BR112018013492B1

BR112018013492B1 - Composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio, método para sequestrar sulfeto de hidrogênio e uso da composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio

Info

Publication number: BR112018013492B1
Application number: BR112018013492-9A
Authority: BR
Inventors: Subramaniyam Mahesh
Original assignee: Dorf Ketal Chemicals (India) Private Limited
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2023-01-10
Also published as: PH12018550083A1; KR20180099709A; AU2016384296A1; MY184443A; US11377600B2; AU2016384296B2; AU2016384296B9; EP3400087B1; WO2017118896A1; JP2019507209A; SG11201804926RA; BR112018013492A2; CN108430603A; EP3400087A1; KR102048218B1; CA3010550C; CN108430603B; JP6586529B2; US20190010403A1; CA3010550A1

Abstract

COMPOSIÇÃO DE ADITIVO SEQUESTRANTE DE SULFETO DE HIDROGÊNIO E SEUS MÉTODOS DE USO. A presente invenção diz respeito a uma composição de aditivo para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos, em que a referida composição de aditivo compreende uma combinação de (a) glioxal e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou derivado tratado com óxido da mesma, ou uma mistura de amina terciária alifática e o derivado tratado com óxido da mesma. Em uma modalidade, a invenção também se relaciona com um método para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos e, em outra modalidade, a invenção se relaciona com um método de uso de uma composição de aditivo da presente invenção para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos. Em ainda outra modalidade, a invenção diz respeito a uma composição para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos compreendendo (A) um hidrocarboneto e (B) uma composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio da presente invenção.

Description

Campo da invenção

[001] A presente invenção diz respeito em geral a uma composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio e seus métodos de uso.

[002] Em particular, diz respeito a uma composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio que compreende uma combinação de pelo menos (a) glioxal e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática ou uma mistura destes, um método de uso destes e um método de sequestro de sulfeto de hidrogênio a partir dos hidrocarbonetos, inclusive fluxos de hidrocarbonetos.

Antecedentes da invenção

[003] A toxicidade do sulfeto de hidrogênio nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos é bem conhecida na indústria e, anualmente, são aplicados gastos e esforços consideráveis para reduzir o teor de sulfeto de hidrogênio até um nível de segurança.

[004] Em grandes instalações de produção, em geral, é mais econômico instalar um sistema de regeneração para tratar os fluxos de sulfeto de hidrogênio. Tipicamente, esses sistemas utilizam um composto usado em uma torre de absorção para entrar em contato com os fluidos produzidos e absorver de forma seletiva o sulfeto de hidrogênio e, possivelmente, outros materiais tóxicos, tais como dióxido de carbono e mercaptanos. O composto de absorção é gerado e reutilizado no sistema. Materiais típicos de absorção de sulfeto de hidrogênio incluem alcanolaminas, aminas bloqueadas e semelhantes, ou seja, compostos contendo nitrogênio. Contudo, essa abordagem não é economicamente viável para o estágio de desenvolvido de um campo ou em pequenos campos produtores.

[005] Para o estágio de desenvolvimento de um campo ou em pequenos campos produtores onde os sistemas de regeneração não são econômicos, é necessário tratar a produção de hidrocarbonetos ácidos com sequestrantes não regenerativos.

[006] A patente US n° 1.991.765 [US’765] divulgou o uso da reação de aldeído e hidrossulfeto em solução aquosa. Posteriormente, o uso de aldeídos para remover ou sequestrar sulfeto de hidrogênio foi relatado em muitas patentes. Principalmente aldeídos incluindo formaldeído ou glioxal ou formaldeído em combinação com outros aldeídos ou glioxal em combinação com outros aldeídos foram usados como agentes sequestrantes/removedores de sulfeto de hidrogênio. Na reação tipo formaldeído, a reação produz um complexo químico conhecido como formthionals (por exemplo, tritiano).

[007] Os sequestradores não regenerativos para remoção de pequenos sulfetos de hidrogênio de plantas se enquadram em quatro grupos: baseados em aldeído, baseados em óxido metálico, baseados em cáustico e outros processos.

[008] Na remoção de sulfeto de hidrogênio por sequestrantes não regenerativos, o sequestrante reage com sulfeto de hidrogênio para formar um composto não tóxico ou um composto que pode ser removido do hidrocarboneto.

