BR112019011040A2 - composição, método de inibição, e, utilização da composição. - Google Patents

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Abstract

trata-se de uma composição para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos em aplicações de óleo e gás. a composição compreende um dissolvedor de sulfeto de ferro, um solvente orgânico e um inibidor de corrosão.

Description

COMPOSIÇÃO, MÉTODO DE INIBIÇÃO, E, UTILIZAÇÃO DA COMPOSIÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO [001] Composições de inibidor de agentes de limpeza/corrosão são fornecidas, e mais particularmente composições para remoção de depósitos à base de hidrocarboneto de campo petrolífero e sulfeto de ferro de equipamentos e para fornecer proteção ao equipamento contra fluidos e gases corrosivos.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] À medida que os campos de petróleo envelhecem, a quantidade de óleo produzido diminui e a quantidade de água produzida com o óleo aumenta. Esta água é normalmente descartada ou injetada de volta na formação para manter a pressão do reservatório. O processo de separação é eficiente, mas não perfeito, e uma pequena fração de óleo e outros detritos pode estar presente após os fluidos passarem pelo equipamento de separação. Essa fração residual de óleo no carreamento de água pode causar problemas significativos à medida que o campo envelhece. Os campos podem produzir até 1.000.000 de barris de água por dia. O óleo residual e outras partículas, como parafina, asfaltenos, sulfeto de ferro e biomassa podem se acumular nos equipamentos e tubulação de separação. Esta forma de deposição é referida na indústria como schmoo. Se não for tratada, essa forma de deposição pode obstruir as linhas, o que pode levar à perda de receita e/ou falha do equipamento e, além disso, pode resultar em baixas. Devido às linhas que não podem ser mecanicamente limpas, é necessária uma solução química que possa ser injetada no sistema para manter o controle da deposição nas linhas.
[003] Os fluidos produzidos na indústria de óleo e gás podem ser bastante corrosivos para a infraestrutura pela qual são produzidos. Esta corrosão interna de tubulações e equipamentos de produção é comumente tratada com inibidores químicos de corrosão. Os inibidores de corrosão
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2/40 funcionam principalmente pela formação de películas protetoras nas superfícies da infraestrutura. Isso cria uma barreira protetora contra os fluidos corrosivos. Se a deposição de schmoo descrita acima estiver presente nas superfícies internas, ela não permitirá que o inibidor de corrosão dosado revista e proteja efetivamente o equipamento.
[004] Schmoo é uma mistura complexa de compostos inorgânicos, como areia e sulfeto de ferro, e compostos orgânicos, como asfaltenos e petróleo bruto. O controle e a prevenção do schmoo são difíceis. Os depósitos de Schmoo são pegajosos e difíceis de limpar, particularmente perto de soldas. Atualmente, produtos de limpeza disponíveis comercialmente para remover schmoo de equipamentos usados em aplicações de óleo e gás ajudam na remoção da deposição orgânica, mas são menos eficazes contra a deposição inorgânica, especialmente sulfeto de ferro. Os produtos de limpeza convencionais podem dispersar o sulfeto de ferro, mas são relativamente ineficazes na inibição ou dissolução do sulfeto de ferro, fornecendo apenas uma capacidade de limpeza limitada. Os produtos de limpeza convencionais também podem ser ácidos e, portanto, incompatíveis com a metalurgia dos sistemas projetados para o tratamento.
[005] O que é necessário é um meio de remover quimicamente e impedir que o schmoo se deposite nas superfícies internas do equipamento de produção, ao mesmo tempo que inibe a corrosão para ajudar a manter a integridade do equipamento.
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] E fornecida uma composição para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos em aplicações de óleo e gás. A composição compreende um dissolvedor de sulfeto de ferro, um solvente orgânico e um inibidor de corrosão. O dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido alárico, ácido altárico, ácido altrárico, ácido altrônico, ácido arabinárico, ácido arabinônico, ácido dihomocítrico, ácido fruturônico,
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3/40 ácido fucônico, ácido galactárico, ácido galactônico, ácido galacturônico, ácido glucárico, ácido glicoheptônico, ácido glucônico, ácido glucurônico, ácido gulônico, ácido homocítrico, ácido homoisocítrico, ácido idárico, ácido idônico, ácido idurônico, ácido isocítrico, ácido mannárico, ácido mannônico, ácido octulosônico, ácido ramnônico, ácido ribônico, ácido tagaturônico, ácido xilônico ou ácido xilurônico, ou um sal ou derivado do mesmo, ou uma combinação destes. De um modo preferido, o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido glucônico ou um sal do mesmo, ácido glicárico ou um sal ou derivado do mesmo, ou uma sua combinação. Mais preferivelmente, o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, gluconato de amônio, gluconato de potássio, gluconato de lítio, gluconato de magnésio, gluconato de cálcio, gluconato de césio, ácido glucônico, glucarato de sódio, glucarato de amônio, glucarato de potássio, glucarato de lítio, glucarato de magnésio, glucarato de cálcio, glucarato de césio, ácido glucárico ou uma combinação destes.
[007] Os derivados dos ácidos descritos acima podem ser, por exemplo, aldeído, desidro, desoxi, eritro, ceto, alquila inferior (por exemplo, metila, etila, propila), oxo ou treo, do ácido ou do seu sal.
[008] De preferência, o solvente orgânico compreende um álcool, um hidrocarboneto, uma cetona, um éter, um alquileno-glicol, um éter de glicol, uma amida, uma nitrila, um sulfóxido, um éster, um poliol, ou uma combinação dos mesmos. Por exemplo, o solvente orgânico pode compreender metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-etil-hexanol, hexanol, octanol, decanol, 2-butoxietanol, metileno glicol, etilenoglicol, 1,2propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, éter monometílico de dietilenoglicol, éter monoetilico de dietilenoglicol, éter monobutilico de etilenoglicol, éter dibutilico de etileno glicol, pentano, hexano, ciclo-hexano, metilciclo-hexano, heptano, decano, dodecano, diesel, tolueno, xileno, nafta aromática pesada, ciclohexanona, diisobutilcetona, éter dietílico, carbonato de propileno, N
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4/40 metilpirrolidinona, Ν,Ν-dimetilformamida, glicerina, ou uma sua combinação.
