é utilizada uma resina a base de poliestireno edivinilbenzeno. Neste método, uma água produzida com cerca de 300mg/Kg (ppm) de compostos orgânicos solúveis percola um conjunto decolunas recheadas com as resinas. De acordo com a vazão de percolação,cerca de 90 % dos compostos são removidos e, à medida que a vazão e ovolume de água produzida que percola as colunas são aumentados, aeficiência da resina na remoção dos compostos orgânicos é reduzida, atéque a coluna de resina necessite de um processo de regeneração ondesão utilizados solventes regeneradores antimicrobianos.US 5,104,545 describes a method of removing water-soluble organic compounds by adsorbing resorbent resins in which a polystyrene edivinylbenzene resin is used. In this method, a water produced with about 300mg / kg (ppm) of soluble organic compounds percolates a set of columns filled with resins. According to the percolation flow rate, about 90% of the compounds are removed, and as the flow rate and volume of produced water percolating the columns is increased, the resin's efficiency in removing the organic compounds is reduced until the column is removed. resin requires a regeneration process where antimicrobial regenerative solvents are used.

A patente US 5,135,656 descreve um método de remoção decompostos orgânicos solúveis em água por adsorção em resinasadsorventes, que além da percolação de uma água com cerca de 300mg/Kg de compostos orgânicos por um conjunto de colunas recheadascom a resina a base de poliestireno e divinilbenzeno, também existe umprocesso de monitoramento da concentração de compostos orgânicosavaliando continuamente os resultados do processo. Neste processo sãoremovidos cerca de 90% dos compostos orgânicos solúveis em água,sendo que as resinas utilizadas atingem rapidamente a saturação e, porconseguinte necessitam de etapas de regeneração de forma mais frequen-te.US 5,135,656 discloses a method of removing water-soluble organic compounds by adsorption on sorbent resins, which in addition to percolating a water of about 300mg / kg of organic compounds through a set of columns filled with polystyrene and divinylbenzene resin, There is also a process for monitoring the concentration of organic compounds continuously evaluating the process results. In this process about 90% of the water-soluble organic compounds are removed, the resins being used quickly reach saturation and therefore require more frequent regeneration steps.

Portanto, o método descrito e reivindicado a seguir supera o estadoda técnica por meio de uma condição de aplicação de uma composição deresinas poliméricas específicas e eficientes para remover contaminantesgraxos e oleosos, solúveis e insolúveis, em uma corrente de águaproduzida na indústria de petróleo.Therefore, the method described and claimed below overcomes the state of the art by a condition of applying a specific and efficient polymeric resin composition to remove soluble and insoluble fatty and oily contaminants in a water stream produced in the petroleum industry.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

De uma forma geral, a presente invenção trata de um método pararemoção de óleos e graxas tanto solúveis quanto insolúveis de umacorrente de água produzida por adsorção em resinas poliméricas.In general, the present invention is a method for removing both soluble and insoluble oils and greases from a water stream produced by adsorption on polymeric resins.

O presente método compreende a percolação de uma corrente deágua contendo contaminantes graxos e oleosos na faixa de concentraçãoentre 1 e 100 mg/kg (ppm) de TOG por um sistema de colunas recheadascom um leito misto de duas resinas poliméricas, sendo uma primeiraresina preparada a partir do monômero divinil-benzeno (DVB) e umasegunda a partir dos monômeros metacrilato de metila e divinil-benzeno(MMA/DVB), o que possibilita a redução de pelo menos 95% do TOG deuma corrente de água produzida com contaminantes graxos e oleosos.The present method comprises the percolation of a water stream containing fatty and oily contaminants in the concentration range of 1 to 100 mg / kg (ppm) of TOG by a column system filled with a mixed bed of two polymeric resins, one being prepared first from of the divinyl benzene monomer (DVB) and a second from the methyl methacrylate and divinyl benzene monomers (MMA / DVB), which allows at least 95% reduction of the TOG of a water stream produced with fatty and oily contaminants.

