BR112018011684B1 - Composições de polímero e métodos de uso - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÕES DE POLÍMERO E MÉTODOS DE USO São fornecidas na presente invenção composições de polímero líquido (LP) compreendendo um (co)polímero de acrilamida, bem como métodos para preparar soluções de polímero invertido por inverter essas composições LP em um fluido aquoso. As soluções de polímero invertido resultantes podem ter uma concentração de (co)polímero de acrilamida de aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm e uma razão de filtro de 1.5 ou menos a 15 psi (103.421,39 Pa) usando um filtro de 1.2 um. São também fornecidos métodos de usar essas soluções de polímero invertido em aplicações de desidratação, clarificação, floculação e/ou espessamento e similares.
Description
[0001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido provisional US no. 62/264,703, depositado em 8 de dezembro de 2015, o qual é incorporado aqui na íntegra.
[0002] No campo de tratamento de água, materiais como sólidos suspensos são separados da água por uma variedade de processos, incluindo sedimentação, drenagem, flotação, filtração, coagulação, floculação e quebra de emulsão entre outros. Adicionalmente, após os sólidos suspensos serem removidos da água devem frequentemente ser desidratados de modo que possam ser adicionalmente tratados ou adequadamente eliminados. Líquidos tratados em relação à remoção de sólidos têm frequentemente tão pouco quanto várias partes por bilhão de sólidos suspensos ou óleos dispersos, ou podem conter grandes quantidades de óleos ou sólidos suspensos.
[0003] Alguns processos de separação incluem o tratamento de água bruta com certos polímeros que assentam particulados suspensos. Os exemplos de polímeros incluem polímeros solúveis em água como poliacrilamida e copolímeros de acrilamida com outros monômeros. Esses polímeros são tornados disponíveis comercialmente como pós ou sólidos finamente divididos que foram subsequentemente dissolvidos em um meio aquoso em seu tempo de uso. Como tais etapas de dissolução são às vezes demoradas e frequentemente exigem equipamento de mistura bem caro, às vezes os polímeros são fornecidos em uma forma líquida, como dispersões ou emulsões de água em óleo em que o polímero é dissolvido na ase aquosa dispersa.
[0004] São fornecidos aqui métodos de preparar uma solução de polímero invertido compreendendo: fornecer uma composição de polímero líquido (LP); inverter a composição LP em um fluido aquoso para fornecer uma solução de polímero invertido tendo uma concentração de (co)polímero sintético de 50 a 15.000 ppm; em que a solução de polímero invertido tem uma razão de filtro de 1,5 ou menos a 103,42 kPa (15 psi) ( + - 10%) usando um filtro de 1,2 μm. A composição LP pode compreender: um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição ao menos de 100°C; ao menos 39% em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos; um ou mais tensoativos emulsionantes; e um ou mais tensoativos de inversão. A composição LP pode compreender: um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição ao menos de 100°C; até 38% em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos; um ou mais tensoativos emulsionantes; e um ou mais tensoativos de inversão. As soluções de polímero invertido podem ser usadas em processos de floculação, processos de centrifugação, desidratação de pastas minerais, processos de assentamento, desidratação de elevação fina, ruptura de emulsão, desidratação de lama, clarificação de água bruta, clarificação de água residual, processos de drenagem ou retenção na fabricação de polpa e papel, processos de flotação em aplicações de mineração, remoção de cor, aplicações agrícolas, tratamento de águas residuais municipais ou industriais, clarificação de resíduo industrial ou municipal primário ou secundário, clarificação de água potável, compostagem de lama, aplicações de terra de lama, peletização para aplicação de fertilizante, liberação ou reciclagem de água clarificada, fabricação de papel, desidratação de resíduos de alimentos, desidratação e espessamento de refugo de carvão, espessamento de resíduos, aplicações de processo Bayer, desidratação e clarificação de caldos de fermentação, desidratação de suspensões aquosas de sólidos dispersos, retirada de tinta de água de processo de fábrica de papel, clarificação de água residual oleosa, clarificação de resíduo de processamento de alimentos, fabricação de papel ou papelão a partir de um material celulósico, correção de solo, reflorestamento, controle de erosão, proteção ou crescimento de sementes, outros processos de clarificação, outros processos de espessamento, outros processos de separação de sólido-líquido, ou outros processos envolvendo desidratação de suspensões. Em outras formas de realização, o método compreende alternativamente fornecer uma composição LP na forma de uma emulsão inversa compreendendo: um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos 100°C, até 35% em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos; um ou mais tensoativos emulsionantes, e um ou mais tensoativos de inversão.
[0005] Certos métodos exemplificadores de desidratação de uma suspensão aquosa de sólidos dispersos, métodos de clarificar água residual industrial, métodos de remover óleo a partir de água residual industrial; e métodos para desidratar lama são também fornecidos na presente invenção.
[0006] A figura 1 é um fluxograma de processo ilustrando um processo de etapa única para preparar uma solução de polímero invertido.
[0007] A figura 2 é um fluxograma de processo ilustrando um processo de duas etapas para preparar uma solução de polímero invertido.
[0008] A figura 3 é um fluxograma de processo ilustrando uma pluralidade de processos para preparar soluções de polímero invertido.
[0009] A figura 4 é um gráfico do teste de razão de filtração executado usando um filtro de 1,2 mícron para uma solução de polímero invertido. A solução de polímero invertido (2000 ppm de polímero) passa através de filtro de 1,2 mícron com uma razão de filtro menor que 1,5, que mostra capacidade de filtração aperfeiçoada da solução de polímero invertido.
[00010] A figura 5 é um gráfico de viscosidade na faixa ampla de taxa de cisalhamento para uma solução de polímero invertido (2000 ppm de polímero em salmoura sintética, medido a 31°C). A viscosidade da solução de polímero invertido mostra um comportamento de afinamento de cisalhamento típico na faixa ampla de taxa de cisalhamento. A viscosidade é medida como 2 4 cP a 10 s-1 e 31°C.
[00011] A figura 6 é um gráfico de viscosidade na faixa ampla de taxa de cisalhamento para composição de LP puro.
[00012] A figura 7 é um gráfico do desempenho de assentamento resultando do tratamento de resíduos diluídos com uma solução de polímero invertido exemplificadora em três dosagens diferentes (50, 100 e 150 ppm) e de uma amostra não tratada dos resíduos (0 ppm).
[00013] A figura 8 é um gráfico da percentagem em peso de sólidos de sobrenadante resultando do tratamento de resíduos diluídos com uma solução de polímero invertido exemplificadora em três dosagens diferentes (50, 100 e 150 ppm) e de uma amostra não tratada dos resíduos (0 ppm).
[00014] A figura 9 é um gráfico de Tempo de Sucção capilar (CST) e Sólidos Centrados versus a Dose resultando do tratamento de amostra de resíduos com uma solução de polímero invertido exemplificadora (600 ppm) e de uma amostra não tratada dos resíduos.
[00015] São fornecidas na presente invenção composições de polímero líquido (LP) compreendendo um polímero sintético, como um (co)polímero de acrilamida, bem como métodos para preparar soluções de polímero invertido por inverter essas composições LP em um fluido aquoso. Também são fornecidos métodos de usar essas soluções de polímero invertido em várias aplicações, incluindo processos de floculação, processos de centrifugação, desidratação de pastas minerais, processos de assentamento, desidratação de elevação fina, ruptura de emulsão, desidratação de lama, clarificação de água bruta, clarificação de água residual, processos de drenagem ou retenção na fabricação de polpa e papel, processos de flotação em aplicações de mineração, remoção de cor, aplicações agrícolas, tratamento de águas residuais municipais ou industriais, clarificação de resíduo industrial ou municipal primário ou secundário, clarificação de água potável, compostagem de lama, aplicações de terra de lama, peletização para aplicação de fertilizante, liberação ou reciclagem de água clarificada, fabricação de papel, desidratação de resíduos de alimentos, desidratação e espessamento de refugo de carvão, espessamento de resíduos, aplicações de processo Bayer, desidratação e clarificação de caldos de fermentação, desidratação de suspensões aquosas de sólidos dispersos, retirada de tinta de água de processo de fábrica de papel, clarificação de água residual oleosa, clarificação de resíduo de processamento de alimentos, fabricação de papel ou papelão a partir de um material celulósico, correção de solo, reflorestamento, controle de erosão, proteção ou crescimento de sementes, outros processos de clarificação, outros processos de espessamento, outros processos de separação de sólido-líquido, ou outros processos envolvendo desidratação de suspensões. Para fins da presente revelação, incluindo as reivindicações, a razão de filtro (FR) pode ser determinada usando um filtro de 1,2 mícron a 103,42 kPa (15 psi) (mais ou menos 10% de 103,42 kPa (15 psi)) em temperatura ambiente (por exemplo, 25°C). o filtro de 1,2 mícron pode ter um diâmetro de 47 mm ou 90 mm e a razão de filtro pode ser calculada como a razão do tempo para 180 a 200 ml da solução de polímero invertido para filtro dividido pelo tempo para 60 a80 ml da solução de polímero invertido para filtro. Para fins da presente revelação, incluindo as reivindicações, a solução de polímero invertido necessita exibir um FR de 1,5 ou menos.
[00016] A inversão de polímeros de emulsão inversa convencionais podem ser um desafio. Para uso em muitas aplicações, inversão rápida e completa da composição de polímero de emulsão inversa é necessária. Por exemplo, para muitas aplicações, inversão rápida e contínua e dissolução (por exemplo, inversão completa e dissolução em cinco minutos ou menos) é necessária. Para certas aplicações, pode ser desejável inverter totalmente e dissolver a emulsão ou LP em uma concentração final de 500 a 5000 ppm em um sistema em linha em um período curto de tempo (por exemplo, menos de cinco minutos).
[00017] Um teste comumente usado para determinar desempenho da emulsão ou LP envolve medir o tempo que leva para volumes/concentrações dadas de solução fluir através de um filtro, comumente chamado um quociente de filtração ou Razão de filtro (“FR”) . Por exemplo, a patente US n° 8,383,560 descreve um método de teste de razão de filtro que mede o tempo que leva por volumes dados de uma solução contendo 1000 ppm de polímero ativo fluir através de um filtro. A solução está contida em uma célula pressurizada em 2 bars e o filtro tem um diâmetro de 47 mm e um tamanho de poro de 5 mícron. Os tempos exigidos para obter 100 ml (t100 ml), 200 ml (t200 ml) e 300 ml (t300 ml) de filtrado foram medidos. Esses valores foram usados para calcular a FR, expressa pela fórmula abaixo:
[00018] A FR representa em geral a capacidade de a solução de polímero tampar o filtro para dois volumes consecutivos equivalentes. Em geral, uma FR mais baixa indica melhor desempenho. A patente US n° 8,383,560 que é incorporada aqui por referência, explica que uma FR desejável usando esse método é menor que 1,5.
[00019] Entretanto, composições de polímero que fornecem resultados desejáveis usando esse método de teste, não forneceram necessariamente desempenho industrial aceitável. um método de teste de razão de filtro modificado usando um tamanho de poro menor (isto é, o mesmo método de teste de razão de filtro exceto que o filtro acima é substituído com um filtro tendo um diâmetro de 47 mm e um tamanho de poro de 1,2 mícron) e pressão inferior (103,42 kPa (15 psi)) fornece um método de filtração melhor. Soluções de polímero invertido preparadas pelos métodos descritos aqui podem fornecer uma FR usando o filtro de 1,2 mícron de 1,5 ou menos. As composições invertidas descritas aqui são adequadas para uso em uma variedade de aplicações industriais.
[00020] Composições de LP podem compreender um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) dispersos ou emulsionados em um ou mais líquidos hidrofóbicos. Em algumas formas de realização, as composições de LP podem compreender ainda um ou mais tensoativos emulsionantes e um ou mais tensoativos de inversão. Em algumas formas de realização, as composições de LP podem compreender ainda uma pequena quantidade de água. Por exemplo, as composições de LP podem compreender ainda menos de 10% em peso (por exemplo, menos de 5% em peso, menos de 4% em peso, menos de 3% em peso, menos de 2,5% em peso, menos de 2% em peso ou menos de 1% em peso) de água, com base no peso total de todos os componentes da composição de LP. Em certas formas de realização, as composições de LP podem ser isentas de água ou substancialmente isentas de água (isto é, a composição pode incluir menos de 0,5% em peso de água, com base no peso total da composição). As composições de LP podem incluir opcionalmente um ou mais componentes adicionais que não diminuem substancialmente o desempenho desejado ou atividade da composição. Será entendido por uma pessoa tendo conhecimentos comuns na técnica como formular apropriadamente a composição de LP para fornecer características ou propriedades necessárias ou desejáveis.
[00021] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos 100°C, pelo menos 39% em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, (co)polímeros de acrilamida); um ou mais tensoativos emulsionantes; e um ou mais tensoativos de inversão.
[00022] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos 100°C; pelo menos 39% em peso de partículas de um ou mais (co)polímeros de acrilamida; um ou mais tensoativos emulsionantes; e um ou mais tensoativos de inversão. Em certas formas de realização, quando a composição é totalmente invertida em um fluido aquoso, a composição proporciona uma solução de polímero invertido tendo uma razão de filtro (FR) (filtro de 1,2 mícron) de 1,5 ou menos. Em certas formas de realização, a solução de polímero invertido pode compreender de aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm (por exemplo, de 500 a 3000 ppm) de polímero ativo, e tem uma viscosidade de pelo menos 10 cP, ou pelo menos 20 cP em aproximadamente 20 a aproximadamente 40°C. em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertido tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, de concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP a aproximadamente 40°C e uma FR1.2 (filtro de 1,2 micron0 de aproximadamente 1,5 ou menos.
[00023] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 30 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,5 ou menos.
[00024] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 25 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,5 ou menos.
[00025] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 40 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,3.
[00026] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 30 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,3.
[00027] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 25 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,3.
[00028] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 40 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,2 ou menos.
[00029] Em formas de realização exemplificadoras, quando a composição de LP é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 30 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,2 ou menos.
