BR112019001683B1

BR112019001683B1 - Método para prevenir a corrosão de metais

Info

Publication number: BR112019001683B1
Application number: BR112019001683-0A
Authority: BR
Inventors: Jasbir S. Gill; Shayan Moghadam; Thomas M. Miller
Original assignee: Ecolab Usa Inc
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2023-10-03
Also published as: AU2017301744B2; RU2019102392A3; JP2019523347A; CA3031521A1; JP7026672B2; RU2749854C2; RU2019102392A; EP3491171B1; EP3491171A1; AU2017301744A1; BR112019001683A2; US20180030000A1; US10640473B2; WO2018023048A1; MX2019001260A; CN109642331A

Abstract

trata-se de compostos e composições anticorrosão que podem ser usados em métodos para prevenir a corrosão de metais. mais especificamente, o método compreende colocar uma composição anticorrosão em contato com um sistema aquoso que esteja em contato com um metal. a composição anticorrosão compreende benzotriazóis e toliltriazóis substituídos e/ou hidrogenados.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[1] A presente invenção refere-se a compostos e composições que podem ser usados, por exemplo, em métodos para prevenir a corrosão de metais. Os métodos compreendem colocar uma quantidade eficaz de uma composição anticorrosão com um sistema aquoso em contato com um metal. As composições anticorrosão compreendem benzotriazóis e toliltriazóis substituídos e/ou hidrogenados.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[2] A corrosão de superfícies metálicas em meio aquoso tem sido um problema para setores como petróleo e gás, alimentos e bebidas, lavagem e higienização, papel e celulose, geração de energia, manufatura e utilidades. Por exemplo, é bem conhecido que durante a produção de petróleo e gás, vários componentes corrosivos tais como salmouras, ácidos orgânicos, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e micro-organismos estão presentes em várias capacidades. Essas condições adversas podem causar corrosão severa, conforme evidenciado por corrosão em superfície, fragilização e perda geral de metal. As superfícies metálicas podem ser compostas por um aço de alta liga incluindo um aço cromado, um aço de liga ferrítica, um aço inoxidável austenítico, um aço inoxidável endurecido por precipitação, um aço com alto teor de níquel, cobre e um aço carbono.

[3] Em geral, os inibidores de corrosão protegem o metal através da formação de uma camada de passivação na superfície de metal. Essa camada de passivação molha a superfície de metal, o que, por sua vez, impede o contato do metal com a natureza corrosiva dos fluidos. Tipicamente, as formulações inibidoras de corrosão contêm uma variedade de moléculas de tensoativos orgânicas alifáticas incluindo aminas, aminas quaternárias, imidazolinas, ésteres de fosfato, amidas, ácidos carboxílicos ou combinações dos mesmos. No entanto, em ambientes agressivos (por exemplo, alto teor de sal e pH ácido), a formação de uma camada de passivação na superfície de metal é reduzida e a suscetibilidade da superfície de metal à corrosão é aumentada.

[4] A mitigação de corrosão e incrustação é vantajosa em todos os sistemas à base de água ou aquosos. Na técnica anterior, a maioria dos aditivos que são comumente usados para a mitigação de corrosão e incrustação incluem fósforo, tais como ortofosfatos, polifosfatos ou fosfatos orgânicos comumente conhecidos como fosfonatos. Embora tenha havido algum sucesso atribuído às composições inibidoras de corrosão e incrustação que contêm fósforo, foi recentemente constatado que o fósforo não é favorável ao meio ambiente. Como resultado, os órgãos ambientais determinaram uma redução em seu uso ou proibiram seu uso por completo.

[5] Assim, existe a necessidade de desenvolver métodos e químicas para inibir a corrosão de superfícies metálicas expostas a ambientes adversos. Além disso, existe uma necessidade de desenvolver métodos e químicas para inibir a corrosão de superfícies metálicas sem a necessidade de fósforo ou zinco.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[6] São fornecidos compostos que podem ser usados em métodos para prevenir corrosão de metal. O método compreende colocar uma quantidade eficaz de uma composição anticorrosão com um sistema aquoso em contato com um metal. A composição anticorrosão pode compreender um alquilbenzotriazol, um alquiltoliltriazol, um alcoxibenzotriazol, um alcoxitoliltriazol, um nitrobenzotriazol, um nitrotoliltriazol, um halobenzotriazol, um halotoliltriazol, um benzotriazol hidrogenado, um ácido toliltriazol hidrogenado ou um sal dos mesmos. ou uma combinação dos mesmos. O sistema aquoso pode compreender uma salmoura e tem um pH ácido.

[7] Outros objetivos e recursos serão em parte evidentes e em parte assinalados adiante.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

[8] Devido à necessidade de evitar a corrosão de metal em ambientes agressivos, são necessárias novas composições anticorrosão que possam formar uma camada de passivação em uma superfície de metal. As composições anticorrosão de benzotriazóis e toliltriazóis substituídos e/ou hidrogenados descritas no presente documento podem proporcionar inibição de corrosão em superfícies metálicas em contato com ambientes aquosos que contêm uma elevada concentração de sal (isto é, uma salmoura) e possuem um pH ácido.

[9] Os compostos e composições podem ser usados em um método para prevenir a corrosão de metal. O método compreende colocar uma quantidade eficaz de uma composição anticorrosão com um sistema aquoso em contato com um metal. A composição anticorrosão compreende um alquilbenzotriazol, um alquiltoliltriazol, um alcoxibenzotriazol, um alcoxitoliltriazol, um nitrobenzotriazol, um nitrotoliltriazol, um halobenzotriazol, um halotoliltriazol, um benzotriazol hidrogenado, um ácido toliltriazol hidrogenado ou um sal dos mesmos ou uma combinação dos mesmos. O sistema aquoso pode compreender uma salmoura e tem um pH ácido.

[10] A composição anticorrosão não contém fósforo.

[11] O alquilbenzotriazol pode ter de 1 a 6 substituintes de alquila anexados a um átomo de nitrogênio do azol ou de um átomo de carbono do anel aromático e os substituintes de alquila podem ser grupos C1 a C12 alquila.

[12] Preferencialmente, o alquilbenzotriazol pode compreender butilbenzotriazol, pentilbenzotriazol, hexilbenzotriazol, heptilbenzotriazol, octilbenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

[13] O alquiltoliltriazol pode ter de 1 a 5 substituintes de alquila anexados a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático e os substituintes de alquila podem ser grupos C1 a C12 alquila.

[14] Preferencialmente, o alquiltoliltriazol pode compreender butiltoliltriazol, pentiltoliltriazol, hexiltoliltriazol, heptiltoliltriazol, octiltoliltriazol ou uma combinação dos mesmos.

[15] Vários alquilbenzotriazóis incluindo butilbenzotriazol, hexilbenzotriazol e heptilbenzotriazol estão comercialmente disponíveis junto à Wincom Inc., Blue Ash, Ohio.

[16] O alcoxibenzotriazol pode ter de 1 a 6 substituintes de alquila anexados a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático e os substituintes de alquila podem ser grupos C1 a C12 alquila.