Ao utilizar resinas poliméricas específicas como material adsorvente,o método faz uso da técnica de adsorção seletiva de contaminantesgraxos e oleosos na superfície porosa das resinas. Estas resinas sãopreparadas segundo metodologia específica, que possibilita atingir altaeficiência na remoção.By using specific polymeric resins as adsorbent material, the method makes use of the technique of selective adsorption of fatty and oily contaminants on the porous surface of the resins. These resins are prepared according to specific methodology, which allows to achieve high removal efficiency.

Desta forma, o método da presente invenção possibilita reduzir TOGde correntes de água produzida de forma eficiente e em condições deprocesso vantajosas em relação aos métodos convencionais, que nãoconseguem remover contaminantes graxos e oleosos solúveis, além deapresentar facilidade de operação e dimensões adequadas ao uso emplataformas marítimas.Thus, the method of the present invention makes it possible to reduce TOG of efficiently produced water streams and in advantageous process conditions over conventional methods, which cannot remove soluble fatty and oily contaminants, as well as easy operation and dimensions suitable for use on marine platforms. .

Portanto, o método descrito a seguir supera os resultados dos meto-dos conhecidos e usualmente aplicados.Therefore, the method described below outperforms the results of known and commonly applied methods.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

A invenção contempla um método para remoção de óleo e graxa emágua, por adsorção em resinas poliméricas, que compreende a percolaçãode uma corrente de água contendo contaminantes graxos e oleosos tantosolúveis quanto insolúveis na faixa de concentração entre 1 e 100 mg/Kg(ppm) de TOG, por um sistema de colunas recheadas com um leito mistoconstituído por duas resinas poliméricas, sendo uma primeira resinapreparada a partir do monômero divinil-benzeno (DVB) e uma segunda apartir dos monômeros metacrilato de metila e divinil-benzeno (MMA/DVB).The invention contemplates a method for removing oil and grease in water by adsorption on polymeric resins which comprises percolating a water stream containing both soluble and insoluble fatty and oily contaminants in the concentration range of 1 to 100 mg / kg (ppm) of TOG, by a bed-filled column system consisting of two polymeric resins, a first resin prepared from the divinyl benzene monomer (DVB) and a second from the methyl methacrylate and divinyl benzene monomers (MMA / DVB).

Para o presente método, a corrente de água é uma corrente de águaproduzida de forma associada ao petróleo, proveniente de reservatóriossubterrâneos de petróleo.For the present method, the water stream is a petroleum-produced water stream from underground petroleum reservoirs.

Existem diversos métodos para monitorar o TOG em uma águaproduzida, podendo-se destacar: espalhamento de infravermelho,espectrofometria de infravermelho, fluorescência de ultravioleta e ultrasom.Para o caso específico desta invenção, considera-se TOG o conteúdo totalde óleo e graxa solúveis e insolúveis em 1 kg de amostra de águaproduzida, determinado pelo método de fluorescência de ultravioleta, queé o mais usual na indústria de petróleo.There are several methods for monitoring the TOG in a produced water. The following can be highlighted: infrared scattering, infrared spectrophotometry, ultraviolet fluorescence and ultrasound. For the specific case of this invention, TOG is considered the total content of soluble and insoluble oil and grease. in 1 kg of produced water sample, determined by the ultraviolet fluorescence method, which is the most usual in the petroleum industry.

O sistema apresenta colunas cujas dimensões (H = altura e d =diâmetro) são determinadas com base em variáveis obtidas em testespreliminares em escala de laboratório, utilizando-se uma coluna de teste ea corrente de água a ser tratada.The system has columns whose dimensions (H = height and d = diameter) are determined based on variables obtained from preliminary laboratory scale tests, using a test column and the water stream to be treated.