[00030] Em formas de realização exemplificadoras, quando o LP é invertido em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida tendo aproximadamente 50 a aproximadamente 15.000 ppm, aproximadamente 500 a aproximadamente 5000 ppm, ou aproximadamente 500 a aproximadamente 3000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos aproximadamente 10 cP, ou pelo menos aproximadamente 20 cP, a aproximadamente 25 °C, e uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,2 ou menos.
[00031] Em algumas formas de realização, a composição de LPs pode compreender menos de 10% em peso (por exemplo, menos de 7% em peso, menos de 5% em peso, menos de 4% em peso, menos de 3% em peso, menos de 2,5% em peso, menos de 2% em peso, ou menos de 1% em peso) de água antes da inversão, com base no peso total de todos os componentes da composição de LP. Em certas formas de realização, a composição de LP, antes da inversão, compreende de 1% a 10% de água em peso, ou de 1% a 5% de água em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição.
[00032] Em algumas formas de realização, a viscosidade de solução (SV) de uma solução a 0,1% da composição de LP pode ser maior que 3,0 cP, ou maior que 5 cP, ou maior que 7 cP. A SV da composição de LP pode ser selecionada, com base, pelo menos em parte, na concentração pretendida de polímero ativo da solução de polímero invertido, para fornecer características de desempenho desejado na solução de polímero invertido. Por exemplo, em certas formas de realização, onde a composição invertida pretende ter concentração de polímero ativo de aproximadamente 2000 ppm, é desejável que a SV de uma solução a 0,1% da composição de LP esteja compreendida na faixa de 7,0 a 8,6, porque nesse nível, a solução invertida tem propriedades de viscosidade e F.R. desejadas. Uma composição de polímero líquido com uma faixa de SV mais baixa ou mais alta pode ainda fornecer resultados desejáveis, porém pode exigir alteração da concentração de polímero ativo da composição invertida para obter propriedades de viscosidade e F.R. desejadas. Por exemplo, se a composição de polímero líquido tiver uma faixa de SV mais baixa, pode ser desejável aumentar a concentração de polímero ativo da composição invertida.
[00033] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos. Nessas formas de realização, a composição de LP pode compreender pelo menos 39% de polímero em peso (por exemplo, pelo menos 40% em peso, pelo menos 45% em peso, pelo menos 50% em peso, pelo menos 55% em peso, pelo menos 60% em peso, pelo menos 65% em peso, pelo menos 70% em peso, ou pelo menos 75% em peso), baseado na quantidade total de todos os componentes da composição. Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender 80% em peso ou menos polímero (por exemplo, 75% em peso ou menos, 70% em peso ou menos, 65% em peso ou menos, 60% em peso ou menos, 55% em peso ou menos, 50% em peso ou menos, 45% em peso ou menos, ou 40% em peso ou menos), baseado na quantidade total de todos os componentes da composição.
[00034] Nessas formas de realização, a composição de LP pode compreender uma quantidade de polímero que varia de qualquer dos valores mínimos descritos acima até qualquer dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender de 39% a 80% em peso de polímero (por exemplo, de 39% a 60% em peso de polímero, ou de 39% a 50% em peso de polímero) , baseado no peso total da composição.
[00035] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros) de acrilamida) emulsionados em um ou mais líquidos hidrofóbicos. Nessas formas de realização, a composição de LP pode compreender pelo menos 10% de polímero em peso (por exemplo, pelo menos 15% em peso, pelo menos 20% em peso, pelo menos 25% em peso, ou pelo menos 30% em peso), baseado na quantidade total de todos os componentes da composição. Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender menos que 38% em peso polímero (por exemplo, menos que 35% em peso, menos que 30% em peso, menos que 25% em peso, menos que 20% em peso, ou menos que 15% em peso) , baseado na quantidade total de todos os componentes da composição.
[00036] Nessas formas de realização, a composição de LP pode compreender uma quantidade de polímero variando de qualquer dos valores mínimos descritos acima até qualquer dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender de 10% a 38% em peso de polímero (por exemplo, de 15% a 38% em peso de polímero, de 15% a 30% em peso de polímero, de 15% a 35% em peso de polímero, de 20% a 30% em peso de polímero, ou de 20% a 35% em peso de polímero), baseado no peso total da composição.
[00037] Como usado aqui, o termo “até” significa que há pelo menos alguns dos componentes referenciados.
[00038] Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade maior que aproximadamente 10 cP a aproximadamente 25°C. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade na faixa de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 35 cP, aproximadamente 15 a aproximadamente 30, aproximadamente 20 a aproximadamente 35, ou aproximadamente 20 a aproximadamente 30, a aproximadamente 25 °C. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade maior que aproximadamente 10 cP a aproximadamente 30°C. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade na faixa de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 30 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 30 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 25 cP, aproximadamente 25 cP a aproximadamente 30 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 22 cP, aproximadamente 20 cP a aproximadamente 30 cP, aproximadamente 25 cP a aproximadamente 35 cP a aproximadamente 30°C. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade maior que aproximadamente 10 cP a aproximadamente 40‘ °C. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade na faixa de aproximadamente 10 cP a aproximadamente 35 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 35 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 25 cP, aproximadamente 15 cP a aproximadamente 22 cP, aproximadamente 20 cP a aproximadamente 30 cP, a aproximadamente 40 °C.
[00039] Em formas de realização exemplificadoras, as composições de LP, quando invertidas em uma solução aquosa, fornecem uma solução de polímero invertido tendo uma FR1.2 de aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,4, aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,35, aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,3, ou aproximadamente 1,1 a aproximadamente 1,3.
[00040] Em formas de realização exemplificadoras, uma composição de LP que é invertida tem uma FR1.2 (filtro de 1,2 mícron) de aproximadamente 1,5 ou menos, aproximadamente 1,4 ou menos, aproximadamente 1,3 ou menos, aproximadamente 1,2 ou menos, ou aproximadamente 1,1 ou menos. Em formas de realização exemplificadoras, a composição de LP que é invertida tem uma FR5 (filtro de 5 mícron) de aproximadamente 1,5 ou menos, aproximadamente 1,4 ou menos, aproximadamente 1,3 ou menos, aproximadamente 1,2 ou menos, ou aproximadamente 1,1 ou menos. Em formas de realização exemplificadoras, a composição de LP que é invertida tem uma FR1.2 de aproximadamente 1,2 ou menos e uma FR5 de aproximadamente 1,2 ou menos.
[00041] Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma FR1.2 de aproximadamente 1,5 ou menos, aproximadamente 1,4 ou menos, aproximadamente 1,3 ou menos, aproximadamente 1,2 ou menos, ou aproximadamente 1,1 ou menos. Em formas de realização exemplificadoras, a solução de polímero invertido tem uma FR5 de aproximadamente 1,5 ou menos, aproximadamente 1,4 ou menos, aproximadamente 1,3 ou menos, aproximadamente 1,2 ou menos, ou aproximadamente 1,1 ou menos. Em outras formas de realização, a solução de polímero invertido tem uma FR5 de aproximadamente 1,5 ou menos, e uma FR1.2 de aproximadamente 1,5 ou menos.
[00042] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode incluir um ou mais líquidos hidrofóbicos. Em alguns casos, um ou mais líquidos hidrofóbicos podem ser líquidos hidrofóbicos orgânicos. Em algumas formas de realização, um ou mais líquidos hidrofóbicos têm cada um ponto de ebulição de pelo menos 100°C (por exemplo, pelo menos 135°C ou pelo menos 180°C) . Se o líquido orgânico tem uma faixa de ebulição, o termo “ponto de ebulição” se refere ao limite inferior da faixa de ebulição.
[00043] Em algumas formas de realização, um ou mais líquidos hidrofóbicos podem ser hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos aromáticos, ou misturas dos mesmos. Os exemplos de líquidos hidrofóbicos incluem, porém não são limitados a solventes imiscíveis em água, como hidrocarbonetos de parafina, hidrocarbonetos de nafteno, hidrocarbonetos aromáticos, olefinas, óleos, tensoativos de estabilização e misturas dos mesmos. Os hidrocarbonetos de parafina podem ser hidrocarbonetos de parafina saturados, lineares ou ramificados. Os exemplos de hidrocarbonetos aromáticos adequados incluem, porém não são limitados a, tolueno e xileno. Em certas formas de realização, o líquido hidrofóbico pode compreender um óleo, por exemplo, um óleo vegetal, como óleo de soja, óleo de semente de colza, óleo de canola, ou uma combinação dos mesmos, e qualquer outro óleo produzido da semente de qualquer das várias variedades da planta de colza.
[00044] Em algumas formas de realização, a quantidade de um ou mais líquidos hidrofóbicos na emulsão inversa ou composição de LP é de 20% a 60%, de 25% a 54%, ou de 35% a 54% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição de LP. (Co)polímeros sintéticos
[00045] Em algumas formas de realização, a composição de LP inclui um ou mais (co)polímeros sintéticos, como um ou mais (co)polímeros contendo acrilamida. Como usado aqui, os termos “polímero”, “polímeros”, “polimérico” e termos similares são usados em seu sentido comum como entendido por uma pessoa versada na técnica, e desse modo podem ser usados aqui para se referir a ou descrever uma molécula grande (ou grupo de tais moléculas) que contém unidades recorrentes. Polímeros podem ser formados em vários modos, incluindo por polimerizar monômeros e/ou por quimicamente modificar uma ou mais unidades recorrentes de um polímero precursor. Um polímero pode ser um “homopolímero” compreendendo unidades recorrentes substancialmente idênticas formadas por, por exemplo, polimerizar um monômero específico. Um polímero também pode ser um “copolímero” compreendendo duas ou mais unidades recorrentes diferentes formadas, por exemplo, por copolimerizar dois ou mais monômeros diferentes, e/u por modificar quimicamente uma ou mais unidades recorrentes de um polímero precursor. O termo “terpolímero” pode ser usado aqui para se referir a polímeros contendo três ou mais unidades recorrentes diferentes. O termo “polímero” como utilizado aqui pretende incluir tanto a forma ácida do polímero como seus vários sais.
[00046] Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímeros sintéticos compreendem (co)polímeros sintéticos solúveis em água. Os exemplos de (co)polímeros sintéticos adequados incluem polímeros acrílicos, como ácidos poliacrílico, ésteres de ácido poliacrílico, ésteres acrílicos parcialmente hidrolisados, ácidos poliacrílicos substituídos como ácido polimetacrílico e ésteres de ácido polimetacrílico, poliacrilamidas, poliacrilamidas parcialmente hidrolisadas, e derivados de poliacrilamida como ácido sulfônico de butila terciária de acrilamida (ATBS); copolímeros de ácidos carboxílicos insaturados, como ácido acrílico ou ácido metacrílico, com olefinas como etileno, propileno e butileno e seus óxidos; polímeros de ácidos dibásicos insaturados e anidridos como anidrido maleico; polímeros de vinil, como álcool de polivinil (PVA), N- vinilpirrolidona e sulfonato de poliestireno; e copolímeros dos mesmos, como copolímeros desses polímeros com monômeros como óxidos de etileno, propileno, estireno, metil estireno e alquileno. Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímero sintético pode compreender ácido poliacrílico (PAA), poliacrilamida (PAM), ácido sulfônico de butila terciária de acrilamida (ATBS) (ou AMPS: 2-acrilamido-2-metil propano ácido sulfônico), N-vinil pirrolidona (NVP), álcool de polivinil (PVA), ou uma mistura ou copolímero de qualquer desses polímeros. Copolímeros podem ser feitos de qualquer combinação acima, por exemplo, uma combinação de NVP e ATBS.
[00047] Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímeros sintéticos podem compreender (co)polímeros de acrilamida. Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreendem (co)polímeros de acrilamida solúveis em água. Em várias formas de realização, os (co)polímeros de acrilamida compreendem pelo menos 30% em peso, ou pelo menos 50% em peso de unidades de acrilamida com relação à quantidade total de todas as unidades monoméricas no (co)polímero.
[00048] Opcionalmente, os (co)polímeros de acrilamida podem compreender, além de acrilamida, pelo menos um monômero adicional. Em algumas formas de realização, o monômero adicional pode ser um monômero solúvel em água, etilenicamente insaturado, em particular monoetilenicamente insaturado. Monômeros solúveis em água adicionais adequados incluem monômeros que são miscíveis com água em qualquer razão, porém é suficiente que os monômeros dissolvam suficientemente em uma fase aquosa para copolimerizar com acrilamida. Em alguns casos, a solubilidade de tais monômeros adicionais em água em temperatura ambiente pode ser pelo menos 50 g/L (por exemplo, pelo menos 150 g/L ou pelo menos 250 g/L) .
[00049] Outros monômeros solúveis em água adequados podem compreender um ou mais grupos hidrofóbicos. Os grupos hidrofílicos podem ser, por exemplo, grupos funcionais que compreendem um ou mais átomos selecionados do grupo de átomos O-, N-, S-, e P-. Os exemplos de tais grupos funcionais incluem grupos de carbonila >C-O, grupos de éter -O-, em particular grupos de oxido de polietileno -(CH2-CH2-O-)n-, onde n é preferivelmente um número de 1 a 2 00, grupos de hidróxi -OH, grupos de éster -C(O)O-, grupos de amino primário, secundário ou terciário, grupos de amônio, grupos de amida -C(O)-NH- ou grupos de ácido como grupos de carboxila -COOH, grupos de ácido sulfônico -SO3H, grupos de ácido fosfônico -PO3H2 ou grupos de ácido fosfórico -OP(OH)3.