[17] Preferencialmente, o alcoxibenzotriazol pode compreender butoxibenzotriazol, pentoxibenzotriazol, hexoxibenzotriazol,heptoxibenzotriazol, octoxibenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

[18] O nitrobenzotriazol pode ter o grupo nitro anexado a um ou mais átomos de carbono do anel aromático e pode ter um substituinte de alquila, alcóxi ou halo anexado a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático.

[19] Preferencialmente, o nitrobenzotriazol pode compreender 3- nitrobenzotriazol, 4-nitrobenzotriazol, 5-nitrobenzotriazol, 6-nitrobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

[20] Vários nitrobenzotriazóis podem, por exemplo, ser preparados através da reação de benzotriazol com ácido nítrico sob várias condições incluindo na presença de ácido sulfúrico.

[21] O halobenzotriazol pode ter o grupo halo anexado a um ou mais átomos de carbono do anel aromático e pode ter um substituinte de alquila, ou alcóxi anexado a um átomo de nitrogênio do azol ou um substituinte de alquila, alcóxi ou nitro anexado a um átomo de carbono do anel aromático.

[22] Preferencialmente, o halobenzotriazol pode compreender 3- halobenzotriazol, 4-halobenzotriazol, 5-halobenzotriazol, 6-halobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

[23] Mais preferencialmente, o halobenzotriazol pode compreender um fluorobenzotriazol, um clorobenzotriazol, um bromobenzotriazol, um iodobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

[24] Vários halo triazóis podem ser preparados através da reação de benzotriazol ou toliltriazol com ácido hipo-haloso e precipitando o produto halogenado com um ácido mineral.

[25] O benzotriazol hidrogenado pode ter um ou mais átomos de hidrogênio adicionais adicionados através de uma ou mais das ligações duplas do benzotriazol.

[26] O toliltriazol hidrogenado pode ter um ou mais átomos de hidrogênio adicionais adicionados através de uma ou mais das ligações duplas do toliltriazol.

[27] Vários triazóis hidrogenados incluindo toliltriazol hidrogenado estão disponíveis sob a marca comercial Wintrol® da Wincom Inc., Blue Ash, Ohio.

[28] O sistema aquoso pode ter uma condutividade de cerca de 1.000 a cerca de 100.000 microsiemens/cm, de cerca de 1.000 a cerca de 80.000 microsiemens/cm, de cerca de 1.000 a cerca de 60.000 microsiemens/cm, de cerca de 1.000 a cerca de 50.000 microsiemens/cm, de cerca de 1.000 a cerca de 30.000 microsiemens/cm, de cerca de 2.000 a cerca de 100.000 microsiemens/cm, de cerca de 2.000 a cerca de 80.000 microsiemens/cm, de cerca de 2.000 a cerca de 60.000 microsiemens/cm, de cerca de 2.000 a cerca de 50.000 microsiemens/cm, de cerca de 2.000 a cerca de 30.000 microsiemens/cm, de cerca de 5.000 a cerca de 100.000 microsiemens/cm, de cerca de 5.000 a cerca de 80.000 microsiemens/cm, de cerca de 5.000 a cerca de 60.000 microsiemens/cm, de cerca de 5.000 a cerca de 50.000 microsiemens/cm, de cerca de 5.000 a cerca de 30.000 microsiemens/cm.

[29] O sistema aquoso pode ter um pH inferior a 5, inferior a 4,5, inferior a 4, inferior a 3,5, inferior a 3, inferior a 2,5 ou inferior a 2.

[30] De preferência, o sistema aquoso pode ter um pH inferior a 3.

[31] Mais preferencialmente, o sistema aquoso pode ter um pH inferior a 2.

[32] O sistema aquoso pode ainda ser colocado em contato com um sal de uma base de nitrogênio possuindo um ânion inorgânico fluorado.

[33] O ânion inorgânico fluorado pode compreender um ânion de borato.

[34] Preferencialmente, o ânion inorgânico fluorado pode compreender tetrafluoroborato, hexafluorofosfato ou uma combinação dos mesmos.

[35] A base de nitrogênio pode ser ureia, biureto, uma alquilureia, uma alcanolamina, uma alquilamina, uma dialquilamina, uma trialquilamina, uma alquilamina, uma alquiltriamina, uma alquiltetramina, uma poliamina, uma acrilamida, uma poliacrilamida, uma vinilpirrolidona, uma polivinilpirrolidona ou uma combinação dos mesmos.

[36] De preferência, a base de nitrogênio pode compreender ureia.

[37] O sal de uma base de nitrogênio que tem um ânion inorgânico fluorado é revelado nas Patentes n° U.S. 8.389.453 e 8.796.195 e comercializado pela Nalco-Champion como produto n° EC6697A.

[38] As composições podem ter o ânion inorgânico fluorado que compreende tetrafluoroborato e a base de nitrogênio que compreende ureia e a razão molar de ureia para ácido tetraflurobórico usada para preparar o sal é de 1:3 a 5:1, 1:3 a 4:1, 1:3 a 3:1, 1:2 a 5:1, 1:2 a 4:1 ou 1:2 a 3:1. A base de nitrogênio (por exemplo, ureia) pode reagir com o ácido inorgânico fluorado (por exemplo, ácido fluorobórico) para formar o sal de uma base de nitrogênio que tem um ânion inorgânico fluorado (por exemplo, tetrafluoroborato de ureia). Contudo, as quantidades e/ou concentrações relativas do componente de ácido inorgânico fluorado e componente de base nas composições podem variar amplamente, dependendo da função desejada da composição e/ou da atividade de limpeza exigida. Como tal, as razões de peso e/ou concentrações usadas podem ser selecionadas para se obter uma composição e/ou sistema que tem as características desejadas de limpeza e saúde e segurança.

[39] O metal pode incluir aço de carbono.

[40] O metal pode estar contido dentro de um componente de equipamento.

[41] O componente de equipamento pode incluir uma caldeira, um gerador de vapor, um evaporador, um trocador de calor, uma serpentina de resfriamento, um resfriador, um feixe tubular, um tanque, um reservatório, um vaso de contenção, uma bomba, uma placa distribuidora, um sistema geotérmico, um poço de produção, um poço de injeção, um separador de vapor, uma unidade geotérmica binária, um tubo de transferência, um poço de petróleo ou um poço de injeção profunda.

[42] Preferencialmente, o componente de equipamento que usa os métodos descritos no presente documento é um evaporador, um sistema de produção de açúcar, um sistema de produção de etanol, um gerador de vapor, um sistema de recuperação térmica ou uma unidade de amaciamento de água.

[43] Mais preferencialmente, o componente de equipamento faz parte de um sistema de recuperação térmica, incluindo um sistema de drenagem por gravidade assistido por vapor ou um sistema de estimulação de vapor cíclico.

