Análise de desempenho da base polimérica desemulsificante

Antes de realizar os ensaios de avaliação da influência das diferentes bases poliméricas sobre os efeitos sinérgicos, foi necessário avaliar o desempenho de cada uma das duas bases de desemulsificantes adquiridas. Estas duas bases, denominadas COP1 e COP2, são copolímeros de PEO-PPO, que possuem valores peso molecular e razão EO/PO semelhantes, entretanto suas estruturas diferem no

que diz respeito à distribuição dos blocos de PEO e PPO na cadeia do copolímero. Em trabalhos anteriores, esta pequena diferença mostrou ser determinante no comportamento físico-químico da molécula88,92_{, o que pode influenciar no}

desempenho como desemulsificante de emulsões água em óleo.

O bottle test foi realizado da mesma forma utilizada para avaliar os aditivos comerciais. COP1 e COP2 foram dissolvidos no sistema de solventes xileno/etanol (1:1), assim como o desemulsificante comercial. A fim de avaliar a influência do solvente, os ensaios também foram realizados dissolvendo-se as bases COP1 e COP2 em água destilada e deionizada. Nestes ensaios, foram utilizadas as mesmas concentrações nas quais o desemulsificante comercial apresentou melhor eficiência, isto é, 50 e 100 mg/L.

Os resultados de bottle test para COP1 e COP2, nas concentrações de 50 e 100 mg/L, estão apresentados, respectivamente, nas Figuras 34 e 35. Na concentração de 50 mg/L, em 60 minutos de teste, COP1 separou cerca de 16 mL de fase aquosa, o que corresponde a uma eficiência de 32%. Na concentração de 100 mg/L, foi observado um aumento da eficiência de COP1. COP2 não apresentou eficiência como desemulsificante em nenhuma das duas concentrações testadas. COP1, como visto no item 5.3.3, é um copolímero em bloco de PEO-PPO com grupos hidrófilos (EO e OH) e hidrófobos (cadeia carbônica e PO) adjacentes, o que facilita a desestabilização de emulsões a/o, pois aumenta a facilidade de posicionamento na interface petróleo-gotas de água, deslocando os seus estabilizantes naturais e promovendo a separação de fases. Já COP2 apresenta uma estrutura dita alternada

88,92_{, o que dificulta seu posicionamento na interface petróleo-gotas de água e, por}

conseguinte, não é capaz de desempenhar o papel de desemulsificante.

A eficiência apresentada por COP1 é inferior aquela observada para aditivos desemulsificantes porque o desempenho do aditivo é função não só da ação da base polimérica como também dos demais constituintes da formulação.

Os efeitos da adição das outras bases poliméricas, na concentração de 10 mg/L cada uma, sobre o desempenho de COP1 nas concentrações de 50 e 100 mg/L, também estão apresentados, respectivamente, nas Figuras 34 e 35.

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 0 10 20 30 40 50 60 70 Tempo (min) V o lu m e d e fa se a q u o sa ( m L ) COP1 (50 mg/L) COP1 (50 mg/L) + PAMC (10 mg/L) COP1 (50 mg/L) + PAS (10 mg/L)

COP1 (50 mg/L) + PAMC (10 mg/L) + PAS (10 mg/L) COP2 (50 mg/L)

Figura 34. Desestabilização de emulsões a/o usando as bases poliméricas (sistema

xileno/etanol) a uma concentração de 50 mg/L (erro ± 2 mL)

Na Figura 34, observa-se que, em 25 minutos de teste, quando COP1 apresenta cerca de 12% de eficiência, a adição de PAMC (base polimérica do floculante) promove uma redução da eficiência para 7%. Ao adicionar PAS (base polimérica do inibidor de incrustação) a eficiência do COP1 não sofre alteração. Por outro lado, a adição conjunta de PAMC e PAS reduz a eficiência do sistema contendo COP1 para zero. Em 60 minutos de teste, a eficiência do COP1 (32%) é ligeiramente reduzida com a adição de PAMC e é acentuadamente reduzida para 26% quando da adição de PAS. Este efeito é mais pronunciado na mistura ternária, na qual o sistema contendo COP1 tem a eficiência reduzida para 7%.

Na concentração de 100 mg/L (Figura 35), COP1 tem um desempenho, em 60 minutos, de 38% de eficiência, que, como já mencionado, é maior que seu desempenho a 50 mg/L. A influência dos outros polímeros sobre o comportamento

do COP1 é bem diferente daquele apresentado na concentração de 50 mg/L. Ao contrário, há um efeito sinérgico positivo quando utilizadas as misturas binárias e ternária. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 20 40 60 80 100 Tempo (min) V o lu m e d e fa se a q u o sa ( m L ) COP1 (100mg/L) COP1 (100 mg/L) + PAMC (10 mg/L) COP1 (100 mg/L)+ PAS (10 mg/L)

COP1 (100 mg/L) + PAMC (10 mg/L) + PAS (10 mg/L) COP2 (100 mg/L)

Figura 35. Desestabilização de emulsões a/o usando as bases poliméricas (sistema

xileno/etanol) a uma concentração de 100 mg/L (erro ± 2 mL)

Comparando os gráficos das Figuras 34 e 35 com os gráficos das Figuras 26, 27 e 28 (bottle test para aditivos comerciais), podemos notar comportamentos semelhantes e comparáveis. Apesar de, na Figura 26, o desemulsificante comercial estar na concentração de 10 mg/L e, na Figura 34, o copolímero COP1 (base polimérica do desemulsificante) estar na concentração de 50 mg/L, pode-se observar a influência negativa da base polimérica do inibidor de incrustação (PAS), mais pronunciada na mistura ternária, fato este observado também para os aditivos comerciais. Este efeito sinérgico negativo só pode ser observado em concentração mais alta de base polimérica de desemulsificante, COP1 (50 mg/L), em relação ao desemulsificante comercial. Em concentrações mais altas (100 mg/L), este efeito sinérgico passa a ser positivo, assim como observado para os aditivos comerciais

(Figuras 27 e 28). Este resultado sugere que o efeito sinérgico positivo observado para a desemulsificação, quando são utilizados o inibidor de incrustação e o floculante juntamente com o desemulsificante, pode ser atribuído ao comportamento das bases poliméricas que constituem os aditivos comerciais.

A Figura 36 mostra os resultados de bottle test para COP1 solubilizado em água a 100 mg/L. Somente observa-se efeito sinérgico na mistura COP1 e PAMC, sendo este efeito negativo. Isto se deve, provavelmente, ao fato dos dois produtos estarem dissolvidos no mesmo meio (água) e apresentarem efeitos desestabilizadores opostos. Enquanto COP1 desestabiliza emulsões a/o, PAMC desestabiliza emulsões o/a e, consequentemente, tem a tendência a estabilizar as emulsões a/o, o que desfavorece a ação desemulsificante do COP1. Nas outras misturas, COP1 + PAS e COP1+ PAMC + PAS, não houve variação na eficiência do COP1, o que indica que o PAS, além de não influenciar no desempenho deste copolímero em água (como observado no sistema xileno/etanol), dificulta a ação da PAMC na redução da eficiência de COP1 solubilizado em água. Este resultado evidencia uma das vantagens em utilizar a formulação do desemulsificante em solvente orgânico.