BR112014016795B1

BR112014016795B1 - method for reducing fouling containing aliminosilicate in a bayer process

Info

Publication number: BR112014016795B1
Application number: BR112014016795-8A
Authority: BR
Inventors: Everett C. Phillips; Timothy La; Kailas B. Sawant
Original assignee: Nalco Company
Priority date: 2012-02-23
Filing date: 2013-02-22
Publication date: 2020-11-17
Also published as: CA2860803A1; BR112014016795A2; WO2013126683A1; AU2013222328B2; AU2017248578B2; CA2860803C; BR112014016795A8; AU2017248578A1; AU2013222328A1

Abstract

MÉTODO PARA REDUÇÃO DE INCRUSTAÇÃO CONTENDO ALUMINOSILICATO EM UM PROCESSO BAYER. A presente invenção refere-se a um método para inibir o acúmulo de incrustação DSP no circuito de licor de equipamento do processo Bayer. O método inclui adicionar uma ou mais pequenas moléculas baseadas em silanos particulares ao circuito de fluido de licor. Esses inibidores de incrustação reduzem a formação de incrustação DSP e aumentam assim a vazão de fluido, aumentam a quantidade de tempo em que o equipamento de processo Bayer pode ser operacional e reduzem a necessidade de lavagens ácidas dispendiosas e perigosas do equipamento de processo Bayer Como um resultado, a invenção fornece uma redução significativa no custo total de operar um processo Bayer.METHOD FOR REDUCING INCRUSTATION CONTAINING ALUMINOSILICATE IN A BAYER PROCESS. The present invention relates to a method for inhibiting DSP scale build-up in the equipment liquor circuit of the Bayer process. The method includes adding one or more small molecules based on particular silanes to the liquor fluid circuit. These scale inhibitors reduce the formation of DSP scale and thus increase fluid flow, increase the amount of time that Bayer process equipment can be operational and reduce the need for expensive and dangerous acid washes of Bayer process equipment as a As a result, the invention provides a significant reduction in the total cost of operating a Bayer process.

Description

CROSS REFERENCES TO RELATED ORDERS

[001]Este pedido é uma continuação em parte dos Pedidos de Patente US. Pendentes Nos. 12/567116 depositado em 25 de setembro de 2009, e 13/035124 depositado em 25 de fevereiro de 2011, a partir dos quais prioridade de depósito é aqui reivindicada e cujas descrições são aqui incorporadas por referência.[001] This application is a continuation in part of the US Patent Applications. Pending Nos. 12/567116 deposited on September 25, 2009, and 13/035124 deposited on February 25, 2011, from which deposit priority is claimed here and the descriptions of which are incorporated herein by reference.

TECHNICAL FIELD

[002]Esta invenção refere-se a composições de matéria e métodos para usá- las para tratar incrustação em vários fluxos de processos industriais, em particular, certas pequenas moléculas baseadas em silano que revelaram-se particularmente eficazes no tratamento de incrustação de aluminosilicato em um fluxo de processo Bayer.[002] This invention relates to compositions of matter and methods for using them to treat fouling in various industrial process streams, in particular, certain small silane-based molecules that have proved particularly effective in the treatment of aluminosilicate fouling in a Bayer process flow.

BACKGROUND OF THE INVENTION

[003]Como descrito, dentre outros lugares, na Patente US. 6.814.873, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência, o processo Bayer é usado para fabricar alumina a partir de minério de Bauxita. O processo usa solução cáustica para extrair valores de alumina solúveis da bauxita. Após a dissolução dos valores de alumina da bauxita e a remoção de material residual insolúvel do fluxo de processo, a alumina solúvel é precipitada como alumina tri-hidratada. A solução cáustica restante conhecida como “licor” e/ou “licor gasto” é então reciclada de volta para estágios anteriores no processo e é usada para tratar bauxita fresca. Ela forma assim um circuito de fluido. Para propósitos deste pedido, esta descrição define o termo “licor”. A reciclagem do licor dentro do circuito de fluido, entretanto, tem suas próprias complexidades.[003] As described, among other places, in the US Patent. 6,814,873, the contents of which are incorporated by reference, the Bayer process is used to manufacture alumina from Bauxite ore. The process uses caustic solution to extract soluble alumina values from bauxite. After the dissolution of the bauxite alumina values and the removal of insoluble residual material from the process flow, the soluble alumina is precipitated as trihydrate alumina. The remaining caustic solution known as "liquor" and / or "spent liquor" is then recycled back to earlier stages in the process and is used to treat fresh bauxite. It thus forms a fluid circuit. For the purposes of this order, this description defines the term "liquor". The recycling of liquor within the fluid circuit, however, has its own complexities.

[004]A bauxita frequentemente contém sílica em várias formas e quantidades. Alguma da sílica é não reativa, então ela não se dissolve e permanece como material sólido dentro do circuito de Bayer. Outras formas de silica (por exemplo, argilas) são reativas e se dissolvem em solução cáustica quando adicionadas em licores de processo Bayer, aumentando assim a concentração de sílica no licor. À medida que o licor flui repetidamente através do circuito do processo Bayer, a concentração de sílica no licor aumenta mais, eventualmente até um ponto em que ela reage com o alumínio e a soda para formar partículas de aluminosilicato insolúveis. O aluminosilicato sólido é observado em ao menos duas formas, sodalita e cancrinita. Essas e outras formas de aluminosilicato são geralmente chamadas de, e para os propósitos deste pedido, definem os termos “produto de dessilicação” ou “DSP”.[004] Bauxite often contains silica in various forms and quantities. Some of the silica is non-reactive, so it does not dissolve and remains as a solid material within the Bayer circuit. Other forms of silica (eg clays) are reactive and dissolve in caustic solution when added to Bayer process liqueurs, thus increasing the concentration of silica in the liquor. As the liquor repeatedly flows through the Bayer process circuit, the concentration of silica in the liquor increases further, eventually to the point where it reacts with aluminum and soda to form insoluble aluminum particles. Solid aluminosilicate is observed in at least two forms, sodalite and cancrinite. These and other forms of aluminosilicate are generally referred to as, and for the purposes of this application, define the terms "desilication product" or "DSP".

[005]O DSP pode ter uma fórmula de 3(Na2O • AI2O3 • 2SÍO2 • O-2H2O) • 2NaX, onde X representa OH’, Cl", COa2’, SOA Como 0 DSP tem uma solubilidade inversa (a precipitação aumenta em temperaturas mais altas) e ele pode precipitar em incrustações finas de sólidos cristalinos insolúveis duros, seu acúmulo em equipamento de processo Bayer é problemático. À medida que 0 DSP se acumula em tubos, recipientes, equipamento de transferência de calor, e outros equipamentos do processo Bayer, ele forma gargalos de fluxo e obstruções e pode afetar adversamente a vazão do licor. Em adição, por causa de suas propriedades de condutividade térmica, a incrustação de DSP em superfícies de trocadores de calor reduz a eficiência dos trocadores de calor.[005] The DSP can have a formula of 3 (Na2O • AI2O3 • 2SÍO2 • O-2H2O) • 2NaX, where X represents OH ', Cl ", COa2', SOA As 0 DSP has an inverse solubility (precipitation increases by higher temperatures) and it can precipitate in fine incrustations of hard insoluble crystalline solids, its build-up in Bayer process equipment is problematic. As the DSP accumulates in tubes, containers, heat transfer equipment, and other process equipment Bayer, it forms flow bottlenecks and obstructions and can adversely affect the flow of liquor.In addition, because of its thermal conductivity properties, the inlay of DSP on heat exchanger surfaces reduces the efficiency of heat exchangers.

[006]Esses efeitos adversos são tipicamente gerenciados através de um regime de desincrustação, que envolve que 0 equipamento de processo seja retirado de linha e a incrustação seja física ou quimicamente tratada e removida. Uma consequência desse tipo de regime é os períodos de tempo regulares e significativos de espera para equipamento crítico. Adicionalmente, como parte do processo de desincrustação, 0 uso de ácidos concentrados perigosos tal como ácido sulfúrico, é frequentemente empregado e isso constitui um perigo para a segurança indesejável.[006] These adverse effects are typically managed through a descaling regime, which involves the process equipment being removed from the line and the encrustation being physically or chemically treated and removed. A consequence of this type of regime is regular and significant waiting periods for critical equipment. In addition, as part of the descaling process, the use of dangerous concentrated acids such as sulfuric acid is often employed and this constitutes an undesirable safety hazard.

[007]0utra forma dos operadores do processo Bayer gerenciarem o acúmulo de concentração de silica no licor é precipitar deliberadamente o DSP como cristais livres ao invés de incrustação. Tipicamente, uma etapa de “dessilicação” no processo Bayer é usada para reduzir a concentração de sílica em solução por precipitação de sílica como DSP, como um precipitado livre. Enquanto tal dessilicação reduz a concentração de sílica total dentro do licor, a eliminação total de toda a sílica da solução é impraticável e alterar condições de processo dentro de várias partes do circuito (por exemplo, dentro de trocadores de calor) pode levar a alterações na solubilidade do DSP, resultando em consequente precipitação como incrustação.[007] Another way for Bayer process operators to manage the accumulation of silica concentration in the liquor is to deliberately precipitate the DSP as free crystals rather than inlay. Typically, a "desiccation" step in the Bayer process is used to reduce the concentration of silica in solution by silica precipitation as DSP, as a free precipitate. While such desilication reduces the concentration of total silica within the liquor, the total elimination of all silica from the solution is impractical and changing process conditions within various parts of the circuit (for example, inside heat exchangers) can lead to changes in solubility of the DSP, resulting in consequent precipitation as fouling.

[008]Tentativas anteriores de controlar e/ou reduzir a incrustação de DSP no processo Bayer têm incluído adicionar materiais poliméricos contendo três grupos alquilóxi ligados a um átomo de silício, como descrito na Patente US. No. 6.814.873 B2, Pedidos US. Publicados 2004/0162406 A1, 2004/0011744 A1, 2005/0010008 A2, Pedido internacional publicado WO 2008/045677 A1, e artigo publicado Max HT™ Sodalite Scale Inhibitor: Plant Experience and Impacto on the Process, por Donald Spitzer e outros, Páginas 57 a 62, Light Metals 2008 (2008), cujos todos os conteúdos são aqui incorporados por referência.[008] Previous attempts to control and / or reduce DSP fouling in the Bayer process have included adding polymeric materials containing three alkyloxy groups attached to a silicon atom, as described in the US Patent. No. 6,814,873 B2, US Orders. Published 2004/0162406 A1, 2004/0011744 A1, 2005/0010008 A2, Published international application WO 2008/045677 A1, and published article Max HT ™ Sodalite Scale Inhibitor: Plant Experience and Impact on the Process, by Donald Spitzer et al., Pages 57 to 62, Light Metals 2008 (2008), whose content is incorporated herein by reference.

[009]A fabricação e o uso desses polímeros enxertados com trialcoxisilano, entretanto, podem envolver graus indesejados de viscosidade, tornando a manipulação e a dispersão do polímero através do licor de processo Bayer problemáticas. Outras tentativas anteriores de abordar o acúmulo de incrustante são descritas nas Patentes US. Nos 5.650.072 e 5.314.626, ambas incorporadas aqui por referência.[009] The manufacture and use of these polymers grafted with trialcoxysilane, however, may involve unwanted degrees of viscosity, making the handling and dispersion of the polymer through the Bayer process liquor problematic. Other previous attempts to address the buildup of fouling are described in US Patents. Nos. 5,650,072 and 5,314,626, both of which are incorporated herein by reference.