[44] O sistema aquoso pode estar a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 500°C, de cerca de 80°C a cerca de 450°C, de cerca de 80°C a cerca de 400°C, de cerca de 80°C a cerca de 350°C, de cerca de 80°C a cerca de 300°C, de cerca de 80°C a cerca de 250°C, de cerca de 80°C a cerca de 200°C, de cerca de 80°C a cerca de 150°C, de cerca de 100°C C a cerca de 500°C, de cerca de 100°C a cerca de 450°C, de cerca de 100°C a cerca de 400°C, de cerca de 100°C a cerca de 350°C, de cerca de 100°C a cerca de 300°C de cerca de 100°C a cerca de 250°C, de cerca de 100°C a cerca de 200°C, de cerca de 100°C a cerca de 150°C, de cerca de 120°C a cerca de 500°C, de cerca de 120°C a cerca de 450°C, de cerca de 120°C a cerca de 400°C, de cerca de 120°C a cerca de 350°C, de cerca de 120°C a cerca de 300°C, de cerca de 120°C a cerca de 250°C, de cerca de 120°C a cerca de 200°C, de cerca de 120°C a cerca de 150°C.

[45] O sistema aquoso pode ter uma temperatura de cerca de 120°C a cerca de 300°C e um pH inferior a 2.

[46] A composição anticorrosão pode ainda opcionalmente compreender um componente de um inibidor de corrosão adicional, um inibidor de asfalteno, um inibidor de parafina, um inibidor de incrustação, um clarificador de água, um dispersante, um inibidor de hidrato gasoso, um biocida, um modificador de pH, um tensoativo ou uma combinação dos mesmos.

[47] O componente do inibidor de anticorrosão pode compreender um inibidor de corrosão adicional. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 20% em peso, 0,1 a 10% em peso ou 0,1 a 5% em peso dos inibidores de corrosão adicionais, com base no peso total da composição anticorrosão. Uma composição anticorrosão pode compreender de 0,1 a 10 por cento em peso dos inibidores de corrosão adicionais com base no peso total da composição. A composição anticorrosão pode compreender 1,0% em peso, 1,5% em peso, 2,0% em peso, 2,5% em peso, 3,0% em peso, 3,5% em peso, 4,0% em peso, 4,5% em peso, 5,0% em peso, 5,5% em peso, 6,0% em peso, 6,5% em peso, 7,0% em peso, 7,5% em peso, 8,0% em peso, 8,5% em peso, 9,0% em peso, 9,5% em peso, 10,0% em peso, 10,5% em peso, 11,0% em peso, 11,5% em peso, 12,0% em peso, 12,5% em peso, 13,0% em peso, 13,5% em peso, 14,0% em peso, 14,5% em peso ou 15,0% em peso dos inibidores de corrosão adicionais com base no peso total da composição anticorrosão. Cada sistema pode ter seus próprios requisitos e a porcentagem em peso de um ou mais inibidores de corrosão adicionais na composição pode variar com o sistema em que é usado.

[48] O inibidor de corrosão adicional pode compreender um composto de imidazolina, um composto de amônio quaternário, um composto de piridínio ou uma combinação dos mesmos.

[49] O componente inibidor de corrosão adicional pode compreender uma imidazolina. A imidazolina pode ser, por exemplo, imidazolina derivada de uma diamina, tal como etilenodiamina (EDA), dietilenotriamina (DETA), trietileno tetra-amina (TETA) etc. e um ácido graxo de cadeia longa tal como ácido graxo de óleo alto (TOFA). A imidazolina pode ser uma imidazolina de Fórmula (I) ou um derivado de imidazolina. Derivados de imidazolina representativos incluem um composto imidazolínio de Fórmula (II) ou um composto bisquaternizado de Fórmula (III).

[50] O componente inibidor de corrosão adicional pode incluir uma imidazolina de Fórmula (I):em que R10 é um grupo C1-C20 alquila ou C1-C20 alcoxialquila; R11 é hidrogênio, C1-C6 alquila, C1-C6 hidroxialquila ou C1-C6 arilalquila; e R12 e R13 são independentemente hidrogênio ou um grupo C1-C6 alquila. De preferência, a imidazolina inclui um R10 que é a mistura de alquila típica em ácido graxo de óleo alto (TOFA), e R11, R12 e R13 são cada um hidrogênio.

[51] O componente inibidor de corrosão adicional pode incluir um composto de imidazolínio de Fórmula (II):em que R10 é um grupo C1-C20 alquila ou um C1-C20 alcoxialquila; R11 e R14 são independentemente hidrogênio, C1-C6 alquila, C1C6 hidroxialquila ou C1-C6 arilalquila; R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo C1-C6 alquila; e X- é um halogeneto (tal como cloreto, brometo ou iodeto), carbonato, sulfonato, fosfato ou o ânion de um ácido carboxílico orgânico (tal como acetato). Preferencialmente, o composto de imidazolina inclui cloreto de 1-benzil-1-(2 hidroxietil)-2-óleo alto-2 imidazolínio.

[52] O inibidor de corrosão adicional pode compreender um composto bisquaternizado com a fórmula (III):em que R1 e R2 são cada uma alquenila ou alquila de anel ou cadeia, ramificada não substituída que tem de 1 a 29 átomos de carbono, alquenila ou alquila de anel ou cadeira, ramificada parcial ou completamente fosforilada e/ou sulfurizada, oxigenada que tem de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação das mesmas; R3 e R4 são, cada um, independentemente alquenileno ou alquileno de anel ou cadeia ramificada não substituído que tem de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquenileno ou alquileno de anel ou cadeia parcial ou completamente oxigenada, sulfurada e/ou fosforilada que tem de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação dos mesmos; L1 e L2 são, cada um, independentemente ausentes, H, -COOH, -SO3H, -PO3H2, -COOR5, -CONH2, -CONHR5 ou -CON(R5)2; R5 é, cada um independentemente um grupo alquila, arila, alquilarila, alquilheteroarila, cicloalquila ou heteroarila ramificada ou não ramificada que tem de 1 a cerca de 10 átomos de carbono; n é 0 ou 1, e quando n é 0, L2 está ausente ou H; x é de 1 a cerca de 10; e y é de 1 a cerca de 5. Preferencialmente, R1 e R2 são cada um independentemente C6-C22 alquila, C8-C20 alquila, C12-C18 alquila, C16-C18 alquila ou uma combinação dos mesmos; R3 e R4 são C1-C10 alquileno, C2-C8 alquileno, C2-C6 alquileno ou C2-C3 alquileno; n é 0 ou 1; x é 2; y é 1; R3 e R4 são -C2H2; L1 é -COOH, - SO3H ou -PO3H2; e L2 é ausente, H, -COOH, -SO3H ou -PO3H2. Por exemplo, R1 e R2 podem ser derivados de uma mistura de ácidos graxos de óleo alto e são predominantemente uma mistura de C17H33 e C17H31 ou pode ser C16-C18 alquila; R3 e R4 pode ser C2, C3 alquileno, tais como -C2H2; n é 1 e L2 representa -COOH ou n é 0 e L2 é ausente ou H; x é 2; y é 1; R3 e R4 são - C2H2; e Li é -COOH.