[009]
A composição pode compreender água como um solvente adicional.
[0010]
O inibidor de corrosão pode compreender um composto de imidazolina, um composto de amônio quaternário, um composto de piridínio ou uma combinação dos mesmos. De preferência, o inibidor de corrosão compreende um ou mais dos seguintes compostos de imidazolina:
(A) uma imidazolina da Fórmula (I):
R12 R11
N em que
R10 é um grupo C1-C20 alquila ou C1-C20, alcoxialquila;
R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo CiC6 alquila,
R11 e R14 s independentemente hidrogênio, Ci-Có alquila, C
C6 hidroxialquila, ou Ci-Có, arilalquila; e
X’ é um halogeneto, carbonato, sulfonato, fosfato ou um ânion de um ácido carboxílico orgânico;
ou um tautômero do mesmo;
(B) um sal de imidazolínio de fórmula (II):
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5/40
R14 (Π) em que
R10 é um grupo C1-C20 alquila ou C1-C20, alcoxialquila;
R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo CiC6 alquila,
R11 e R14 s independentemente hidrogênio, Ci-Có alquila, CiC6 hidroxialquila, ou Ci-Có, arilalquila; e
X’ é um halogeneto, carbonato, sulfonato, fosfato ou um ânion de um ácido carboxílico orgânico;
ou um tautômero do mesmo;
(C) um composto de imidazolina bis-quaternizado da Fórmula (III):
(CH2)y (III) em que:
Ri e R2 são, cada um, independentemente, alquila ou alcenila de cadeia ou anel ramificada não substituída, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquila ou alcenila, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
R3 e R4 são, cada um, independentemente, alquileno ou
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6/40 alquenileno de cadeia ou anel ramificado não substituído, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquileno ou alquenileno, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
Li e L2 estão cada um independentemente ausentes ou são H, COOH, -SO3H, -PO3H2, -COOR5, -CONH2, -CONHR5, ou -CON(R5)2;
R5 representa cada um independentemente um grupo alquila ramificado ou não ramificado, arila, alquilarila, alquil-heteroarila, cicloalquila, ou grupo heteroarila possuindo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono;
n é 0 ou 1, e quando n é 0, L2 está ausente ou é H;
x é de 1 a cerca de 10; e y é de 1 a cerca de 5; ou (D) uma combinação dos mesmos.
Preferencialmente, o inibidor de corrosão compreende um composto de amônio quaternário da Fórmula (IV):
R2 x®
I ©
R-,-----N-----R3 r4 (IV)
Ri, R2, e R3 são, independentemente, Ci a C20, alquila, R4 é metila ou benzila e X é um halogeneto ou metossulfato.
[0011] De preferência, o inibidor de corrosão não inclui um éster de fosfato.
[0012] E proporcionado um método para inibir a corrosão em uma superfície e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos de uma superfície. O método compreende a adição de um dissolvedor de sulfeto de ferro a um fluido que entra em contato com uma superfície de um poço ou equipamento
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7/40 utilizado na produção, processamento, transporte, armazenamento ou separação do fluido para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos a partir da superfície. O dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, gluconato de amônio, gluconato de potássio, gluconato de lítio, gluconato de magnésio, gluconato de cálcio, gluconato de césio, ácido glucônico, glucarato de sódio, glucarato de amônio, glucarato de potássio, glucarato de lítio, glucarato de magnésio, glucarato de cálcio, glucarato de césio, ácido glucárico ou uma combinação destes. O fluido compreende gás natural ou um hidrocarboneto líquido.
[0013] E proporcionado um método para inibir a corrosão em uma superfície e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos de uma superfície. O método compreende a adição de uma composição conforme descrito acima a um fluido que entra em contato com uma superfície de um poço ou equipamento utilizado na produção, processamento, transporte, armazenamento ou separação do fluido para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos a partir da superfície. O fluido compreende gás natural ou um hidrocarboneto líquido.
[0014] O equipamento compreende uma tubulação, um recipiente de armazenamento, uma tubagem de injeção no interior de poço, uma linha de fluxo ou uma linha de injeção.
[0015] O hidrocarboneto líquido compreende óleo bruto, óleo pesado, óleo residual processado, óleo betuminoso, óleo de coqueador, gasóleo, alimentação de craqueamento catalítico fluido ou lama, nafta, combustível diesel, óleo combustível, combustível de aviação, gasolina ou querosene.
[0016] Outros objetivos e recursos serão em parte evidentes e em parte assinalados adiante.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0017] A Figura 1 é um gráfico da taxa de corrosão versus tempo em um teste de bolha e mostra a corrosividade do gluconato de sódio (-+- 37.000
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8/40 ppm; -X- 10.000 ppm e -o- 1.000 ppm)) em comparação com o THPS (- A 37.000 ppm; 10.000 ppm, e 1.000 ppm)) em uma solução de salmoura em doses equivalentes;
A Figura 2 é um gráfico da taxa de corrosão versus tempo em um teste de bolha para mostrar o efeito de uma formulação de gluconato de sódio (--) no desempenho da corrosão em comparação com um material incidente contendo THPS (-A-); e
A Figura 3 é um gráfico da concentração de ferro solubilizado versus tratamento total (% em peso de dissolvedor de sulfeto de ferro) em um teste de solubilização de sulfeto de ferro para mostrar o efeito de um inibidor de corrosão incluindo 25% de gluconato de sódio (-·-) em dissolução de sulfeto de ferro em comparação ao mesmo material incluindo 25% de THPS (-A-); controle de inibidor de corrosão (--).