[010]Assim, enquanto uma gama de métodos está disponível para operadores do processo Bayer gerenciarem e controlarem a formação de incrustação de DSP, há uma clara necessidade por, e utilidade em, um método aprimorado de impedir ou reduzir a formação de incrustação de DSP no equipamento de processo Bayer. A técnica descrita nesta seção não é destinada a constituir uma admissão de que qualquer patente, publicação ou outra informação referida aqui é da “técnica anterior” com relação a esta invenção, a menos que especificamente designado assim. Em adição, esta seção não deveria ser interpretada para significar que uma busca foi feita ou que nenhuma outra informação pertinente como definido em 37 C.F.R § 1.56(a) existe.[010] Thus, while a range of methods is available for Bayer process operators to manage and control the formation of DSP fouling, there is a clear need for, and usefulness in, an improved method of preventing or reducing the formation of DSP fouling on Bayer process equipment. The technique described in this section is not intended to constitute an admission that any patent, publication or other information referred to herein is "prior art" with respect to this invention, unless specifically designated so. In addition, this section should not be interpreted to mean that a search has been made or that no other pertinent information as defined in 37 C.F.R § 1.56 (a) exists.

SUMMARY OF THE INVENTION

[011]Ao menos uma modalidade é direcionada a um método para reduzir a incrustação de silício em um processo Bayer compreendendo a etapa de adicionar a um licor Bayer uma quantidade de inibição de incrustação de aluminosilicato no produto reacional entre uma molécula contendo amina e uma molécula reativa à amina contendo ao menos um grupo reativo à amina por molécula e ao menos um grupo —Si(OR)n por molécula, onde n = 1,2 ou 3, e R = H, C1-C12 alquila, arila, Na, K, Li ou NH4 OU uma mistura de tais produtos reacionais.[011] At least one modality is directed to a method for reducing silicon fouling in a Bayer process comprising the step of adding to a Bayer liquor an amount of aluminosilicate fouling inhibition in the reaction product between an amine-containing molecule and a molecule reactive to amine containing at least one group reactive to amine per molecule and at least one group —Si (OR) n per molecule, where n = 1,2 or 3, and R = H, C1-C12 alkyl, aryl, Na, K, Li or NH4 OR a mixture of such reaction products.

[012]Outra modalidade é direcionada a um método para reduzir a incrustação de silício em um processo Bayer compreendendo a etapa de adicionar a um licor Bayer uma quantidade eficaz de um produto reacional dentre: 1) uma pequena molécula contendo amina, e 2) uma pequena molécula reativa à amina contendo ao menos um grupo reativo à amina por molécula e ao menos um grupo - Si(OR)n por molécula, onde n = 1,2, ou 3, e R = H, C1-C12 alquila, arila, Na, K, Li ou NH4, OU uma mistura de tais produtos reacionais, e 3) um hidrocarboneto hidrofóbico reativo à amina não polimérico.[012] Another modality is directed to a method to reduce silicon fouling in a Bayer process comprising the step of adding to an Bayer liquor an effective amount of a reaction product among: 1) a small molecule containing amine, and 2) a small amine reactive molecule containing at least one amine reactive group per molecule and at least one group - Si (OR) n per molecule, where n = 1,2, or 3, and R = H, C1-C12 alkyl, aryl , Na, K, Li or NH4, OR a mixture of such reaction products, and 3) a hydrophobic hydrocarbon reactive to non-polymeric amine.

[013]Ao menos uma modalidade é direcionada a um método para reduzir DSP em um processo de Bayer compreendendo a etapa de adicionar ao fluxo de processo Bayer uma quantidade de inibição de incrustação de aluminosilicato de uma mistura de produtos, como definida acima.[013] At least one modality is directed to a method for reducing DSP in a Bayer process comprising the step of adding to the Bayer process flow an amount of aluminosilicate scale inhibition of a product mixture, as defined above.

[014] Em uma modalidade, a divulgação é direcionada a um método para a redução de incrustação contendo aluminosilicato em um processo Bayer. O método compreende adicionar à um fluxo do processo Bayer uma quantidade de inibição de incrustação de aluminossilicato de uma composição que compreende uma molécula não polimérica. A molécula não polimérica compreende pelo menos três componentes. Um primeiro componente dos pelo menos três componentes possui uma fórmula geral:

H2 em que R’ = CH2 ou CH2-CH2; e X = NH2, NH2-R’-NH2 ou NH2-R’-NH2-R’- NH2. Um segundo componente dos pelo menos três componentes é 3- glicidoxipropiltrimetiloxisilano. Um terceiro componente dos pelo menos três componentes é 2-etil-hexilglicidil éter. A síntese da molécula não polimérica prossegue combinando 0 primeiro componente com 0 segundo componente em um hidrogênio reativo do primeiro componente para formar um intermediário e, então, combinando 0 intermediário com 0 terceiro componente para formar a molécula não polimérica.[014] In one embodiment, the disclosure is directed to a method for reducing fouling containing aluminosilicate in a Bayer process. The method comprises adding to the Bayer process flow an amount of aluminosilicate scale inhibition of a composition comprising a non-polymeric molecule. The non-polymeric molecule comprises at least three components. A first component of at least three components has a general formula:

H2 where R '= CH2 or CH2-CH2; and X = NH2, NH2-R'-NH2 or NH2-R'-NH2-R'-NH2. A second component of the at least three components is 3-glycidoxypropyltrimethyloxysilane. A third component of the at least three components is 2-ethylhexylglycidyl ether. The synthesis of the non-polymeric molecule proceeds by combining the first component with the second component in a reactive hydrogen of the first component to form an intermediate and then combining the intermediate with the third component to form the non-polymeric molecule.

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[015]Enquanto a presente invenção é suscetível de modalidades de várias formas, é mostrado nos desenhos e será descrito em seguida uma modalidade presentemente preferencial com 0 entendimento de que a presente descrição é considerada uma exemplificação da invenção e não é destinada a limitar a invenção à modalidade específica ilustrada.[015] While the present invention is susceptible to modalities in various ways, it is shown in the drawings and a presently preferred modality will be described below with the understanding that the present description is considered an exemplification of the invention and is not intended to limit the invention to the specific modality illustrated.

[016]Dever-se-ia entender ainda que 0 título desta seção da especificação, ou seja, “Descrição Detalhada da Invenção”, refere-se a uma exigência do Escritório de Patentes, e não implica, nem deveria ser conferido para limitar o assunto descrito aqui. Para propósitos deste pedido, a definição desses termos é como segue:[016] It should also be understood that the title of this section of the specification, that is, "Detailed Description of the Invention", refers to a requirement of the Patent Office, and does not imply, nor should it be conferred to limit the subject described here. For the purposes of this application, the definition of these terms is as follows:

[017]“Polímero” significa um composto químico compreendendo essencialmente unidades estruturas de repetição, cada uma contendo dois ou mais átomos. Enquanto muitos polímeros têm grandes pesos moleculares maiores do que 50, alguns polímeros, tal como polietileno, podem ter pesos moleculares menores do que 500. O polímero inclui copolimeros e homopolímeros.[017] "Polymer" means a chemical compound essentially comprising repeating structure units, each containing two or more atoms. While many polymers have large molecular weights greater than 50, some polymers, such as polyethylene, may have molecular weights less than 500. The polymer includes copolymers and homopolymers.

[018]“Pequena molécula” significa um composto químico compreendendo essencialmente unidades estruturais de não repetição. Como um oligômero (com mais de 10 unidades de repetição) e um polímero são essencialmente compreendidos de unidades estruturais de repetição, eles não são pequenas moléculas. As pequenas moléculas podem ter pesos moleculares acima e abaixo de 500. Os termos “pequena molécula” e “polímero” são mutuamente exclusivos.[018] "Small molecule" means a chemical compound comprising essentially non-repetitive structural units. As an oligomer (with more than 10 repetition units) and a polymer are essentially comprised of structural repetition units, they are not small molecules. Small molecules can have molecular weights above and below 500. The terms "small molecule" and "polymer" are mutually exclusive.

[019]“lncrustante” significa um depósito de material que se acumula no equipamento durante a operação de um processo de fabricação e/ou químico que pode ser indesejado e que pode prejudicar o custo e/ou eficiência do processo. DSP é um tipo de incrustante.[019] “Incrusting” means a deposit of material that accumulates in the equipment during the operation of a manufacturing and / or chemical process that may be unwanted and that may harm the cost and / or efficiency of the process. DSP is a type of fouling.

[020]“Amina” significa uma molécula contendo um ou mais átomos de nitrogênio e tendo ao menos um grupo amina secundária ou primária. Por essa definição, as monoaminas tal como dodecilamina, as diaminas tal como hexanodiamina, as triaminas tal como dietileno triamina, e tetraetileno pentamina são todas aminas, bem como hexamina diamina. “GPS” é 3-glicidóxipropil trimetóxi silano.[020] "Amine" means a molecule containing one or more nitrogen atoms and having at least one secondary or primary amine group. By that definition, monoamines such as dodecylamine, diamines such as hexanediamine, triamines such as diethylene triamine, and tetraethylene pentamine are all amines, as well as hexamine diamine. "GPS" is 3-glycidoxypropyl trimethoxy silane.

[021]“Alquilóxi” significa ter a estrutura de OX onde X é um hidrocarboneto e O é oxigênio. Ele também pode ser usado de forma intercambiável com o termo “alcóxi”. Tipicamente, neste pedido, o oxigênio é ligado tanto ao grupo X quanto a um átomo de silício da pequena molécula. Quando X é Ci, o grupo alquilóxi consiste de um grupo metila ligado ao átomo de oxigênio. Quando X é C2, 0 grupo alquilóxi consiste de um grupo etila ligado ao átomo de oxigênio. Quando X é C3, 0 grupo alquilóxi consiste de um grupo propila ligado ao átomo de oxigênio. Quando X é C4, 0 grupo alquilóxi consiste de um grupo butila ligado ao átomo de oxigênio. Quando X é Cs, 0 grupo alquilóxi consiste de um grupo pentila ligado ao átomo de oxigênio. Quando X é Ce, 0 grupo alquilóxi consiste de um grupo hexila ligado ao átomo de oxigênio.[021] "Alkyloxy" means having the structure of OX where X is a hydrocarbon and O is oxygen. It can also be used interchangeably with the term "alkoxy". Typically, in this application, oxygen is attached to both the X group and a silicon atom of the small molecule. When X is Ci, the alkyloxy group consists of a methyl group attached to the oxygen atom. When X is C2, the alkyloxy group consists of an ethyl group attached to the oxygen atom. When X is C3, the alkyloxy group consists of a propyl group attached to the oxygen atom. When X is C4, the alkyloxy group consists of a butyl group attached to the oxygen atom. When X is Cs, the alkyloxy group consists of a pentyl group attached to the oxygen atom. When X is Ce, the alkyloxy group consists of a hexyl group attached to the oxygen atom.

[022]“Monoalquilóxi” significa que é acoplado a um átomo de silício um grupo alquilóxi.[022] "Monoalkyloxy" means that an alkyloxy group is attached to a silicon atom.