[009] A patente US 4.680.127 [US’127] relatou o uso de glioxal ou glioxal em combinação com outros aldeídos em pequenas quantidades o que resultou em sequestro do sulfeto de hidrogênio.

[0010] Contudo, o principal problema deste método é que o mesmo resultou na formação de produtos solúveis em água que são estáveis apenas em pH alcalino de cerca de 9 e decompostos em pH ácido de cerca de 4,5 a 5,5.

[0011] A solução para o problema supracitado de US’127 foi fornecido pela Patente US n° 5.085.842 [US’842] que relatou uso de glioxal, mas em quantidades muito grandes de pelo menos 15% em peso, de preferência, de 25 a 45% em peso.

[0012] O problema principal com esta solução é que o glioxal precisa ser usado em quantidades muito elevadas o que também torna o processo altamente dispendioso. Um outro problema deste método é que o mesmo resulta em produtos que são propensos a serem depositados nos recipientes provocando acúmulos, significando a necessidade do uso de aditivos antideposição. Consequentemente, de acordo com o inventor da presente invenção, este método não é nem econômico tampouco industrialmente viável e conveniente.

[0013] A patente US 6.666.975 [US’975] relatou também o uso de glioxal, porém com o objetivo de fornecer um método para reduzir a emissão do odor de sulfeto de hidrogênio em que os produtos formados são solúveis em água e não voláteis. A patente US’975 não possui como objetivo solucionar o problema de deposição no tratamento de hidrocarbonetos que pode ser provocado devido aos produtos insolúveis em água formados pela utilização de glioxal em quantidades elevadas conforme relatado pela patente US’842, porém objetiva apenas evitar os problemas de manuseio de glioxal sem qualquer divulgação ou instrução sobre como conseguir o sequestro de sulfeto de hidrogênio pela redução das quantidades de glioxal, e sem confrontar o a) problema de deposição que pode ser provocado pelo uso do método da patente US’842 e b) problema de decomposição de produtos que podem ser produtos solúveis em água, mas que se decompõem em pH ácido que pode ser causado pelo uso do método da patente US’127. Mesmo a patente US’975 não discute a patente US’842 e US’127.

Necessidade da Invenção

[0014] Consequentemente, ainda existe uma necessidade de uma composição aditiva melhorada que, pelo menos, compreenda: - quantidade significativamente reduzida de glioxal, - seja necessária também em quantidade significativamente reduzida, - seja adequada para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio, nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos, - supere um ou mais dos problemas supracitados da técnica anterior, - em que a composição de aditivo seja capaz de aumentar a eficiência do sequestro de sulfeto de hidrogênio da composição da técnica anterior que consiste apenas em glioxal; e - em que a composição de aditivo seja capaz de sequestrar os compostos contendo enxofre, não apenas a temperatura ambiente, mas também em temperaturas elevadas. Problema a ser solucionado pela Invenção

[0015] Portanto, a presente invenção tem como objetivo primário a provisão de uma solução para um ou mais dos problemas industriais existentes descritos acima ao fornecer uma composição de aditivo melhorada para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos sem causar qualquer problema, em que a composição de aditivo, pelo menos, compreende: - quantidade significativamente reduzida de glioxal, - seja necessária também em quantidade significativamente reduzida, - seja adequada para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio, nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos, - supere um ou mais dos problemas supracitados da técnica anterior, - em que a composição de aditivo seja capaz de aumentar a eficiência do sequestro de sulfeto de hidrogênio da composição da técnica anterior que consiste apenas em glioxal; e - em que a composição de aditivo seja capaz de sequestrar os compostos contendo enxofre, não apenas a temperatura ambiente, mas também em temperaturas elevadas. Objetivos da Invenção

[0016] Consequentemente, o objetivo principal da presente invenção é fornecer uma composição de aditivo melhorada para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio (H2S) e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio (H2S) em hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos e que, pelo menos, reduz um ou mais dos problemas da técnica anterior discutidos acima, em que a composição de aditivo compreende: - quantidade significativamente reduzida de glioxal, - seja necessária também em quantidade significativamente reduzida, - seja adequada para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio, nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos, - supere um ou mais dos problemas supracitados da técnica anterior, - em que a composição de aditivo seja capaz de aumentar a eficiência do sequestro de sulfeto de hidrogênio da composição da técnica anterior que consiste apenas em glioxal; e - em que a composição de aditivo sequestra os compostos contendo enxofre, não apenas a temperatura ambiente, mas também em temperaturas elevadas.