[53] Deve ser compreendido que o número de átomos de carbon especificado para cada grupo de fórmula (III) se refere à cadeia principal de átomos de carbono e não inclui átomos de carbono que podem ser contribuídos por substituintes.

[54] O inibidor de corrosão adicional pode incluir um composto de imidazolina bisquaternizada que tem a fórmula (III) em que Ri e R2 são cada um independentemente C6-C22 alquila, C8-C20 alquila, Ci2-Ci8 alquila ou Ci6- Ci8 alquila ou uma combinação dos mesmos; R4 é Ci-Ci0 alquileno, C2-C8 alquileno, C2-C6 alquileno ou C2-C3 alquileno; x é 2; y é 1; n é 0; L1 é - COOH, -SO3H ou -PO3H2; e L2 é ausente ou H. Preferencialmente, um composto bisquaternário tem a fórmula (III) em que R1 e R2 são, cada um, independentemente C16-C18 alquila; R4 é -C2H2; x é 2; y é 1; n é 0; Li é - COOH, -SO3H ou -PO3H2 e L2 é ausente ou H.

[55] O inibidor de corrosão adicional pode ser um composto de amônio quaternário de fórmula (IV):em que R1, R2, e R3 são, independentemente, C1 a C20, alquila, R4 é metila ou benzila e X- é um halogeneto ou metossulfato.

[56] Sais quaternários de alquila, hidroxialquila, alquilarila, arilalquila ou arilamina adequados incluem aqueles sais quaternários de alquilarila, arilalquila e arilamina de fórmula [N+R5aR6aR7aR8a][X-] em que R5a, R6a, R7a e R8a contêm um a 18 átomos de carbono e X é Cl, Br ou I. Para os sais quaternários, R5a, R6a, R7a, e R8a podem ser, cada um, independentemente, alquila (por exemplo, C1-C18 alquila), hidroxialquila (por exemplo, C1-C18 hidroxialquila) e arilalquila (por exemplo, benzila). O sal de amina aromática mono ou policíclica com um halogeneto de alquila ou + 5a 6a 7a 8a - 5a 6a 7a alquilarila incluem sais da fórmula [N R R R R ][X ] em que R , R , R e R8a contêm um a 18 átomos de carbono e pelo menos um grupo arila, e X é Cl, Br ou I.

[57] Sais de amônio quaternário adequados incluem, mas sem limitação, um sal de tetrametilamônio, um sal de tetraetilamônio, um sal de tetrapropilamônio, um sal de tetrabutilamônio, um sal de tetra-hexilamônio, um sal de tetraoctilamônio, um sal de benziltrimetilamônio, um sal de benziltrietilamônio, um sal de feniltrimetilamônio, um sal de feniltrietilamônio, um sal de cetilbenzildimetilamônio, um sal de hexadeciltrimetilamônio, um sal de amônio quaternário de dimetilalquilbenzila, um sal de amônio quaternário de monometildialquilbenzila ou um sal de amônio quaternário de trialquilbenzila, em que o grupo alquila tem cerca de 6 a cerca de 24 átomos de carbono, cerca de 10 e cerca de 18 átomos de carbono, ou cerca de 12 a cerca de 16 átomos de carbono. O sal de amônio quaternário pode ser um sal de amônio quaternário de benziltrialquila, um sal de amônio quaternário de benziltrietanolamina ou um sal de amônio quaternário de benzildimetilaminoetanolamina.adicional em que R9 é um grupo alquila, um grupo arila ou um grupo arilalquila, em que os ditos grupos alquila têm de 1 a cerca de 18 átomos de carbono e X- é um halogeneto tal como cloreto, quats de piridínio benzila adicionais. Compostos exemplificativos incluem cloreto de metilpiridínio, cloreto de etilpiridínio, cloreto de propilpiridínio, cloreto de butilpiridínio, cloreto de octilpiridínio, cloreto de decilpiridínio, cloreto de laurilpiridínio, cloreto de cetilpiridínio, cloreto de benzilpiridínio e um cloreto de alquilbenzilpiridínio, de preferência em que a alquila é um grupo C1-C6 hidrocarbila. Preferencialmente, o composto de piridínio inclui cloreto de benzilpiridínio.

[58] Os componentes inibidores de corrosão adicionais podem incluir inibidores de corrosão adicionais tais como ésteres de fosfato, ácidos graxos monoméricos ou oligoméricos ou aminas alcoxiladas.

[59] O componente inibidor de corrosão adicional pode compreender um éster de fosfato. Os ésteres de mono, di e trialquila adequados, bem como os ésteres de fosfato de alquilarila e ésteres de fosfato de mono, di e trietanolamina contêm tipicamente entre 1 e cerca de 18 átomos de carbono. Ésteres de fosfato de mono, di e trialquila, ésteres de fosfato de alquilarila ou arilalquila preferenciais são aqueles preparados por reação de um álcool alifático C3-C18 com pentóxido de fósforo. O intermediário de fosfato troca seus grupos de éster por trietilfosfato, produzindo uma distribuição mais ampla de ésteres alquilfosfato.

[60] Alternativamente, o éster de fosfato pode ser preparado com mistura por adição com um diéster de alquila, uma mistura de álcoois alquílicos de baixo peso molecular ou dióis. Os álcoois alquílicos de baixo peso molecular ou dióis incluem preferencialmente C6 a C10 álcoois ou dióis. Além disso, são preferidos os ésteres de fosfato de polióis e sais do mesmo que contêm um ou mais 2 grupos de hidroxietila e ésteres de fosfato de hidroxilamina obtidos por reação de ácido polifosfórico ou pentóxido de fósforo com hidroxilaminas tais como dietanolamina ou trietanolamina.

[61] O componente inibidor de corrosão adicional pode incluir um ácido graxo monomérico ou oligomérico. Ácidos graxos monoméricos ou oligoméricos preferidos são ácidos graxos saturados ou insaturados C14-C22, bem como produtos de dímeros, trímeros e oligômeros produtos obtidos por polimerização de um ou mais de tais ácidos graxos.

[62] O componente inibidor de corrosão adicional pode compreender uma amina alcoxilada. A amina alcoxilada pode ser uma alquilamina etoxilada. A amina alcoxilada pode ser uma amina de sebo etoxilada.

[63] O componente da composição anticorrosão pode incluir um inibidor de asfalteno. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,1 a 5% em peso, ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um inibidor de asfalteno com base no peso total da composição. Inibidores de asfalteno adequados incluem, mas sem limitação, ácidos sulfônicos alifáticos; ácidos sulfônicos de alquilarila; aril sulfonatos; lignossulfonatos; resinas de alquilfenol/aldeído e resinas sulfonadas semelhantes; ésteres de poliolefina; imidas de poliolefina; ésteres de poliolefina com grupos funcionais alquila, alquilenofenila ou alquilenopiridila; amidas de poliolefina; amidas de poliolefina com grupos funcionais alquila, alquilenofenila ou alquilenopiridila; imidas de poliolefina com grupos funcionais alquila, alquilenofenila ou alquilenopiridila; copolímeros de alquenil/vinilpirrolidona; polímeros de enxerto de poliolefinas com anidrido maleico ou vinilimidazol; amidas de poliéster hiper-ramificadas; asfaltenos polialcoxilados, ácidos graxos anfóteros, sais de alquilsuccinatos, mono-oleato de sorbitano e anidrido succínico de poli-isobutileno.

