Avaliação da carboximetilquitosana como inibidor de incrustação e corrosão em poços de petróleo

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Macedo, Ruza Gabriela Medeiros de Araújo
• Orientador(a): Balaban, Rosângela de Carvalho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Carboximetilquitosana; Inibidor de incrustação; Inibidor de corrosão
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21942

O uso de produtos ecologicamente corretos é um tema em discussão nas inúmeras operações industriais. A biodegradabilidade e ecotoxicidade dos produtos utilizados na indústria do petróleo são de grande relevância, e os inibidores de incrustação e corrosão não poderiam ser uma exceção. A quitosana, um biopolímero derivado da quitina, que está presente, principalmente, nas carapaças de crustáceos, apresenta um grande potencial para esta aplicação, pois suas propriedades estruturais e funcionais possibilitam a modificação química estrutural que favorece a capacidade de complexar metais. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho se constituiu em sintetizar, caracterizar e avaliar o desempenho da carboximetilquitosana (CMQ) como inibidor da precipitação de carbonato de cálcio e sulfato de bário, bem como inibidor de corrosão na presença de íons cloreto em aço carbono 1020, levando em consideração as condições de temperatura, pressão e salinidade dos poços de petróleo da região nordeste. Os resultados revelaram que a CMQ atua como um bom inibidor de incrustação de CaCO3, determinado através do teste de eficiência dinâmica sob pressão de 1000 psi e temperatura de 70 ºC, pois o tempo de precipitação na ausência do inibidor foi de aproximadamente 15 min e, quando adicionado o inibidor, esse tempo foi aumentado para 50 minutos, na concentração de 50 ppm, e nenhum aumento de pressão foi observado a partir de 170 ppm. Dessa forma, a mínima concentração efetiva estimada foi de 170 ppm. Já para BaSO4, a CMQ não atuou como inibidor de incrustação, pois o tempo de precipitação do BaSO4 não foi modificado na presença da CMQ. Os dados de cronoamperometria para precipitação de CaCO3 mostraram uma redução na variação da corrente catódica, o que pode estar relacionado à interação da CMQ com os íons cálcio, por dificultar o acesso dos íons até a superfície do eletrodo. As imagens de MEV mostraram deformação dos cristais de CaCO3 na presença de CMQ, enquanto que para o BaSO4 não foi verificado modificação significativa, sugerindo interações específicas entre a CMQ e a superfície dos cristais de CaCO3. A CMQ também apresentou boas propriedades como inibidor de corrosão em meio contendo Cl-, atuando como um inibidor do tipo anódico, pois deslocou o potencial de corrosão para regiões mais positivas. Sua eficiência de inibição de corrosão, determinada por extrapolação da curva de Tafel, foi em torno de 80%, e de 67%, quando determinada pela técnica de impedância eletroquímica, à concentração de 80 ppm. Essa eficiência foi atribuída ao mecanismo de fisissorção, indicado pelo valor de DGads próximo a -10 KJ/mol.