As variáveis do sistema, quais sejam: volume de leito misto, tempode saturação do leito misto e vazão de percolação da corrente de água aser tratada, são posteriormente utilizadas no dimensionamento de umsistema industrial. O sistema do presente método deve ser dimensionadopara reduzir pelo menos 95% do TOG de uma corrente de água, quecontém contaminantes graxos e oleosos.De um modo simplificado, o método de adsorção utiliza um sistemade colunas recheadas com um leito misto constituído por resinas de DVB eMMA/DVB, respeitando-se as proporções mássicas das resinas quevariam na faixa entre 30% e 70% m/m de cada uma.The system variables, namely: mixed bed volume, mixed bed saturation time and percolation flow of the treated water stream, are later used in the sizing of an industrial system. The system of the present method should be sized to reduce at least 95% of the TOG of a water stream containing fatty and oily contaminants. In a simplified manner, the adsorption method uses a mixed bed column system consisting of DVB resins. eMMA / DVB, respecting the mass proportions of the resins that would range between 30% and 70% w / w each.

O leito misto, após serem definidas as proporções das resinas que ocompõem, pode ser preparado por uma metodologia usual deempacotamento que possibilite a percolação uniforme, ao longo do leitomisto assim constituído, de uma corrente de água de forma a reduzir apossibilidade da ocorrência de caminhos preferenciais durante o processode percolação.The mixed bed, after defining the proportions of the resins that can be formed, can be prepared by a usual packing methodology that allows the uniform percolation along the thus constituted water stream in order to reduce the possibility of the occurrence of preferential paths. during the percolation process.

Após a percolação da corrente de água observa-se a saturação doleito misto de resinas poliméricas, que deve ser regeneradopreferencialmente com a percolação de solventes, para manter a eficiênciado método de remoção de óleo e graxa.After percolation of the water stream, the mixed saturation of polymeric resins is observed, which should preferably be regenerated with solvent percolation to maintain the efficiency of the oil and grease removal method.

O processo de regeneração preferencialmente deve compreender apassagem de solventes, que podem ser uma mistura de álcool eisoparafína, pelo leito misto a ser regenerado em sentido oposto ao sentidode percolação da água contendo contaminantes e, com vazão inferior.The regeneration process should preferably comprise the passage of solvents, which may be a mixture of isoparaffin alcohol, through the mixed bed to be regenerated in the opposite direction to the percolation direction of the contaminant-containing water and at a lower flow rate.

Este procedimento, simples, viabiliza a operacionalidade do métododa invenção por um período de tempo de pelo menos dois anos.This simple procedure makes the method of the invention feasible for a period of at least two years.

As resinas de DVB e de MMA/DVB, utilizadas na preparação doleito misto do sistema, devem ser obtidas por um processo de síntese depolimerização em semi-suspensão aquosa, em condições específicas,conforme descrito a seguir, de modo a obter resinas que apresentem asseguintes propriedades:DVB and MMA / DVB resins, used in the preparation of the mixed system system, should be obtained by an aqueous semi-suspension polymerization synthesis process under specific conditions as described below to obtain resins having the following properties:

- elevada capacidade de retenção de contaminantes graxos e oleosos;- high retention capacity of fatty and oily contaminants;

- estrutura química que possui afinidade com contaminantes graxos eoleosos;- chemical structure that has affinity for oily fatty contaminants;

- fácil regeneração ao ser percolada em sentido oposto por solventes.Tal processo de obtenção compreende a preparação de duas fases,uma aquosa e outra orgânica, que são posteriormente misturadas naproporção de 4:1 (fase aquosa:fase orgânica).- Easy regeneration when solvent-percolated in the opposite direction. This process comprises the preparation of two phases, one aqueous and one organic, which are then mixed in a 4: 1 ratio (aqueous phase: organic phase).