[64] O componente da composição anticorrosão pode incluir um inibidor de parafina adicional. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,1 a 5% em peso, ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um inibidor adicional de parafina, com base no peso total da composição anticorrosão. Inibidores de parafina adequados incluem, porém sem limitação, modificadores de cristais de parafina e combinações de dispersante/modificador de cristal. Modificadores de cristal de parafina adequados incluem, mas sem limitação, copolímeros de acrilato de alquila, copolímeros de vinilpiridina de acrilato de alquila, copolímeros de etileno vinil acetato, copolímeros de éster de anidrido maleico, polietilenos ramificados, naftaleno, antraceno, cera microcristalina e/ou asfaltenos. Dispersantes de parafina adequados incluem, mas sem limitação, dodecilbenzenossulfonato, alquilfenóis oxialquilados e resinas alquilfenólicas oxialquiladas.

[65] O componente da composição anticorrosão pode incluir um inibidor de incrustações. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 20% em peso, de cerca de 0,5 a 10% em peso, ou de cerca de 1 a 10% em peso de um inibidor de incrustação, com base no peso total da composição anticorrosão. Inibidores de incrustação adequados incluem, mas sem limitação, fosfatos, ésteres de fosfato, ácidos fosfóricos, fosfonatos, ácidos fosfônicos, poliacrilamidas, sais de copolímero acrilamidometil propanossulfonato/ácido acrílico (AMPS/AA), copolímero maleico fosfinado (PHOS/MA) e sais de um terpolímero de ácido polimaleico/ácido acrílico/acrilamidometil propanossulfonato (PMA/AMPS).

[66] O componente da composição anticorrosão pode incluir um clarificador de água. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um clarificador de água, com base no peso total da composição anticorrosão. Os clarificantes de água adequados incluem, mas sem limitação, sais de metal inorgânico, tal como alume, cloreto de alumínio e cloridrato de alumínio, ou polímeros orgânicos, tal como polímeros à base de ácido acrílico, polímeros à base de acrilamida, aminas polimerizadas, alcanolaminas, tiocarbamatos e polímeros catiônicos, tal como cloreto de dialildimetilamônio (DADMAC).

[67] O componente da composição anticorrosão pode incluir um dispersante. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um dispersante, com base no peso total da composição anticorrosão. Dispersantes adequados incluem, porém sem limitação, ácidos fosfônicos alifáticos com 2 a 50 carbonos, tal como ácido hidroxietildifosfônico e ácidos aminoalquilfosfônicos, por exemplo, fosfonatos de poliaminometileno com 2 a 10 átomos de N, por exemplo, cada um carregando pelo menos um grupo de ácido metilenofosfônico; exemplos dos últimos são etilenodiamina tetra(metilenofosfonato), dietilenotriamina penta(metilenofosfonato) e os triamina e tetramina-polimetilenofosfonatos com 2 a 4 grupos metileno entre cada átomo N, sendo que pelo menos 2 dos números dos grupos metileno em cada fosfonato são diferentes. Outros agentes de dispersão adequados incluem lignina ou derivados de lignina, tal como lignossulfonato e ácido naftalenossulfônico e derivados.

[68] O componente da composição anticorrosão pode incluir um removedor de sulfeto de hidrogênio. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 1 a 50% em peso, de cerca de 1 a 40% em peso, de cerca de 1 a cerca de 30% em peso, de um removedor de sulfeto de hidrogênio, com base no peso total da composição anticorrosão. Removedores de sulfeto de hidrogênio adicionais adequados incluem, mas sem limitação, oxidantes (por exemplo, peróxidos inorgânicos, tais como peróxido de sódio ou dióxido de cloro), aldeídos (por exemplo, de 1 a 10 carbonos, tais como formaldeído, glioxal, glutaraldeído, acroleína ou metacroleína, triazinas (por exemplo, monoetanolamina triazina, monometilamina triazina e triazinas de aminas múltiplas ou misturas das mesmas), produtos de condensação de aminas secundária e terciária e aldeídos e produtos de condensação de álcoois de alquila e aldeídos.

[69] O componente da composição anticorrosão pode incluir um inibidor de hidrato gasoso. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 25% em peso, de cerca de 0,1 a 20% em peso, de cerca de 0,3 a 20% em peso de um inibidor de hidrato de gás, com base no peso total da composição anticorrosão. Inibidores de hidrato de gás adequados incluem, porém sem limitação, inibidores de hidrato termodinâmicos (THI), inibidores de hidrato cinético (KHI), antiaglomerados (AA). Inibidores de hidrato termodinâmicos adequados incluem, porém sem limitação, cloreto de sódio, cloreto de potássio, cloreto de cálcio, cloreto de magnésio, brometo de sódio, salmouras de formato (por exemplo, formato de potássio), polióis (tal como glicose, sacarose, frutose, maltose, lactose, gluconato, monoetilenoglicol, dietilenoglicol, trietilenoglicol, monopropilenoglicol, dipropilenoglicol, tripropilenoglicóis, tetrapropilenoglicol, monobutilenoglicol, dibutilenoglicol, tributilenoglicol, glicerol, diglicerol, triglicerol e álcoois de açúcar (por exemplo sorbitol, manitol)), metanol, propanol, etanol, éteres de glicol (por exemplo, dietilenoglicol monometiléter, etilenoglicol monobutiléter) e alquila ou ésteres cíclicos de álcoois (tais como lactato de etila, lactato de butila, benzoato de metiletila).

[70] O componente da composição anticorrosão pode incluir um inibidor de hidrato cinético. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 5 a 30% em peso, de cerca de 5 a 25% em peso. de cerca de 10 a 25% em peso de um inibidor de hidrato cinético, com base no peso total da composição anticorrosão. Inibidores de hidrato cinéticos adequados e antiaglomerados incluem, mas sem limitação, polímeros e copolímeros, polissacarídeos (tais como hidroxietilcelulose (HEC), carboximetilcelulose (CMC), amido, derivados de amido e xantana), lactamas (tais como polivinilcaprolactama, polivinil-lactama), pirrolidonas (tal como polivinilpirrolidona de vários pesos moleculares), tensoativos (tais como sais de ácido graxo, álcoois etoxilados, álcoois propoxilados, ésteres de sorbitano, ésteres de sorbitano etoxilados, ésteres de poliglicerol de ácidos graxos, alquilglicosídeos, alquilpoliglicosídeos, alquilsulfatos, alquilsulfonatos, sulfonatos de éster alquílico, sulfonatos aromáticos de alquila, alquil betaína, alquil amido betaínas), dispersantes à base de hidrocarboneto (tal como lignossulfonatos, iminodissuccinatos, poliaspartatos), aminoácidos e proteínas.