[023]“Dialquilóxi” significa que são acoplados a um átomo de silício dois grupos alquilóxi.[023] "Dialkyloxy" means that two alkyl groups are coupled to a silicon atom.

[024]“Trialquilóxi” significa que são acoplados a um átomo de silício três grupos alquilóxi.[024] “Trialkyloxy” means that three alkyloxy groups are attached to a silicon atom.

[025]“Licor sintético” ou “Licor Gasto Sintético” é um líquido criado em laboratório usado para experimentação cuja composição em relação à alumina, soda e caustica, corresponde ao licor produzido por reciclagem através do processo Bayer.[025] "Synthetic liquor" or "Spent synthetic liquor" is a liquid created in a laboratory used for experimentation whose composition in relation to alumina, soda and caustics, corresponds to the liquor produced by recycling through the Bayer process.

[026]“Licor Bayer” é 0 licor real que correu através de um processo Bayer em uma instalação industrial.[026] “Licor Bayer” is the actual liquor that ran through a Bayer process in an industrial facility.

[027]“Alquilamina” significa entidades onde as ligações hidrogênio de amónia são substituídas por grupos alquila.[027] "Alkylamine" means entities where ammonia hydrogen bonds are replaced by alkyl groups.

[028]“Alquileno” significa um hidrocarboneto alifático insaturado com uma ou mais ligações duplas carbono-carbono.[028] "Alkylene" means an unsaturated aliphatic hydrocarbon with one or more carbon-carbon double bonds.

[029]No caso em que as definições acima ou a descrição feita neste pedido é inconsistente com um significado (explícito ou implícito) que é geralmente usado, em um dicionário, ou determinado em uma fonte incorporada por referência neste pedido, os termos do pedido e das reivindicações em particular são entendidos como interpretados de acordo com a definição ou descrição neste pedido, e não de acordo com a definição comum, definição de dicionário, ou a definição que foi incorporada por referência. Face ao dito acima, no caso em que um termo pode ser somente entendido se for interpretado por um dicionário, se o termo é definido por Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5a Edição (2005), (Publicado por Wiley, John & Sons, Inc.), essa definição deve controlar como o termo é definido nas reivindicações.[029] In the event that the above definitions or the description made in this application is inconsistent with a meaning (explicit or implicit) that is generally used, in a dictionary, or determined in a source incorporated by reference in this application, the terms of the application and the claims in particular are understood to be interpreted according to the definition or description in this application, and not according to the common definition, dictionary definition, or the definition that has been incorporated by reference. In view of the above, in the case where a term can only be understood if it is interpreted by a dictionary, if the term is defined by Kirk- Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 5th Edition (2005), (Published by Wiley, John & Sons , Inc.), that definition should control how the term is defined in the claims.

[030]No processo Bayer para fabricação de alumina, minério de bauxita passa através de um estágio de moagem e a alumina, junto com algumas impurezas incluindo sílica, são dissolvidos em licor adicionado. A mistura passa então tipicamente através de um estágio de dessilicação onde a sílica é deliberadamente precipitada como DSP para reduzir a quantidade de sílica em solução. A pasta fluida passa por um estágio de digestão onde qualquer sílica reativa restante se dissolve, aumentando novamente assim a concentração de sílica que pode subsequentemente formar mais DSP à medida que a temperatura do processo aumenta. O licor é posteriormente separado de sólidos não dissolvidos, e a alumina é recuperada por precipitação como gibsita. O licor gasto completa seu circuito à medida que passa através de um trocador de calor e de volta para o estágio de moagem. A incrustação de DSP se acumula por todo o processo Bayer, mas particularmente no estágio de digestão e mais particularmente no trocador de calor ou próximo a ele, através do qual o licor reciclado passa.[030] In the Bayer process for manufacturing alumina, bauxite ore passes through a grinding stage and the alumina, along with some impurities including silica, are dissolved in added liquor. The mixture then typically passes through a desiccation stage where the silica is deliberately precipitated as DSP to reduce the amount of silica in solution. The slurry goes through a digestion stage where any remaining reactive silica dissolves, thus increasing the silica concentration which can subsequently form more DSP as the process temperature increases. The liquor is subsequently separated from undissolved solids, and the alumina is recovered by precipitation as gibsite. The spent liquor completes its circuit as it passes through a heat exchanger and back to the grinding stage. DSP encrustation accumulates throughout the Bayer process, but particularly in the digestion stage and more particularly in or near the heat exchanger, through which the recycled liquor passes.

[031]Nesta invenção, concluiu-se que a dosagem de vários tipos de produtos à base de silano pode reduzir a quantidade de incrustação de DSP formada.[031] In this invention, it was concluded that the dosage of various types of silane-based products can reduce the amount of DSP encrustation formed.

[032]Em ao menos uma modalidade da invenção, uma concentração efetiva de um produto de pequena molécula à base de silano é adicionada em algum ponto ou estágio no circuito de licor do processo Bayer, o que minimiza ou impede o acúmulo de DSP em recipientes ou equipamento ao longo do circuito do licor.[032] In at least one embodiment of the invention, an effective concentration of a small molecule product based on silane is added at some point or stage in the liquor circuit of the Bayer process, which minimizes or prevents the accumulation of DSP in containers or equipment along the liquor circuit.

[033]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula compreende o produto reacional entre uma amina e ao menos um silano reativo à amina, o silício do silano pode ser monoalquilóxi, dialquilóxi, trialquilóxi e tri-hidróxi.[033] In at least one embodiment, the small molecule comprises the reaction product between an amine and at least one amine reactive silane, the silane silicon can be monoalkyloxy, dialkyloxy, trialkyloxy and trihydroxy.

[034]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é um produto reacional entre uma pequena molécula contendo amina e uma molécula reativa à amina contendo ao menos um grupo reativo à amina por molécula e ao menos um grupo —Si(OR)n, onde n = 1,2, ou 3, e R = H, C1-C12 alquila, arila, Na, K, Li ou NHL ou uma mistura de tais produtos reacionais.[034] In at least one modality, the small molecule is a reaction product between a small amine-containing molecule and an amine-reactive molecule containing at least one amine-reactive group per molecule and at least one —Si (OR) n group, where n = 1,2, or 3, and R = H, C1-C12 alkyl, aryl, Na, K, Li or NHL or a mixture of such reaction products.

[035]Em ao menos uma modalidade, o método para a redução de incrustação contendo aluminosilicato em um processo Bayer compreende as etapas dentre: adicionar ao fluxo de processo Bayer uma quantidade de inibição de incrustação de aluminosilicato de uma composição compreendendo ao menos uma pequena molécula, ao menos uma pequena molécula compreendendo ao menos três componentes, um sendo um componente Ri, um sendo um componente R2 e um sendo um componente R3, os componentes dentro da pequena molécula dispostos de acordo com a fórmula geral:

onde a pequena molécula pode ser ao menos uma dentre: carbonatos, bicarbonatos, carbamatos, ureia, amidas e sais desses e: (i)Ri é selecionado a partir do grupo que consiste de: H, alquila, amina, alquilamina, estrutura (A) e estrutura (B);

(ii) Fte é independentemente selecionado a partir do grupo que consiste de: H, alquila, amina, alquilamina, G e E, G é um item selecionado a partir do grupo que consiste de: 3- glicidoxipropiltrimetoxisilano, 3-glicidoxipropiltrialcoxisilano, 3- glicidoxipropilalquildialcoxisilano, 3-glicidoxipropildialquilmonoalcoxisilano, 3- isocianatopropiltrialcoxisilano, 3-isocianatopropilalquildialcoxisilano, 3- isocianatopropildialquilmonoalcoxisilano, 3-cloropropiltrialcoxisilano, 3- cloropropilalquildialcoxisilano, e 3-cloropropildialquilmonoalcoxisilano; E sendo 2-etilhexil glicidil éter, n-butil glicidil éter, t-butil glicidil éter, C3-C22 glicidil éter, C3-C22 isocianato, C3-C22 cloreto, C3-C22 brometo, C3-C22 iodeto, C3- C22 éster sulfato, C3-C22 fenolglicidil éter, e qualquer combinação desses; (iii) R3 é independentemente selecionado a partir do grupo que consiste de: H, alquila, aminoalquilamina, G e E, e (iv) n é um inteiro de 2 a 6.[035] In at least one embodiment, the method for reducing fouling containing aluminosilicate in a Bayer process comprises the steps of: adding to the Bayer process flow an amount of aluminosilicate fouling inhibition of a composition comprising at least a small molecule , at least one small molecule comprising at least three components, one being an R1 component, one being an R2 component and one being an R3 component, the components within the small molecule arranged according to the general formula:

where the small molecule can be at least one of: carbonates, bicarbonates, carbamates, urea, amides and salts thereof and: (i) Ri is selected from the group consisting of: H, alkyl, amine, alkylamine, structure (A ) and structure (B);

(ii) Fte is independently selected from the group consisting of: H, alkyl, amine, alkylamine, G and E, G is an item selected from the group consisting of: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrialcoxisilane, 3- glycidoxypropylalkylialoxysilane, 3-glycidoxypropyldialkylmonoalcoxisilane, 3-isocyanatopropyltrialcoxisilane, 3-isocyanatopropildialkylmonoalcoxisilane, 3-chloropropylylalkylalkyl, 3-chloropropyltrialoxyalkyl; And being 2-ethylhexyl glycidyl ether, n-butyl glycidyl ether, t-butyl glycidyl ether, C3-C22 glycidyl ether, C3-C22 isocyanate, C3-C22 chloride, C3-C22 bromide, C3-C22 iodide, C3-C22 ester sulfate, C3-C22 phenolglycidyl ether, and any combination thereof; (iii) R3 is independently selected from the group consisting of: H, alkyl, aminoalkylamine, G and E, and (iv) n is an integer from 2 to 6.

[036]Em ao menos uma modalidade, Ri é independentemente selecionado a partir do grupo que consiste de: monoisopropanol amina, etileno diamina, dietileno triamina, tetraetileno pentamina, isoforona diamina, xileno diamina, bis(aminometil)ciclohexano, hexanodiamina, C,C,C-trimetil-hexano diamina, metileno bis(aminociclohexano), aminas graxas saturadas, aminas graxas insaturadas tal como oleilamina e sojamina, N-1,3-propanodiamina graxa tal como cocoalquilpropano diamina, oleilpropano diamina, dodecilpropano diamina, alquilpropano diamina de sebo hidrogenado, e alquilpropano diamina de sebo e qualquer combinação desses.[036] In at least one embodiment, Ri is independently selected from the group consisting of: monoisopropanol amine, ethylene diamine, diethylene triamine, tetraethylene pentamine, isophorone diamine, xylene diamine, bis (aminomethyl) cyclohexane, hexanediamine, C, C , C-trimethylhexane diamine, methylene bis (aminocyclohexane), saturated fatty amines, unsaturated fatty amines such as oleylamine and soya, N-1,3-propanediamine grease such as cocoalkylpropane diamine, oleylpropane diamine, dodecylpropane diamine, alkyl diapropane diamine hydrogenated, and tallow alkylpropane diamine and any combination thereof.