[0017] É também um objetivo da presente invenção fornecer um método para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos pelo uso da composição de aditivo fornecida pelo presente método da presente invenção que compreende quantidade significativamente reduzida de glioxal, e que é usada também em quantidade significativamente reduzida de glioxal para sequestrar os compostos contendo enxofre, e em que a composição de aditivo seja capaz de aumentar a eficiência de sequestro de sulfeto de hidrogênio da composição da técnica anterior que consiste apenas em glioxal; em que a composição de aditivo sequestra os compostos contendo enxofre, não apenas a temperatura ambiente, mas também em temperaturas elevadas.

[0018] É também um objetivo da presente invenção fornecer um método para usar a composição de aditivo da presente invenção para sequestrar compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, particularmente, sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos, em que a composição de aditivo compreende quantidades significativamente reduzidas e, assim, torna a composição bem como o seu uso econômico, industrialmente viável e conveniente.

[0019] Outros objetivos e vantagens da presente invenção se tornarão mais aparentes a partir da descrição a seguir quando lida em conjunto com exemplos que não pretendem limitar o escopo da presente invenção.

Descrição das Modalidades Preferenciais da Invenção

[0020] Com o objetivo de solucionar os problemas da técnica anterior supracitados e alcançar os objetivos da invenção descritos acima, o inventor descobriu que quando um hidrocarboneto que compreende compostos contendo enxofre, incluindo sulfeto de hidrogênio e/ou mercaptanos, é tratado com uma composição de aditivo que compreende pelo menos uma combinação de: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes, o composto contendo enxofre, incluindo sulfeto de hidrogênio, é sequestrado ou removido.

[0021] Com o objetivo de solucionar os problemas da técnica anterior supracitados e alcançar os objetivos descritos da invenção descritos acima, o inventor também descobriu que o sequestro de compostos contendo enxofre é obtido quando a composição de aditivo da presente invenção compreende uma quantidade significativamente reduzida de glioxal e/ou é usada em uma quantidade significativamente reduzida.

[0022] Com o objetivo de solucionar os problemas da técnica anterior supracitados e alcançar os objetivos da invenção descritos acima, o inventor adicionalmente descobriu que a composição de aditivo da presente invenção não apenas demonstra efeitos surpreendentes e inesperados (efeito sinérgico) ao sequestrar os compostos contendo enxofre a temperatura ambiente, mas também em temperatura elevada.

[0023] Consequentemente, na modalidade principal, a presente invenção diz respeito a uma composição de aditivo para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos, em que a referida composição de aditivo compreende uma combinação de pelo menos: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes.

[0024] Consequentemente, em outra modalidade, a presente invenção diz respeito a um método para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos, em que o método compreende adicionar a composição de aditivo da presente invenção que compreende uma combinação de pelo menos: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes aos hidrocarbonetos contendo compostos com enxofre, incluindo sulfeto de hidrogênio.

[0025] Consequentemente, em ainda outra modalidade, a presente invenção diz respeito a um método de uso de uma composição de aditivo que compreende uma combinação de pelo menos: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos, em que o método compreende tratar os hidrocarbonetos contendo compostos com enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio com a composição de aditivo da presente invenção.

[0026] Consequentemente, em ainda outra modalidade, a presente invenção diz respeito a uma composição para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos, em que a referida composição compreende: (A) um hidrocarbonetos que compreende compostos com enxofre; e (B) uma composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio, em que a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio compreende uma combinação de pelo menos: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes; em que a amina terciária alifática ou o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática é conforme descrito neste documento.

[0027] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a amina terciária alifática compreende tri-isopropanolamina (TIPA).

[0028] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a amina terciária alifática compreende N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidróxietil) etileno-diamina (THEED).

[0029] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a amina terciária alifática compreende N,N,N',N' tetraquis (2-hidróxipropil) etileno-diamina (Quadrol®).

[0030] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática compreende derivado de óxido de etileno (EO) de tri-isopropanolamina (EO- TIPA).

[0031] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática compreende derivado de óxido de propileno (PO) de tri-isopropanolamina (PO- TIPA).

[0032] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática compreende derivado de óxido de etileno (EO) de trietanolamina (EO-TEA).

[0033] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática compreende derivado de óxido de propileno (PO) de trietanolamina (PO-TEA).