[00050] Os exemplos de monômeros monoetilenicamente insaturados compreendendo grupos de ácido incluem monômeros compreendendo grupos de -COOH, como ácido acrílico ou ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido maleico ou ácido fumárico, monômeros compreendendo grupos de ácido sulfônico, como ácido vinil sulfônico, ácido alil sulfônico, ácido 2-acrilamido-2-metil propano sulfônico, ácido 2- metacrilamido-2-metil propanosulfônico, ácido 2-acrilamido butano sulfônico, ácido 3-acrilamido-3-metil butano sulfônico ou ácido 2-acrilamido-2,4,4-trimetil pentano sulfônico, ou monômeros compreendendo grupos de ácido fosfônico, como ácido vinil fosfônico, ácido alilfosfônico, ácidos N- (met)acrilamidoalquil fosfônicos ou ácidos (met)acriloíloxi alquil-fosfônicos. Evidentemente, os monômeros podem ser usados como sais.
[00051] Os grupos -COOH em copolímeros de poliacrilamida podem não somente ser obtidos por copolimerizar amida acrílica e monômeros compreendendo grupos de -COOH, mas também por hidrolisar derivados de grupos de - COOH após polimerização. Por exemplo, os grupos de amida - CO-NH2 de acrilamida podem hidrolisar desse modo fornecendo grupos de -COOH.
[00052] Também devem ser mencionados derivados de acrilamida do mesmo, como, por exemplo, N-alquil acrilamidas e acrilamidas quaternárias de N-alquila, onde o grupo de alquila é C2-C28; N-metil(met)acrilamida, N,N'- dimetil(met)acrilamida, e N-metilolacrilamida; derivados de N-vinil como N-vinilformamida, N-vinilacetamida, N- vinilpirrolidona ou N-vinilcaprolactama; e ésteres de vinil, como formato de vinil ou acetato de vinil. Derivados de N- vinil podem ser hidrolisados após polimerização em unidades de vinil amina, ésteres de vinil em unidades de álcool de vinil.
[00053] Outros monômeros de exemplo incluem monômeros compreendendo grupos de hidroxi e/ou éter, como, por exemplo, hidroxi etil(met)acrilato, hidroxipropil(met)acrilato, álcool de alila, éter de hidroxi vinil etila, éter de propil vinil hidroxila, éter de butila hidroxi vinil ou (met)acrilatos de oxido de polietileno.
[00054] Outros monômeros de exemplo são monômeros tendo grupos de amônio, isto é, monômeros tendo grupos catiônicos. Os exemplos compreendem sais de acrilamidas de propil 3-trimetil amônio ou (met)acrilatos de 2-trimetil amônio etila, por exemplo, os cloretos correspondentes, como cloreto de propil acrilamida 3-trimetil amônio (DIMAPAQUAT) e cloreto de metacrilato de etila 2-trimetil amônio (MADAME- QUAT).
[00055] Outros monômeros de exemplo incluem monômeros que podem causar associação hidrofóbica dos (co)polímeros. Tais monômeros compreendem além do grupo etilênico e uma parte hidrofílica também uma parte hidrofóbica. Tais monômeros são revelados, por exemplo, em WO 2012/069477, que é incorporado aqui por referência na íntegra.
[00056] Em certas formas de realização, cada de um ou mais (co)polímeros de acrilamida podem opcionalmente compreender monômeros de reticulação, isto é, monômeros compreendendo mais de um grupo polimerizável. Em certas formas de realização, um ou mais (co)polímeros de acrilamida podem opcionalmente compreender monômeros de reticulação em uma quantidade menor que 0,5 %, ou 0,1%, em peso, com base na quantidade de todos os monômeros.
[00057] Em uma forma de realização, cada de um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende pelo menos um monômero monoetilenicamente insaturado compreendendo grupos de ácido, por exemplo, monômeros que compreendem pelo menos um grupo selecionado -COOH, -SO3H ou -PO3H2. Os exemplos de tais monômeros incluem, porém não são limitados a ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido vinil sulfônico, ácido alil sulfônico ou ácido 2-acrilamido-2-metil propano sulfônico, particularmente preferivelmente ácido acrílico e/ou ácido 2- acrilamido-2-metil propano sulfônico e mais preferido ácido acrílico ou o sal do mesmo. A quantidade de tais monômeros compreendendo grupos de ácido pode ser de 0,1% a 70%, de 1% a 50%, ou de 10% a 50% em peso baseado em uma quantidade de todos os monômeros.
[00058] Em uma forma de realização, cada um de um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende de 50 % a 90 % em peso de unidades de acrilamida e de 10 % a 50 % em peso de unidades de ácido acrílico e/ou seus sais respectivos, baseado no peso total de todos os monômeros compondo o copolímero. Em uma forma de realização, cada de um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende de 60 % a 80 % em peso de unidades de acrilamida e de 20 % a 40 % em peso de unidades de ácido acrílico, baseado no peso total de todos os monômeros compondo o copolímero.
[00059] Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) estão em forma de partículas, que são dispersas na emulsão ou LP. Em algumas formas de realização, as partículas de um ou mais (co)polímeros sintéticos podem ter um tamanho médio de partícula de 0,4 μm a 5 μm, ou de 0,5 μm a 2 μm. Tamanho médio de partícula se refere ao valor d50 da distribuição de tamanho de partícula (média numérica) como medido por análise de difração a laser.
[00060] Em algumas formas de realização, um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) podem ter um peso molecular médio ponderal (Mw) de 5.000.000 g/mol a 30.000.000 g/mol; de 10.000.000 g/mol a 25.000.000 g/mol; ou de 15.000.000 g/mol a 25.000.000 g/mol.
[00061] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, uma ou mais (co)polímeros de acrilamida) dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos. Nessas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP pode ser pelo menos 39% em peso, baseado no peso total da composição. Em algumas dessas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP pode ser de 39% a 80% em peso, ou de 40% a 60% em peso, ou de 45% a 55% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição) . Em algumas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP é 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, ou mais alto, em peso, baseado na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição).
[00062] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode compreender um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) emulsionados em um ou mais líquidos hidrofóbicos. Nessas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP pode ser menor que 35% em peso, ou menor que 30% em peso baseado no peso total da composição. Em algumas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP pode ser de 10% a 35% em peso, ou de 15% a 30% em peso, ou de 20% a 30% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição) . Em algumas formas de realização, a quantidade de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) na composição de LP é 35%, 34%, 33%, 32%, 31%, 30%, 29%, 28%, 27%, 26%, 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, ou menos, em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição).
[00063] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode incluir um ou mais tensoativos emulsionantes. Em algumas formas de realização, um ou mais tensoativos emulsionantes são tensoativos capazes de estabilizar emulsões de água em óleo. Tensoativos emulsionantes, entre outras coisas, na emulsão, diminuem a tensão interfacial entre a água e o líquido imiscível em água de modo a facilitar a formação de uma emulsão de polímero de água em óleo. É conhecido na técnica a descrição da capacidade de tensoativos para estabilizar emulsões de água em óleo ou emulsões de óleo em água usando o denominado “valor HLB” (equilíbrio hidrofílico-lipofílico). O valor HLB é normalmente um número de 0 a 20. Em tensoativos tendo um valor HLB baixo as partes lipofílicas da molécula predominam e consequentemente são normalmente bons emulsionantes de água em óleo. Em tensoativos tendo um valor de HLB alto as partes hidrofílicas da molécula predominam e consequentemente são normalmente bons emulsionantes de óleo em água. Em algumas formas de realização, um ou mais tensoativos emulsionantes são tensoativos tendo um valor de HLB de 2 a 10, ou uma mistura de tensoativo tendo um valor de HLB de 2 a 10.
[00064] Os exemplos de tensoativos emulsionantes adequados incluem, porém não são limitados a, ésteres de sorbitano, em particular monoésteres de sorbitano com grupos C12-C18 como monolaurato de sorbitano (HLB aprox. 8,5), monopalmitato de sorbitano (HLB aprox. 4,5), monooleato de sorbitano (HLB aprox. 4); ésteres de sorbitano com mais de um grupo de éster como tristearato de sorbitano (HLB aprox. 2), trioleato de sorbitano (HLB aprox. 2); álcoois graxos etoxilados com 1 a 4 grupos de etilenóxi, por exemplo, éter de dodecil éter polioxietileno (4) (valor de HLB aprox. 8), éter de hexadecila polioxietileno (2) (valor de HLB aprox. 5) e éter de oleíla polioxietileno (2) (valor de HLB aprox. 4) .
[00065] Tensoativos emulsionantes exemplificadores incluem, porém não são limitados a, emulsionantes tendo valores de HLB de 2 a 10 (por exemplo, menor que 7) . Tais emulsionantes adequados incluem os ésteres de sorbitano, ésteres ftálicos, glicerídeos de ácido graxo, ésteres de glicerina bem como as versões etoxiladas do emulsionante de HLB relativamente baixo acima e qualquer outro conhecido. Os exemplos de tais compostos incluem monooleato de sorbitano, o produto de reação de ácido oleico com isopropanol amida, ftalato de sódio de hexadecila, ftalato de sódio de decila, estearato de sorbitano, ácido ricinoleico, ácido ricinoleico hidrogenado, monoester de glicerídeo de ácido láurico, monoester de gliceido de ácido esteárico, diéster de glicerol de ácido oleico, triéster de glicerol de ácido 12- hidroxiesteárico, triéster de glicerol de ácido ricinoleico e as versões etoxiladas dos mesmos contendo 1 a 10 mols de óxido de etileno por mol do emulsionante básico. Desse modo, qualquer emulsionante pode ser utilizado que permitirá a formação da emulsão inicial e estabilizará a emulsão durante a reação de polimerização. Os exemplos de tensoativos emulsionantes também incluem tensoativos de poliéster modificado, copolímeros de etileno substituído por anidrido, amidas graxas substituídas por N,N-dialcanol e sebo etoxilados de amina.
[00066] Em uma forma de realização, a emulsão inversa ou composição de LP compreende 0% a 5% em peso (por exemplo, de 0,05% a 5%, de 0,1% a 5%, ou de 0,5% a 3% em peso) de um ou mais tensoativos emulsionantes, com base no peso total da composição. Esses tensoativos emulsionantes podem ser usados individualmente ou em misturas. Em algumas formas de realização, a emulsão inversa ou composição de LP pode compreender menos de 5% em peso (por exemplo, menos de 4% em peso, ou menos de 3% em peso) de um ou mais tensoativos emulsionantes, com base no peso total da composição. Agente de estabilização de processo
[00067] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode opcionalmente incluir um ou mais agentes de estabilização de processo. Os agentes de estabilização de processo têm como objetivo estabilizar a dispersão das partículas de (co)polímeros de poliacrilamida na fase hidrofóbica, orgânica e opcionalmente também em estabilizar as gotículas da fase de monômero aquosa no líquido hidrofóbico orgânico antes e no curso da polimerização ou processamento da composição de polímero líquido. O termo “estabilizar” significa no modo usual que os agentes evitam a dispersão de agregação e floculação.
[00068] Os agentes de estabilização de processo podem ser quaisquer agentes, que incluem tensoativos, que têm como objetivo essa estabilização. Em uma forma de realização exemplificadora, o agente de estabilização de processo podem ser tensoativos oligoméricos ou poliméricos. Devido ao fato de que tensoativos oligoméricos e poliméricos podem ter muitos grupos de âncora os mesmos absorvem muito fortemente na superfície das partículas e adicionalmente oligômeros/polímeros são capazes de formar uma barreira estérica densa sobre a superfície das partículas o que evita agregação. O peso molecular médio numérico Mn de tais tensoativos oligoméricos ou poliméricos pode variar, por exemplo de 500 a 60.000 g/mol (por exemplo, de 400 a 10.000 g/mol, ou de 1.000 a 5.000 g/mol). Tensoativos oligoméricos e/ou poliméricos adequados para estabilizar dispersões de polímero são conhecidos pelo técnico versado. Os exemplos de tais polímeros de estabilização incluem, sem limitação, copolímeros de bloco anfifílico, compreendendo blocos hidrofílicos e hidrofóbicos, copolímeros anfifílicos compreendendo monômeros hidrofóbicos e hidrofílicos e polímeros comb anfifílicos compreendendo uma cadeia principal hidrofóbica e cadeias secundárias hidrofílicas ou alternativamente uma cadeia principal hidrofílica e cadeias secundárias hidrofóbicas.
[00069] Os exemplos de copolímeros de bloco anfifílico incluem copolímeros de bloco compreendendo um bloco hidrofóbico compreendendo acrilatos de alquila tendo cadeias de alquila mais longas, por exemplo, cadeias de alquila C6 a C22, como, por exemplo, hexil(met)acrilato, 2-etil hexil(met)acrilato, octil(met)acrilato, do- decil(met)acrilato, hexadecil(met) acrilato ou octadecil(met) acrilato. O bloco hidrofílico pode compreender monômeros hidrofílicos como ácido acrílico, ácido metacrílico ou vinil pirrolidona.
[00070] Em algumas formas de realização, a composição de LP pode incluir, opcionalmente, um ou mais tensoativos de inversão. Em algumas formas de realização, um ou mais tensoativos emulsionantes são tensoativos que podem ser usados para acelerar a formação de uma composição invertida (por exemplo, uma solução de (co)polímero invertido) após misturar a emulsão inversa ou composição de LP com um fluido aquoso.
[00071] Tensoativos de inversão adequados são conhecidos na técnica, e incluem, por exemplo, tensoativos não iônicos compreendendo um grupo de hidrocarboneto e um grupo de polialquil enoxi de natureza hidrofílica suficiente. Em alguns casos, tensoativos não iônicos definidos pela fórmula geral R1-O—(CH(R2)-CH2—O)nH (I) podem ser usados, em que R1 é um grupo de hidrocarboneto C8-C22, como um grupo de hidrocarboneto C10-C18 alifático, n é um número de > 4, preferivelmente > 6, e R2 é H, metila ou etila, com a condição de que pelo menos 50% dos grupos R2 são H. Os exemplos de tais tensoativos incluem polietoxilatos com base em álcoois C10-C18, como álcoois graxos C12/14, C14/18 ou C16/18, oxoálcoois C13 ou C13/15. O valor de HLB pode ser ajustado por selecionar o número de grupos de etóxi. Exemplos específicos incluem etoxilados de tridecil álcool compreendendo 4 a 14 grupos de etilenóxi (por exemplo, EO tridecil álcool-8 (valor de HLB aprox. 13-14)) ou etoxilados de álcool graxo C12/14 (por exemplo, EO C12-14 8 (valor de HLB aprox. 13)). Os exemplos de tensoativos emulsionantes também incluem tensoativos de poliéster modificado, copolímeros de etileno substituído por anidrido, amidas graxas substituídas por N,N-dialcanol e sebo etoxilados de amina.