A preparação da resina de DVB deve compreender as seguintesetapas:DVB resin preparation should include the following steps:

i. preparar uma fase aquosa homogênea composta por água, NaCI egelatina;i. preparing a homogeneous aqueous phase composed of water, egelatin NaCl;

ii. preparar uma fase orgânica composta por monômero DVB e umproduto iniciador de reação via radical livre;ii. preparing an organic phase composed of DVB monomer and a free radical reaction initiator product;

iii. pré-polimerizar a fase orgânica a 50°C por 30 minutos, sob agitação;iii. prepolymerize the organic phase at 50 ° C for 30 minutes while stirring;

iv. misturar a fase aquosa com a fase orgânica na proporção de 4:1 (faseaquosa/fase orgânica);iv. mixing the aqueous phase with the organic phase in a 4: 1 ratio (phasous / organic phase);

v. adicionar uma mistura de diluentes, preferencialmente o tolueno e oheptano, na proporção volumétrica compreendida entre 30% e 100% deheptano, com grau de diluição variando entre 1 e 2 vezes a massa domonômero.v. Add a mixture of diluents, preferably toluene and heptane, in a volumetric ratio of 30% to 100% heptane, with a dilution degree ranging from 1 to 2 times the domonomer mass.

vi. agitar durante 10 minutos ou por tempo suficiente para homogeneizar amistura reacional.saw. stir for 10 minutes or long enough to homogenize the reaction mixture.

vii. aquecer a mistura reacional a 90°C por 24 horas.vii. heat the reaction mixture to 90 ° C for 24 hours.

A preparação da resina de MMA/DVB deve compreender asseguintes etapas:The preparation of MMA / DVB resin should comprise the following steps:

i. preparar uma fase aquosa homogênea composta por gelatina,carbonato de cálcio e carbonato de sódio.i. prepare a homogeneous aqueous phase composed of gelatin, calcium carbonate and sodium carbonate.

ii. preparar uma fase orgânica composta por um produto iniciador dereação via radical livre e pelos monômeros MMA e DVB em umaproporção mássica que pode variar entre 20% e 80% de MMA ecomplementar de DVB;ii. preparing an organic phase composed of a free radical scavenging initiator product and the monomers MMA and DVB in a mass ratio ranging from 20% to 80% DVB and MMA supplemental MMA;

iii. pré-polimerizar a fase orgânica a 50°C por 4 horas, sob agitação;iii. prepolymerize the organic phase at 50 ° C for 4 hours while stirring;

v. adicionar uma mistura de diluentes, preferencialmente o cicloexano e ametiletilcetona, na proporção volumétrica compreendida entre 30% e100% de metiletilcetona com grau de diluição variando entre 1 e 2vezes a massa do monômero.v. Add a mixture of diluents, preferably cyclohexane and amethylethyl ketone, in the volume ratio of 30% to 100% methylethyl ketone with dilution degree ranging from 1 to 2 times the mass of the monomer.

Os polímeros são obtidos sob a forma de pequenas partículas quepodem ser separadas por filtração a pressão reduzida e lavadasprimeiramente com água aquecida e a seguir com etanol. As pequenaspartículas de polímero são separadas em peneirador, sendo selecionadasas partículas de tamanho na faixa entre 45 - 100, mesh. As partículasselecionadas são segregadas, lavadas com metanol e secas em estufa àtemperatura de aproximadamente 60°C por 48 horas.The polymers are obtained as small particles which may be filtered off under reduced pressure and washed first with heated water and then with ethanol. The small polymer particles are sifted and the size particles in the range 45 - 100 mesh are selected. The selected particles are secreted, washed with methanol and oven dried at a temperature of approximately 60 ° C for 48 hours.

As resinas de DVB e de MMA/DVB, obtidas nas condições acima,possuem as propriedades listadas anteriormente. Essas propriedades,bem como as características descritas na Tabela 1, são essenciais ao leitomisto das colunas recheadas para o presente método de remoção de óleoe graxa em uma corrente de água por adsorção em resinas poliméricas epermitem ao método superar os resultados conhecidos no estado datécnica.DVB and MMA / DVB resins obtained under the above conditions have the properties listed above. These properties, as well as the characteristics described in Table 1, are essential to the packed column leitomist for the present method of oil and grease removal in a water stream by adsorption on polymeric resins and allow the method to surpass the known results in the technical state.