[0034] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a amina terciária alifática compreende tri-isopropanolamina (TIPA), N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidróxietila) etileno-diamina (THEED), N.N.N’.N’ tetraquis (2-hidróxipropil) etileno-diamina (Quadrol®) ou uma mistura destes.

[0035] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o derivado tratado com óxido da amina terciária alifática compreende derivado de óxido de etileno (EO) de tri-isopropanolamina (EO- TIPA), derivado de óxido de propileno (PO) de tri-isopropanolamina (PO-TIPA), derivado de óxido de etileno (EO) de trietanolamina (EO-TEA), derivado de óxido de propileno (PO) de trietanolamina (PO-TEA) ou uma mistura destes.

[0036] Com o objetivo de solucionar os problemas da técnica anterior supracitados e alcançar os objetivos da invenção descritos acima, o inventor descobriu ainda que quando a composição compreende trietanolamina (TEA), monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA) ou tetraetilenopentamina (TEPA), a eficiência de sequestro de sulfeto de hidrogênio do aditivo da técnica anterior é diminuída, porém não aumenta até um nível significativo para ser econômico para a indústria.

[0037] Portanto, em uma modalidade da presente invenção, a composição de aditivo da presente invenção não compreende trietanolamina (TEA), monoetanolamina (MEA), dietanolamina (DEA) e tetraetilenopentamina (TEPA).

[0038] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o hidrocarboneto compreende fluxo de hidrocarboneto que inclui óleo bruto, óleo de combustível, gás ácido, asfaltos e produtos refinados contidos em tanques de armazenamento, recipientes e tubulações.

[0039] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, os compostos contendo sulfeto de hidrogênio compreendem compostos com enxofre, ou mercaptanos, ou uma mistura destes.

[0040] De acordo ainda com outra modalidade, a presente invenção diz respeito a um método para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarboneto que compreende compostos com enxofre, em que o método compreende colocar o hidrocarboneto em contato com composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio da presente invenção conforme descrito acima.

[0041] De acordo ainda com outra modalidade, a presente invenção diz respeito a um método para usar a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarboneto que compreende compostos com enxofre, em que o método compreende adicionar ao hidrocarboneto a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio da presente invenção conforme descrito acima.

[0042] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o hidrocarboneto compreende ou inclui fluxo de hidrocarboneto que compreende ou inclui, mas não se limita a, óleo bruto, óleo de combustível, gás ácido, asfaltos e produtos refinados contidos em tanques de armazenamento, recipientes e tubulações.

[0043] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o composto contendo enxofre inclui ou compreende sulfeto de hidrogênio e mercaptanos.

[0044] Consequentemente, de acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, ao realizar o método de sequestro ou método de uso da presente composição de aditivo para sequestrar o sulfeto de hidrogênio em hidrocarboneto ou fluxo de hidrocarbonetos, a composição de aditivo sequestrante é adicionada ao hidrocarboneto ou fluxo de gás ou fluxo de hidrocarboneto em uma concentração suficiente para sequestrar de forma substancial o sulfeto de hidrogênio contido neles.

[0045] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a composição de aditivo sequestrante é adicionada em uma quantidade que varia de cerca de 0,1 a cerca de 4000 ppm, de preferência, de cerca de 1 a cerca de 3000 ppm, mais preferencialmente, de cerca de 5 a cerca de 2000 ppm em peso do hidrocarboneto ou fluxo de hidrocarboneto no método de uso da presente composição de aditivo e em um método para sequestrar compostos com enxofre nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos pelo uso da presente composição de aditivo.

[0046] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a mistura de componentes da presente invenção pode ser obtida pela mistura do componente (a) e componente (b) da presente invenção em qualquer razão de peso (ou mol).

[0047] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, o sequestro de sulfeto de hidrogênio pode ser realizado a uma temperatura adequada.

[0048] O inventor descobriu também que quando a composição de aditivo da presente invenção é usada, a mesma sequestra muito mais rapidamente os compostos contendo enxofre nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos do que o aditivo que contém apenas glioxal.

[0049] Pode-se observar que quando a mesma quantidade da composição de aditivo que consiste (apenas) em glioxal, e a presente composição de aditivo que compreende glioxal e a amina terciária alifática ou o derivado tratado com óxido de amina terciária alifática, ou uma mistura destes, foram usados para sequestrar compostos com enxofre no hidrocarboneto durante duas horas, observou-se que a eficiência percentual para sequestrar os compostos com enxofre pela presente composição de aditivo aumenta significativamente em relação ao aditivo consistindo em glioxal, o que confirma que a composição de aditivo da presente invenção também atua a uma taxa mais rápida para sequestrar os compostos com enxofre nos hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos do que o aditivo que consiste em glioxal.