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0018] São aqui divulgadas composições de inibidor de agentes de limpeza/corrosão, métodos de utilização das referidas composições e processos para a sua preparação. As composições são úteis em produtos à base de óleo bruto e baseados em gás natural, processos e fluxos de refinaria. As composições descritas são particularmente eficazes para inibir a corrosão do aço macio em hidrocarbonetos, misturas de óleo/salmoura e sistemas aquosos. As composições são também particularmente úteis para remover depósitos hidrocarbonáceos (por exemplo, schmoo) de superfícies metálicas ou minerais em contato com um fluido em aplicações de óleo e gás, incluindo remoção de sulfeto de ferro para reduzir o risco de falhas de corrosão devido à corrosão sob depósito. As composições podem ser utilizadas em sistemas doces (isto é, sistemas com uma concentração relativamente elevada de dióxido de carbono) ou em sistemas com condições azedas (isto é, concentração relativamente elevada de sulfeto de hidrogênio). As composições são úteis em uma vasta gama de climas e sob uma vasta gama de
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9/40 condições do processo (por exemplo, 0 °C a 200 °C), em que outras composições inibidoras de agentes de limpeza/corrosão disponíveis falham.
[0019] As composições reveladas compreendem um dissolvedor de sulfeto de ferro compreendendo ácido alárico, ácido altárico, ácido altrárico, ácido altrônico, ácido arabinárico, ácido arabinônico, ácido dihomocítrico, ácido fruturônico, ácido fucônico, ácido galactárico, ácido galactônico, ácido galacturônico, ácido glucárico, ácido glicoheptônico, ácido glucônico, ácido glucurônico, ácido gulônico, ácido homocítrico, ácido homoisocítrico, ácido idárico, ácido idônico, ácido idurônico, ácido isocítrico, ácido mannárico, ácido mannônico, ácido octulosônico, ácido ramnônico, ácido ribônico, ácido tagaturônico, ácido xilônico ou ácido xilurônico, ou um sal de qualquer destes ácidos ou um derivado de qualquer destes; ácidos ou seus sais, ou uma sua combinação, de preferência ácido glucônico ou um sal do mesmo, ácido glucárico ou um sal do mesmo, ou uma sua combinação, e muito preferencialmente ácido glucônico, um sal do mesmo ou uma combinação destes. O dissolvedor de sulfeto de ferro pode inibir a formação de sulfeto de ferro ou dissolver o sulfeto de ferro.
[0020] Sais adequados do dissolvedor de sulfeto de ferro incluem sais de metal alcalino ou de metal alcalino-terroso, tais como sais de sódio, potássio, lítio, magnésio, cálcio ou césio.
[0021] Sem estar vinculado por qualquer teoria em particular, acredita-se que o desempenho de limpeza inesperado e superior das composições divulgadas resulta da dissolução do sulfeto de ferro nas superfícies tratadas (por exemplo, interior da tubagem, equipamento de produção suja). O dissolvedor de sulfeto de ferro, além do desempenho de limpeza, pode atuar como um inibidor de corrosão e é mais compatível com tubulações de aço e equipamentos como o aço macio que os dispersantes de sulfeto de ferro usados em aplicações de campo petrolífero.
[0022] As composições podem fornecer proteção contra corrosão e
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10/40 um efeito de limpeza para aplicações relacionadas à produção, transporte, armazenamento e separação de óleo bruto e gás natural. Em particular, as composições podem melhorar a produção em uma aplicação de óleo e/ou gás reduzindo a taxa de corrosão e/ou removendo depósitos hidrocarbonáceos (por exemplo, schmoo) de superfícies metálicas ou minerais em contato com um fluido em aplicações de óleo e gás. As composições podem melhorar a produção de óleo e gás, mantendo equipamentos de instalações de superfície, tubulações, tubulação de injeção no interior de poço e infraestrutura, e gargantas porosas em tomo de um injetor, limpos, para aceitar um volume ótimo de água. As composições podem ser utilizadas em dosagens contínuas e/ou em lote para limpar equipamentos de processo que têm uma tendência para acumular depósitos.
[0023] As composições podem fornecer proteção maior ou igual a 90, 95, 96, 97, 98, 99 ou 100% de corrosão. As composições podem fornecer pelo menos 98% de proteção contra corrosão após 12 horas, pelo menos 98% de proteção contra corrosão após 18 horas e/ou pelo menos 98% de proteção contra corrosão após 20 horas para um eletrodo de trabalho de aço carbono em um teste de bolha, sendo que o teste é caracterizado por uma temperatura de teste de cerca de 80 °C; um meio líquido saturado com dióxido de carbono de 10% de óleo bruto de campo e 90% de salmoura sintética; e uma dosagem de inibidor de 10 ppm com base no total de fluidos.
[0024] As composições aqui divulgadas podem incluir um componente inibidor de corrosão constituído por um ou mais inibidores de corrosão. O(s) inibidor(es) de corrosão pode(m) estar presente(s) em uma quantidade de cerca de 5% em peso a cerca de 95% em peso cerca de 10% em peso a cerca de 50% em peso ou cerca de 15% em peso a cerca de 30% em peso com base no peso da composição. O(s) inibidor(es) de corrosão pode(m) constituir 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 ou 95% em
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11/40 peso da composição inibidora dos agentes de limpeza/corrosão, com base no peso total da composição. De preferência, as composições compreendem cerca de 20 a cerca de 30% em peso do(s) inibidor(es) de corrosão, com base no peso total da composição.
[0025] Inibidores de corrosão adequados incluem, mas não estão limitados a, sais quaternários de alquila, hidroxialquila, alquilarila, arilalquila ou arilamina; sais de amina aromáticos mono ou policíclicos; derivados de imidazolina; ésteres de mono-, di- ou trialquila ou alquilaril-fosfato; ésteres de fosfato de hidroxilaminas; ésteres de fosfato de polióis; e ácidos graxos monoméricos ou oligoméricos.
[0026] O componente inibidor de corrosão 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 resina (TOFA). A imidazolina pode ser uma imidazolina da Fórmula (I) ou um derivado de imidazolina. Derivados de imidazolina representativos incluem um composto imidazolínio da Fórmula (II) ou um composto bisquatemizado da Fórmula (III). As imidazolinas adequadas incluem as da Fórmula (I):
(I) em que R10 é um grupo C1-C20 alquila ou Ci.Cio alcoxialquila; R11 é hidrogênio, Ci-Có alquila, Ci-Có hidroxialquila ou Ci-Có arilalquila; e R12 e R13 são independentemente hidrogênio ou um grupo C|_C6 alquila. De preferência, a imidazolina inclui um R10 que é a mistura de alquila típica em
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12/40 ácido graxo de resina (TOFA), e R11, R12 e R13 são cada um hidrogênio.
