Síntese e avaliação de inibidores de incrustação obtidos através da polimerização radicalar convencional e controlada

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Bisatto, Rubens
• Orientador(a): Petzhold, Cesar Liberato
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Incrustacoes; Polimerização; Polímeros
• Palavras-chave em Inglês: Scale; Inhibitors; Polymerization; RAFT; Block polymers
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/252507

Os desafios existentes para o aumento da produção do petróleo em águas ultra profundas potencializam o surgimento de condições severas, como: altas temperaturas, pressões e salinidade extrema, além das altas concentrações de dióxido de carbono. Especificamente relacionado à garantia de escoamento em dutos e tubulações, os inibidores de incrustação apresentam um papel fundamental para minimizar o impacto da deposição inorgânica. Este trabalho trata da síntese e avaliação dos inibidores de incrustação poliméricos preparados a partir da polimerização radicalar em solução, comparando o preparo através da rota convencional e RAFT (reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization), tendo como objetivo principal a obtenção de novos materiais poliméricos em bloco. A seleção de monômeros potenciais iniciou pelo preparo de homopolímeros pela técnica convencional, obtendo materiais com grupos funcionais distintos (sulfônico, carboxílico e fosfônico) e com massa molares variáveis de 1.000 a 43.100 Da. Os testes de eficiência estática e dinâmica mostraram excelentes resultados para condição de sulfato e incrustações múltiplas para o monômero estireno sulfonato de sódio (NaSS), com massa molar numérica média de 13.000 Da. Para homopolimerizações RAFT com o CPP, os melhores resultados foram os utilizando DMSO como solvente e a relação [CTA]/[I] = 5,0. Foi possível obter até 65% de conversão e dispersidade inferior a 2,0. Nos homopolímeros RAFT com CMP, melhores resultados foram alcançados com o sistema aquoso (ou em combinação com metanol), com até 95% de conversão e dispersidade próxima a 2,0. A partir do estudo realizado com os homopolímeros (convencional e RAFT), novos materiais em di- e tribloco foram preparados com conversões próximas a 100% e massas molares numérico médias próximas a 3.500 Da. Combinando os diferentes testes de eficiência estática (KTT e DSL), foi possível evidenciar que o copolímero dibloco RB1C-AB 1 (copolímero de ácido acrílico e estireno sulfonato de sódio) atuou preferencialmente pelo mecanismo dispersivo, enquanto os copolímeros tribloco RB2C-AB 2 (copolímero de ácido acrílico e estireno sulfonato de sódio) e RB2C-AC 3 (copolímero de ácido acrílico e ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfônico) atuaram preferencialmente no mecanismo de retardo da nucleação.