[0050] A partir da descrição anterior e exemplos adequados a seguir, uma referência que é extraída deste documento, pode-se concluir que:

[0051] A eficiência de glioxal para sequestro de sulfeto de hidrogênio aumenta significativamente na adição da amina terciária alifática ou no derivado tratado com óxido de amina terciária alifática, ou uma mistura destes da presente invenção (que também pode ser mencionado como “Coaditivo” da presente invenção) ambos a temperatura ambiente e em temperatura elevada (por exemplo, a 80° C);

[0052] A melhoria na eficiência de glioxal para sequestro de sulfeto de hidrogênio é significativamente muito maior na adição do Coaditivo da presente invenção em temperatura elevada (por exemplo, a 800C) em comparação a eficiência a temperatura ambiente;

[0053] Como descrito acima, o problema principal do uso de glioxal em quantidades elevadas é que o mesmo torna o processo altamente dispendioso, industrialmente inviável e inconveniente. Além disso, o uso de quantidades elevadas de glioxal resulta em produtos insolúveis em água que são propensos a se depositarem nos recipientes e, assim, provocando a deposição. Portanto, visto que a quantidade necessária de glioxal é significativamente reduzida na composição de aditivo da presente invenção, os problemas associados à quantidade elevada de glioxal são solucionados.

[0054] De acordo com uma das modalidades preferenciais da presente invenção, a composição de aditivo sequestrante da presente invenção pode ser injetada nas tubulações no caso de estágio de desenvolvimento de um campo ou em pequenos campos produtores, ou o gás contendo sulfeto de hidrogênio pode ser passado através de uma torre de absorção em que a composição de aditivo sequestrante da presente invenção foi injetado no caso de grandes instalações de produção.

[0055] A composição de aditivo sequestrante e o método da presente invenção pode ser usado no sequestro de sulfeto de hidrogênio e mercaptanos a partir de hidrocarbonetos ou fluxos de hidrocarbonetos, incluindo óleo bruto, óleo de combustível, gás ácido, asfaltos e produtos refinados contidos em tanques de armazenamento, recipientes e tubulações.

[0056] De acordo com uma das modalidades da presente invenção, a composição de aditivo pode ser usada para sequestrar os compostos contendo enxofre, inclusive sulfeto de hidrogênio e mercaptanos a partir de óleo bruto quando estiver passando pelo dessalinizador ou sendo tratada com água doce no sistema de processamento de óleo bruto.

[0057] De acordo com uma das modalidades da presente invenção, o glioxal aditivo da técnica anterior de qualquer atividade pode ser usado na presente invenção.

[0058] O peso molecular ou peso molecular médio do aditivo pode ser medido por qualquer técnica conhecida, por exemplo, por cromatografia de permeação em gel (GPC) em Daltons.