[0027] O componente inibidor de corrosão pode incluir um composto de imidazolínio da Fórmula (II):
R14 (Π) em que R10 é um grupo C1-C20 alquila ou um Ci.Cio alcoxialquila; R11 e R14 são independentemente hidrogênio, Ci-Có alquila, CiC6 hidroxialquila ou Ci-Có arilalquila; R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo Ci-Có 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). De preferência, o composto de imidazolínio inclui o cloreto de 1-benzil-l-(2-hidroxietil) -2-resina-2imidazolínio.
[0028] O inibidor de corrosão pode compreender um composto bisquatemizado com a fórmula (III):
Λ2
R1 / O
JR3)n II
(III) em que:
Ri e R2 são, cada um, independentemente, alquila ou alcenila de cadeia ou anel ramificada não substituída, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquila ou alcenila, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou
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13/40 completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
R3 e R4 são, cada um, independentemente, alquileno ou alquenileno de cadeia ou anel ramificado não substituído, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquileno ou alquenileno, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
Li e L2 estão cada um independentemente ausentes ou são H, COOH, -SO3H, -PO3H2, -COOR5, -CONH2, -CONHR5, ou -CON(R5)2;
Rs representa cada um independentemente um grupo alquila ramificado ou não ramificado, arila, alquilarila, alquil-heteroarila, cicloalquila, ou grupo heteroarila possuindo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono;
n é 0 ou 1, e quando n é 0, L2 está ausente ou é H;
x é de 1 a cerca de 10; e y é de 1 a aproximadamente 5.
[0029] Preferencialmente, Ri e R2 são cada um independentemente C6-C22 alquila, C8-C2o alquila, Ci2-Cis alquila, C16-C18 alquila ou uma combinação dos mesmos; R3 e R4 são C1-C10 alquileno, C2-Cs alquileno, C2Có alquileno ou C2-C3 alquileno; n é 0 ou 1; x é 2; y é 1; R3 e R4 são-C2H2; Li é-COOH, SO3H ou -PO3H2; e L2 é ausente, H,-COOH, -SO3H ou -PO3H2. Por exemplo, Ri e R2 podem ser derivados de uma mistura de ácidos graxos de resina e são predominantemente uma mistura de CnH33 e CnH3i 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.
[0030] Deve ser compreendido que o número de átomos de carbono especificado para cada grupo de fórmula (III) se refere à cadeia principal de
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14/40 átomos de carbono e não inclui átomos de carbono que podem ser contribuídos por substituintes.
[0031] O inibidor de corrosão pode incluir um composto de imidazolina bis-quatemizada tendo a fórmula (III) em que Ri e R2 são cada um independentemente C6-C22 alquila, C8-C20 alquila, C12-C18 alquila, ou Ci6Ci8 alquila ou uma sua combinação; R4 é C1-C10 alquileno, C2-C8 alcileno, C2Có alcileno, ou C2-C3 alcileno; xé2;yél;néO;Lié -COOH, -SO3H,, ou PO3H2; e L2 está ausente ou é H. De um modo preferido, um composto bisquatemário tem a fórmula (III) em que Ri e R2 são cada um independentemente C16-C18 alquila; R4 é -C2H2 -;xé2;yél;néO;LiéCOOH, -SO3H ou -PO3H2 e L2 está ausente ou é H.
[0032] O composto imidazolina e/ou imidazolínio pode compreender 0 a 100% em peso cerca de 10% a 60% em peso ou de cerca de 30% em peso a 45% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão. De um modo preferido, o composto imidazolina e/ou imidazolínio pode constituir cerca de 30 a 40% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão.
[0033] O inibidor de corrosão pode ser um composto de amônio quaternário de fórmula (IV):
R2 x®
I ®
R-,-----N-----R3 r4 (IV)
Ri, R2, e R3 são, independentemente, Ci a C20, alquila, R4 é metila ou benzila e X é um halogeneto ou metossulfato.
[0034] 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
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R5a Róa, p7a e p8a contgm 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, selecionados de um grupo que consiste em alquila (por exemplo, Ci-Cis alquila), hidroxialquila (por exemplo, Ci-Cis hidroalquila) e arilalquila (por exemplo, benzila). O sal de amina aromática mono ou policíclica com um halogeneto de alquila ou alquilarila incluem sais da fórmula [N+R5aR6aR7aR8a] [X ] em que R5a, R6a, R7a e R8a contêm um a 18 átomos de carbono e pelo menos um grupo arila, e X é Cl, Br ou I.
[0035] 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.
[0036] Os sais de amônio quaternário podem compreender 0 a 100% em peso, cerca de 20% a 80% em peso, ou cerca de 50 a 65% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão. De preferência, o sal de amônio quaternário constitui cerca de 50 a 60% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão.
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16/40 [0037] O componente inibidor de corrosão pode compreender um sal de piridínio tal como aqueles representados pela Fórmula (V):
| Xo
R9 (V) 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, bromo ou iodo. Entre estes compostos estão os sais de alquilpiridinio e os benzil quaternários de alquilpiridinio. 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 Ci-Có hidrocarbila. Preferencialmente, o composto de piridínio inclui cloreto de benzilpiridínio.
[0038] O sal de piridínio pode constituir 0% em peso a 100% em peso cerca de 10% a 60% em peso, ou cerca de 30 a 40% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão.
[0039] Os componentes inibidores de corrosão podem incluir inibidores de corrosão adicionais tais como ésteres de fosfato, ácidos graxos monoméricos ou oligoméricos ou aminas alcoxiladas.
[0040] O componente inibidor de corrosão 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.
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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.