TABELA 1TABLE 1

<table>table see original document page 9</column></row><table><table> table see original document page 9 </column> </row> <table>

EXEMPLO 1EXAMPLE 1

Neste exemplo, uma água com contaminantes graxos e oleosos foipreparada a partir da mistura de uma solução salina de 55000 mg/Kg(ppm) de concentração, na proporção de NaCI e CaCI2 (10:1), e umaamostra de petróleo de 23° API. Para dispersar o óleo na água foi utilizadoum agitador (Turrax), modelo T-25 e velocidade de rotação de 13000 rpm.In this example, a water containing fatty and oily contaminants was prepared by mixing a 55000 mg / kg (ppm) saline solution in the NaCI and CaCl2 (10: 1) ratio, and a 23 ° API oil sample. . To disperse the oil in the water was used a stirrer (Turrax), model T-25 and rotation speed of 13000 rpm.

O TOG da água variou entre 15 e 34 mg/kg para cada vazão depercolação, conforme ilustra a Tabela 2.The TOG of the water ranged from 15 to 34 mg / kg for each colony flow, as shown in Table 2.

As colunas recheadas foram preparadas com a introdução do leitomisto de resina de DVB/MMA e resina de DVB em proporção (1:1) emcolunas cilíndricas de aço inoxidável de dimensões de diâmetro (d) 8mm ealtura (H) 200mm, sendo empacotadas por vibração. A capacidade dosmateriais poliméricos de remover os contaminantes graxos e oleosos naágua foi determinada medindo-se o TOG em alíquotas coletadas antes edepois da percolação da coluna recheada, sendo calculada a porcentagemde redução do TOG após a percolação.Stuffed columns were prepared by introducing DVB / MMA resin and DVB resin leitomix in proportion (1: 1) into stainless steel cylindrical columns of diameter (d) 8mm and height (H) 200mm, being packed by vibration . The ability of polymeric materials to remove fatty and oily contaminants in water was determined by measuring TOG in aliquots collected before and after percolation of the stuffed column, and the percentage of TOG reduction after percolation was calculated.

Os resultados apresentados da Tabela 2 indicam a elevadacapacidade da coluna preparada com um leito misto de resinas de DVB eMMA/DVB para a remoção de contaminantes graxos e oleosos. Nesteexemplo verifica-se alta eficiência (superior a 98%) de redução de TOGem todas as vazões testadas.The results presented in Table 2 indicate the high capacity of the column prepared with a mixed bed of DVB eMMA / DVB resins for the removal of fatty and oily contaminants. In this example there is a high efficiency (greater than 98%) of TOG reduction at all flow rates tested.

TABELA 2 <table>table see original document page 9</column></row><table>EXEMPLO 2TABLE 2 <table> table see original document page 9 </column> </row> <table> EXAMPLE 2

Uma água contendo contaminantes graxos e oleosos foi preparadacom petróleo de 23° API e percolada na vazão 10 mL/min em colunarecheada com leito misto de resina de DVB e MMA/DVB na proporção de(1:1), e com dimensões (H = 200mm e d = 8mm) em temperaturaambiente.A water containing fatty and oily contaminants was prepared with 23 ° API oil and percolated at a flow rate of 10 mL / min in a DVB and MMA / DVB resin bed column (1: 1) and with dimensions (H = 200mm and d = 8mm) at ambient temperature.

Foram percolados 7 litros da corrente de água e o TOG foi medido acada litro percolado, conforme apresenta a Tabela 3, que evidencia a altacapacidade de redução de TOG da água pelo leito misto.7 liters of water flow were percolated and the TOG was measured each percolated liter, as shown in Table 3, which shows the high capacity of water TOG reduction by the mixed bed.