[037] Em outra modalidade, a divulgação é direcionada à um método para a redução de incrustação contendo aluminossilicato em um processo Bayer. O método compreende adicionar à um fluxo do processo Bayer uma quantidade de inibição de incrustação de aluminossilicato de uma composição compreendendo uma molécula não polimérica. A molécula não polimérica compreende pelo menos três componentes. Um primeiro componente dos pelo menos três componentes possui a fórmula geral:

H2 em que R’ = CH2 ou CH2-CH2; e X = NH2, NH2-R’-NH2 ou NH2-R’-NH2-R’- NH2. Um segundo componente dos pelo menos três componentes é 3- glicidoxipropiltrimetiloxisilano. Um terceiro componente dos pelo menos três componentes é 2-etil-hexilglicidil éter. A síntese da molécula não polimérica prossegue combinando 0 primeiro componente com 0 segundo componente em um hidrogênio reativo do primeiro componente para formar um intermediário e, então, combinando 0 intermediário com 0 terceiro componente para formar a molécula não polimérica.[037] In another modality, the disclosure is directed to a method for reducing fouling containing aluminosilicate in a Bayer process. The method comprises adding to the Bayer process flow an amount of aluminosilicate scale inhibition of a composition comprising a non-polymeric molecule. The non-polymeric molecule comprises at least three components. A first component of at least three components has the general formula:

[038]Em ao menos uma modalidade, a dita pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), e (IX):

[038] In at least one modality, said small molecule is selected from the group consisting of: (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII) , (VIII), and (IX):

[039]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII),

[039] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII),

[040]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XX), (XXI), e (XXII):

[040] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XX), (XXI), and (XXII):

[041]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XXIII), (XXIV), (XXV), (XXVI), (XXVII), (XVIII), e (XIX):

[041] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XXIII), (XXIV), (XXV), (XXVI), (XXVII), (XVIII), and (XIX) :

[042]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XXVIII), (XXIX), (XXX), (XXXI), (XXXII) e combinações desses:

[042] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XXVIII), (XXIX), (XXX), (XXXI), (XXXII) and combinations of these:

[043]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XXXIII), (XXXIV), (XXXV), (XXXVI), (XXXVII), (XXXVIII), (XXXIX), (XL), (XLI), e (XLII):

[043] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XXXIII), (XXXIV), (XXXV), (XXXVI), (XXXVII), (XXXVIII), (XXXIX), (XL), (XLI), and (XLII):

[044]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XLIII), (XLIV), (XLV), (XLVI), (XLVII), (XLVIII), (XLIX), (L), (LI), e (Lll):

[044] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XLIII), (XLIV), (XLV), (XLVI), (XLVII), (XLVIII), (XLIX), (L), (LI), and (Lll):

[045]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (Llll), (LIV), e (LV):

[045] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (Llll), (LIV), and (LV):

[046]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LVI), (LVII), (LVIII), (LIX), (LX), (LI), e (Lll):

[046] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LVI), (LVII), (LVIII), (LIX), (LX), (LI), and (Lll) :

[047]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXI), (LXII), (LXIII), (LXIV) e (LXV):

[047] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXI), (LXII), (LXIII), (LXIV) and (LXV):

[048]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXVI), (LXVII), (LXVIII), (LXIX), (LXX) e (LXXI):

[048] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXVI), (LXVII), (LXVIII), (LXIX), (LXX) and (LXXI):

[049]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXXII), (LXXIII), (LXXIV) e (LXXV):

[049] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXXII), (LXXIII), (LXXIV) and (LXXV):

[050]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXXVI), (LXXVII), (LXXVIII) e (LXXIX):

[050] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXXVI), (LXXVII), (LXXVIII) and (LXXIX):

[051]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXXX), (LXXXI), (LXXXII) e (LXXXIII):

[051] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXXX), (LXXXI), (LXXXII) and (LXXXIII):

[052]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXXXIV), (LXXXV), (LXXXVI) e (LXXXVII):

[052] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXXXIV), (LXXXV), (LXXXVI) and (LXXXVII):

[053]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (LXXXVIII), (LXXXIX) e (XC):

[053] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (LXXXVIII), (LXXXIX) and (XC):

[054]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XCI), (XCII), (XCIII), (XCIV) e (XCV):

[054] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XCI), (XCII), (XCIII), (XCIV) and (XCV):

[055]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a

[055] In at least one modality, the small molecule is selected from

[056]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (XCIX), (C), (Cl) e (Cll):

[056] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (XCIX), (C), (Cl) and (Cll):

[057]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CHI), (CIV), (CV) e (CVI):

[057] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CHI), (CIV), (CV) and (CVI):

[058]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CVII), (CVIII), (CIX) e (CX):

[058] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CVII), (CVIII), (CIX) and (CX):

[059]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXI), (CXII), (CXIII) e (CXIV):

[059] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXI), (CXII), (CXIII) and (CXIV):

[060]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXV), (CXVI) e (CXVII):

[060] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXV), (CXVI) and (CXVII):

[061]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXVIII), (CXIX), (CXX), (CXXI) e (CXXII): H

[061] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXVIII), (CXIX), (CXX), (CXXI) and (CXXII): H

[062]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXXIII), (CXXIV) e (CXXV):

[062] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXXIII), (CXXIV) and (CXXV):

[063]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXXVI), (CXXVII), (CXXVIII) e (CXXIX):

[063] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXXVI), (CXXVII), (CXXVIII) and (CXXIX):

[064]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXXX), (CXXXI), (CXXXII) e (CXXXIII):

[064] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXXX), (CXXXI), (CXXXII) and (CXXXIII):

[065]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXXXIV), (CXXXV), (CXXXVI) e (CXXXVII):

[065] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXXXIV), (CXXXV), (CXXXVI) and (CXXXVII):

[066]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXXXVIII), (CXXXIX), (CXL) e (CXLI):

[066] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXXXVIII), (CXXXIX), (CXL) and (CXLI):

[067]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXLII), (CXLIII) e (CXLIV):

[067] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXLII), (CXLIII) and (CXLIV):

[068]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXLV), (CXLVI), (CXLVII) e (CXLVI11):

[068] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXLV), (CXLVI), (CXLVII) and (CXLVI11):

[069]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CXLIX), (CL), (CLI) e (CLII):

[069] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CXLIX), (CL), (CLI) and (CLII):

[070]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CLIIII), (CLIV), (CLV) e (CLVI):

[070] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CLIIII), (CLIV), (CLV) and (CLVI):

[071]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CLVII), (CLVIII), (CLIX) e (CLX):

[071] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CLVII), (CLVIII), (CLIX) and (CLX):

[072]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula é selecionada a partir do grupo que consiste de: (CLXI), (CLXII), e (CLXIII):

[072] In at least one modality, the small molecule is selected from the group consisting of: (CLXI), (CLXII), and (CLXIII):

[073]Em ao menos uma modalidade, a pequena molécula está presente em uma solução em uma quantidade na faixa de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 100% em peso. A composição pode compreender ainda um item selecionado a partir da lista que consiste de: aminas, ativadores, agentes antiformaçào de espuma, coabsorventes, inibidores de corrosão, agentes colorantes, e qualquer combinação desses. A composição pode compreender um solvente, o solvente é selecionado a partir do grupo que consiste de: água, álcoois, poliois, outros solventes industriais, solventes orgânicos, e qualquer combinação desses. Os componentes podem ser isolados da reação na forma de um sólido, precipitado, sal e/ou material cristalino com pH na faixa de 0 a 14.[073] In at least one embodiment, the small molecule is present in a solution in an amount in the range of approximately 0.01 to approximately 100% by weight. The composition may further comprise an item selected from the list consisting of: amines, activators, foam antiforming agents, co-absorbents, corrosion inhibitors, coloring agents, and any combination thereof. The composition can comprise a solvent, the solvent is selected from the group consisting of: water, alcohols, polyols, other industrial solvents, organic solvents, and any combination thereof. The components can be isolated from the reaction in the form of a solid, precipitate, salt and / or crystalline material with a pH in the range 0 to 14.

[074]Embora algumas dessas pequenas moléculas tenham sido mencionadas em várias referências, seus usos são para aplicações inteiramente não relacionadas e suas efetividades em reduzir a incrustação em processo Bayer como totalmente inesperado. Alguns lugares onde essas pequenas moléculas ou similares foram mencionadas incluem: Patente US. No. 6.551.515, documentos científicos: Ethylenediamine attached to silica as an efficient, reusable nanocatalyst for the addition of nitromethane to cyclopentenone, por DeOliveira, Edimar; Prado, Alexandre G. S., Journal of Molecular Catalysis (2007), 271(1-2), 6369, Interaction of divalent copper with two diaminealkyl hexagonal mesoporous silicas evaluated by adsorption and thermochemical data, por Sales, Jose; Prado, Alexandre; e Airoldi, Claudio, Surface Science, Volume 590, Issue 1, pág. 51 a 62 (2005), e Epoxide silyant agent ethylenediamine reaction product anchored on silica gel-thermodynamics of cation-nitrogen interaction at solid/liquid interface, Journal of Noncrystaline Solids, Volume 330, Issue 1-3, pág. 142 a 149 (2003), Pedidos de Patente Internacionais: WO 2003002057 A2, WO 2002085486, WO 2009056778 A2 e WO 2009056778 A3, Patentes Francesas: 2922760 Al e 2922760 Bl, Patente Europeia: 2214632 A2, e Pedido de Patente Chinesa: CN 101747361.[074] Although some of these small molecules have been mentioned in several references, their uses are for entirely unrelated applications and their effectiveness in reducing fouling in the Bayer process as entirely unexpected. Some places where these small molecules or the like have been mentioned include: US patent. No. 6,551,515, scientific documents: Ethylenediamine attached to silica as an efficient, reusable nanocatalyst for the addition of nitromethane to cyclopentenone, by DeOliveira, Edimar; Prado, Alexandre G. S., Journal of Molecular Catalysis (2007), 271 (1-2), 6369, Interaction of divalent copper with two diaminealkyl hexagonal mesoporous silicas evaluated by adsorption and thermochemical data, by Sales, Jose; Prado, Alexandre; and Airoldi, Claudio, Surface Science, Volume 590, Issue 1, p. 51 to 62 (2005), and Epoxide silyant agent ethylenediamine reaction product anchored on silica gel-thermodynamics of cation-nitrogen interaction at solid / liquid interface, Journal of Noncrystaline Solids, Volume 330, Issue 1-3, p. 142 to 149 (2003), International Patent Applications: WO 2003002057 A2, WO 2002085486, WO 2009056778 A2 and WO 2009056778 A3, French Patents: 2922760 A1 and 2922760 Bl, European Patent: 2214632 A2, and Chinese Patent Application: CN 101747361 .