[0041] Altemativamente, 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 Có a Cio álcoois ou dióis. Além disso, são preferidos os ésteres de fosfato de polióis e sais do mesmo que contêm um ou mais grupos 2-hidroxietila e ésteres de fosfato de hidroxilamina obtidos por reação de ácido polifosfórico ou pentóxido de fósforo com hidroxilaminas tais como dietanolamina ou trietanolamina.
[0042] O componente inibidor de corrosão 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.
[0043] O componente inibidor de corrosão pode compreender uma amina alcoxilada. A amina alcoxilada pode ser uma alquilamina etoxilada. A amina alcoxilada pode ser uma amina de sebo etoxilada. A amina alcoxilada pode constituir 0% em peso a 100% em peso cerca de 10% a 60% em peso, ou cerca de 20 a 30% em peso do componente inibidor de corrosão, com base no peso total do componente inibidor de corrosão.
[0044] De um modo preferido, o inibidor de corrosão compreende o sal de amônio quaternário e o composto bis-quatemizado da Fórmula (III).
[0045] As composições aqui divulgadas podem incluir um solvente. O solvente pode estar presente em uma quantidade de 5% em peso a cerca de 95% em peso, cerca de 20% em peso a cerca de 80% em peso, ou cerca de
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40% em peso a cerca de 60% em peso com base no peso total da composição. O solvente pode constituir cerca de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 ou 95% em peso da composição.
[0046] Solventes adequados incluem, mas não estão limitados a, álcoois, hidrocarbonetos, cetonas, éteres, alquilenoglicóis, éteres glicólicos, amidas, nitrilas, sulfóxidos, ésteres e água. O solvente pode ser água, isopropanol, metanol, etanol, 2-etil-hexanol, nafta aromática pesada, tolueno, etilenoglicol, éter monobutílico de etilenoglicol (EGMBE), éter monoetílico de dietilenoglicol ou xileno. Solventes polares representativos adequados para a formulação com a composição incluem a água, salmoura, água do mar, álcoois (incluindo alifáticos de cadeia reta ou ramificada, como metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-etilhexanol, hexanol, octanol, decanol, 2-butoxietanol, etc.), alquilenoglicóis (metilenoglicol, etilenoglicol,
1,2-propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, etc.) glicóis de éter (dietilenoglicol monometil éter, etilenoglicol monobutil éter, etilenoglicol dibutil éter, etc.), cetonas (ciclohexanona, diisobutilcetona), éteres (dietiléter, etc.) um carbonato de alquileno (carbonato de propileno, etc.), N-metilpirrolidinona (NMP), Ν,Ν-dimetilformamida, um poliol (glicerina, etc.) e similares. Solventes não polares representativos adequados para formulação com a composição incluem hidrocarbonetos alifáticos, tais como pentano, hexano, ciclo-hexano, metilciclo-hexano, heptano, decano, dodecano, diesel e semelhantes; hidrocarbonetos aromáticos, tais como tolueno, xileno, nafta aromática pesada, derivados de ácidos graxos (ácidos, ésteres, amidas) e semelhantes.
[0047] O solvente pode ser um solvente compatível com um ambiente ártico, como por exemplo, metanol, etanol, etilenoglicol ou glicerina, que melhora as propriedades anticongelantes da composição. Esse solvente está tipicamente presente em uma quantidade de cerca de 5 a cerca de 15% em peso, de preferência, cerca de 10% em peso, com base no peso total da
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19/40 composição, para ter um efeito anticongelante.
[0048] As composições aqui divulgadas podem incluir um composto contendo enxofre. O composto contendo enxofre pode estar presente em uma quantidade de cerca de 1% em peso a cerca de 20% em peso, cerca de 1% em peso a cerca de 10% em peso, ou cerca de 1 a cerca de 5% em peso com base no peso total da composição. O composto contendo enxofre pode constituir cerca de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 ou 20% em peso da composição inibidora dos agentes de limpeza/corrosão, com base no peso total da composição.
[0049] Compostos contendo enxofre adequados incluem compostos que aumentam o desempenho de inibição dos agentes de limpeza e/ou corrosão da composição, tal como sinergistas. O composto contendo enxofre pode incluir, mas não está limitado a ácido tioglicólico, ácido 3,3'ditiodipropiônico, tioureia, 2-mercaptoetanol, L-cisteína, terc-butil mercaptano, tiossulfato de sódio, tiossulfato de amônio, tiocianato de sódio, amônio tiocianato, metabissulfito de sódio, ou uma combinação dos mesmos. De preferência, o composto contendo enxofre é 2-mercaptoetanol.
[0050] As composições podem também opcionalmente incluir um ou mais aditivos. Aditivos adequados incluem, porém sem limitação, inibidores de asfalteno, inibidores de parafina, inibidores de incrustação, emulsificantes, clarificadores de água, dispersantes, rompedores de emulsão, sequestrantes de sulfeto de hidrogênio, inibidores de hidrato de gás, biocidas, modificadores de pH e tensoativos.
[0051] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,1 a 5% em peso, 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;
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20/40 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; copolimeros 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 succinico de poli-isobutileno.
[0052] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,1 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um inibidor de parafina, com base no peso total da composição. 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 não se limitam a, copolimeros de alquil acrilato, copolimeros de alquil acrilato vinilpiridina, copolimeros de etileno vinil acetato, copolimeros de anidrido maleico éster, polietilenos ramificados, naftaleno, antraceno, cera microcristalina e/ou asfaltenos. Dispersantes adequados incluem, mas não estão limitados a, dodecil benzeno sulfonato, alquilfenois oxialquilados e resinas alquilfenólicas oxialquiladas.
[0053] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 20% em peso, de cerca de 0,5 a 10% em peso, de cerca de 1 a 10% em peso, % de um inibidor de incrustações, com base no peso total da composição. 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).
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21/40 [0054] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um emulsionante, com base no peso total da composição. Emulsionantes adequados incluem, mas não são limitados a, sais de ácidos carboxílicos, produtos de reações de acilação entre ácidos carboxílicos ou anidridos carboxílicos e aminas, e derivados de alquil, acil e amida de sacarídeos (emulsionantes alquil-sacarídeo).