[71] O componente da composição anticorrosão pode incluir um biocida. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um biocida, com base no peso total da composição. Biocidas adequados incluem, porém sem limitação, biocidas oxidantes e não oxidantes. Biocidas não oxidantes adequados incluem, por exemplo, aldeídos (por exemplo, formaldeído, glutaraldeído e acroleína), compostos do tipo amina (por exemplo, compostos de amina quaternária e cocodiamina), compostos halogenados (por exemplo, 2 bromo-2 nitropropano-3-diol (Bronopol) e 2-2- dibromo-3-nitrilopropionamida (DBNPA)), compostos de enxofre (por exemplo, isotiazolona, carbamatos e metronidazol) e sais de fosfônio quaternários (por exemplo, sulfato de tetracis(hidroximetil)-fosfônio (THPS)). Biocidas oxidantes adequados incluem, por exemplo, hipoclorito de sódio, ácidos tricloroisocianúricos, ácido dicloroisocianúrico, hipoclorito de cálcio, hipoclorito de lítio, hidantoínas cloradas, hipobromito de sódio estabilizado, brometo de sódio ativado, hidantoínas bromadas, dióxido de cloro, ozônio e peróxidos.

[72] O componente da composição anticorrosão pode incluir um modificador de pH. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 20% em peso, de cerca de 0,5 a 10% em peso ou de cerca de 0,5 a 5% em peso de um modificador de pH, com base no peso total da composição anticorrosão. Modificadores de pH adequados incluem, porém sem limitação, hidróxidos alcalinos, carbonatos alcalinos, bicarbonatos alcalinos, hidróxidos de metais alcalinoterrosos, carbonatos de metais alcalinoterrosos, bicarbonatos de metais alcalinoterrosos e misturas ou combinações dos mesmos. Modificadores de pH exemplificativos incluem hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de cálcio, óxido de cálcio, carbonato de sódio, carbonato de potássio, bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio, óxido de magnésio e hidróxido de magnésio.

[73] O componente da composição anticorrosão pode incluir um tensoativo. A composição anticorrosão pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso ou de cerca de 0,5 a 4% em peso de um tensoativo, com base no peso total da composição anticorrosão. Tensoativos adequados incluem, porém sem limitação, tensoativos aniônicos e tensoativos não iônicos. Tensoativos aniônicos incluem sulfonatos de alquilarila, sulfonatos de olefina, sulfonatos de parafina, sulfonatos de álcool, sulfatos de éter de álcool, alquilcarboxilatos e alquiletercarboxilatos, e ésteres de fosfato de alquila e alquila etoxilada e sulfossuccinatos e sulfosuccinamatos de monoalquila e dialquila. Tensoativos não iônicos incluem alcoxilatos de álcool, alcoxilatos de alquilfenol, copolímeros em bloco de etileno, óxidos de propileno e butileno, óxidos de alquildimetilamina, óxidos de alquil-bis(2-hidroxietil) amina, óxidos de alquilamidopropildimetilamina, óxidos de alquilamidopropil-bis(2- hidroxietil) amina, alquilpoliglicosídeos, glicerídeos polialcoxilados, ésteres de sorbitano e ésteres de sorbitano polialcoxilados e ésteres e diésteres de alcoilpolietilenoglicol. Também estão incluídas betaínas e sultanos, tensoativos anfotéricos, tal como alquil anfoacetatos anfodiacetatos, alquil anfopropionatos e anfodipropionatos e alquiliminodiproprionato.

[74] As composições inibidoras de parafina podem ainda incluir agentes funcionais adicionais ou aditivos que proporcionam uma propriedade benéfica. Por exemplo, agentes adicionais ou aditivos podem ser sequestrantes, solubilizantes, lubrificantes, tampões, agentes de limpeza, auxiliares de enxágue, conservantes, aglutinantes, espessantes ou outros modificadores de viscosidade, auxiliares de processamento, transportadores, agentes condicionadores de água, inibidores de espuma ou geradores de espuma agentes ou sistemas, agentes melhoradores estéticos (isto corantes, odorantes, perfumes) ou outros aditivos adequados para formulação com uma composição inibidora de corrosão e misturas dos mesmos. Agentes ou aditivos adicionais irão variar de acordo com a composição inibidora de corrosão particular a ser fabricada e seu uso pretendido conforme um indivíduo versado na técnica observará.

[75] Alternativamente, a composição anticorrosão pode não conter nenhum dos agentes ou aditivos adicionais.

[76] Composições de anticorrosão podem ainda incluir agentes funcionais adicionais ou aditivos que proporcionam uma propriedade benéfica. A quantidade de um agente ou aditivo adicional, quando presentes, irá variar de acordo com a composição particular a ser fabricada e seu uso pretendido conforme um indivíduo versado na técnica observará.

[77] As composições podem ser preparadas com a combinação dos componentes conforme descrito acima.

[78] As composições podem ser usadas para reduzir, inibir ou prevenir a corrosão de uma superfície metálica usada na recuperação, transporte, refino ou armazenamento de um fluido de hidrocarboneto que contém enxofre elementar ou polissulfeto. O método compreende colocar qualquer das composições descritas no presente documento em contato com a superfície de metal para reduzir, inibir ou prevenir a corrosão da superfície de metal.

[79] As composições podem ser usadas em qualquer indústria onde seja desejável inibir a corrosão a partir de uma superfície metálica que entra em contato com água salgada ou salmoura.

[80] As composições podem ser usadas em sistemas de água, condensado, óleo e sistemas de gás ou uma combinação dos mesmos. As composições podem ser aplicadas a um gás ou líquido produzido ou usado na produção, transporte, armazenamento e/ou separação de óleo bruto ou gás natural. As composições podem ser aplicadas a uma corrente de gás usada ou produzida em um processo de queima de carvão, tal como uma usina de energia de queima de carvão.

[81] Adicionalmente, as composições podem ser aplicadas a um gás ou líquido produzido ou usado em processo de água residual, uma fazenda, um abatedouro, um aterro, uma usina de água residual municipal, um processo de carvão de coqueificação ou um processo de biocombustível.

[82] As composições são úteis para a inibição da corrosão em um recipiente, uma instalação de processamento ou um equipamento usado nas indústrias de serviço alimentício ou processamento de alimentos. As composições têm um valor particular para uso com materiais e equipamentos de embalagem de alimentos e especialmente para embalagem asséptica fria ou quente. Exemplos de instalações de processo em que as composições podem ser empregadas incluem uma linha de laticínios, um sistema de fermentação contínua, uma linha de processamento de alimentos (por exemplo, um sistema alimentício bombeável, linha de bebidas bombeáveis, uma máquina de lavar louça, uma máquina de lavar louça de baixa temperatura, louça, uma lavadora de garrafas, um resfriador de garrafas, um aquecedor, uma terceira lavadora), equipamentos de processamento (por exemplo, um tanque, uma cuba, uma linha, uma bomba, uma mangueira ou equipamento de processamento de laticínios). As composições também podem ser usadas em um veículo de transporte.