[0059] As abreviaturas usadas no presente pedido possuem o seguinte significado: - TIPA é Tri-IsoPropanolAmina, e é Amina Terciária Alifática. Nos presentes experimentos, a TIPA utilizada é 99% pura (ativa); - THEED é Amina Terciária Alifática, seu nome químico é N,N,N’,N’-Tetraquis (2-hidróxietila) etileno-diamina ou, como alternativa, conhecida também como (2,2',2'',2'''-(1,2-Etanodi-ildinitrilo)tetraetanol); - Quadrol® é Amina Terciária Alifática e seu nome químico é: N,N,N',N' tetraquis (2-hidróxipropil) etileno-diamina; - EO-TIPA ou TIPA etoxilada é óxido de etileno (EO) derivado de TIPA que pode ser obtido pela reação de 1 mol de TIPA com pelo menos 1 mol de óxido de etileno (EO)> Por exemplo, a TIPA etoxilada pode ser obtida pela reação de 1 mol de TIPA com 1 a 50 mols de óxido de etileno (EO). O óxido de etileno de vários pesos moleculares pode ser usado para preparar o EO-TIPA para resultar no aditivo desejado de vários pesos moleculares. Por exemplo, o aditivo pode ter um peso molecular que varia de 400 a 1200 Daltons, de preferência, de 700-800 Daltons; - PO-TIPA ou TIPA propóxilada é óxido de propileno (PO) derivado de TIPA que pode ser obtido pela reação de 1 mol de TIPA com pelo menos 1 mol de óxido de propileno (PO). Por exemplo, a TIPA propoxilada pode ser obtida pela reação de 1 mol de TIPA com 1 a 50 mols de óxido de propileno (PO). O óxido de propileno de vários pesos moleculares pode ser usado para preparar o PO-TIPA para resultar no aditivo desejado de vários pesos moleculares. Por exemplo, o aditivo pode ter um peso molecular que varia de 300 a 1500 Daltons, de preferência, de 300 a 750 Daltons, de preferência, de 1100 a 1300 Daltons; - TEA é TriEtanolAmina; - EO-TEA ou TEA etoxilada é óxido de etileno (EO) derivado de TEA que pode ser obtido pela reação de 1 mol de TEA com pelo menos 1 mol de óxido de etileno (EO). Por exemplo, a TEA etoxilada pode ser obtida pela reação de 1 mol de TEA com 1 a 50 mols de óxido de etileno (EO). O óxido de etileno de vários pesos moleculares pode ser usado para preparar o EO-TEA para resultar no aditivo desejado de vários pesos moleculares. Por exemplo, o aditivo pode ter um peso molecular que varia de 400 a 1300 Daltons, de preferência, de 900-1300 Daltons, de preferência, de 1000 a 1250 Daltons; - PO-TEA ou TEA propóxilada é óxido de propileno (PO) derivado de TEA que pode ser obtido pela reação de 1 mol de TEA com pelo menos 1 mol de óxido de propileno (PO). Por exemplo, a TEA propoxilada pode ser obtida pela reação de 1 mol de TEA com 1 a 50 mols de óxido de propileno (PO). O óxido de propileno de vários pesos moleculares pode ser usado para preparar o PO-TEA para resultar no aditivo desejado de vários pesos moleculares. Por exemplo, o aditivo pode ter um peso molecular que varia de 800 a 2400 Daltons, de preferência, de 1000-2200 Daltons, de preferência, de 1000 a 2150 Daltons; - MEA é MonoEtanolAmina; - DEA é DiEtanolAmina; - TEPA é TetraEtileno PentAmina.

[0060] A presente invenção é descrita agora com o auxílio dos seguintes exemplos que não pretendem limitar o escopo da presente invenção, mas foram incorporados para ilustrar as vantagens da presente invenção e melhor modo de realizá-la. Os exemplos a seguir também demonstram a eficácia surpreendente da composição de aditivo sequestrante da presente invenção.

Exemplos

[0061] O H2S foi purgado em 100 ml de querosene até que a concentração do vapor de H2S alcançasse 2000 ppm na amostra em branco [Branco - I]. Para a solução resultante, uma dosagem do aditivo da técnica anterior e da composição de aditivo da presente invenção, conforme apresentada nas tabelas seguintes, foram adicionadas com tempo de agitação de 1 min, e as capacidades de sequestro de H2S foram medidas a temperatura ambiente (RT) e a 80°C após 2 horas. Os resultados são apresentados nas Tabelas I a VI a seguir.

[0062] Nos presentes exemplos, o glioxal usado possui 40% de atividade.

[0063] Os resultados experimentais das Tabelas I a IV confirmam que a composição da presente invenção que compreende uma combinação de pelo menos (a) glioxal e (b) amina terciária alifática, em que a amina terciária alifática compreende TIPA, EO-TIPA ou PO-TIPA é sinérgica e demonstrou efeitos surpreendentes e inesperados em relação à composição da técnica anterior que consiste apenas em glioxal.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição Consistindo em Glioxal [Composição da Técnica Anterior]

[0064] Em primeiro lugar, os dados experimentais na Tabela V acima confirmam que a eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior se deteriora em temperaturas elevadas.