TABELA 3TABLE 3

<table>table see original document page 11</column></row><table><table> table see original document page 11 </column> </row> <table>

EXEMPLO 3EXAMPLE 3

Comprovou-se a eficiência de uma resina de DVB e MMA/DVB naproporção de (1:1) com um experimento ao se percolar 26,7 litros de umaágua contendo contaminantes graxos e oleosos preparada com petróleo.The efficiency of a DVB and MMA / DVB resin in the proportion of (1: 1) was proved by an experiment by percolating 26.7 liters of a water containing oil-prepared fatty and oily contaminants.

O TOG na entrada variou entre 20 e 100 mg/Kg, conforme a Tabela 4.Intake TOG ranged from 20 to 100 mg / kg, as shown in Table 4.

Neste exemplo utilizou-se uma coluna de dimensões: H = 80cm e d = 3cme vazão de 460 mL/min.In this example a column of dimensions H = 80 cm and d = 3 cm and flow rate of 460 mL / min was used.

Na Tabela 4, os valores de TOG na entrada e saída evidenciam aelevada eficiência do método utilizando uma coluna de leito misto.TABELA 4 <table>table see original document page 12</column></row><table>In Table 4, the input and output TOG values show the high efficiency of the method using a mixed bed column. TABLE 4 <table> table see original document page 12 </column> </row> <table>

nd= não detectado EXEMPLO 4nd = not detected EXAMPLE 4

Este exemplo ilustra a regeneração de um leito misto de resinasapós a percolação de 105 litros de uma corrente de água contendocontaminantes graxos e oleosos. Uma coluna de dimensões H = 20cm ed = 8mm foi preparada com as resinas de DVB e MMA/DVB na proporção(1:1) e utilizada para o método da presente invenção, tendo sido percoladacom água contendo contaminantes graxos e oleosos com TOG de 100mg/kg. Após percolação de 105 litros dessa corrente na vazão de10ml_/min, o TOG na saída da coluna começou a aumentarconsideravelmante, indicando sua saturação. Então se procedeu aregeneração das resinas pela percolação de uma mistura dos solventeshexano e etanol na proporção volumétrica (70:30) em sentido oposto ao dapercolação da água contendo contaminantes graxos e oleosos.This example illustrates the regeneration of a mixed resin bed after percolating 105 liters of a water stream containing fatty and oily contaminants. A column of dimensions H = 20cm and d = 8mm was prepared with DVB and MMA / DVB resins (1: 1) and used for the method of the present invention and was percolated with water containing 100mg TOG fatty and oily contaminants. / kg. After percolating 105 liters of this current at a flow rate of 10ml_ / min, the TOG at the column outlet began to increase considerably, indicating its saturation. The resin was then regenerated by percolating a mixture of the hexane and ethanol solvents in the volume ratio (70:30) in the opposite direction to that of water containing fatty and oily contaminants.

A Tabela 5 ilustra a concentração de TOG na mistura de solventespercolado no sentido contrário ao percorrido pela água com contaminantesgraxos e oleosos, não tendo sido detectado valor de TOG após apercolação de 3,5 litros.TABELA 5Table 5 illustrates the TOG concentration in the solvent mixture blown in the opposite direction of water with fatty and oily contaminants, with no TOG value detected after 3.5 liters. TABLE 5

<table>table see original document page 13</column></row><table><table> table see original document page 13 </column> </row> <table>

Após a regeneração, a mesma coluna foi usada para continuar apercolação da água com contaminantes graxos e oleosos de concentração100 mg/Kg de TOG. Os resultados, que estão ilustrados na Tabela 6,indicam boa eficiência de regeneração.After regeneration, the same column was used to continue water preparation with fatty and oily contaminants of TOG concentration 100 mg / kg. The results, which are illustrated in Table 6, indicate good regeneration efficiency.

TABELA 6 <table>table see original document page 13</column></row><table>TABLE 6 <table> table see original document page 13 </column> </row> <table>

Os exemplos apresentados são ilustrativos e não devem ser consi-derados como limitantes da invenção.The examples given are illustrative and should not be construed as limiting the invention.