[83] Adicionalmente, as composições podem ser usadas para inibir a corrosão em um tanque, uma linha, uma bomba ou outro equipamento usado para a fabricação e armazenamento de materiais de refrigerantes e no engarrafamento ou um recipiente para as bebidas.

[84] As composições podem também ser usadas no equipamento ou em outros equipamentos industriais e em outras correntes de processos industriais tais como um aquecedor, uma torre de arrefecimento, uma caldeira, uma água de retorta, uma água de enxágue, uma água de lavagem de embalagem asséptica e semelhantes.

[85] Além disso, as composições podem ser usadas para tartar superfícies em águas recreativas tais como em uma piscina, um spa, um canal recreativo, um toboágua, uma fonte e similares.

[86] As composições podem ser usadas para inibir a corrosão de uma superfície de metal colocada em contato com um limpador para superfícies encontradas em aplicações de zeladoria ou manutenção doméstica, equipamentos de processamento de alimentos, aplicações de usina ou aplicações de lavanderia. Por exemplo, a corrosão de lavadoras, tais como lavadora em túnel para lavagem de têxteis, pode ser inibida de acordo com os métodos revelados no presente documento.

[87] As composições podem ser usadas ou aplicadas em combinação com um prato de baixa temperatura ou um detergente final para lavagem de louça, um produto para limpeza de vasos sanitários ou um branqueador para roupa.

DEFINIÇÕES

[88] A menos que indicado de outro modo, um grupo alquila conforme descrito no presente documento sozinho ou como parte de outro grupo é um substituinte de hidrocarboneto monovalente saturado linear opcionalmente substituído que contém de um a trinta átomos de carbono e, preferencialmente, um a trinta átomos de carbono na cadeia principal ou um a vinte átomos de carbono na cadeia principal ou um substituinte de hidrocarboneto monovalente saturado ramificado opcionalmente substituído que contém três a trinta átomos de carbono e, preferencialmente, três a vinte átomos de carbono na cadeia principal. Exemplos de grupos alquila não substituídos incluem metila, etila, n-propila, i-propila, n-butila, i-butila, s- butila, t-butila, n-pentila, i-pentila, s-pentila, t-pentila e similares.

[89] O termo “substituída”, como em “alquila substituída” e similares, significa que no grupo em questão (isto é, a alquila, alquenila ou outro grupo que segue o termo), pelo menos um átomo de hidrogênio anexado a um átomo de carbono é substituído por um ou mais grupos substituintes, tal como hidróxi (-OH), alquiltio, fosfino, amido (-CON(RA)(RB), em que RA e RB são independentemente hidrogênio, alquila ou arila), amino(-N(RA)(RB), em que RA e RB são independentemente hidrogênio, alquila ou arila), halo (fluoro, cloro, bromo ou iodo), silila, nitro (-NO2), um éter (-ORA em que RA é alquila ou arila), um éster (-OC(O)RA em que RA é alquila ou arila), ceto (- C(O)RA em que RA é alquila ou arila), heterociclo e similares. Quando o termo “substituído” introduz uma lista de possíveis grupos substituídos, pretende-se que o termo se aplique a todo membro daquele grupo. Isto é, a frase “alquila ou arila opcionalmente substituída” será interpretado como “alquila opcionalmente substituída ou arila opcionalmente substituída”.

[90] O termo “arila”, conforme usado no presente documento, sozinho ou como parte de outro grupo, denota um radical hidrocarboneto aromático monovalente opcionalmente substituído, preferencialmente um grupo monocíclico ou bicíclico monovalente que o contém de 6 a 12 carbonos na porção de anel, tal como fenila, bifenila, naftila, fenila substituída, bifenila substituída ou naftila substituída. Fenila e fenila substituída são os grupos arila preferenciais. O termo “arila” também inclui heteroarila.

[91] O termo “halo” ou “halogênio”, conforme usado no presente documento, se refere a um radical fluoro, cloro, bromo ou iodo.

[92] O termo “hidrogenado”, conforme usado no presente documento, se refere à adição de um ou mais átomos de hidrogênio através de uma ou mais ligações duplas.

[93] O termo “fósforo” pretende incluir não apenas fósforo, mas também aditivos que contêm fósforo, derivados de fósforo, etc. Em outros aspectos, as composições não incluem nenhum fósforo.

[94] Tendo descrito a invenção em detalhes, ficará evidente que modificações e variações são possíveis sem afastamento do escopo da invenção definido nas reivindicações anexas.

EXEMPLOS

[95] Os exemplos não limitantes a seguir são fornecidos para ilustrar ainda mais a presente invenção.

EXEMPLO 1: TESTES DE PERDA DE PESO

[96] Uma alíquota (400 ml) de 15% em peso de um anion inorgânico fluorado (comercialmente disponível junto à Nalco Champion como Produto N° EC6697A) foi colocado em um reator Parr revestido com vidro de 600 ml. Um inibidor de corrosão, butil-benzotriazol, tolil triazol clorado, ou uma mescla de butil benzotriazol, tolil triazol hidrogenado e benzotriazol foram adicionados em quantidades variáveis no reator Parr, consultar a Tabela 1. Para simular condições subterrâneas, foram adicionados 120 mg/l de cálcio como íons de cálcio (e contraíons de cloreto) e 2.000 mg/l de cloreto como íons de cloreto (com contraíons de sódio). Dois corpos de aço de baixo carbono pré-ponderados com aproximadamente 75 x 13 x 1,5 mm foram suspensos no fluido. O reator foi fechado e a câmara foi purgada suavemente com nitrogênio durante cinco minutos. O reator foi aquecido a 130°C durante 47 horas e depois resfriado à temperatura ambiente. Uma vez que o reator retornou à temperatura ambiente, os corpos de aço de baixo carbono foram removidos, enxaguados com água deionizada e pesados. A perda de peso foi calculada com a subtração do peso final do pré-peso.

[97] A taxa de corrosão foi determinada com o uso da seguinte equação:Taxa de Corrosão = (K«W) / (/VTO)

[98] em que K é uma constante 87,63 μni^li^cm '•ano 1 (3,45 x 106 niils<]^cni '•ano 1); W é perda de massa em gramas; A é a área em cm2; e T é o tempo de exposição em horas; e D é densidade em g/cm3.

[99] Os resultados dos testes de perda de peso estão listados na Tabela 1.TABELA 1. INIBIÇÃO DE CORROSÃO COM O USO DE BUTILBENZOTRIAZOL

EXEMPLO 2: TESTES DE CORROSÃO

[100] Testes de corrosão foram realizados com o uso de potenciostato (Gamry Instruments, Warminster, PA) equipado com um aço de carbono (C1010) eletrodo com dimensões de 1,27 cm (0,5 pol) de comprimento e 1,27 cm (0,5 pol) de diâmetro externo (5 cm2). O eletrodo foi montado em um rotador PINE e imerso em água. O rotador foi girado a 600 rpm para simular uma taxa de fluxo de 91 a 152 cm (3 a 5 pés) por segundo. O potenciostato conectado ao rotador tem capacidade para alterar o potencial do metal em um ajuste controlado e mede a corrente em função do potencial aplicado. O teste foi realizado por 48 horas.