[075]A eficácia dessas pequenas moléculas foi inesperada à medida que a técnica anterior ensina que somente polímeros de alto peso molecular são eficazes. A eficácia dos polímeros foi presumida como dependendo de sua natureza hidrofóbica e seu tamanho. Isso foi confirmado pelo fato de que os polímeros reticulados são ainda mais eficazes do que os polímeros de cadeia simples. Como um resultado, assumiu-se que as pequenas moléculas somente servem como blocos de construção para esses polímeros e não são eficazes por si só. (WO 2008/045677 [0030]). Ademais, a literatura científica declara “small molecules containing” ... “[an] S1-O3 grouping are not effective in preventing sodalite scaling’.... because ... “[t]he bulky group” ... “is essential [in] keeping the molecule from being incorporated into the growing sodalite”. Max HT™ Sodalite Scale Inhibitor: Plant Experience and Impact on the Process, por Donald Spitzer e outros, Página 57, Light Metals 2008, (2008). Entretanto, descobriu-se recentemente que, de fato, como explicado nos exemplos fornecidos, as pequenas moléculas, tal como as descritas aqui, são realmente eficazes em reduzir a incrustação de DSP.[075] The effectiveness of these small molecules was unexpected as the prior art teaches that only high molecular weight polymers are effective. The effectiveness of the polymers was assumed to depend on their hydrophobic nature and size. This was confirmed by the fact that crosslinked polymers are even more effective than single chain polymers. As a result, it was assumed that small molecules only serve as building blocks for these polymers and are not effective in themselves. (WO 2008/045677 [0030]). Furthermore, the scientific literature declares “small molecules containing” ... “[an] S1-O3 grouping are not effective in preventing sodalite scaling '.... because ...“ [t] he bulky group ”...“ is essential [in] keeping the molecule from being incorporated into the growing sodalite ”. Max HT ™ Sodalite Scale Inhibitor: Plant Experience and Impact on the Process, by Donald Spitzer et al., Page 57, Light Metals 2008, (2008). However, it has recently been discovered that, in fact, as explained in the examples provided, small molecules, such as those described here, are really effective in reducing DSP fouling.

[076]Acredita-se que haja ao menos três vantagens de usar um inibidor baseado em pequena molécula ao contrário de um inibidor polimérico com múltiplas unidades de repetição de silano e hidrófobos. Uma primeira vantagem é que o peso molecular menor do produto significa que há um maior número de porções de inibição ativas disponíveis em torno dos sítios de cristal semente de DSP no estágio de formação de DSP. Uma segunda vantagem é que o peso molecular menor permite uma taxa aumentada de difusão do inibidor, que, por sua vez, favorece o rápido acoplamento das moléculas de inibidor aos cristais semente de DSP. Uma terceira vantagem é que o peso molecular menor evita a alta viscosidade do produto e torna a manipulação e a injeção no fluxo de processo Bayer mais convenientes e eficazes.[076] It is believed that there are at least three advantages to using a small molecule-based inhibitor as opposed to a polymeric inhibitor with multiple silane and hydrophobic repeating units. A first advantage is that the lower molecular weight of the product means that there are a greater number of active inhibition moieties available around the DSP seed crystal sites in the DSP formation stage. A second advantage is that the lower molecular weight allows an increased rate of diffusion of the inhibitor, which, in turn, favors the rapid coupling of the inhibitor molecules to the DSP seed crystals. A third advantage is that the lower molecular weight avoids the high viscosity of the product and makes handling and injection into the Bayer process flow more convenient and effective.

[077]A invenção refere-se também à síntese de novas entidades químicas de pequena molécula que mostram desempenho surpreendentemente aprimorado para a inibição de incrustação de DSP em licor de Bayer comparado aos descritos anteriormente. Assim, a extensão da estrutura diamina através do aumento dos grupos nitrogênio reativo para entre 3 e 5 com espaçamento de um, dois ou três grupos alquileno (por exemplo, etileno ou propileno), como indicado pela estrutura geral abaixo, resultou em taxas consideravelmente melhoradas de adsorção do inibidor em superfícies semente de DSP bem como de desempenho de inibição de incrustação de DSP sobre as composições anteriores, por exemplo, aquelas baseadas em hexano diamina, etileno diamina e 1-amino-2-propanol.

em que R’ = CH2, ou, CH2-CH2; e X = NH2, NH2-R’-NH2, ou NH2-R’-NH2-R’- NH2.[077] The invention also relates to the synthesis of new small molecule chemical entities that show surprisingly improved performance for inhibiting DSP fouling in Bayer liquor compared to those previously described. Thus, the extension of the structure diamines by increasing the reactive nitrogen groups to between 3 and 5 with spacing of one, two or three alkylene groups (for example, ethylene or propylene), as indicated by the general structure below, resulted in considerably improved rates of adsorption of the inhibitor on DSP seed surfaces as well as of DSP scale inhibition performance on previous compositions, for example, those based on hexane diamine, ethylene diamine and 1-amino-2-propanol.

wherein R '= CH2, or, CH2-CH2; and X = NH2, NH2-R'-NH2, or NH2-R'-NH2-R'-NH2.

[078]Assim, os seguintes compostos de amina prontamente disponíveis (A) (de Sigma-Aldrich) podem ser usados: • N1-(2-aminoetil)etano-1,2-diamina, geralmente conhecido como dietilenotriamina, (DETA), • N1-(3-aminopropil)propano-1,3-diamina, geralmente conhecido como dipropilenotriamina, (DPTA), • N1,N1’-(etano-1,2-diil)bis(etano-1,2-diamina), geralmente conhecido como trietilenotetramina, (TETA), • N1,N1’-(propano-1,3-diil)bis(propano-1,3-diamina), geralmente conhecido como triproilenotetramina, (TPTA), • N1-(2-aminoetil)-N2-(2-((2-aminoetil)amino)etil)etano-1,2-diamina, geralmente conhecido como tetraetilenopentamina, (TEPA).[078] Thus, the following readily available amine compounds (A) (from Sigma-Aldrich) can be used: • N1- (2-aminoethyl) ethane-1,2-diamine, commonly known as diethylenetriamine, (DETA), • N1- (3-aminopropyl) propane-1,3-diamine, commonly known as dipropylenetriamine, (DPTA), • N1, N1 '- (ethane-1,2-diyl) bis (ethane-1,2-diamine) , generally known as triethylenetetramine, (TETA), • N1, N1 '- (propane-1,3-diyl) bis (propane-1,3-diamine), generally known as triproylenetetramine, (TPTA), • N1- (2 -aminoethyl) -N2- (2 - ((2-aminoethyl) amino) ethyl) ethane-1,2-diamine, commonly known as tetraethylenepentamine, (TEPA).

[079]A síntese preferencial para a formação dessas novas entidades químicas A:G:E envolve a reação da amina com 0 componente G primeiro (em uma quantidade na faixa entre 1,0 e 2,5 de razão molar para amina) seguida pela reação com 0 componente E (em uma quantidade na faixa entre 0,5 e 2,0 de razão molar para amina) em um método de semi-batelada.[079] The preferred synthesis for the formation of these new chemical entities A: G: E involves the reaction of the amine with the first G component (in an amount in the range between 1.0 and 2.5 molar ratio to amine) followed by reaction with 0 component E (in an amount in the range between 0.5 and 2.0 molar ratio to amine) in a semi-batch method.

[080]As composições A:G:E preferenciais, em geral, tendo razões molares na faixa entre: • Aproximadamente 1,0:1,0:0,5 e aproximadamente 1,0:3,0:2,0 A:G:E, e mais preferenciais são as composições com razão molar entre: • Aproximadamente 1,0:1,0:0,5 e aproximadamente 1,0:2,0:1,0 A:G:E, e mais preferenciais são as composições com razão molar entre: • Aproximadamente 1,0:2,0:0,8 A:G:E.[080] Preferred compositions A: G: E, in general, having molar ratios in the range between: • Approximately 1.0: 1.0: 0.5 and approximately 1.0: 3.0: 2.0 A: G: E, and most preferred are compositions with a molar ratio between: • Approximately 1.0: 1.0: 0.5 and approximately 1.0: 2.0: 1.0 A: G: E, and most preferred are the compositions with a molar ratio between: • Approximately 1.0: 2.0: 0.8 A: G: E.

[081]O desempenho da inibição de incrustação de DSP aprimorado para essas composições sobre as pequenas moléculas anteriores é surpreendente a partir dos seguintes aspectos: 1. Os complexos ou adutos A:G:E têm baixos pesos moleculares (< 1000 g/mol) comparados às estruturas altamente poliméricas substituídas com silano baseadas em copolímeros de poliacrilato acrilamina ou polímeros de polietilenimina descritos na técnica anterior, e, mais especificamente incluindo os produtos químicos descritos como exemplos no Pedido de Patente Cytec WO/045677 A1 envolvendo misturas de aminas ou poliaminas substituídas com silano que foram extensivamente reticuladas usando epicloroidrina. 2. Os complexos A:G:E (ou adutos) contendo pequena molécula à base de silano têm uma estrutura exclusiva comparada aos polímeros substituídos com silano de 0,5 mol% descritos na técnica anterior. A ordem preferencial de adição do componente G seguido pelo componente E leva a um arranjo ou distribuição espacial mais preferencial do grupo silano com relação ao grupo E hidrofóbico na pequena molécula, comparado a uma distribuição totalmente aleatória de G e E que seria antecipada a partir de uma reação em batelada verdadeira.[081] The enhanced DSP fouling inhibition performance for these compositions on the previous small molecules is surprising from the following aspects: 1. A: G: E complexes or adducts have low molecular weights (<1000 g / mol) compared to highly polymeric silane-substituted structures based on acrylamine polyacrylate copolymers or polyethyleneimine polymers described in the prior art, and, more specifically including the chemicals described as examples in Cytec Patent Application WO / 045677 A1 involving mixtures of substituted amines or polyamines with silane that have been extensively cross-linked using epichlorohydrin. 2. The A: G: E complexes (or adducts) containing a small silane-based molecule have a unique structure compared to polymers replaced with 0.5 mol% silane described in the prior art. The preferred order of addition of component G followed by component E leads to a more preferential arrangement or spatial distribution of the silane group with respect to the hydrophobic group E in the small molecule, compared to a totally random distribution of G and E that would be anticipated from a true batch reaction.

[082]Dever-se-ia notar que uma extensão óbvia desta invenção é que combinações de composições A:G:E podem ser também adicionadas como misturas como uma quantidade de inibição para redução de incrustação de aluminosilicato.[082] It should be noted that an obvious extension of this invention is that combinations of compositions A: G: E can also be added as mixtures as an amount of inhibition to reduce aluminosilicate fouling.

[083]Em ao menos uma modalidade, essas pequenas moléculas podem ser isoladas como o alcoxisilano não hidrolisado, protegido com grupos metil ou etil éter. Esses compostos podem ser vendidos e transportados ao sítio de consumo como um produto granular seco ao invés de uma solução cáustica (líquido). Isso pode fornecer os seguintes benefícios sobre os inibidores de incrustação existentes: • Menores custos de transporte e entrega de produtos altamente ativos; • Perigos de exposição humana e ao ambiente significativamente menores durante a fabricação, transporte e manipulação devido ao gel sólido não perigoso comparado a uma solução cáustica potencialmente corrosiva.[083] In at least one modality, these small molecules can be isolated as the non-hydrolyzed alkoxysilane, protected with methyl or ethyl ether groups. These compounds can be sold and transported to the consumer site as a dry granular product instead of a caustic (liquid) solution. This can provide the following benefits over existing scale inhibitors: • Lower transportation and delivery costs for highly active products; • Significantly lesser human and environmental exposure hazards during manufacture, transport and handling due to the non-hazardous solid gel compared to a potentially corrosive caustic solution.