[0065] Em segundo lugar, a composição da técnica anterior consistindo (apenas) em glioxal não exibe eficiência de sequestrante de H2S em altas temperaturas, pois mesmo com dosagem de 1000 ppm do mesmo foi possível obter apenas 20% de sequestro de H2S. Mesmo em temperatura elevada, apenas 70% de sequestro de H2S pode ser obtido com dosagem significativamente mais elevada de 1000 ppm.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição Consistindo em TIPA [Aditivo da Invenção, mas quando usado sozinho]

[0066] O aditivo da invenção TIPA quando usado sozinho não exibe eficiência para sequestro de H2S, pois com a dosagem de 35 ppm, o mesmo pode atingir apenas 5% de sequestro de H2S. Portanto, o aditivo da invenção per se (ou seja, quando usado sozinho) da presente invenção não é um aditivo sequestrante de H2S.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal e Monoetanol amina (MEA) [Composição Comparativa]

[0067] A composição comparativa que compreende glioxal e MEA não apresenta melhoria na eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior que consiste (apenas) em glioxal, pois mesmo com a adição de 50 ppm de MEA em 500 ppm de glioxal a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal aumentou meramente de 20% para 40% em temperatura elevada, e de 60% para 65% em temperatura baixa.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal (40%) e Dietanol amina (DEA) [Composição Comparativa]

[0068] A composição comparativa que compreende glioxal e DEA também não apresentou melhoria na eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior que consiste (apenas) em glioxal, pois mesmo com a adição de 50 ppm de DEA em 500 ppm de glioxal a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal aumentou muito marginalmente de 20% para 25% em temperatura elevada, e em temperatura inferior não apresentou nenhuma melhora, ou seja, permaneceu em 60%..

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal (40%) e Trietanol amina (TEA) [Composição Comparativa]

[0069] A composição comparativa que compreende glioxal e TEA também não apresentou melhoria na eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior que consiste (apenas) em glioxal, pois mesmo com a adição de 50 ppm de TEA em 500 ppm de glioxal a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal aumentou muito marginalmente de 20% para 25% em temperatura elevada, e em temperatura inferior apresentou melhoria muito marginal de 60% para 65%.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal e Tetraetileno pentamina (TEPA) [Composição Comparativa]

[0070] A composição comparativa que compreende glioxal e TEPA também não apresentou melhoria na eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior que consiste (apenas) em glioxal, pois mesmo com a adição de 50 ppm de TEA em 500 ppm de glioxal a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal aumentou muito marginalmente de 20% para 40% em temperatura elevada, e em temperatura inferior apresentou melhoria muito marginal de 60% para 65%.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal e TIPA [Composição da Invenção]

[0071] Descobriu-se que a combinação da presente invenção que compreende glioxal e TIPA era surpreendentemente e inesperadamente sinérgica, pois melhora a eficiência de sequestrante de H2S das composições que consistem (apenas) em glioxal a temperatura elevada de 20% para dosagem de 500 ppm a 65% ou 70% meramente na adição de 25 ou 50 ppm de TIPA para 500 ppm de glioxal. De forma semelhante, o efeito sinérgico da presente invenção também pôde ser observado mesmo em temperatura inferior, em que a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal melhora de 60% a 92% ou 95% meramente na adição de 50 ou 100 ppm de TIPA para 500 ppm de glioxal.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal e THEED [Composição da Invenção]

[0072] Descobriu-se que a combinação da presente invenção que compreende glioxal e THEED também era surpreendentemente e inesperadamente sinérgica, pois melhora a eficiência de sequestrante de H2S da composição da técnica anterior, não apenas em temperaturas mais baixas, mas também em temperaturas mais altas a partir de 20% para dosagem de 500 ppm a 70% meramente na adição de 25 ou 50 ppm de THEED a 500 ppm de glioxal, e a temperatura ambiente de 60% a 90% ou 95% meramente na adição de 25 ou 50 ppm de THEED para 500 ppm de glioxal.

Eficiência de Sequestrante de H2S da Composição compreendendo Glioxal e Quadrol® [Composição da Invenção]

[0073] Descobriu-se que a combinação da presente invenção que compreende glioxal e Quadrol era surpreendentemente e inesperadamente sinérgica, pois melhora a eficiência de sequestrante de H2S das composições que consistem (apenas) em glioxal a temperatura mais elevada de 20% para dosagem de 500 ppm a 55% meramente na adição de 50 ppm de Quadrol para 500 ppm de glioxal. De forma semelhante, o efeito sinérgico da presente invenção também pôde ser observado mesmo em temperatura inferior, em que a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal melhora de 60% a 80% na adição de 50 ppm de Quadrol para 500 ppm de glioxal.

[0074] Os dados experimentais na Tabela VI confirmam que a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal (e de TEA) melhora na adição de EO-TEA (na etoxilação de TEA).