[0055] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um clarificador de água, com base no peso total da composição. 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).
[0056] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um dispersante, com base no peso total da composição. 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, pelo menos 2 do número de grupos metileno em cada fosfonato sendo diferentes. Outros agentes de dispersão adequados incluem lignina ou derivados de lignina, tal como lignossulfonato e ácido naftalenossulfônico e derivados.
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22/40 [0057] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um quebrador de emulsão, com base no peso total da composição. Rompedores de emulsão adequados incluem, mas não estão limitados a, ácido dodecilbenzilsulfônico (DDBSA), o sal de sódio de ácido xileno sulfônico (NAXSA), compostos epoxilados e propoxilados, tensoativos aniônicos catiônicos e não iônicos, e resinas, tais como as resinas fenólicas e de epóxido.
[0058] A composição pode compreender de cerca de 0,5 a 20% em peso, de cerca de 1 a 15% em peso, de cerca de 1 a 10% em peso, de um sequestrante de sulfeto de hidrogênio adicional, com base no peso total da composição. Sequestrantes 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).
[0059] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 25% em peso, de cerca de 0,5 a 20% em peso, de cerca de 1 a 10% 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), e 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,
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23/40 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).
[0060] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 25% em peso, de cerca de 0,5 a 20% em peso, de cerca de 1 a 10% em peso, de um inibidor de hidrato cinético, com base no peso total da composição. 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, polivinillactama), 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.
[0061] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, 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
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24/40 dibromo-3-nitrilapropionamida (DBNPA)), compostos de enxofre (por exemplo, isotiazolona, carbamatos e metronidazol), 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.
[0062] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 20% em peso, de cerca de 0,5 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso de um modificador de pH, com base no peso total da composição. 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.
[0063] A composição pode compreender de cerca de 0,1 a 10% em peso, de cerca de 0,5 a 5% em peso, de cerca de 0,5 a 4% em peso, de um tensoativo, com base no peso total da composição. 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
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25/40 propileno e butileno, óxidos de alquildimetilamina, óxidos de alquil-bis(2hidroxietil) amina, óxidos de alquilamidopropildimetilamina, óxidos de alquilamidopropil-bis(2-hidroxietil) amina, alquilpoliglicosideos, glicerideos 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.
[0064] O tensoativo pode ser composto de amônio quaternário, um óxido de amina, um tensoativo iônico ou não iônico ou qualquer combinação dos mesmos. Compostos de amina quaternária adequada incluem, porém sem limitação, cloreto de alquilbenzilamônio; cloreto de benzilcocoalquil(Ci2Ci8)dimetilamônio; cloreto de dicocoalquil(Ci2-Ci8)dimetilamônio; cloreto de dimetilamônio dissebáceo; cloreto de metila de amônio quaternário de di(alquila de sebo hidrogenado)dimetila; cloreto de amônio quaternário de bis(2-hidroxietila cocoalquil/Cn-Cis); sulfato metílico de amônio sebáceo de dimetil(2-etila); cloreto de n-dodecilbenzildimetilamônio; cloreto de noctadecilbenzildimetilamônio; sulfato de n-dodeciltrimetilamônio; cloreto de alquiltrimetilamônio de soja; e sulfato de metila de amônio quaternário de (2etilhexila) dimetila.
[0065] As composições feitas de acordo com a invenção 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.
[0066] As composições da invenção podem ser preparadas combinando o dissolvedor de sulfeto de ferro com um solvente para formar uma solução. A solução podem ser adicionados um ou mais inibidores de
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26/40 corrosão adicionais, compostos contendo enxofre e/ou solventes, e quaisquer outros aditivos.
[0067] As composições da invenção podem ser utilizadas para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos (por exemplo, schmoo) em aplicações de óleo e gás. As composições da invenção podem ser utilizadas em qualquer indústria onde seja desejável inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos de uma superfície.
[0068] O método compreende colocar qualquer das composições descritas no presente documento ou o dissolvedor de sulfeto de ferro em contato com a superfície de metal para reduzir, inibir ou prevenir corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos da superfície de metal.
[0069] As composições podem ser utilizadas para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos por tratamento de uma corrente gasosa ou líquida com uma quantidade eficaz de uma composição da invenção, como aqui descrito.
[0070] As composições inibidoras de agentes de limpeza/corrosão podem ser usadas em sistemas de água, sistemas de condensado/óleo/sistemas de gás ou qualquer combinação dos mesmos. Por exemplo, as composições podem ser usadas no controle de incrustação em superfícies de trocadores de calor.
[0071] 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.
[0072] 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.
[0073] 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 urbana, um processo de
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27/40 carvão de coqueificação ou um processo de biocombustível.
[0074] Um fluido ao qual os compostos e composições podem ser introduzidos pode ser um meio aquoso. O meio aquoso pode compreender água, gás e, opcionalmente, hidrocarboneto líquido.
[0075] Um fluido ao qual os compostos e composições podem ser introduzidos pode ser um hidrocarboneto líquido. O hidrocarboneto líquido pode ser qualquer tipo de hidrocarboneto líquido incluindo, porém sem limitação, óleo bruto, óleo pesado, óleo residual processado, óleo betuminoso, óleos de coqueificador, gasóleos de coqueificador, alimentações de craqueador catalítico de fluido, gasóleo, nafta, pasta de craqueamento catalítico de fluido, óleo diesel, óleo combustível, combustível de jato, gasolina e querosene.
[0076] O fluido ou gás pode ser um produto hidrocarboneto refinado.
[0077] Um fluido ou gás tratado com uma composição pode estar a qualquer temperatura selecionada, tal como a temperatura ambiente ou uma temperatura elevada. O fluido (por exemplo, hidrocarboneto líquido) ou gás pode estar a uma temperatura de cerca de 40 °C a cerca de 250 °C. O fluido ou gás pode estar a uma temperatura de -50 °C a 300 °C, 0 °C a 200 °C, 10 °C a 100 °C, ou 20 °C a 90 °C. O fluido ou gás pode estar a uma temperatura de 20 °C, -15 °C, -10 °C, -5 °C ou 0 °C. O fluido ou gás pode ser encontrado em um ambiente ártico, e pode ter uma temperatura e salinidade típicas desse ambiente.