[084]Esses compostos podem ser hidrolisados em sítio em uma concentração de 0,01 a 50%, mais preferencialmente entre 0,01 e 25% e mais preferencialmente entre 0,1 e 10% de concentração em uma solução cáustica contendo entre 5 e 100 gpL de hidróxido de sódio e mais preferencialmente entre 5 e 50 g/L e mais preferencialmente em uma solução cáustica entre 5 e 25 gpL de hidróxido de sódio, ou eles podem ser hidrolisados diretamente em sítio no processo Bayer, em qualquer caso, a hidrólise do alquil éter no silano ocorre para formar os compostos de hidroxisilano correspondentes com grupos -Si(OH3) que são prontamente solúveis na solução cáustica e na solução Bayer.[084] These compounds can be hydrolyzed in place at a concentration of 0.01 to 50%, more preferably between 0.01 and 25% and more preferably between 0.1 and 10% concentration in a caustic solution containing between 5 and 100 gpL of sodium hydroxide and more preferably between 5 and 50 g / L and more preferably in a caustic solution between 5 and 25 gpL of sodium hydroxide, or they can be hydrolyzed directly on site in the Bayer process, in any case, to Hydrolysis of the alkyl ether in the silane occurs to form the corresponding hydroxysilane compounds with -Si (OH3) groups which are readily soluble in the caustic solution and in the Bayer solution.

[085]Em algumas modalidades, um aprimoramento adicional no desempenho de inibição de incrustação é alcançado usando composições A:G:E sintetizadas como descrito acima e ainda tratando a mistura resultante de compostos com uma quantidade muito pequena de um agente de acoplamento dioxirano, por exemplo, como aqueles disponíveis a partir de CVC Thermoset Specialties. O agente de acoplamento dioxirano pode ter a estrutura geral de:

em que n = 1,2, 4 ou 6. Desejavelmente, o agente de acoplamento dioxirano pode ser qualquer urn dos seguintes: • Etileno glicol diglicidil éter (“EGDGE”), • 1,4-butanodiol diglicidil éter, • 1,6-hexanodiol diglicidil éter, • Propileno glicol diglicidil éter, e combinações dos mesmos.[085] In some embodiments, a further improvement in scale inhibiting performance is achieved using A: G: E compositions synthesized as described above and still treating the resulting mixture of compounds with a very small amount of a dioxirane coupling agent, for example. example, such as those available from CVC Thermoset Specialties. The dioxirane coupling agent can have the general structure of:

where n = 1,2, 4 or 6. Desirably, the dioxirane coupling agent can be any one of the following: • Ethylene glycol diglycidyl ether (“EGDGE”), • 1,4-butanediol diglycidyl ether, • 1,6 -hexanediol diglycidyl ether, • Propylene glycol diglycidyl ether, and combinations thereof.

[086]Espera-se que a pós-adição de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,5 mol% do agente de acoplamento forme porções de urn dimero tendo a estrutura geral: [A:G:E]2:X[086] Post-addition of approximately 0.2 to approximately 0.5 mol% of the coupling agent is expected to form portions of a dimer having the general structure: [A: G: E] 2: X

[087]As quantidades traço do aduto estendido, por exemplo, espécies triméricas, tetraméricas, etc., os compostos precisam ser também formados no processo, entretanto, a adição de muito do agente de acoplamento dioxirano resulta em sólidos que não são prontamente solúveis em solução cáustica. É importante que a composição seja prontamente solúvel em solução cáustica para assegurar a aplicação bem sucedida no licor do processo Bayer.[087] The trace amounts of the extended adduct, for example, quarterly, tetrameric species, etc., the compounds also need to be formed in the process, however, the addition of much of the dioxirane coupling agent results in solids that are not readily soluble in caustic solution. It is important that the composition is readily soluble in caustic solution to ensure successful application in the Bayer process liquor.

[088]As composições A:G:E:X preferenciais, em geral, têm razões molares entre: Aproximadamente 1,0:1,0:0,5:0,2 e aproximadamente 1,0:2,5:2,0:0,5 A:G:E:X, e mais preferenciais são as composições com razão molar entre: Aproximadamente 1,0:1,5:0,5:0,25 e aproximadamente 1,0:2,0:1,0:0,5 A:G:E:X, e mais preferenciais são as composições com razão molar entre: Aproximadamente 1,0:2,0:0,8:0,25 A:G:E:X.[088] Preferred compositions A: G: E: X generally have molar ratios between: Approximately 1.0: 1.0: 0.5: 0.2 and approximately 1.0: 2.5: 2, 0: 0.5 A: G: E: X, and the most preferred are compositions with a molar ratio between: Approximately 1.0: 1.5: 0.5: 0.25 and approximately 1.0: 2.0: 1.0: 0.5 A: G: E: X, and most preferred are compositions with a molar ratio between: Approximately 1.0: 2.0: 0.8: 0.25 A: G: E: X.

[089]Abaixo segue um esquema de ao menos um composto possível, onde R representa independentemente H, alquila, alquilamina, espécies inorgânicas e orgânicas tais como sais, éteres, anidridos, etc. na possível mistura de pequenas moléculas que são formadas nessas reações.

[089] Below is a scheme of at least one possible compound, where R independently represents H, alkyl, alkylamine, inorganic and organic species such as salts, ethers, anhydrides, etc. in the possible mixture of small molecules that are formed in these reactions.

[090]Em ao menos uma modalidade, essas pequenas moléculas podem ser isoladas como o alcoxisilano não hidrolisado, protegido com grupos metil ou etil éter. Esses compostos podem ser vendidos e transportados para o sítio de consumo como um produto granular seco ao invés de uma solução cáustica líquida. Isso pode fornecer os seguintes benefícios sobre os inibidores de incrustação existentes: • Menores custos de transporte e entrega de produtos altamente ativos • Perigos de exposição humana e ao ambiente significativamente menores durante a fabricação, transporte e manipulação devido ao gel sólido não perigoso comparado a uma solução cáustica potencialmente corrosiva.[090] In at least one modality, these small molecules can be isolated as the non-hydrolyzed alkoxysilane, protected with methyl or ethyl ether groups. These compounds can be sold and transported to the consumer site as a dry granular product instead of a liquid caustic solution. This can provide the following benefits over existing scale inhibitors: • Lower transport and delivery costs for highly active products • Significantly less human and environmental hazards during manufacture, transport and handling due to non-hazardous solid gel compared to a potentially corrosive caustic solution.

[091]Esses compostos podem ser hidrolisados em sítio em uma concentração de 0,01 a 50%, mais preferencialmente entre 0,01 e 25% e mais preferencialmente entre 0,1 e 10% de concentração em uma solução cáustica contendo entre 5 e 100 gpL de hidróxido de sódio e mais preferencialmente entre 5 e 50 g/L e mais preferencialmente em uma solução cáustica contendo entre 5 e 25 gpL de hidróxido de sódio, ou eles podem ser hidrolisados diretamente em sítio no processo Bayer, em qualquer caso, a hidrólise do alquil éter no silano ocorre para formar os compostos de hidroxisilano agora solúveis correspondentes com grupos - Si(OH3).[091] These compounds can be hydrolyzed in place at a concentration of 0.01 to 50%, more preferably between 0.01 and 25% and more preferably between 0.1 and 10% concentration in a caustic solution containing between 5 and 100 gpL of sodium hydroxide and more preferably between 5 and 50 g / L and more preferably in a caustic solution containing between 5 and 25 gpL of sodium hydroxide, or they can be hydrolyzed directly on site in the Bayer process, in any case, Hydrolysis of the alkyl ether in the silane occurs to form the now soluble hydroxysilane compounds corresponding with groups - Si (OH3).

EXAMPLES

[092]O anterior pode ser entendido melhor com relação aos seguintes exemplos, que são apresentados para propósitos de ilustração e não são destinados a limitar o escopo da invenção.[092] The above can be better understood with respect to the following examples, which are presented for purposes of illustration and are not intended to limit the scope of the invention.

1. Example of a synthesis reaction of A, E and G.

[093]Em uma reação de síntese típica, três constituintes: A (por exemplo, hexano diamina), G (por exemplo, 3-glicidóxipropiltrimetóxisilano) e E (por exemplo, etil hexil glicidil éter) são adicionados a um recipiente de reação adequado em uma temperatura entre 23 e 40Q C e deixados sob misturação. O recipiente de reação é então aquecido a 65 a 70s C, tempo durante o qual a reação começa e um grande exoterma é gerado. A reação se torna autossustentável e dependendo da escala da reação, pode alcançar temperaturas de 125 a 180e C. Tipicamente, a reação está completa após 1 a 2 horas e então a mistura é deixada se resfriar. Como um aspecto desta invenção, essa mistura de produtos não hidrolisada pode ser isolada como um líquido ou gel ou um sólido de uma maneira adequada. Alternativamente, a mistura de produto reacional pode ser hidrolisada, via vários métodos, para preparar uma solução da mistura de produto hidrolisado em água. A hidrólise dos grupos alcoxisilano no componente G resulta na formação do álcool correspondente (por exemplo, metanol, etanol, etc., dependendo do alcoxisilano usado na síntese).[093] In a typical synthesis reaction, three constituents: A (for example, hexane diamine), G (for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane) and E (for example, ethyl hexyl glycidyl ether) are added to a suitable reaction vessel at a temperature between 23 and 40 ° C and left under mixing. The reaction vessel is then heated to 65 to 70s C, during which time the reaction begins and a large exotherm is generated. The reaction becomes self-sustaining and depending on the scale of the reaction, it can reach temperatures of 125 to 180 ° C. Typically, the reaction is complete after 1 to 2 hours and then the mixture is allowed to cool. As an aspect of this invention, that non-hydrolyzed product mixture can be isolated as a liquid or gel or a solid in a suitable manner. Alternatively, the reaction product mixture can be hydrolyzed, via various methods, to prepare a solution of the hydrolyzed product mixture in water. Hydrolysis of the alkoxysilane groups in component G results in the formation of the corresponding alcohol (for example, methanol, ethanol, etc., depending on the alkoxysilane used in the synthesis).

[094]É comum que os versados na técnica conduzam a abertura de anel de um epóxido com uma amina reativa em um modo de batelada (onde os componentes são misturados), aquecidos a uma temperatura de iniciação acima da temperatura ambiente (por exemplo, 50 a 65s C) com as temperaturas de reação alcançando 125 a 180s C. Isso pode fazer com que a reticulação interna e reações laterais ocorram - o que é frequentemente desejado nos processos de fabricação de resina.[094] It is common for those skilled in the art to conduct the ring opening of an epoxide with a reactive amine in a batch mode (where the components are mixed), heated to an initiation temperature above room temperature (for example, 50 at 65s C) with reaction temperatures reaching 125 to 180s C. This can cause internal crosslinking and side reactions to occur - which is often desired in resin manufacturing processes.

[095]Entretanto, ao menos uma modalidade envolve o uso de um método de síntese contínua ou em semi-batelada que fornece várias vantagens sobre o processo em batelada geralmente usado. Isso envolve adicionar somente uma porção dos constituintes G e E ou juntos ou sequencialmente ou individualmente em uma forma de uma alimentação lenta para iniciar a reação de abertura de anel epóxido primária, seguida pela alimentação contínua lenta dos dois constituintes G e E (ou juntos ou separadamente e ao mesmo tempo ou sequencialmente). Esse método permite um controle muito melhor sobre a reação geral, a temperatura da reação e fornece um melhor rendimento geral dos compostos ativos no produto também evitando as reações laterais indesejadas.[095] However, at least one modality involves the use of a method of continuous or semi-batch synthesis that provides several advantages over the batch process generally used. This involves adding only a portion of constituents G and E either together or sequentially or individually in a slow feed form to initiate the primary epoxide ring opening reaction, followed by the slow continuous feeding of the two constituents G and E (either together or separately and at the same time or sequentially). This method allows for a much better control over the general reaction, the reaction temperature and provides a better overall yield of the active compounds in the product while also preventing unwanted side reactions.