[0075] Os dados experimentais na Tabela VI também confirmam que a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal (e de TEA) melhora na adição de PO-TEA (na propoxilação de TEA).

[0076] Os exemplos anteriores confirmam os efeitos sinérgicos, ou seja, efeitos surpreendentes e inesperados da presente invenção em relação à técnica anterior.

[0077] Portanto, os exemplos anteriores confirmam que glioxal é capaz de sequestrar H2S. No entanto, quando a presente composição que compreende uma combinação de glioxal e uma ou mais aminas terciárias alifáticas ou um ou mais derivados tratados com óxido de amina terciária alifática, ou uma mistura é utilizada, a eficiência de sequestrante de H2S de glioxal é, de forma surpreendente e inesperada, significativamente aumentada, confirmando o efeito sinérgico da composição de aditivo sequestrante da presente invenção.

[0078] As descobertas experimentas acima confirmam os efeitos e vantagens técnicas surpreendentes e inesperadas, bem como a propriedade sinérgica das composições de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio fornecidas pela presente invenção.

[0079] As descobertas supracitadas também confirmam que as composições da presente invenção possuem vantagens técnicas e efeitos surpreendentes em relação à técnica anterior e em relação a aditivos e composições.

[0080] Pode-se observar que a presente invenção foi descrita com o auxílio dos exemplos anteriores que não são destinados a limitar o escopo da presente invenção, mas são apenas ilustrativos.

[0081] Além do mais, visto que a quantidade de aditivo da técnica anterior (ou seja, glioxal) foi significativamente reduzida para atingir a eficiência de sequestrante desejada, as presentes composições são mais econômicas e amigáveis ao meio ambiente.

[0082] Pode-se observar que o termo “cerca de” conforme usado neste documento não pretende expandir o escopo da invenção reivindicada, porém foi incorporado somente para inclui erros experimentais permissíveis do campo da presente invenção.

Claims

1. COMPOSIÇÃO DE ADITIVO SEQUESTRANTE DE SULFETO DE HIDROGÊNIO para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrocarbonetos que compreende compostos contendo enxofre, caracterizada pelo fato de que a referida composição de aditivo compreende pelo menos uma combinação de: (a) glioxal; e (b) pelo menos uma amina terciária alifática ou pelo menos um derivado tratado com óxido de uma amina terciária alifática, ou uma mistura destes; em que a amina terciária alifática e o derivado tratado com óxido da mesma são selecionados do grupo que compreende: (i) tri-isopropanolamina (TIPA); (ii) N,N,N',N'-Tetraquis (2-hidróxietil) etileno-diamina (THEED); (iii) N,N,N',N' tetraquis (2-hidróxipropil) etileno-diamina; (iv) derivado de óxido de etileno (EO) de tri- isopropanolamina (EO-TIPA); (v) derivado de óxido de propileno (PO) de tri- isopropanolamina (PO-TIPA); (vi) derivado de óxido de etileno (EO) de trietanolamina (EO-TEA); (vii) derivado de óxido de propileno (PO) de trietanolamina (PO-TEA); e (viii) a mistura dos mesmos; em que a composição não compreende: (i) trietanolamina (TEA); (ii) monoetanolamina (MEA); (iii) dietanolamina (DEA); e (iv) tetraetilenopentamina (TEPA).

2. COMPOSIÇÃO DE ADITIVO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o hidrocarboneto compreende fluxo de hidrocarboneto que inclui óleo bruto, óleo de combustível, gás ácido, asfaltos e produtos refinados contidos em tanques de armazenamento, recipientes e tubulações.

3. COMPOSIÇÃO DE ADITIVO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os compostos contendo enxofre incluem sulfeto de hidrogênio, mercaptanos, ou uma mistura destes.

4. MÉTODO PARA SEQUESTRAR SULFETO DE HIDROGÊNIO em hidrocarboneto compreendendo compostos contendo enxofre, caracterizado pelo fato de que o método compreende colocar o hidrocarboneto em contato com a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio, em que a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio é conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.

5. USO DA COMPOSIÇÃO DE ADITIVO SEQUESTRANTE DE SULFETO DE HIDROGÊNIO para sequestrar sulfeto de hidrogênio em hidrogênio compreendendo compostos com enxofre, caracterizado pelo fato de que compreende adicionar ao hidrocarboneto a composição de aditivo sequestrante de sulfeto de hidrogênio da presente invenção, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 3.