[00072] Outros tensoativos de inversão adequados incluem tensoativos aniônicos, como, por exemplo, tensoativos compreendendo grupos de fosfato ou ácido fosfônico.
[00073] Em algumas formas de realização, um ou mais tensoativos de inversão podem compreender tetraoleato de sorbitol polioxietileno, álcool etoxilado ramificado C12-14, monoleato de polietileno glicol. Em certas formas de realização, um ou mais tensoativos de inversão podem compreender 1 a 20% mol de tetraoleato de sorbitol de polioxietileno, de 60 a 80% mol de álcool etoxilado ramificado C12-14 e aproximadamente 15 a aproximadamente 25% mol de monoleato de polietileno glicol.
[00074] Em algumas formas de realização, a quantidade de um ou mais tensoativos de inversão na emulsão inversa ou composição de LP é de 1% a 10% (por exemplo, de 1% a 5%) em peso com base na quantidade total de todos os componentes da emulsão inversa ou composição de LP.
[00075] Em certas formas de realização, um ou mais tensoativos de inversão podem ser adicionados à emulsão inversa ou composição de LP diretamente após preparação da composição compreendendo um ou mais (co)polímeros de acrilamida dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos e opcionalmente um ou mais tensoativos emulsionantes (isto é, a composição de polímero de dispersão líquido ou emulsão inversa que é transportada do local de fabricação para o local de uso já compreende um ou mais tensoativos de inversão). Em outra forma de realização, um ou mais tensoativos de inversão podem ser adicionados à emulsão inversa ou composição de LP no local de uso (por exemplo, em um local de produção offshore).
[00076] Componentes adicionais opcionais podem ser adicionados à emulsão inversa ou composição de LP. Os exemplos de tais componentes compreendem scavengers de radical, scavengers de oxigênio, agentes de quelação, biocidas, estabilizadores ou agentes sacrificiais. Preparação de composições de LP
[00077] Composições de LP podem ser sintetizadas de acordo com o seguinte procedimento.
[00078] Em uma primeira etapa, uma emulsão inversa (emulsão de água em óleo) de (co)polímeros de acrilamida pode ser sintetizada usando procedimentos conhecidos pelo técnico versado. Tais emulsões inversas podem ser obtidas por polimerizar uma solução aquosa de acrilamida e outros monômeros, como monômeros etilenicamente insaturados solúveis em água, emulsionados em uma fase de óleo hidrofóbico. Em uma etapa seguinte, água em tais emulsões inversas pode ser reduzida a uma quantidade menor que 10% ou menos que 5% em peso. Técnicas adequadas são descritas, por exemplo, na patente US n° 4,052,353, patente US n° 4,528,321 ou DE 24 19 764 A 1, cada uma das quais é incorporada aqui por referência na íntegra.
[00079] Para a polimerização, uma solução de monômero aquosa compreendendo acrilamida e opcionalmente outros monômeros pode ser preparada. Acrilamida é um sólido em temperatura ambiente e soluções aquosas compreendendo aproximadamente 50% em peso de acrilamida são comercialmente disponíveis. Se monômeros com grupos ácidos como ácido acrílico forem usados os grupos ácidos podem ser neutralizados por adicionar bases aquosas como hidróxido de sódio aquoso. A concentração de todos os monômeros juntos na solução aquosa deve ser normalmente de 10% a 60% em peso com base no total de todos os componentes da solução de monômero, ou de 30% a 50% ou de 35% a 45% em peso.
[00080] A solução aquosa de acrilamida e monômeros pode ser emulsionada em um ou mais líquidos hidrofóbicos usando um ou mais tensoativos emulsionantes. Um ou mais tensoativos emulsionantes podem ser adicionados à mistura ou podem ser adicionados antes da solução de monômero ou do líquido hidrofóbico. Outros tensoativos podem ser usados além de um ou mais tensoativos emulsionantes, como um tensoativo de estabilização. A emulsificação pode ser feita no modo usual, por exemplo, por agitar a mistura.
[00081] Após a emulsão ter sido formada a polimerização pode ser iniciada por adicionar iniciadores solúveis em óleo e/ou água para polimerização radical à emulsão. Os iniciadores podem ser dissolvidos em água ou solventes orgânicos miscíveis em água como, por exemplo, álcoois. Também pode ser adicionado como emulsão. Iniciadores de polimerização exemplificadores compreendem peróxidos orgânicos como hidroperóxido de terc-butila, sulfito de sódio, dissulfito de sódio ou sulfitos orgânicos, peroxodissulfato de amônio ou sódio, sais de ferro (II) ou grupos azo compreendendo iniciadores como AIBN.
[00082] Em certas formas de realização, um ou mais agentes de transferência de cadeia podem ser adicionados à mistura durante polimerização. Em geral, agentes de transferência de cadeia têm pelo menos uma ligação química fraca, que, portanto, facilita a reação de transferência de cadeia. Qualquer agente de transferência de cadeia convencional pode ser empregado, como propileno glicol, isopropanol, 2-mercaptoetanol, hipofosfito de sódio, mercaptano dodecila, ácido tioglicólico, ouros tióis e halocarbonetos, como tetracloreto de carbono. O agente de transferência de cadeia está em geral presente em uma quantidade de 0,01 por cento a 10 por cento em peso da emulsão total, embora mais possa ser usado.
[00083] A temperatura de polimerização é normalmente de 30°C a 100°C ou de 30°C a 70°C ou de 35°C a 60°C. O aquecimento pode ser feito por fontes externas de calor e/ou calor pode ser gerado - em particular ao iniciar a polimerização - pela própria reação de polimerização. Os tempos de polimerização podem, por exemplo, ser de aproximadamente 0,5 h a aproximadamente 10 h.
[00084] A polimerização fornece uma emulsão inversa compreendendo uma fase aquosa de um ou mais (co)polímeros de acrilamida dissolvidos ou inchados em água em que a fase aquosa é emulsionada em uma fase orgânica compreendendo um ou mais líquidos hidrofóbicos.
[00085] Em várias formas de realização exemplificadoras, um ou mais agentes de estabilização de processo podem ser adicionados à composição de LP. Em formas de realização exemplificadoras, o agente de estabilização de processo pode ser adicionado à solução de monômero ou ao líquido hidrofóbico antes da mistura. Em outras formas de realização exemplificadoras, o agente de estabilização de processo pode ser adicionado à composição de polímero líquido após polimerização. Para converter a emulsão inversa obtida nas composições de LP a serem usadas nos métodos descritos aqui, após a polimerização, um pouco ou toda a água é destilada da emulsão, desse modo fornecendo partículas de um ou mais (co)polímeros de acrilamida emulsionados em um ou mais líquidos hidrofóbicos.
[00086] Para as composições de polímero líquido, a água é pelo menos removida a um nível menor que 10%, ou menor que 7%, ou menor que 5% ou menor que 3% em peso. Em formas de realização exemplificadoras, a remoção de água é realizada por qualquer meio adequado, por exemplo, em pressão reduzida, por exemplo, em uma pressão de 30 hPa a 500 hPa, preferivelmente 50 hPa a 250 hPa. A temperatura no curso de remoção de água pode ser tipicamente de 70°C a 100°C, embora técnicas que removam água em temperaturas mais altas possam ser usadas. Em certas formas de realização, um ou mais dos líquidos hidrofóbicos usados na emulsão inversa podem ser um líquido de ebulição baixa, que pode destilar juntamente com a água como uma mistura.
[00087] Após remoção da quantidade de água desejada, um ou mais tensoativos de inversão e outros componentes opcionais podem ser adicionados.
[00088] Em algumas formas de realização, a fabricação das composições de polímero líquido é realizada em uma planta de produção química.
[00089] São também fornecidas aqui soluções de polímero invertido, bem como métodos de preparar as soluções de polímero invertido a partir das composições de LP descritas aqui e métodos para usar as soluções de polímero invertido em operações de óleo e gás.
[00090] Os métodos para preparar soluções de polímero invertido a partir das composições de LP descritas aqui podem compreender inverter a composição de LP em um fluido aquoso para fornecer uma solução de polímero invertido tendo uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de 50 a 15.000 ppm.
[00091] Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de pelo menos 50 ppm (por exemplo, pelo menos 100 ppm, pelo menos 250 ppm, pelo menos 500 ppm, pelo menos 750 ppm, pelo menos 1000 ppm, pelo menos 1500 ppm, pelo menos 2000 ppm, pelo menos 2500 ppm, pelo menos 3000 ppm, pelo menos 3500 ppm, pelo menos 4000 ppm, pelo menos 4500 ppm, pelo menos 5000 ppm, pelo menos 5500 ppm, pelo menos 6000 ppm, pelo menos 6500 ppm, pelo menos 7000 ppm, pelo menos 7500 ppm, pelo menos 8000 ppm, pelo menos 8500 ppm, pelo menos 9000 ppm, pelo menos 9500 ppm, pelo menos 10.000 ppm, pelo menos 10.500 ppm, pelo menos 11.000 ppm, pelo menos 11.500 ppm, pelo menos 12.000 ppm, pelo menos 12.500 ppm, pelo menos 13.000 ppm, pelo menos 13.500 ppm, pelo menos 14.000 ppm, ou pelo menos 14.500 ppm).
[00092] Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de 15.000 ppm ou menos (por exemplo, 14.500 ppm ou menos, 14.000 ppm ou menos, 13.500 ppm ou menos, 13.000 ppm ou menos, 12.500 ppm ou menos, 12.000 ppm ou menos, 11.500 ppm ou menos, 11.000 ppm ou menos, 10.500 ppm ou menos, 10.000 ppm ou menos, 9.500 ppm ou menos, 9.000 ppm ou menos, 8.500 ppm ou menos, 8.000 ppm ou menos, 7.500 ppm ou menos, 7.000 ppm ou menos, 6.500 ppm ou menos, 6.000 ppm ou menos, 5.500 ppm ou menos, 5.00 0 ppm ou menos, 4500 ppm ou menos, 4000 ppm ou menos, 3500 ppm ou menos, 3000 ppm ou menos, 2500 ppm ou menos, 2000 ppm ou menos, 1500 ppm ou menos, 1000 ppm ou menos, 750 ppm ou menos, 500 ppm ou menos, 250 ppm ou menos, ou 100 ppm ou menos).
[00093] A solução de polímero invertido pode ter uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) variando de qualquer dos valores mínimos descritos acima até qualquer dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de 500 a 5000 ppm (por exemplo, de 500 a 3000 ppm, ou de 500 a 1500 ppm) .
[00094] Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ser uma suspensão coloidal instável aquosa. Em outras formas de realização, a solução de polímero invertido pode ser uma solução estável aquosa.
[00095] Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma razão de filtro de 1,5 ou menos (por exemplo, 1,45 ou menos, 1,4 ou menos, 1,35 ou menos, 1,3 ou menos, 1,25 ou menos, 1,2 ou menos, 1,15 ou menos, 1,1 ou menos, ou menos que 1,05) em 103,42 kPa (15 psi) usando um filtro de 1,2μm. Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma razão de filtro maior que 1 (por exemplo, pelo menos 1,05, pelo menos 1,1, pelo menos 1,15, pelo menos 1,2, pelo menos 1,25, pelo menos 1,3, pelo menos 1,35, pelo menos 1,4, ou pelo menos 1,45) em 103,42 kPa (15 psi) usando um filtro de 1,2μm.
[00096] A solução de polímero invertido pode ter uma razão de filtro em 103,42 kPa (15 psi) (+/- 10%) usando um filtro de 1,2μm variando de qualquer dos valores mínimos descritos acima até qualquer dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma razão de filtro de 1 a 1,5 (por exemplo, de 1,1 a 1,4, ou de 1,1 a 1,3) em 103,42 kPa (15 psi) (+/- 10%) usando um filtro de 1,2μm.
[00097] Em certas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma viscosidade baseada em taxa de cisalhamento, temperatura, salinidade, concentração de polímero e peso molecular de polímero. Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma viscosidade de 2cP a 100cP, onde 2cP a 100cP é um produto usando as faixas na tabela a seguir:
[00098] Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma viscosidade de 25 cP a 35 cP a 30°C. Em algumas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma viscosidade maior que 10 cP a 40°C. Em certas formas de realização, a solução de polímero invertido pode ter uma viscosidade de 20 cP a 30 cP a 40°C.
[00099] Em algumas formas de realização, quando a composição de LP é invertida em um fluido aquoso, fornecendo uma solução de polímero invertido tendo de 50 a 15.000 ppm, de 500 a 5.000 ppm, ou de 500 a 3000 ppm, de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos 20 cP a 40°C, e uma razão de filtro (FR) (filtro de 1,2 mícron) de 1,5 ou menos. Em certas formas de realização, quando a composição de LP é invertida em um fluido aquoso, fornecendo uma solução de polímero invertido tendo de 50 a 15.0 00 ppm, de 500 a 5.000 ppm, ou de 500 a 3000 ppm, de polímero ativo, a solução de polímero invertido tem uma viscosidade de pelo menos 20 cP a 30°C, e uma razão de filtro (FR) (filtro de 1,2 mícron) de 1,5 ou menos. Como usado aqui, “invertido” se refere ao ponto no qual a viscosidade da solução de polímero invertido atingiu substancialmente uma viscosidade consistente. Na prática, isso pode ser determinado, por exemplo, por medir viscosidade da solução de polímero invertido periodicamente ao longo do tempo e quando três medições consecutivas estão compreendidas no padrão de erro para a medição, então a composição é considerada invertida. Em algumas formas de realização, a inversão do LP forma a solução de polímero invertido em 30 minutos ou menos (por exemplo, 15 minutos ou menos, 10 minutos ou menos, 5 minutos ou menos, ou menos).