[0078] As composições da invenção podem ser adicionadas a um fluido a vários níveis de corte de água. Por exemplo, o corte de água pode ser de 0% a 100% em volume/volume (em v/v), de 1% a 80% em v/v ou de 1% a 60% em v/v. O fluido pode ser um meio aquoso que contém vários níveis de salinidade. O fluido pode ter uma salinidade de 0% a 25%, cerca de 1% a 24% ou cerca de 10% a 25% em peso/peso (em p/p) de sólidos totais dissolvidos (TDS).
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28/40 [0079] O fluido ou gás no qual as composições da invenção são introduzidas pode estar contido e/ou exposto a muitos tipos diferentes de aparelhos. Por exemplo, o fluido ou gás pode estar contido em um aparelho que transporta fluido ou gás de um ponto para outro, tal como uma tubulação de óleo e/ou gás. O aparelho pode ser parte de uma refinaria de petróleo e/ou gás, tal como uma tubulação, um vaso de separação, uma unidade de desidratação ou uma linha de gás. As composições podem ser introduzidas em linhas de fluxo de grande diâmetro de cerca de 2,54 cm (1 polegada) a cerca de 1,21 m (4 pés) de diâmetro, pequenas linhas de recolha, pequenas linhas de fluxo e coletores. O fluido pode estar contido e/ou ser exposto a um aparelho usado em extração e/ou produção de óleo, tal como uma cabeça de poço. O aparelho pode ser parte de uma usina de energia de queima de carvão. O aparelho pode ser um depurador (por exemplo, um dessulfurizador de gás de escape úmido, um absorvedor seco de aspersão, um injetor de sorvente seco, uma torre de aspersão, uma torre de contato ou bolha, ou semelhante). O aparelho pode ser um vaso de carga, um vaso de armazenamento, um tanque de retenção ou uma tubulação conectando os tanques, vasos ou unidades de processamento.
[0080] A superfície pode ser uma superfície de metal, tal como tubulação ou conduto de aço carbono ou tubulação ou conduto de aço macio. [0081] As composições da invenção podem ser introduzidas em um fluido ou gás por qualquer método apropriado para assegurar dispersão pelo fluido ou gás.
[0082] A composição pode ser adicionada ao fluido de hidrocarboneto antes que o fluido de hidrocarboneto entre em contato com a superfície.
[0083] A composição pode ser adicionada em um ponto em uma linha de fluxo a montante do ponto em que a prevenção de corrosão e/ou remoção de schmoo é desejada.
[0084] As composições podem ser injetadas com o uso de
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29/40 equipamento mecânico, tal como bombas de injeção química, junções em T de tubulação, acessórios de injeção, atomizadores, depósitos e similares.
[0085] As composições da invenção podem ser introduzidas com ou sem um ou mais solventes polares ou não polares adicionais dependendo da aplicação e dos requisitos.
[0086] As composições podem ser bombeadas para uma tubulação de óleo e/ou gás usando uma linha umbilical. Um sistema de injeção capilar pode ser usado para entregar as composições para um fluido selecionado.
[0087] Um fluido ao qual as composições podem ser introduzidas pode ser um meio aquoso. O meio aquoso pode compreender água, gás e, opcionalmente, hidrocarboneto líquido. Um fluido ao qual as composições podem ser introduzidas pode ser um hidrocarboneto líquido.
[0088] As composições podem ser introduzidas em um líquido e misturadas.
[0089] As composições podem ser injetadas em uma corrente de gás como uma solução, mistura ou pasta aquosas ou não aquosas.
[0090] O fluido ou gás pode passar através de uma torre de absorção compreendendo uma composição da invenção.
[0091] As composições podem ser aplicadas a um fluido ou gás para fornecer qualquer concentração selecionada. Na prática, as composições da invenção são tipicamente adicionadas a uma linha de fluxo para proporcionar uma dose eficaz de tratamento das composições descritas de cerca de 0,01 a cerca de 5.000 ppm. As composições podem ser aplicadas a um fluido ou gás para fornecer uma concentração de cerca de 1 partes por milhão (ppm) a cerca de 1.000.000 ppm, cerca de 1 partes por milhão (ppm) a cerca de 100.000 ppm, ou cerca de 10 ppm a cerca de 75.000 ppm. As composições podem ser aplicadas a um fluido a uma concentração de cerca de 100 ppm a cerca de 10.000 ppm, cerca de 200 ppm a cerca de 8.000 ppm, ou cerca de 500 ppm a cerca de 6.000 ppm. As composições podem ser aplicadas a um fluido ou gás
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30/40 para proporcionar uma concentração de 10 ppm, 20 ppm, 100 ppm, 200 ppm, 500 ppm ou 1.000 ppm. Cada sistema pode ter seus próprios requisitos, e a quantidade efetiva de uma composição para reduzir suficientemente a taxa de corrosão e/ou remover schmoo pode variar com o sistema em que é usada.
[0092] As composições podem ser aplicadas continuamente, em lote, ou uma combinação destes. Por exemplo, as doses da composição podem ser contínuas para prevenir a corrosão ou intermitentes (isto é, tratamento descontínuo) para remover depósitos hidrocarbonáceos. As doses da composição podem ser contínuas/mantidas e/ou intermitentes para inibir a corrosão e remover depósitos. As taxas de dosagem para tratamentos contínuos variam tipicamente de cerca de 10 a cerca de 500 ppm, ou cerca de 10 a cerca de 200 ppm. As taxas de dosagem para tratamentos descontínuos variam tipicamente entre cerca de 10 e cerca de 400.000 ppm, ou entre cerca de 10 e cerca de 20.000 ppm. A composição também pode ser aplicada como uma pílula a um oleoduto, por exemplo, para fornecer uma dose alta (por exemplo, 20.000 ppm) da composição.