Claims

1. METHOD FOR REMOVING OILS AND FATS IN WATER BY RESORTION IN POLYMERIC RESINS, characterized by the percolation of a water stream containing both soluble and insoluble fatty contaminants in the concentration range between 1 and 100 mg / kg TOG constituted by a system by at least one column packed with a mixed bed of two polymeric resins, a first resin prepared from the divinyl benzene monomer (DVB) and a second from the methyl methacrylate divinyl benzene monomers (MMA / DVB).

Method according to Claim 1, characterized in that the water stream is a water produced from underground oil reservoirs.

Method according to Claim 1, characterized in that the system consists of columns filled with dimensions (H = height and d = diameter) determined on the basis of variables obtained from laboratory scale preliminary testing using a test column and the current of water to be treated.

Method according to Claim 3, characterized in that the variables are mixed bed volume, leitomist saturation time and water flow percolation flow rate.

Method according to claim 1, characterized in that the systems are sized to reduce at least 95% of the TOG of water.

Method according to claim 1, characterized in that the DVB resin is in proportions in the range between 30% and 70% in the mixed bed.

A method according to claim 1, characterized in that the polymer resin leitomist is prepared by a packaging methodology which enables uniform percolation of a stream of water along the mixed bed thus formed.

Method according to claim 1, characterized in that the leitomix is preferably regenerated by solvent percolation in the opposite direction to the percolation direction of the water stream.

Method according to claim 7, characterized in that the solvent is a mixture consisting of alcohol and isoparaffin.

Method according to claim 1, characterized in that the DVB polymer resin and MMA / DVB polymer resin have: a. high retention capacity of oily fatty contaminants b. chemical structure with affinity for oily fatty contaminants c. easy regeneration by solvent percolation.

Method according to Claim 1, characterized in that the DVB resin is prepared by aqueous semi-suspension polymerization procedure including: a. preparing an aqueous phase composed of water, NaCl and gelatin b. preparing an organic phase composed of a free radical scavenging initiator and the DVB monomer c. prepolymerize the organic phase at 50 ° C for 30 minutes under agitation; mixing the aqueous phase with the organic phase in a 4: 1 ratio (aqueous phase: organic phase); adding a mixture of diluents, preferably toluene and heptane, at a volume ratio of 30% to 100% heptane, with a dilution degree ranging from 1 to 2 times the monomer mass; stir for 10 minutes or long enough to homogenize the reaction mixture; heat the reaction mixture to 90 ° C for 24 hours.

A method according to claim 1, characterized in that the MMA / DVB aresine is prepared by aqueous semi-suspension polymerization procedure, including: a. preparing a homogeneous aqueous phase composed of gelatin, calcium carbonate and sodium carbonate b. prepare an organic phase composed of free radical scavenging initiator and the monomers MMA and DVB in a mass ratio that may range from 20% to 80% DVB and complementary MMA c. prepolymerize the organic phase at 50 ° C for 4 hours with stirring; mixing the aqueous phase with the organic phase in a 4: 1 ratio (aqueous phase. organic phase); adding diluents, preferably cyclohexane and / or amethylethyl ketone in proportions of between 30% and 100% methyl ethyl ketone, with a dilution degree ranging from 1 to 2 times the domonomer mass; stir for 10 minutes or long enough to homogenize the reaction mixture; heat the reaction mixture to 90 ° C for 24 hours.

Method according to claim 1, characterized in that the DVB resin has the following characteristics: a. Specific area: from 344 m2 / g to 516 m2 / g.b. Pore volume: from 1.80 cm3 / g to 2.70 cm3 / g.c. Bulk density: from 0.16 g / cm3 to 0.24 g / cm3.d. Pore diameter: from 260A to 392A.

Method according to claim 1, characterized in that the MMA / DVB resin has the following characteristics: a. Specific area: from 56 m2 / g to 84 m2 / g.b. Pore volume: from 0.45 cm3 to 0.67 cm3.c. Bulk density: from 0.16 g / cm3 to 0.24 g / cm3.d. Pore diameter: from 370A to 555A.