[000100] Como descrito acima, métodos para preparar uma solução de polímero invertido a partir da composição de LP descrita aqui podem compreender inverter a composição de LP em um fluido aquoso para fornecer uma solução de polímero invertido tendo uma concentração de polímero ativo de (co)polímero de acrilamida de 50 a 15.000 ppm. A inversão da composição de LP pode ser executada como um processo de batelada ou um processo contínuo. Em certas formas de realização, a inversão da composição de LP pode ser executada como um processo contínuo. Um processo contínuo é um processo que pode ser efetuado sem a necessidade de parar intermitentemente ou diminuir a velocidade. Por exemplo, processos contínuos podem atender a um ou mais dos seguintes critérios: (a) materiais para formar a solução de polímero invertido (por exemplo, a composição de LP e o fluido aquoso) são alimentados para dentro do sistema no qual a solução de polímero invertido é reduzida na mesma taxa que a solução de polímero invertido é removida do sistema; (b) a natureza da(s) composição(ões) introduzida(s) no sistema no qual a solução de polímero invertida é produzida é uma função da posição da(s) composição(ões) com o processo quando flui a partir do ponto no qual a(s) composição(ões) são introduzidas no sistema até o ponto no qual a solução de polímero invertido é removida do sistema; e/ou (c) a quantidade de solução de polímero invertido produzida é uma função de (i) a duração para a qual o processo é operado e (ii) a taxa de rendimento do processo.
[000101] A inversão da composição de LP pode compreender uma etapa única, ou uma pluralidade de etapas (isto é, duas ou mais etapas). Em algumas formas de realização, a inversão da composição de LP pode ser executada em uma etapa única. Nessas formas de realização, a composição de LP (por exemplo, uma composição tendo pelo menos 39% (por exemplo, 39% ou mais) em peso de um ou mais (co) polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida)) dispersos em um líquido hidrofóbico, ou uma composição tendo até 35% (por exemplo menos de 35%) em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) emulsionados em um liquido hidrofóbico) pode ser invertida em um fluido aquoso para fornecer uma solução de polímero invertido tendo uma concentração de polímero ativo de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida de 50 a 15.000 ppm.
[000102] A etapa de inversão única pode compreender diluir a composição de LP no fluido aquoso em um misturador em linha para fornecer a solução de polímero invertido. Por exemplo, um fluxo de alimentação de polímero compreendendo a composição de LP pode ser combinado (por exemplo, em uma razão fixa) com um fluxo de fluido aquoso à montante de um misturador em linha. O fluxo de fluido combinado pode então passar através do misturador em linha, emergindo como a solução de polímero invertido. Em algumas formas de realização, o misturador em linha pode ter uma entrada de misturador e uma saída de misturador, e a diferença em pressão entre a entrada de misturador e a saída de misturador é de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi) ) .
[000103] Um sistema de exemplo para inversão das composições de LP em uma etapa única é ilustrado esquematicamente na figura 1. Como mostrado na figura 1, uma bomba 102 pode ser usada para injetar um fluxo da composição de LP 104 em uma linha 106 carregando o fluxo de fluido aquoso. O fluxo de fluido combinado pode então passar através de um misturador em linha 108 tendo uma entrada de misturador 110 e uma saída de misturador 112, emergindo como a solução de polímero invertida. A queda de pressão através do misturador em linha 108 (Δp) pode ser de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi)).
[000104] Em outras formas de realização, a inversão da composição de LP pode ser executada em duas ou mais etapas (por exemplo, uma etapa de inversão na qual a composição de LP é invertida no fluido aquoso para formar uma composição de polímero concentrada tendo uma concentração de polímero ativo de até 15.000 ppm; e uma ou mais etapas de diluição nas quais a composição de polímero concentrada é diluída no fluido aquoso para fornecer a solução de polímero invertido. Por exemplo, a inversão da composição de LP pode ser executada em duas, três, quatro, cinco ou mais etapas consecutivas. Em certos casos, a inversão da composição de LP pode ser executada em duas etapas. Nessas formas de realização, a inversão do LP pode compreender como uma primeira etapa, inverter a composição de LP em um fluido aquoso em um primeiro misturador em linha tendo uma primeira entrada de misturador e uma primeira saída de misturador parra fornecer uma solução de polímero invertido com uma concentração de polímero ativo de (co)polímero sintético que é até 15.000 ppm (por exemplo, de 5.000 a 15.000 ppm); e como uma segunda etapa, diluir a solução de polímero invertido no fluido aquoso em um segundo misturador em linha tendo uma segunda entrada de misturador e uma segunda saída de misturador para fornecer a solução de polímero invertido.
[000105] Por exemplo, um fluxo de alimentação de polímero compreendendo a composição de LP pode ser combinado (por exemplo, em uma razão fixa) com um fluxo de fluido aquoso à montante de um primeiro misturador em linha. O fluxo de fluido combinado pode então passar através do primeiro misturador em linha, emergindo como uma solução de polímero invertido com uma concentração de polímero ativo de (co)polímero sintético que é até 15.000 ppm (por exemplo, de 5.000 a 15.000 ppm) . O fluxo de fluido pode então ser combinado (por exemplo, em uma razão fixa) com um segundo fluxo de fluido aquoso à montante de um segundo misturador em linha. O fluxo de fluido combinado pode então passar através do Segundo misturador em linha, emergindo como a solução de polímero invertido. Em algumas formas de realização, o primeiro misturador em linha pode ter uma primeira entrada de misturador e uma primeira saída de misturador e a diferença em pressão entre a primeira entrada de misturador e a primeira saída de misturador pode ser de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi)). Em algumas formas de realização, o segundo misturador em linha pode ter uma segunda entrada de misturador e uma segunda saída de misturador e a diferença em pressão entre a segunda entrada de misturador e a segunda saída de misturador pode ser de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi)).
[000106] Um sistema de exemplo para inversão de composições de LP em duas etapas é ilustrado esquematicamente na figura 2. Como mostrado na figura 2, uma bomba 102 pode ser usada para injetar um fluxo da composição de LP 104 em bypass 101 montado na linha principal 103 carregando o fluxo de fluido aquoso. Uma válvula 105 posicionada na linha principal 103 à jusante do bypass 101 pode ser usada para dirigir fluxo de fluido aquoso através do bypass 101. O fluxo de fluido combinado pode passar então através de um primeiro misturador em linha 108 tendo uma primeira entrada de misturador 110 e uma primeira saída de misturador 112, emergindo como a solução de polímero invertido com uma concentração de polímero ativo de (co)polímero sintético que é até 15.000 ppm (por exemplo, de 5.000 a 15.000 ppm) . A queda de pressão através do primeiro misturador em linha 108 (Δp1) pode ser de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi)). O fluxo de fluido de polímero invertido 114 pode ser então combinado (por exemplo, em uma razão fixa) com o fluxo de fluido aquoso na linha principal 103 à montante de um segundo misturador em linha 116. O fluxo de fluido combinado pode então passar através de um segundo misturador em linha 116 tendo uma segunda entrada de misturador 118 e uma segunda saída de misturador 120, emergindo como a solução de polímero invertido. A queda de pressão através do Segundo misturador em linha 116 (Δp2) pode ser de 103,42 kPa (15 psi) a 2.757,9 kPa (400 psi) (por exemplo, de 103,42 kPa (15 psi) a 1.034,21 kPa (150 psi), de 103,42 kPa (15 psi) a 689,48 kPa (100 psi) ou de 103,42 kPa (15 psi) a 517,11 kPa (75 psi)).
[000107] As composições de LP descritas aqui também podem ser invertidas usando métodos e sistemas de inversão conhecidos na técnica, como aqueles descritos na patente US n° 8,383,560, que é pelo presente incorporada por referência na íntegra.
[000108] Outro sistema de exemplo para inversão de composições de LP é ilustrado esquematicamente na figura 3. Como mostrado na figura 3A, uma bomba 102 pode ser usada para orientar um fluxo da composição de LP 104 para a tubulação de LP 122. A tubulação de LP 122 pode incluir uma entrada de tubulação de LP 124 através da qual a composição de LP entra na tubulação de LP 122 e uma pluralidade de saídas de tubulação de LP 126 (nesse exemplo, três saídas de tubulação) através das quais os fluxos da composição de LP saem da tubulação de LP 122. O sistema pode também incluir uma linha principal 103 carregando um fluxo de fluido aquoso para a tubulação de fluido aquoso 128. A tubulação de fluido aquoso 128 pode incluir uma entrada de tubulação de fluido aquoso 130 através da qual o fluido aquoso entra na tubulação de fluido aquoso 128 e uma pluralidade de saídas de tubulação de fluido aquoso 132 (nesse exemplo, três saídas de tubulação) através da qual fluxos do fluido aquoso saem da tubulação de fluido aquoso 128. Cada fluxo de composição de LP saindo da tubulação de LP 122 pode ser então combinada com um fluxo de fluido aquoso saindo da tubulação de fluido aquoso 128 em uma configuração diferente dos misturadores em linha 134, dessem odo formando uma pluralidade de fluxos da solução de polímero invertido em paralelo. A configuração de misturadores em linha 134 para inversão da composição de LP compreende etapas únicas paralelas, etapas múltiplas paralelas, ou qualquer combinação das mesmas. A figura 3B mostra um exemplo de configuração dos misturadores em linha 134 compreende a combinação de duas etapas únicas e um processo de duas etapas de inversão em paralelo.
[000109] Qualquer (quaisquer) misturador(es) em linha adequado(s) pode(m) ser usados em combinação com os métodos de inversão descritos acima. O misturador em linha pode ser um misturador dinâmico ou um misturador estático. Misturadores dinâmicos adequados, que envolvem agitação mecânica de um tipo ou de outro, são conhecidos na técnica e incluem misturadores de impulsor, misturadores de turbina, misturadores de rotor-estator, moinhos coloidais, bombas e homogeneizadores de pressão. Em certas formas de realização, o(s) misturador(es) em linha pode(m) compreender um misturador dinâmico como uma bomba submersível elétrica, bomba submersível hidráulica ou uma bomba de cavidade progressiva. Em certas formas de realização, o(s) misturador(es) em linha pode(m) compreender misturadores estáticos. Misturadores estáticos são misturadores que misturam fluidos em fluxo sem o uso de partes móveis. Misturadores estáticos são construídos em geral de uma série de elementos rígidos, estacionários que forma canais de interseção para dividir, reorganizar e combinar fluxos de componentes resultando em um fluxo de fluido homogêneo. Misturadores estáticos fornecem soluções simples e eficientes a problemas de contato e mistura. Mais acessíveis que os sistemas de agitador dinâmico, unidades de mistura estática têm uma vida longa com manutenção mínima e queda de pressão baixa. Misturadores estáticos podem ser fabricados de metais e/ou plásticos para encaixar tubos e recipientes virtualmente de qualquer tamanho e formato. Em alguns casos, o misturador estático pode compreender uma região de tubo, por exemplo, uma região em serpentina de tubo, que facilita a mistura.
[000110] O fluido aquoso usado para inverter a composição de LP pode compreender de 0 a 250.000 ppm; 15.000 a 160.000 ppm; de 15.000 a 100.000 ppm; de 10.000 a 50.000 ppm; de 15.000 a 50.000 ppm; de 30.000 a 40.000 ppm; de 10.000 a 25.000 ppm; de 10.000 a 20.000 ppm; ou de 15.000 a 16.000 ppm de sólidos dissolvidos totais (tds, sigla em inglês para “total dissolved solids”). Em uma forma de realização de exemplo, o fluido aquoso pode compreender uma salmoura tendo aproximadamente 15.000 ppm tds. Em uma forma de realização, a salmoura pode ser uma salmoura de água do mar sintética como ilustrado na Tabela 1.
[000111] O fluido aquoso usado para inverter as composições de LP pode compreender salmoura de reservatório produzida, salmoura de reservatório, água do mar, água doce, água produzida, água, água salgada (por exemplo, água contendo um ou mais sais dissolvidos na mesma), salmoura, salmoura sintética, salmoura de água do mar sintética, ou qualquer combinação das mesmas. Em geral, o fluido aquoso pode compreender água de qualquer fonte prontamente disponível, com a condição de que não contenha um excesso de compostos que podem afetar adversamente outros componentes na solução de polímero invertido ou tornar a solução de polímero invertido inadequada para seu uso pretendido. Se desejado, fluidos aquosos obtidos de fontes de ocorrência natural podem ser tratados antes do uso. Por exemplo, fluidos aquosos podem ser amolecidos (por exemplo, para reduzir a concentração de íons divalentes e trivalentes no fluido aquoso) ou de outro modo tratados para ajustar sua salinidade. Em certas formas de realização, o fluido aquoso pode compreender salmoura softt ou salmoura dura. Em certas formas de realização, o fluido aquoso pode compreender salmoura de reservatório produzida, salmoura de reservatório, água do mar ou uma combinação das mesmas.
[000112] Em algumas formas de realização, o fluido aquoso pode ter uma temperatura de 1°C a 120°C. Em outras formas de realização, o fluido aquoso pode ter uma temperatura de 45°C a 95°C.
[000113] Os métodos de inversão descritos aqui podem ser especificamente adaptados para uso em uma aplicação de desidratação específica.
[000114] As moléculas de polímero hidratadas na solução de polímero invertido podem ter um tamanho de partícula (raio de giração) variando de 0,01 a 10 μm em uma forma de realização.