[096]Em ao menos uma modalidade, a reação de síntese utiliza o constituinte G = 3-glicidóxipropiltrimetóxisilano. A exposição prolongada em altas temperaturas acima de 120s C pode resultar em reações de acoplamento interno e múltiplas substituições com os grupos amina reativa tal como hexano diamina ou etileno diamina. Os produtos reacionais não hidrolisados resultantes se transformarão em um gel ao longo de um período de tempo mais curto executado por um aumento na viscosidade do produto reacional. O uso de um processo em semi-batelada ou contínuo ou separado ou sequencial lento ou individual ou alimentação combinada dos epóxidos E e G na mistura reacional permite o controle melhor da temperatura de reação reduzindo assim a quantidade de metanol que é gerada e isolada durante a reação. Ademais, a mistura reacional tem uma viscosidade menor e é responsável por menos reações laterais indesejadas (ver Tabela 1). Tabela 1: Dados de reação de síntese para reações de A:G:E por vários métodos

Exemplos da inibição de incrustação de DSP relativa de várias pequenas moléculas de A:G:E formadas durante a reação de síntese descrita acima.[096] In at least one modality, the synthesis reaction uses the constituent G = 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane. Prolonged exposure to high temperatures above 120 s C can result in internal coupling reactions and multiple substitutions with reactive amine groups such as hexane diamine or ethylene diamine. The resulting non-hydrolyzed reaction products will turn into a gel over a shorter period of time executed by an increase in the viscosity of the reaction product. The use of a semi-batch or continuous or separate or slow or individual sequential process or combined feeding of epoxides E and G in the reaction mixture allows for better control of the reaction temperature thus reducing the amount of methanol that is generated and isolated during the reaction. In addition, the reaction mixture has a lower viscosity and is responsible for less unwanted side reactions (see Table 1). Table 1: Synthesis reaction data for A: G: E reactions by various methods

Examples of inhibition of relative DSP fouling of several small A: G: E molecules formed during the synthesis reaction described above.

[097]O desempenho de inibição de incrustação da pequena molécula é tipicamente executado como segue: 1) Uma pequena quantidade de silicato de sódio (0,25 a 1,5 g/L como SiO2) é adicionada a um licor gasto em refinaria Bayer em temperatura ambiente para elevar a concentração de sílica no licor. 2) Porções dessa amostra de licor sào dosadas com quantidades variadas do novo composto inibidor de incrustação ou mistura. 3) As amostras de licor dosadas e não tratadas (ou em branco) são submetidas a temperaturas elevadas entre 96 e 105Q C por 4 a 6 horas. 4) As amostras são então resfriadas e as quantidades de incrustação de DSP formada em cada uma das amostras de licores dosados são medidas e comparadas à formada nas amostras não tratadas ou em branco.[097] The fouling inhibition performance of the small molecule is typically performed as follows: 1) A small amount of sodium silicate (0.25 to 1.5 g / L as SiO2) is added to a spent liquor at a Bayer refinery at room temperature to increase the concentration of silica in the liquor. 2) Portions of this liquor sample are dosed with varying amounts of the new scale or mixture inhibiting compound. 3) The untreated (or blank) liquor samples are subjected to high temperatures between 96 and 105 ° C for 4 to 6 hours. 4) The samples are then cooled and the amounts of DSP encrustation formed in each of the dosed liquor samples are measured and compared to that formed in the untreated or blank samples.

[098]Como um exemplo, a Tabela 2 mostra a inibição de incrustação de DSP relativa para várias misturas de A:G:E sintetizadas usando a reação de síntese descrita anteriormente, com vários constituintes de amina como o núcleo. Tabela 2. Inibição de incrustação de DSP relativa para várias misturas reacionais sintetizadas de A:G:E, onde A = Amina G = Glicidoxipropiltrimetoxisilano E = 2-Etil-hexil glicidil éter

[098] As an example, Table 2 shows the relative inhibition of DSP fouling for various A: G: E mixtures synthesized using the synthesis reaction described above, with various amine constituents as the core. Table 2. Inhibition of relative DSP fouling for various reaction mixtures synthesized from A: G: E, where A = Amine G = Glycidoxypropyltrimethoxysilane E = 2-Ethylhexyl glycidyl ether

[099]Como um exemplo, mas não limitando o escopo desta invenção, é a síntese e desempenho de inibição de incrustação de DSP aprimorado para uma série de novas composições de aduto TEPA:G:E e TEPA:G:E:EGDGE cujos exemplos são dados na Tabela 3 abaixo. Tabela 3: Novos produtos químicos de Amina:G:E e adutos [Amina:G:E]2-X como incrustação de DSP.

[099] As an example, but not limiting the scope of this invention, is the enhanced DSP scale inhibition synthesis and performance for a series of new TEPA: G: E and TEPA: G: E: EGDGE adduct compositions whose examples are given in Table 3 below. Table 3: New Amine: G: E chemicals and adducts [Amine: G: E] 2-X as DSP inlay.

[0100]A Tabela 4 mostra a redução % na incrustação de DSP líquida para o produto químico TEPA:G:E com razão molar 1,0:2,0:0,8 (Amostra C) e o correspondente aduto acoplado com EGDGE com razão molar 0,25 (Amostra D) e sobre as composições HDA:G:E C com razão molar 1,0:1,0:0,8 (Amostra 1) descritas previamente. Tabela 4: Resultados de eficácia relacionada à diminuição no DSP líquido.

[0100] Table 4 shows the% reduction in liquid DSP fouling for the chemical TEPA: G: E with a 1.0: 2.0: 0.8 molar ratio (Sample C) and the corresponding adduct coupled with EGDGE with 0.25 molar ratio (Sample D) and on the HDA: G: EC compositions with 1.0: 1.0: 0.8 molar ratio (Sample 1) previously described. Table 4: Results of effectiveness related to the decrease in net DSP.

[0101]A Tabela 5 mostra como a taxa de adsorção da nova composição TEPA:G:E de razão molar 1,0:2,0:0,8 (Amostra C) aplicada em uma dose constante ao longo de vários tempos de contato com cristais semente de DSP é significativamente mais rápida do que a encontrada para o inibidor de incrustação de HMDA:G:E de razão molar 1,0:1,0:0,8 (Amostra 1). Tabela 5: Resultados de eficácia versus tempo em uma dosagem constante de inibidor

[0101] Table 5 shows how the adsorption rate of the new TEPA: G: E molar ratio 1.0: 2.0: 0.8 (Sample C) applied in a constant dose over several contact times with DSP seed crystals it is significantly faster than that found for the HMDA: G: E scale inhibitor of 1.0: 1.0: 0.8 molar ratio (Sample 1). Table 5: Results of effectiveness versus time at a constant dose of inhibitor

[0102]A Tabela 6 mostra a redução contínua na formação de incrustação de DSP líquida como uma função da dosagem aplicada da amostra de pequena molécula C de 0 a 80 ppm como produto. A inibição de incrustação completa foi encontrada em dosagens acima de 80 ppm. Tabela 6: Inibição completa de DSP pela amostra C

[0102] Table 6 shows the continuous reduction in liquid DSP scale formation as a function of the applied dosage of the small molecule C sample from 0 to 80 ppm as a product. Complete scale inhibition was found at dosages above 80 ppm. Table 6: Complete DSP inhibition by sample C

[0103]Como um exemplo, mas não limitando o escopo desta invenção, e a síntese e desempenho de inibição de DSP aprimorado para o aduto acoplado TEPA:G:E:EGDGE (Amostra D) de razão molar 1,0:2,0:0,8:0,25 sobre o desempenho para o produto químico não acoplado TEPA:G:E (Amostra C) de razão molar 1,0:2,0:0,8 e HMDA:G:E (Amostra 1) com razão molar 1,0:1,0:0,8.[0103] As an example, but not limiting the scope of this invention, and improved DSP inhibition synthesis and performance for the TEPA: G: E: EGDGE (Sample D) molar ratio 1.0: 2.0 : 0.8: 0.25 on performance for the unbound chemical TEPA: G: E (Sample C) of 1.0: 2.0: 0.8 molar ratio and HMDA: G: E (Sample 1) with 1.0: 1.0: 0.8 molar ratio.

[0104]A Tabela 4 forneceu alguns dados para o desempenho aprimorado da amostra de aduto acoplado D sobre a amostra C. Como um exemplo adicional, a Tabela 7 mostra com o desempenho para os adutos acoplados, como dado na tabela 3, tendo razão molar 1 a 2 de grupos alcoxisilano (G) fornece melhor inibição de incrustação do que os produtos químicos não acoplados TEPA:G:E e HMDA:G:E (amostra 1) de razão molar 1,0:1,0:0,8. Tabela 7: Eficácia aprimorada para os adutos acoplados relacionada à redução em DSP líquido.

[0104] Table 4 provided some data for the enhanced performance of coupled adduct sample D over sample C. As an additional example, Table 7 shows the performance for coupled adducts, as given in table 3, having a molar ratio 1 to 2 alkoxysilane groups (G) provide better fouling inhibition than TEPA: G: E and HMDA: G: E (sample 1) molar ratio 1.0: 1.0: 0.8 . Table 7: Improved efficacy for coupled adducts related to the reduction in net DSP.

[0105]Por exemplo, compara-se o desempenho de • Amostra B versus Amostra A, e • Amostra D versus Amostra C, e • Amostra H versus Amostra G.[0105] For example, compare the performance of • Sample B versus Sample A, and • Sample D versus Sample C, and • Sample H versus Sample G.

[0106]Ademais, os resultados da Tabela 7 indicam que a composição preferencial é 2 mols equivalentes de grupos alcoxisilano G baseados na amina comparado a 1 mol equivalente de grupo alcoxisilano G ou para pequenas moléculas não acopladas ou para pequenas moléculas acopladas, por exemplo, compara-se os resultados para a Amostra C com a Amostra A e a Amostra D com a Amostra B.[0106] Furthermore, the results in Table 7 indicate that the preferred composition is 2 moles equivalent of amine alkoxysilane G groups compared to 1 moles equivalent of alkoxysilane G group either for small unbound molecules or for small bound molecules, for example, the results are compared for Sample C with Sample A and Sample D with Sample B.

[0107]Surpreendentemente, aumentar o nível de grupos alcoxisilano G para mais de dois, por exemplo, três mols equivalentes não leva a mais melhora no desempenho da inibição de incrustação de DSP ao contrário do que se pode esperar. De fato, a adição de três equivalentes leva a um menor desempenho do que para os compostos com somente um equivalente de grupo alcoxisilano G.[0107] Surprisingly, increasing the level of alkoxysilane G groups to more than two, for example, three equivalent moles does not lead to further improvement in the performance of DSP scale inhibition, contrary to expectations. In fact, the addition of three equivalents leads to less performance than for compounds with only one equivalent of the alkoxysilane group G.

[0108]Evidência para isso está na tabela 7, comparando o desempenho de • a amostra G não acoplada versus as amostras C e A, e • a amostra H acoplada a EGDGE versus amostras D e B.[0108] Evidence for this is shown in table 7, comparing the performance of • the unbound G sample versus samples C and A, and • the H sample coupled to EGDGE versus samples D and B.