[101] O eletrodo foi polarizado a ± 10 mV durante esses testes. A polarização foi relativa ao potencial medido quando não havia fluxo de corrente através da amostra, o que é chamado de Potencial de Circuito Aberto (OCP).

[102] Como o potencial do eletrodo de aço de carbono mudou, uma corrente foi induzida a fluir entre o eletrodo de trabalho (aço de carbono) e contraeletrodos. A resistência do aço de carbono à polarização foi constatada tomando a inclinação da curva de corrente VERSUS potencial. Essa resistência foi então usada para revelar a taxa de corrosão do material com o uso da equação de Stern-Geary.

[103] Agentes incluindo toliltriazol halogenado, benzotriazol halogenado, benzotriazol de butila, triazol hidrogenado e mesclas dos mesmos podem ser submetidos a testes de corrosão semelhantes. Em alguns casos, uma mescla de dispersantes incluindo ácido polimaleico e um copolímero de ácido acrílico e ácido t-butilsulfônico acrilamida (ATBS) foi doseado em uma água sintética com composição na Tabela 2, a 11 ppm ou 22 ppm. O padrão 13 de água foi preparado com a combinação de 208,5 g de CaCl2.2H2O, 174,8 g de MgSO4.7H2O, 174,9 g de NaHCO3 e 400 ppm de íons de cloreto a partir de NaCl em 946 litros (250 galões) de água.TABELA 2. COMPOSIÇÃO DE ÁGUA

[104] O teste de corrosão foi realizado a 50°C em água padrão 13. Além disso, foram adicionados 400 ppm de Cl como NaCl para tornar a água mais corrosiva que a água padrão 13.TABELA 3. ESTUDO DE CORROSÃO COM O USO DE TOLILTRIAZOL HALOGENADO E 3DT138

[105] Ao introduzir elementos da presente invenção ou da modalidade (ou modalidades) preferencial da mesma, os artigos “um”, “uma”, “o/a” e “dito(a)” se destinam a significar que há um ou mais dos elementos. Os termos “que compreende”, “que inclui” e “que tem” se destinam a ser inclusivos e significam que pode haver elementos adicionais além dos outros elementos listados.

[106] Em vista disso, será visto que os vários objetivos da invenção são atingidos e outros resultados vantajosos são alcançados.

[107] Como várias mudanças poderiam ser feitas nas composições acima e nos processos sem afastamento do escopo da invenção, pretende-se que toda a matéria contida na descrição acima seja interpretada como ilustrativa e não em um sentido limitador.

Claims

1. Método para prevenir a corrosão de metais, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende colocar uma quantidade eficaz de uma composição anticorrosão em contato com um sistema aquoso que esteja em contato com um metal, a composição anticorrosão compreendendo um alquilbenzotriazol, um alquiltoliltriazol, um alcoxibenzotriazol, um alcoxitoliltriazol, um nitrobenzotriazol, um nitrotoliltriazol, um halobenzotriazol, um halotoliltriazol, um benzotriazol hidrogenado, um toliltriazol hidrogenado, um ácido ou um sal dos mesmos ou uma combinação dos mesmos, em que o sistema aquoso compreende uma salmoura e tem um pH menor que 3 e o alquilbenzotriazol é butilbenzotriazol pentilbenzotriazol, hexilbenzotriazol, heptilbenzotriazol octilbenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição anticorrosão é isenta de fósforo.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alquiltoliltriazol é butiltoliltriazol, pentiltoliltriazol, hexiltoliltriazol, heptiltoliltriazol, octiltoliltriazol ou uma combinação dos mesmos; o alcoxibenzotriazol é butoxibenzotriazol, pentoxibenzotriazol, hexoxibenzotriazol, heptoxibenzotriazol, octoxibenzotriazol ou uma combinação dos mesmos; o nitrobenzotriazol é 3- nitrobenzotriazol, 4-nitrobenzotriazol, 5-nitrobenzotriazol, 6-nitrobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos, e o halobenzotriazol é 3-halobenzotriazol, 4-halobenzotriazol, 5-halobenzotriazol, 6-halobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alquiltoliltriazol tem de 1 a 5 substituintes de alquila anexados a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático e os substituintes de alquila são grupos C1 a C12 alquila.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alcoxibenzotriazol tem de 1 a 6 substituintes de alquila anexados a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático e os substituintes de alquila são grupos C1 a C12 alquila.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nitrobenzotriazol tem o grupo nitro anexado a um ou mais átomos de carbono do anel aromático e tem um substituinte de alquila, alcóxi ou halo anexado a um átomo de nitrogênio do azol ou a um átomo de carbono do anel aromático.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o halobenzotriazol tem o grupo halo anexado a um ou mais átomos de carbono do anel aromático e tem um substituinte de alquila, ou alcóxi anexado a um átomo de nitrogênio do azol ou um substituinte de alquila, alcóxi ou nitro anexado a um átomo de carbono do anel aromático.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o halobenzotriazol é 3-halobenzotriazol, 4-halobenzotriazol, 5-halobenzotriazol, 6-halobenzotriazol ou uma combinação dos mesmos.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o benzotriazol hidrogenado tem um ou mais átomos de hidrogênio adicionais adicionados através de uma ou mais das ligações duplas do benzotriazol e o toliltriazol hidrogenado tem um ou mais átomos de hidrogênio adicionais adicionados através de uma ou mais das ligações duplas do toliltriazol.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso tem uma condutividade de 2.000 a 100.000 microsiemens/cm.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso é adicionalmente colocado em contato com um sal de uma base de nitrogênio possuindo um ânion inorgânico fluorado.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso tem um pH de menos que 2.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso possui uma temperatura entre 80°C e 400°C.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso possui uma temperatura entre 120°C até 300°C.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a base de nitrogênio é ureia, biureto, uma alquilureia, uma alcanolamina, uma alquilamina, uma dialquilamina, uma trialquilamina, uma alquildiamina, uma alquiltriamina, uma alquiltetramina, uma poliamina, uma acrilamida, uma poliacrilamida, uma vinilpirrolidona, uma polivinilpirrolidona ou uma combinação dos mesmos.

16. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o ânion inorgânico fluoro compreende tetrafluoroborato e a base de nitrogênio compreende ureia e a razão molar de ureia em relação ao ácido tetraflurobórico usado para preparar o sal é de 1:3 a 3:1.

17. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 11, caracterizado pelo fato de que o metal compreende aço de carbono.

18. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 11, caracterizado pelo fato de que o metal está contido em uma peça de equipamento, e a peça de equipamento é caldeira, um gerador de vapor, um evaporador, um trocador de calor, uma serpentina de resfriamento, um resfriador, um feixe tubular, um tanque, um reservatório, um vaso de contenção, uma bomba, uma placa distribuidora, um sistema geotérmico, um poço de produção, um poço de injeção, um separador de vapor, uma unidade geotérmica binária, um tubo de transferência, um poço de petróleo ou um poço de injeção profunda.