[000115] Tensoativos podem ser incluídos para diminuir a tensão interfacial entre a fase de óleo e água para menos de aproximadamente 10-4-2x10-5 N/cm (10-2 dina/cm) (por exemplo) e desse modo recuperar óleo adicional por mobilizar e solubilizar óleo retido por forças capilares. Os exemplos de tensoativos que podem ser utilizados incluem, porém não são limitados a, tensoativos aniônicos, tensoativos catiônicos, tensoativos anfotéricos, tensoativos não iônicos ou uma combinação dos mesmos. Tensoativos aniônicos podem incluir sulfatos, sulfonatos, fosfatos ou carboxilatos. Tais tensoativos aniônicos são conhecidos e descritos na técnica, por exemplo, na patente US n° 7,770,641, incorporada aqui por referência na íntegra. Os exemplos de tensoativos aniônicos específicos incluem sulfonatos de olefina interna, sulfonatos de olefina isomerizada, sulfonatos de alquil arila, sulfatos de alcoxi de álcool médio (C10 a C17), carboxilatos de éter de álcool [alcoxi], e sulfatos de éter de álcool [alcoxi]. Tensoativos catiônicos de exemplo incluem aminas primárias, secundárias ou terciárias ou cátions de amônio quaternário. Tensoativos anfotéricos de exemplo incluem tensoativos catiônicos que são ligados a um grupo de carboxilato ou sulfonato terminal. Os tensoativos não iônicos de exemplo incluem alcoxilatos de álcool como álcoois de alcoxi alquilado ou álcool de alcoxi de alquila. Outros tensoativos não iônicos podem incluir ésteres alcoxilados de alquila e poliglicosídeos de alquila. Em algumas formas de realização, múltiplos tensoativos não iônicos como álcoois não iônicos ou ésteres não iônicos são combinados. Como um técnico versado pode reconhecer, a seleção de tensoativo(s) pode variar dependendo de tais fatores como salinidade, temperatura e teor de argila no reservatório.
[000116] Agentes de alcalinidade adequados incluem sais iônicos básicos de metais alcalinos ou metais alcalinos terrosos. Agentes de alcalinidade podem ser capazes de reagir com um ácido de petróleo não refinado (por exemplo, o ácido ou seu precursor em óleo bruto (óleo reativo)) para formar sabão (um tensoativo que é um sal de um ácido graxo) no local. Esses sabões gerados no local podem servir como uma fonte de tensoativos causando uma redução da tensão interfacial da emulsão de óleo em água, desse modo reduzindo a viscosidade da emulsão. Os exemplos de agentes alcalinos incluem hidróxidos de metal alcalino, carbonatos ou bicarbonatos, incluindo, porém não limitados a, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, silicato de sódio, EDTA tetrassódico, metaborato de sódio, citrato de sódio e tetraborato de sódio. Em alguns casos, o agente de alcalinidade pode estar presente na solução de polímero invertido em uma quantidade de 0,3 a 5,0 por cento em peso da solução, como 0,5 a 3 por cento em peso.
[000117] A solução de polímero invertido pode incluir opcionalmente um co-solvente. Um “co-solvente” se refere a um composto tendo a capacidade de aumentar a solubilidade de um soluto na presença de um ácido de petróleo não refinado. Em formas de realização, os co-solventes fornecidos aqui têm uma porção hidrofóbica (cadeia de alquila ou arila), uma porção hidrofílica (por exemplo, um álcool) e opcionalmente uma porção de alcoxi. Co-solventes como fornecidos aqui incluem álcoois (por exemplo, álcoois C1-C6, diois C1-C6), álcoois de alcoxi (por exemplo, álcoois de alcoxi C1-C6, diois de alcoxi C1-C6 e álcoois de alcoxi fenila), éter de glicol, glicol e glicerol. O termo “álcool” é usado de acordo com seu significado comum e se refere a um composto orgânico contendo um grupo -OH fixado em um átomo de carbono. O termo “diol” é usado de acordo com seu significado comum e se refere a um composto orgânico contendo dois grupos -OH ligados a dois átomos de carbono diferentes. O termo “álcool de alcoxi” é usado de acordo com seu significado comum e se refere a um composto orgânico contendo um ligador de alcoxi ligado a um grupo -OH.
[000118] A solução de polímero invertido pode incluir opcionalmente um quelante ou agente de quelação. Quelantes podem ser usados para complexar com o metal alcalino e amolecer salmouras. EDTA é somente um exemplo de um quelante adequado, outro exemplo de um quelante é MGDA (“ácido metil glicinediacético”).
[000119] Se desejado, outros aditivos também podem ser incluídos em soluções de polímero invertido descritas aqui, como biocidas, scavengers de oxigênio e inibidores de corrosão.
[000120] As composições de polímero líquido e soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser utilizadas em tais processos diversos como meios auxiliares de floculação, meios auxiliares de centrifugação, desidratação de pastas minerais, desidratação de elevação fina, ruptura de emulsão, desidratação de lama, clarificação de água bruta e residual, meios auxiliares de drenagem e retenção na fabricação de polpa e papel, meios auxiliares de flotação em processamento de mineração, remoção de cor e aplicações agrícolas. Em geral, as composições de polímero líquido e soluções de polímero invertido exemplificadoras descritas aqui podem ser usadas como meios auxiliares de processo em uma variedade de processos de separação de sólido-líquido, incluindo, porém não limitado a processos ou aplicações de floculação, desidratação, clarificação e/ou espessamento. Como mencionado aqui, o termo “desidratação” se refere à separação de água a partir do material sólido ou solo por um processo de separação de sólido-líquido, como por classificação úmida, centrifugação, filtração ou processos similares. Em alguns casos, processos de desidratação e aparelho são usados para enrijecer ou melhorar o enrijecimento dos materiais particulados dispersos na suspensão.
[000121] Em formas de realização exemplificadoras, a desidratação de uma suspensão pode ser realizada por qualquer aparelho ou método de desidratação conhecido. Em certas formas de realização, a suspensão pode ser bombeada para lagoas, lagos, amontoados ou pilhas e deixada desidratar gradualmente através das ações de sedimentação, drenagem e/ou evaporação. Métodos e aparelho de desidratação exemplificadores incluem, porém não são limitados a permitir que a suspensão assente ou enrijeça em uma instalação de disposição confinada ou área de deposição. Em algumas formas de realização exemplificadoras, a desidratação é mecânica e emprega um aparelho selecionado do grupo que consiste em prensa de correia, prensa de filtro, prensa de rosca, centrífuga, prensa de placa e armação, filtro a vácuo horizontal ou rotativo ou leito de secagem.
[000122] As composições de polímero líquido e soluções de polímero invertido exemplificadoras descritas aqui podem ser usadas em uma variedade de aplicações de desidratação, clarificação e/ou espessamento. Por exemplo, as composições de polímero líquido e soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser usadas em tratamento de água residual industrial e municipal, clarificação e assentamento de refugo municipal e industrial primário e secundário; clarificação de água potável; em aplicações nas quais parte ou todos os sólidos desidratados ou água clarificada é retornada ao meio ambiente, como compostagem de lama, aplicação de terra de lama, peletização para aplicação de fertilizante, liberação ou reciclagem de água clarificada, fabricação de papel; aplicações de processamento de alimentos como desidratação de refugo, incluindo desidratação de refugo de carne de bovino, suíno e aves e batata, bem como descoloração de açúcar, clarificação de processamento de açúcar, e clarificação de beterraba; aplicações minerais e de mineração, incluindo tratamento de várias pastas minerais, desidratação e espessamento de refugo de carvão, espessamento de resíduos, e aplicações de processo Bayer como assentamento de lama vermelha, lavagem de lama vermelha, filtração de processo Bayer, floculação de hidrato, e precipitação, aplicações biotecnológicas incluindo desidratação e clarificação de refugos, como desidratação e clarificação de caldos de fermentação; e similares.
[000123] Em formas de realização exemplificadoras, a composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido pode ser usada para desidratar sólidos suspensos. Em formas de realização exemplificadoras, um método de desidratar uma suspensão de sólidos dispersos compreende: (a) Inter misturar uma quantidade eficaz da composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido exemplificadora, com uma suspensão de sólidos dispersos, e (b) desidratar a suspensão de sólidos dispersos.
[000124] Em formas de realização exemplificadoras, um método de desidratar uma suspensão aquosa de sólidos dispersos compreende: (a) adicionar uma quantidade eficaz de fornecer uma composição de polímero líquido (LP) ou solução de polímero invertido à suspensão; (b) misturar a composição de LP na suspensão para formar uma suspensão tratada; e (c) submeter a suspensão tratada à desidratação.
[000125] Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão aquosa é derivada de lama de esgoto, água municipal, processos industriais, processamento de alimento, produção ou processamento mineral ou mineração, refugo de carvão, resíduos, processo Bayer, floculação e precipitação Bayer, aplicações biotecnológicas ou aplicações agrícolas.
[000126] Em formas de realização exemplificadoras, um método de assentar sólidos dispersos em uma suspensão aquosa compreende: (a) Inter misturar uma quantidade eficaz da composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido exemplificadora, com uma suspensão de sólidos dispersos, e (b) permitir que pelo menos uma porção dos sólidos dispersos assente.
[000127] Em formas de realização exemplificadoras, um método de assentar sólidos dispersos em uma suspensão aquosa compreende: (a) adicionar uma quantidade eficaz de fornecer uma composição de polímero líquido (LP) ou solução de polímero invertido à suspensão; (b) misturar a composição de LP na suspensão para formar uma suspensão tratada, e (c) permitir que a suspensão tratada assente.
[000128] Em certas formas de realização exemplificadoras, a suspensão aquosa é derivada de resíduos, por exemplo, resíduos finos maduros. Em formas de realização exemplificadoras, a composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido pode ser usada para desidratar ou assentar sólidos suspensos. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão aquosa é derivada de lama de esgoto. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão aquosa é uma suspensão de material mineral particulado, por exemplo, uma suspensão que é um material de refugo a partir de uma operação de processamento mineral.
[000129] Em formas de realização exemplificadoras, a composição de polímero líquido é adicionado à suspensão na forma de uma solução de polímero invertido. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão tratada é uma suspensão espessada. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão tratada é uma suspensão clarificada. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão tratada compreende uma quantidade aumentada de sólidos assentados em comparação com a suspensão não tratada. Em formas de realização exemplificadoras, a suspensão tratada compreende uma quantidade diminuída de sólidos dispersos comparada com a suspensão não tratada.
[000130] Em uma forma de realização exemplificadora, uma mistura aquosa da composição de polímero líquido é preparada por Inter misturar o polímero líquido com água, ou por dissolver a composição de polímero líquido em água para formar uma solução de polímero diluído. Nesse contexto, quantidades eficazes de composição de polímero líquido são determinadas, pelo menos em parte, nos resultados necessários ou desejados.
[000131] As composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser empregadas nas aplicações acima individualmente, em combinação com ou em série com outros tratamentos conhecidos.
[000132] Em formas de realização exemplificadoras, as composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser usadas em método de retirar a tinta de água de processo de fábrica de papel. Papel reciclado é cada vez mais usado como uma fonte de polpa. Uma das principais etapas de polpagem envolve a remoção da tinta a partir de qualquer fonte de papel reciclado impresso. Grandes volumes de água são necessários para o processo de remoção de tinta e sua limpeza é realizada usando uma operação de unidade de separação de sólidos/líquido. A limpeza eficaz das águas de lavagem de retirada de tinta é desejável porque a reutilização da água gerada pode levar à qualidade reduzida da folha como alvura. Também, se essas águas forem usadas para outras finalidades, é desejável minimizar as quantidades de BOD/COD e sólidos suspensos.
[000133] Flotação de ar dissolvido (DAF) é comumente usada para remoção de tinta. Flotação de ar dissolvido é um processo de remoção de sólidos onde bolhas de ar finas se tornam fixadas nas partículas suspensas, desse modo reduzindo a densidade de partículas individuais e fazendo com que as mesmas flutuem até a superfície. Os sólidos separados formam então uma camada flutuante que é uma mistura de sólidos e bolhas de ar. A força flutuante exercida pelo ar retido também atua para compactar os sólidos em um volume menor antes que a camada flutuante seja retirada. Um meio auxiliar de clarificação pode ser adicionado juntamente com o ar para melhorar os resultados. Métodos de flotação podem obter níveis altos de remoção de sólidos suspensos, até 98%.
[000134] Em outras formas de realização exemplificadoras, um método de clarificar água residual industrial compreende: adicionar à água residual uma quantidade eficaz de uma composição de LP; e clarificar a água residual industrial.
[000135] A clarificação se refere em geral à remoção de material não assentável por coagulação, floculação e/ou sedimentação. Coagulação é o processo de desestabilização por neutralização de carga. Após neutralizado, partículas não mais repelem uma à outra e podem ser unidas. A coagulação é útil para remoção de matéria suspensa de tamanho coloidal. A floculação pode ser usada juntamente com a coagulação para aglomerar as partículas “coaguladas” desestabilizadas para formar uma aglomeração maior ou floco.
[000136] Produtos químicos de clarificação podem ser utilizados em combinação com clarificadores mecânicos para a remoção de sólidos a partir do fluxo de água de processo. Os produtos químicos de clarificação coagulam e/ou floculam os sólidos suspensos em partículas maiores, que podem ser então removidas do fluxo de processo, por exemplo, por flotação ou assentamento gravitacional.
[000137] Em métodos exemplificadores, as composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido podem ser usadas como o agente de tratamento ou meio auxiliar de processo único. Em outras formas de realização, as composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido podem ser usadas em combinação com outros agentes de tratamento e meios auxiliares de processo. Em formas de realização exemplificadoras, o método compreende ainda adicionar um coagulante orgânico ou inorgânico à água residual.
[000138] Em formas de realização exemplificadoras, as composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser usadas em método de desidratação de lama. Um método exemplificador de desidratar lama compreende: adicionar à água residual uma quantidade eficaz de uma composição de LP ou solução de polímero invertido, e desidratar a lama.
[000139] Em formas de realização exemplificadoras, as composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser usadas no método de clarificação de água residual oleosa. Em um método exemplificador, a remoção de óleo de água residual compreende: adicionar à água residual uma quantidade eficaz de uma composição de LP; e remover o óleo da água residual.