[0109]Assim, é postulado que não é somente a presença do silano que é a chave para assegurar a ligação do inibidor à semente ou núcleo de DSP para impedir mais crescimento do cristal. É possível que a presença de sítios de amina não impedida também ajude a melhorar a adsorção e inibição de incrustação. Uma separação espacial do silano foi alcançada em compostos HDA:G:E previamente descritos. A amina não impedida pode ajudar a facilitar a ligação aprimorada da pequena molécula ao cristal de semente de DSP.[0109] Thus, it is postulated that it is not only the presence of silane that is the key to ensuring the binding of the inhibitor to the seed or DSP core to prevent further crystal growth. It is possible that the presence of unimpeded amine sites also helps to improve adsorption and scaling inhibition. A spatial separation of silane was achieved in HDA: G: E compounds previously described. The unimpeded amine can help facilitate the enhanced attachment of the small molecule to the DSP seed crystal.

[0110]Evidência para isso são as diferenças relativas observadas na taxa de adsorção entre esses produtos químicos nos cristais de semente de DSP. Como um exemplo, a Tabela 8 mostra que a nova composição TEPA:G:E:EGDGE (amostra D) com razão molar 1,0:2,0:0,8:0,25 adsorve significativamente mais rápido na superfície de um cristal de semente de DSP comparado com a composição HDA:G:E (amostra 1) com razão molar 1,0:1,0:0,8. Tabela 8: Adsorção mais rápida de adutos acoplados versus produtos químicos não acoplados.

[0110] Evidence for this is the relative differences observed in the adsorption rate between these chemicals in the DSP seed crystals. As an example, Table 8 shows that the new composition TEPA: G: E: EGDGE (sample D) with a 1.0: 2.0: 0.8: 0.25 molar ratio adsorb significantly faster on the surface of a crystal of DSP seed compared to the composition HDA: G: E (sample 1) with a 1.0: 1.0: 0.8 molar ratio. Table 8: Faster adsorption of coupled adducts versus unbound chemicals.

[0111]A Tabela 9 mostra a redução contínua e a eliminação completa de formação de incrustação de DSP como uma função da dosagem aplicada da amostra D de 0 a 80 ppm como produto. Suportando ainda o aprimoramento sobre a composição não acoplada, a inibição de incrustação completa foi encontrada em dosagens entre 50 e 60 ppm comparado com 80 ppm para a amostra C (ver Tabela 4). Tabela 9: Inibição completa de DSP pela amostra D

[0111] Table 9 shows the continuous reduction and complete elimination of DSP scale formation as a function of the applied dosage of sample D from 0 to 80 ppm as a product. Supporting further improvement over the unbound composition, complete scale inhibition was found in dosages between 50 and 60 ppm compared to 80 ppm for sample C (see Table 4). Table 9: Complete DSP inhibition by sample D

[0112]As Tabelas 10 e 11 fornecem exemplos adicionais de desempenho aprimorado dos adutos A:G:E acoplados sobre as composições A:G:E não acopladas, por exemplo, comparam os resultados para as amostras E, F, H e J contra as amostras C, I, G não acopladas e a amostra 1 (da Tabela 3). Adicionalmente, essas amostras mostram como o desempenho de inibição de incrustação relativa é influenciado por mudanças sutis na razão molar dos componentes E e agente de acoplamento dioxirano nas composições. Os resultados indicam que para as composições não acopladas, a quantidade preferencial do componente E tem razão molar de aproximadamente 0,8. Entretanto, para composições com o agente de acoplamento EGDGE, a inibição de incrustação melhora com uma leve redução no componente E de aproximadamente 0,8 para aproximadamente 0,5 de razão molar quando o componente EGDGE é aumentado de uma razão molar de aproximadamente 0,25 a 0,5. Tabela 10: Vantagens de adutos [Amina:G:E]2-X acoplados versus produtos químicos Amina:G:E não acoplados como relacionado ao DSP líquido

Tabela 11: Vantagens de adutos [Amina:G:E]2-X acoplados versus produtos químicos Amina:G:E não acoplados; Exemplos Adicionais

[0112] Tables 10 and 11 provide additional examples of enhanced performance of A: G: E adducts coupled over unbound A: G: E compositions, for example, comparing the results for samples E, F, H and J against samples C, I, G unbound and sample 1 (from Table 3). Additionally, these samples show how the relative scale inhibition performance is influenced by subtle changes in the molar ratio of the E components and dioxirane coupling agent in the compositions. The results indicate that for unbound compositions, the preferred amount of component E has a molar ratio of approximately 0.8. However, for compositions with the EGDGE coupling agent, scaling inhibition improves with a slight reduction in component E from approximately 0.8 to approximately 0.5 molar ratio when the EGDGE component is increased from a molar ratio of approximately 0, 25 to 0.5. Table 10: Advantages of adducts [Amine: G: E] 2-X coupled versus chemicals Amine: G: E unbound as related to liquid DSP

Table 11: Advantages of adducts [Amine: G: E] 2-X coupled versus chemical products Amine: G: E not coupled; Additional Examples

[0113]Enquanto a invenção pode ser incorporada de muitas formas diferentes, são mostradas nos desenhos e descritos em detalhes aqui as modalidades preferenciais específicas da invenção. A presente descrição é uma exemplificação dos princípios da invenção e não é destinada a limitar a invenção às modalidades particulares ilustradas. Todas as patentes, pedidos de patentes, documentos científicos, e quaisquer outros materiais mencionados aqui são incorporados por referência. Ademais, a invenção abrange qualquer combinação possível de algumas ou todas as várias modalidades descritas aqui e incorporadas aqui.[0113] While the invention can be incorporated in many different ways, the specific preferred embodiments of the invention are shown in the drawings and described in detail here. The present description is an example of the principles of the invention and is not intended to limit the invention to the particular embodiments illustrated. All patents, patent applications, scientific documents, and any other materials mentioned here are incorporated by reference. Furthermore, the invention encompasses any possible combination of some or all of the various modalities described here and incorporated here.

[0114]A descrição acima é destinada a ser ilustrativa e não completa. Esta descrição sugere muitas variações e alternativas aos versados na técnica. Todas essas alternativas e variações são destinadas a serem incluídas dentro do escopo das reivindicações onde o termo “compreendendo” significa “incluindo, mas não limitado a”. Os familiarizados com a técnica podem reconhecer outros equivalentes às modalidades específicas descritas aqui, equivalentes que são também destinados a serem abrangidos pelas reivindicações.[0114] The description above is intended to be illustrative and not complete. This description suggests many variations and alternatives to those skilled in the art. All of these alternatives and variations are intended to be included within the scope of the claims where the term "comprising" means "including, but not limited to". Those familiar with the technique may recognize others equivalent to the specific modalities described here, equivalents that are also intended to be covered by the claims.

[0115]Todas as faixas e parâmetros descritos aqui são entendidos como abrangendo quaisquer e todas as subfaixas assumidas ou incluídas, e cada número entre os pontos extremos. Por exemplo, uma faixa determinada de “1 a 10” deveria ser considerada como incluindo quaisquer e todas as subfaixas entre (e inclusivas de) o valor mínimo de 1 e o valor máximo de 10; isto é, todas as subfaixas iniciando com um valor mínimo de 1 ou mais (por exemplo, 1 a 6,1), e terminando com um valor máximo de 10 ou menos (por exemplo, 2,3 a 9,4, 3 a 8, 4 a 7), e finalmente a cada número 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 contidos dentro da faixa.[0115] All ranges and parameters described here are understood to encompass any and all sub-ranges assumed or included, and each number between the extreme points. For example, a given range from “1 to 10” should be considered to include any and all sub-ranges between (and inclusive of) the minimum value of 1 and the maximum value of 10; that is, all sub-bands starting with a minimum value of 1 or more (for example, 1 to 6.1), and ending with a maximum value of 10 or less (for example, 2.3 to 9.4, 3 to 8, 4 to 7), and finally to each number 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 and 10 contained within the range.

[0116]Na presente descrição, as palavras “um” ou “uma” incluem tanto o singular quanto o plural. Ao contrário, qualquer referência a itens plurais deve, quando apropriado, incluir o singular.[0116] In the present description, the words "one" or "one" include both the singular and the plural. On the contrary, any reference to plural items should, where appropriate, include the singular.

[0117]A partir do anterior observa-se que numerosas modificações e variações podem ser efetuadas sem abandonar o verdadeiro espírito e escopo dos novos conceitos da presente invenção. Entende-se que nenhuma limitação com relação às modalidades específicas ilustradas ou exemplos é pretendida ou deveria ser inferido. A descrição é destinada cobrir pelas reivindicações em anexo todas tais modificações à medida que estão dentro do escopo das reivindicações.[0117] From the foregoing it is observed that numerous modifications and variations can be made without abandoning the true spirit and scope of the new concepts of the present invention. It is understood that no limitations with respect to the specific modalities illustrated or examples are intended or should be inferred. The description is intended to cover by the appended claims all such modifications as they fall within the scope of the claims.

Claims

1. Method for reducing fouling containing aluminosilicate in a Bayer process CHARACTERIZED by the fact that it comprises: adding to a Bayer process flow a composition comprising a non-polymeric molecule comprising at least three components, in which a first component of at least three components it is tetraethylenepentamine (TEPA); a second component of the at least three components is 3-glycidoxypropyltrimethyloxysilane; and a third component of the at least three components is 2-ethylhexylglycidyl ether; wherein the composition comprising the non-polymeric molecule is treated with from 0.2 mol to 0.5 mol of dioxirane coupling agent per mol of amine present in the non-polymeric molecule, the dioxirane coupling agent having the structure:

where n = 1, 2, 4 or 6.

2. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first component, the second component and the third component are present in the non-polymer molecule in a molar ratio ranging from 1.0: 1.0: 0, 5 to 1.0: 3.0: 2.0.

3. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first component, the second component and the third component are present in the non-polymer molecule in a molar ratio ranging from 1.0: 1.0: 0, 5 to 1.0: 2.0: 1.0.

4. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first component, the second component and the third component are present in the non-polymeric molecule in a molar ratio of 1.0: 2.0: 0.8.

5. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the composition is a solid.

6. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the non-polymeric molecule is isolated as a non-hydrolyzed alkoxysilane protected with methyl or ethyl ether groups.

7. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the composition is a gel, a liquid, a solid or a powder.

8. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first component, the second component, the third component and the dioxirane coupling agent are present in the composition in a molar ratio ranging from 1.0: 2, 0: 0.8: 0.25 to 1.0: 2.0: 0.5: 0.5.

9. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the composition is added to the flow of the Bayer process in an amount of 20 ppm to 80 ppm.

10. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the composition is added to the Bayer process flow in an amount of 50 ppm to 60 ppm.

11. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the non-polymeric molecule comprises 2 moles equivalent of 3-glycidoxypropyltrimethyloxysilane per 1 mole equivalent of TEPA.

12. Method for reducing fouling containing aluminosilicate in a Bayer process CHARACTERIZED by the fact that it comprises: adding to a Bayer process flow a non-polymeric molecule having the following structure:

wherein the R groups are independently selected from the group consisting of: H, alkyl, alkylamine, an inorganic salt, an organic salt, an ether and an anhydride.