[000140] Águas residuais oleosas são produzidas em vários processos industriais, como aqueles nas indústrias de aço e alumínio, indústria de processamento químico (CPI), indústria de processamento de alimentos, indústria automotiva, indústria de lavanderia e indústria de refinaria. Nessas indústrias, óleos, lubrificantes e graxas altamente refinados entram em contato com água para várias finalidades de acordo com a respectiva indústria ou processo. Isso resulta em um fluxo de água residual tendo óleo altamente disperso ou emulsionado. Por exemplo, nas indústrias de aço e alumínio, água residual a partir de fábricas de aço e alumínio usando unidades de laminação a quente contêm hidrocarbonetos de pressão hidráulica e lubrificantes. Água residual de unidades de laminação a frio contém óleos que lubrificam as folhas e reduzem ferrugem. Especificamente, em unidades de laminação a frio, emulsões de óleo em água são pulverizadas no metal durante laminação para atuar como refrigerantes. Também, fábricas metalúrgicas geram fluxos de água residual contendo óleos de corte e lubrificante, compostos de brunir e rebarbar, fluidos de esmerilhamento e outros fluidos especiais. Esses óleos são em geral hidrocarbonetos altamente refinados. Óleo residual de refinaria vem de duas fontes diferentes: (1) escumas do equipamento de clarificação de água, isto é, DAF’s, separadores de API e consistindo principalmente de óleo bruto e (2) vazamento de processos coletado através de coletores e drenos em toda a fábrica. Esse óleo é normalmente enviado para uma fábrica de tratamento de água residual.
[000141] Outras águas residuais oleosas incluem águas residuais de plantas de fabricação de algodão e lã que contêm óleos e graxas a partir das operações de polimento, desencolagem e acabamento. Processos em outras indústrias também geram água residual oleosa como: tintas, revestimentos de superfície e adesivos; sabões e detergentes; corantes e tintas; e a indústria de couro. Em cada das indústrias descritas acima, os óleos usados no processo contaminam finalmente fluxos de água residual como emulsões de óleo em água ou altamente dispersas.
[000142] Além de óleos, essas águas residuais podem incluir contaminantes como sólidos, lodo, partículas de metal, emulsionantes, meios de limpeza, sabões, solventes e outros resíduos. Sua concentração na água residual pode variar de somente algumas partes por milhão até tanto quanto 5 a 10% em volume.
[000143] As emulsões podem ser rompidas por métodos químicos, eletrolíticos e/ou físicos. A ruptura de uma emulsão também é chamada resolução, uma vez que o objetivo é separar a mistura original em suas partes. Produtos químicos são comumente usados para o tratamento de águas residuais oleosas, e também são usados para aperfeiçoar o tratamento mecânico. Na ruptura de emulsões, os fatores de estabilização podem ser neutralizados para permitir que as gotículas emulsionadas coalesçam. As cargas elétricas acumuladas sobre a gotícula emulsionada são neutralizadas para permitir que as gotículas emulsionadas coalesçam. As cargas elétricas acumuladas na gotícula emulsionada são neutralizadas por introduzir uma carga oposta àquela da gotícula. Meios de ruptura de emulsão química fornecem essa carga oposta e são desse modo normalmente de natureza iônica.
[000144] O tratamento de água residual oleosa é às vezes dividido em duas etapas, isto é, coagulação, que é a destruição das propriedades emulsionantes do agente ativo superficial ou neutralização da gotícula de óleo carregada, e floculação, que é aglomeração das gotículas neutralizadas em glóbulos separáveis grandes.
[000145] As composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras podem ser usadas para tratar, clarificar ou desemulsificar tal água residual.
[000146] As composições de polímero líquido ou soluções de polímero invertido exemplificadoras também podem ser usados em um método de clarificar refugo de processamento de alimentos. Tal refugo de processamento de alimentos contamina o fluxo de água fluindo através do sistema de processamento de alimento. Por exemplo, efluentes de água residual de granja avícola são enriquecidos com gordura, óleo, sangue e outros sólidos a partir do processo de aves. Esses subprodutos, como gordura, sangue e tecido podem estar presentes na água residual em uma faixa de várias centenas a dezenas de milhares de ppm.
[000147] A remoção de tais sólidos é útil para melhorar a qualidade da água para água de descarga ou água de processo reciclada. Por exemplo, a remoção dos sólidos pode ser importante para atender a limites de descarga estabelecidos para sólidos dissolvidos totais (TDS), demanda de oxigênio químico (COD), demanda de oxigênio biológico (BOD) e carbono orgânico total (TOC) em esgotos locais e rios definidos por governos local, estadual e federal.
[000148] Em outra forma de realização exemplificadora, a composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido pode ser usada em um processo para fabricar papel ou papelão a partir de um material celulósico. Em outra forma de realização exemplificadora, a composição de polímero líquido ou solução de polímero vertido pode ser usada como um meio auxiliar de resistência em um processo para fabricar papel ou papelão a partir de um material celulósico. Em outra forma de realização exemplificadora, a composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido pode ser usada como um meio auxiliar de retenção e drenagem em um processo para fabricar papel ou papelão a partir de um material celulósico. Durante a fabricação de papel ou papelão um material fino celulósico é drenado em uma tela em movimento (frequentemente mencionada como um fio de máquina) para formar uma folha que é então seca. Um ou mais polímeros podem ser adicionados à suspensão celulósica para flocular os sólidos celulósicos para formar uma folha e/ou aumentar a drenagem sobre a tela em movimento. Em uma forma de realização exemplificadora, um processo para fabricar papel ou papelão compreende formar uma suspensão celulósica, flocular a suspensão pela adição da composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido exemplificadora, e drenar a suspensão em uma tela para formar uma folha.
[000149] Outras aplicações que podem beneficiar das composições de polímero líquido exemplificadoras incluem correção de solo, reflorestamento, controle de erosão, crescimento/proteção de semente, etc., na qual a composição de polímero líquido ou solução de polímero invertido é aplicada ao solo.
[000150] Como ilustração não limitadora, exemplos de certas formas de realização da presente revelação são dados abaixo.
[000151] Uma salmoura sintética foi usada como salmoura de base. A salmoura sintética incluiu o seguinte: Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- e TDS de aproximadamente 15.000 ppm. A composição de polímero líquido (LP) consistiu em uma acrilamida e copolímero de ácido acrílico (30% mol de carga) em uma dispersão de polímero contínuo de óleo com uma concentração de polímero ativo de 50%, a composição de LP foi invertida e diluída para almejar uma concentração de polímero ativo de 2000 ppm na salmoura sintética por misturar em 500 rpm usando um misturador aéreo. No laboratório, 50% de polímero de líquido puro foram invertidos em 1% de solução de LP na salmoura sintética usando o misturador aéreo a 500 rpm por 2 horas. A seguir, a solução de LP invertido de 1% foi diluída para a solução de LP de 0,2% almejado na salmoura sintética usando o misturador aéreo a 500 rpm por 2 horas a 24 horas. A composição de LP também foi diretamente invertida para a concentração de polímero ativo alvo de 0,2% de polímero de LP na salmoura sintética usando o misturador aéreo por 3 horas a 24 horas.
[000152] A razão de filtro (FR) da solução de polímero invertido foi determinada usando o procedimento padrão descrito, por exemplo, em Koh, H. Experimental Investigation of the Effect of Polymers on Residual Oil Saturation. Dissertação de PhD, Universidade de Texas em Austin, 2015; Levitt, D. The Optimal Use of Enhanced Oil Recovery Polymers Under Hostile Conditions. Dissertação de PhD, Universidade de Texas em Austin, 2009; e Magbagbeola, O.A. Quantification of the Viscoelastic Behavior of High Molecular Weight Polymers used for Chemical Enhanced Oil Recovery. Tese de M.S, Universidade de Texas em Austin, 2008, cada um dos quais é pelo persente incorporado por referência na íntegra. Em resumo, uma solução de 300 ml de solução de LP invertido de 2000 ppm em salmoura sintética foi filtrada através de um filtro de policarbonato ISOPORE™ de 5,0 μm e 1,2 μm com um diâmetro de 47 mm em pressão de 103,42 kPa (15 psi) (mais ou menos 10% de 15 psi) e temperatura ambiente (25 °C). Como expresso na formula abaixo, a FR foi calculada como a razão do tempo para 180 a 200 ml da solução de polímero dividida por filtro pelo tempo para 60 a 80 ml da solução de polímero filtrar. Para a composição qualificar para teste adicional, foi necessário que a composição exibisse uma FR menor ou igual a 1,2 através dos dois filtros. Como a FR era uma exigência rigorosa de laboratório para qualificação de polímero, água filtrada do tipo laboratório, limpa foi usada quando necessário.
[000153] Viscosidades de cisalhamento de estado constante foram medidas na faixa de 0,1 s a 1000 s-1 a 25°C, e 31°C usando Geometria de Couette de parede dupla com um reômetro ARES-G2 da TA Instruments.
[000154] Teste de FR: a figura 4 mostra um gráfico do teste de FR executado para uma solução de polímero invertido usando um filtro de 1,2 mícron com um diâmetro de 47 mm em pressão de 103,42 kPa (15 psi) e 25%C de temperatura. Como mostrado na figura 4 e Tabela 2, a solução de LP invertido (2000 ppm de polímero) passa através do filtro de 1,2 mícron com uma FR menor ou igual a 1,5. Mais especificamente, a figura 11 ilustra uma FR de 1,2 ou menos. Ainda mais especificamente, a figura 4 ilustra uma FR de 1,13. Esse resultado indica a capacidade de filtração aperfeiçoada da solução de polímero invertido.
[000155] Medição de viscosidade: a figura 5 mostra um gráfico de viscosidade para uma ampla faixa de taxas de cisalhamento para uma solução de polímero invertido (2000 ppm de polímero em salmoura sintética, medida a 31°C). a viscosidade da solução de polímero invertido ilustra um comportamento de afinamento de cisalhamento típico na faixa ampla de taxa de cisalhamento. A viscosidade é medida como 24 cP a 10 s-1 e 31°C. A figura 6 mostra um gráfico de viscosidade para uma ampla faixa de taxas de cisalhamento para o LP puro. A atividade do teste de composição de LP puro é 50% e a viscosidade de LP é medida a 180 cP a 10 s-1 e 25°C. Viscosidade baixa com alta atividade torna a composição de LP fácil de manipular no campo. Tabela 2. Sumário de propriedades de solução de polímero invertido exemplificadora
[000156] No exemplo a seguir, amostras de resíduos (resíduos finos maduros de Alberta Canadá, 33,5% de sólidos) foram floculados com uma solução de polímero invertido exemplificadora em várias doses e comparadas com uma composição de controle não tratada.
[000157] Cada amostra de resíduo (59,7 g) foi diluída a 10% de sólidos com água de processo. A composição de LP exemplificadora consistiu em 50,75 % em peso de ativo de um copolímero de ácido acrílico e acrilamida (30% mol de carga) e foi feita em água de torneira a 0,5% em peso (0,25% de concentração de polímero ativo) e misturada por 3 horas para formar uma solução de polímero invertido. A solução de polímero invertido exemplificadora foi adicionada nas amostras de resíduos diluídos em dosagens de 50, 75 ou 150 ppm usando um agitador overhead. Os resíduos diluídos, tratados foram então transferidos para um cilindro graduado e o assentamento de sólidos foi monitorado durante 10 minutos. Ao término do período de assentamento, os 20 mL superiores do sobrenadante foram amostrados e o teor de sólidos medido de modo gravimétrico.
[000158] Os resultados apresentados nas figuras 7 e 8 demonstraram que o tratamento dos resíduos diluídos com a solução de polímero invertido exemplificadora resultou em uma taxa de assentamento aumentada e captura aperfeiçoada de partículas finas. Exemplo 3. Centrifugação de amostras de resíduos tratadas com uma composição de polímero líquido exemplificadora
[000159] No exemplo a seguir, amostras de resíduos (resíduos finos maduros, 33,5% de sólidos) foram floculados com uma solução de polímero invertido exemplificadora e comparadas com uma composição de controle não tratada. Para o experimento, 600 ppm de uma solução de polímero invertido exemplificadora foram adicionados a 500 g das amostras de resíduos usando um agitador overhead. A eficiência de desidratação da amostra de resíduos tratados foi medida com um instrumento de Tempo de Sucção capilar (CST) da OFI Testing Equipment, Inc. A amostra de resíduos tratados restante foi então centrifugada a 1090 rcf por 2 minutos. O teor de sólidos centrados e massa centrifugada foi então medido de modo gravimétrico.
[000160] Os resultados apresentados abaixo na figura 9 demonstraram que o tratamento dos resíduos diluídos com a solução de polímero invertido exemplificadora resultou em um CST mais rápido e captura aperfeiçoada de partículas finas para o centrado. Exemplo 4. Uso de uma Composição de polímero líquido exemplificadora como um Meio auxiliar de resistência para papel
[000161] Nesse exemplo, um estudo de resistência foi realizado usando uma composição de polímero líquido exemplificadora compreendendo um copolímero de ácido acrílico-acrilamida tendo uma carga aniônica de aproximadamente 30% mol (aproximadamente 50% de concentração de polímero ativo). A composição de polímero líquido foi invertida por misturar 2 g da composição de polímero líquido como se encontra com 198 g de água DI. Após 15 minutos a solução de polímero invertido foi diluída novamente 10x em água DI antes de adicionar às amostras como descrito abaixo. As taxas de adição reportadas abaixo refletem a quantidade de composição de polímero líquido adicionada como se encontra (antes de inversão e diluição). Preparação de handsheet
[000162] Handsheets de amostra foram preparadas usando um material grosso tendo uma consistência de aproximadamente 4,9% com composição de fibra compreendendo 50% de madeira macia e 50% de madeira desfibrada. O material grosso foi diluído até uma consistência de aproximadamente 0,39% com água branca e água sintética tratada com 40 ppm de íon de cálcio e 330 ppm de íon de sulfato para almejar condutividade de 1,1 mS/cm. O pH do material diluído foi ajustado em 7,1 a 7,2. A esse material, aditivos químicos foram adicionados. O tempo de mistura química e sequência de adição são listados na Tabela 3. 1 – Coagulante catiônico de poliamina comercialmente disponível. 2 – Carbonato de cálcio triturado comercialmente disponível. 3 – Floculante de poliacrilamida catiônico comercialmente disponível.
[000163] Um Formador de Folha dinâmico foi usado para preparar as handsheets de acordo com protocolo padrão. O peso base alvo era 75 gsm. Folhas foram prensadas a 103,42 kPa (15 psi) e secas em tambor por 60 segundos a 115ºC. As folhas foram curadas posteriormente por 5 minutos a 105ºC. Antes do teste físico de papel, as folhas de papel foram condicionadas pelo menos durante a noite a 23ºC e 50% de umidade relativa. Isso segue o TAPPI T 402 om-93, método de Atmosferas de teste e Condicionamento padrão para Papel, placa, handsheet de polpa e produtos relacionados. Método de teste – resistência à tração seca
[000164] Resistência à tração é medida por aplicar uma taxa de alongamento constante a uma amostra e registrar três propriedades de ruptura de tração de papel e papelão: a força por largura de unidade exibida para romper um espécime (resistência à tração), a percentagem de alongamento em ruptura (estiramento) e a energia absorvida por área de unidade do espécime antes de ruptura (absorção de energia de tração). Somente a medição de resistência à tração seca de direção transversal (CD) é reportada. Esse método é aplicável a todos os tipos de papel, porém não a placa corrugada. Esse procedimento referencia o Método de teste TAPPI T494. Doze medições foram feitas por condição e desvios padrão foram reportados. Os resultados são normalizados a 75 gsm de peso base. Um Testador de tração Thwing-Albert Série QC3A foi usado para esse estudo. Método de teste - ligação interna
[000165] Esse teste determina a resistência de ligação interna de papel ou papelão por medir a energia média necessária para separar o espécime em duas camadas. O teste de ligação interna é usado para medir as forças que separam as fibras em uma camada em uma folha de papel. Um espécime de papel é ligado nos dois lados por uma fita de papel adesiva de lado duplo e aderido a uma base de metal e a um acessório de metal de ângulo reto. O acessório de ângulo reto é impactado por um pêndulo perpendicular à superfície do papel. O impacto resulta em determinação no ponto mais fraco da montagem, o papel. Os resultados são reportados em pés-lb e seguem o Teste TAPPI T833 pm-94 para Ligação inter-fibras usando o Testador de Ligação interna. Quanto mais alto o valor, maior a resistência de ligação interna do papel. Dez medições foram feitas por condição usando um Testador de Ligação interna HUYGEN e valor médio foram reportados. Resultados
[000166] Handsheets foram preparadas usando o método acima, e aditivos identificados na Tabela A-1. Ligação interna, Resistencia seca e Teor de cinza foram medidos para cada amostra e registrados na Tabela 4. 1 - poliacrilamida. glioxalada. comercialmente disponível. 2 - coagulante de poliamina. catiônica comercialmente disponível.
[000167] Como mostrado, a adição da solução de polímero invertido exemplificadora melhorou as propriedades de ligação interna e resistência seca das amostras. Exemplo 5. Uso de uma Composição de Polímero líquido Exemplificadora para Retenção e drenagem na Fabricação de polpa e papel
[000168] Nesse exemplo, um estudo de retenção e drenagem foi realizado usando uma composição de polímero líquido exemplificadora compreendendo um copolímero de acrilamida-ácido acrílico tendo uma carga aniônica de aproximadamente 30% mol (aproximadamente 50% de concentração de polímero ativo). A composição de polímero líquido foi invertida por misturar 2 g da composição de polímero líquido como se encontra com 198 g de água DI. Após 15 minutos a solução de polímero invertido foi diluída novamente 10x em água DI antes de adicionar às amostras como descrito abaixo. As taxas de adição reportadas abaixo refletem a quantidade de composição de polímero líquido adicionada como se encontra (antes de inversão e diluição).
[000169] Uma composição de furnish foi preparada similar ao estudo de handsheet (50% Kraft alvejado e 50% madeira desfibrada). Não há adição de GCC adicional nesse caso. O material grosso foi diluído com água branca e água sintética a uma consistência de 0,39% e condutividade alvo aproximadamente 420μS/cm. Uma alíquota de 400 mL de polpa diluída foi usada para cada tratamento químico. A velocidade de agitador foi ajustada em 900 RPM. O perfil de mistura de agitador e sequência de adição química são mostrados na Tabela 5.
[000170] As soluções de material tratadas foram individualmente filtradas através de uma tela DDA de malha 100 (0, 150 mm) sob vácuo de 250 mBar para coletar filtrado por 40 segundos. Para cada amostra, o tempo necessário para mostrar uma ruptura de vácuo (queda de vácuo significativa) foi usado como a indicação de drenagem. O filtrado coletado foi testado em relação à turbidez (retenção). A permeabilidade é uma indicação de vácuo de tosse (a abertura da trama úmida).
[000171] Composições de furnish de teste foram preparadas usando os aditivos identificados na Tabela 6. Drenagem, Permeabilidade e Turbidez foram medidos para cada amostra e registrados na Tabela 6.
1 - Coagulante catiônico de poliamina comercialmente disponível. 2 - poliacrilamida glioxalatada comercialmente disponível. 3 - sílica coloidal comercialmente disponível.
[000172] Como mostrado, a adição da composição de polímero invertido às amostras melhorou as propriedades de retenção e drenagem das amostras.
[000173] As composições e métodos das reivindicações apensas não são limitados em escopo pelas composições e métodos específicos descritos aqui, que são destinados como ilustrações de alguns aspectos das reivindicações. Quaisquer composições e métodos que sejam funcionalmente equivalentes são destinados a estar compreendidos no escopo das reivindicações. Várias modificações das composições e métodos além daqueles mostrados e descritos aqui pretendem estar compreendidos no escopo das reivindicações apensas. Além disso, embora somente certas composições representativas e etapas de método revelados aqui sejam especificamente descritos, outras combinações das composições e etapas de método também pretendem estar compreendidas no escopo das reivindicações apensas, mesmo se não especificamente citadas. Desse modo, uma combinação de etapas, elementos, componentes ou constituintes podem ser explicitamente mencionados aqui ou menos, entretanto, outras combinações de etapas, elementos, componentes e constituintes são incluídos, embora não explicitamente mencionados.
[000174] O termo “compreendendo” e variações do mesmo como usado aqui é usado de forma sinônima com o termo “incluindo” e variações do mesmo e são termos abertos, não limitadores. Embora os termos “compreendendo” e “incluindo” tenham sido usados aqui para descrever várias formas de realização, os termos “consistindo essencialmente em” e “consistindo em” podem ser usados no lugar de “compreendendo” e “incluindo” para fornecer formas de realização mais específicas da invenção e são também revelados. Diferente de onde mencionado, todos os números expressando geometrias, dimensões e etc. usados no relatório descritivo e reivindicações devem ser entendidos no mínimo e não como uma tentativa para limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo das reivindicações, como sendo interpretados à luz do número de dígitos significativos e abordagens de arredondamento comuns.
[000175] A menos que definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados aqui têm os mesmos significados como comumente entendidos por uma pessoa versada na técnica à qual a invenção revelada pertence. Publicações citadas aqui e os materiais para os quais são citadas são especificamente incorporadas por referência.
Claims (15)
1. Uso de uma solução de polímero invertido caracterizado pelo fato de ser em processos de floculação, processos de centrifugação, desidratação de pastas minerais, desidratação de elevação fina, ruptura de emulsão, desidratação de lama, clarificação de água bruta, clarificação de água residual, processos de drenagem ou retenção na fabricação de polpa e papel, processos de flotação em aplicações de mineração, remoção de cor, aplicações agrícolas, tratamento de águas residuais municipais ou industriais, clarificação de resíduo industrial ou municipal primário ou secundário, clarificação de água potável, compostagem de lama, aplicações de terra de lama, peletização para aplicação de fertilizante, liberação ou reciclagem de água clarificada, fabricação de papel, desidratação de resíduos de alimentos, desidratação e espessamento de refugo de carvão, espessamento de resíduos, aplicações de processo Bayer, desidratação e clarificação de caldos de fermentação, desidratação de suspensões aquosas de sólidos dispersos, retirada de tinta de água de processo de fábrica de papel, clarificação de água residual oleosa, clarificação de resíduo de processamento de alimentos, fabricação de papel ou papelão a partir de um material celulósico, correção de solo, reflorestamento, controle de erosão, proteção ou crescimento de sementes, outros processos de clarificação, outros processos de espessamento, outros processos de separação de sólido-líquido, ou outros processos envolvendo desidratação de suspensões, em que a solução de polímero invertido é preparada por um método que compreende inverter uma composição de polímero líquido (LP) em um fluido aquoso, a composição de polímero líquido (LP) compreendendo um ou mais (co)polímeros sintéticos dispersos ou emulsificados em um ou mais líquidos hidrofóbicos, para fornecer uma solução de polímero invertido tendo uma concentração de (co)polímero sintético de 50 a 15.000 ppm; em que a solução de polímero invertido tem uma razão de filtro de 1,5 ou menos, preferivelmente de 1,1 a 1,3, em 15 psi (103.421,39 Pa) usando um filtro de 1,2 μm.
2. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero líquido (LP) compreende: - um ou mais líquidos hidrofóbicos; - pelo menos 39 % em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos; - um ou mais tensoativos emulsificantes; e - um ou mais tensoativos de inversão.
3. Uso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a solução de polímero invertido é uma suspensão coloidal instável aquosa ou uma solução estável aquosa.
4. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a inversão da composição LP compreende uma etapa única, em que a etapa única compreende diluir a composição LP no fluido aquoso em um misturador em-linha, tal como um misturador estático ou um misturador dinâmico, o misturador em-linha tendo uma entrada de misturador e uma saída de misturador para fornecer a solução de polímero invertido, e em que a diferença em pressão entre a entrada do misturador e a saída do misturador é preferencialmente de 15 psi (103.421,39 Pa) a 400 psi (2.757.903,63 Pa) (2.757.903,63 Pa), e em que o misturador em linha é posicionado na superfície, subsuperfície, submerso ou fundo do poço.
5. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a inversão da composição LP compreende múltiplas etapas, em que preferencialmente: - como uma primeira etapa, inverter a composição LP no fluido aquoso em um primeiro misturador em linha, tal como um misturador estático ou um misturador dinâmico, tendo uma primeira entrada de misturador e uma primeira saída de misturador para fornecer uma composição de polímero concentrada tendo uma concentração de (co)polímero sintético de até 15.000 ppm; e - como uma segunda etapa, diluir a composição de polímero concentrado no fluido aquoso em um segundo misturador em- linha tendo uma entrada de segundo misturador e uma saída de segundo misturador para fornecer a solução de polímero invertido, em que a diferença em pressão entre a entrada do primeiro misturador e a saída do primeiro misturador e/ou entre a entrada do segundo misturador e a saída do segundo misturador é preferivelmente de 15 psi (103.421,39 Pa) a 400 psi (2.757.903,63 Pa) (2.757.903,63 Pa).
6. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o fluido aquoso compreende salmoura de reservatório produzida, salmoura de reservatório, água do mar, água doce, água produzida, água, água salgada, salmoura, salmoura sintética, salmoura de água do mar sintética ou qualquer combinação das mesmas.
7. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o fluido aquoso compreende ainda um tensoativo, um agente de alcalinidade, um co-solvente, um agente quelante ou qualquer combinação dos mesmos.
8. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o um ou mais (co)polímero(s) sintético (s) compreendem um ou mais (co)polímeros de acrilamida.
9. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição LP compreende menos que 10% em peso, preferivelmente menos que 5% em peso, mais preferivelmente menos que 2,5% em peso, com base no peso total de todos os componentes da composição LP.
10. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a solução de polímero invertido é usada para desidratar uma suspensão aquosa de sólidos dispersos derivados de uma lama de esgoto, água municipal, processos industriais, processamento de alimentos, processamento ou produção mineral ou de mineração, refugo de carvão, resíduos, processo Bayer, floculação e precipitação de hidrato, aplicações biotecnológicas ou aplicações agrícolas, o uso compreendendo (a) adicionar uma quantidade eficaz de uma solução de polímero invertido à suspensão; (b) misturar a solução de polímero invertido na suspensão para formar uma suspensão tratada; e (c) submeter a suspensão tratada à desidratação.
11. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato que a solução de polímero invertido é usada para clarificar água residual industrial, tal como água de processo de fábrica de papel, o uso compreendendo: (a) adicionar à água residual uma quantidade eficaz de uma solução de polímero invertido; (b) opcionalmente adicionar à água residual um coagulante, tal como um polímero catiônico solúvel em água, preferencialmente selecionado de epicloroidrina-dimetil amina ou cloreto de polidialil dimetil amônio, ou um coagulante inorgânico, preferencialmente selecionado entre sulfato de alumínio, cloreto de alumínio, sulfato férrico e cloreto férrico; e (c) clarificar a água residual industrial.
12. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a solução de polímero invertida é usada para remover óleo a partir de água residual industrial, o uso compreendendo: (a) adicionar à água residual uma quantidade eficaz de uma solução de polímero invertido; (b) misturar a solução de polímero invertido com a água residual para formar componente de óleo tratado e um componente de água residual tratado; e (c) remover o componente de óleo tratado a partir do componente de água residual tratado.
13. Uso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a solução de polímero invertido é usada em um processo para a produção de papel, papelão ou cartão, o qual compreende: (a) formar uma suspensão celulósica, (b) flocular a suspensão pela adição da solução de polímero invertido, e (c) drenar a suspensão em uma tela para formar uma folha.
14. Uso, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição de polímero líquido (LP) compreende: - um ou mais líquidos hidrofóbicos; - pelo menos 38 % em peso de um ou mais (co)polímeros sintéticos; - um ou mais tensoativos emulsionantes; e - um ou mais tensoativos de inversão.
15. Uso, de acordo com a reivindicação 2 ou 14, caracterizado pelo fato de que o um ou mais líquidos hidrofóbicos tem um ponto de ebulição de pelo menos 100 °C.
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