[0093] A taxa de fluxo de uma linha de fluxo na qual a composição é usada pode estar entre 0 a 30,48 m (0 e 100 pés) por segundo, ou entre 0,03 a
15,24 m (0,1 e 50 pés) por segundo. As composições podem ser formuladas com água para facilitar a adição à linha de fluxo.
DEFINIÇÕES [0094] O termo “substituinte adequado”, como aqui utilizado, significa um grupo funcional quimicamente aceitável, de preferência, uma porção química que não nega a atividade dos compostos da invenção. Esses substituintes adequados incluem, porém sem limitação, grupos halo, grupos perfluoroalquila, grupos perfluoroalcóxi, grupos alquila, grupos alquenila, grupos alquinila, grupos hidroxila, grupos oxo, grupos mercapto, grupos alquiltio, grupos alcóxi, grupos arila ou heteroarila, grupos arilóxi ou heteroarilóxi, grupos aralquila ou heteroaralquila, grupos aralcóxi ou
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31/40 heteroaralcóxi, grupos carboxila, grupos heterocíclicos, grupos cicloalquila, grupos amina, grupos alquil- e dialquilamina, grupos carbamoíla, grupos alquilcarbonila, grupos alcoxicarbonila, grupos alquilaminocarbonila, grupos carbonila dialquilamina, grupos arilcarbonila, grupos arilaxicarbonila, grupos alquilsulfonila e grupos arilsulfonila. Os versados na técnica observarão que muitos substituintes podem ser substituídos por substituintes adicionais.
[0095] O termo “alquila”, como aqui utilizado, se refere a um radical hidrocarboneto linear ou ramificado, de preferência, com 1 a 32 átomos de carbono (isto é, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 ou 32 carbonos). Os grupos alquila incluem, porém sem limitação, metila, etila, n-propila, isopropila, nbutila, isobutila, butila secundária e butila terciária. Os grupos alquila podem ser não substituídos ou substituídos com um ou mais substituintes adequados, como definido acima.
[0096] O termo “alquenila”, como usado aqui, se refere a um radical hidrocarboneto linear ou ramificado, de preferência, com 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 ou 32 carbonos e com uma ou mais ligações duplas carbono-carbono. Grupos alquenila incluem, porém sem limitação, etenila, 1-propenila, 2propenila (alila), isopropenila, 2-metil-1-propenila, 1-butenila e 2-butenila. Os grupos alquenila podem ser não substituídos ou substituídos com um ou mais substituintes adequados, como definido acima.
[0097] O termo “alquinila”, como usado aqui, se refere a um radical hidrocarboneto linear ou ramificado, de preferência, com 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 ou 32 carbonos e com uma ou mais ligações triplas carbono-carbono. Grupos alquinila incluem, porém sem limitação, etinila, propinila e butinila. Os grupos alquinila podem ser não substituídos ou substituídos com um ou mais substituintes adequados, como definido acima.
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32/40 [0098] O termo “alcóxi”, como usado aqui, se refere a um grupo alquila, como aqui definido, ligado à porção molecular progenitora através de um átomo de oxigênio.
[0099] O termo “arila”, como aqui utilizado, significa radicais aromáticos monocíclicos, bicíclicos ou tricíclicos tais como fenila, naftila, tetrahidronaftila, indanila e afins; opcionalmente substituídos por um ou mais substituintes adequados, de preferência, 1 a 5 substituintes adequados, como definido acima.
[00100] O termo “carbonila”, “(C=O)” ou “-C(O)-” (como usado em expressões como alquilcarbonila, alquil -(C=O)— ou alcoxicarbonila) se refere à união da porção química >C=O a uma segunda porção, tal como um grupo alquila ou amino (isto é, um grupo amido). Alcoxicarbonilamino (isto é, alcóxi(C=O)—NH—) se refere a um grupo carbamato de alquila. O grupo carbonila é também aqui equivalentemente definido como (C=O). Alquilcarbonilamino se refere a grupos como acetamida.
[00101] O termo “cicloalquila”, como é usado no presente documento, se refere a um radical carbocíclico monocíclio, bicíclico ou tricíclico (por exemplo, ciclopropila, ciclobutila, ciclopentila, ciclohexila, cicloheptila, ciclo-octila, ciclononila, ciclopentenila, ciclohexano, biciclo[2.2.1]heptanila, biciclo[3.2.1]octanila e biciclo[5.2.0]nonanila, etc.); opcionalmente contendo 1 ou 2 ligações duplas. Grupos heteroarila podem ser não substituídos ou substituídos por um ou mais substituintes adequados, preferivelmente 1 a 5 substituintes adequados, como definido acima.
[00102] O termo “-eno”, quando usado como um sufixo como parte de outro grupo, denota um radical bivalente no qual um átomo de hidrogênio é removido de cada um de dois carbonos terminais do grupo. Por exemplo, alquileno denota um grupo alquila bivalente, tal como metileno (-CH2-) ou etileno (-CH2CH2-). Para clareza, a adição do sufixo -eno não se destina a alterar a definição da palavra principal que não denotando um radical
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33/40 bivalente. Assim, continuando o exemplo acima, alquileno denota um radical de hidrocarboneto bivalente, linear ou ramificado, opcionalmente substituído. [00103] O termo “halo” ou “halogênio”, como é usado no presente documento, se refere a um radical fluoro, cloro, bromo ou iodo. Do mesmo modo, o termo “halogeneto” refere-se a fluoreto, cloreto, brometo, iodeto ou semelhante.
[00104] O termo “heteroarila”, como usado neste documento, se refere a um grupo heterocíclico aromático monocíclico, bicíclico ou tricíclico que contém um ou mais heteroátomos selecionados dentre O, S e N no anel (ou anéis). Grupos heteroarila incluem, porém sem limitação, piridila, pirazinila, pirimidinila, piridazinila, tienila, furila, imidazolila, pirrolila, oxazolila (por exemplo, 1,3-oxazolila, 1,2-oxazolila), tiazolila (por exemplo, 1,2-tiazolila,
1,3-tiazolila), pirazolila, tetrazolila, triazolila (por exemplo, 1,2,3-triazolila, 1,2,4-triazolila), oxadiazolila (por exemplo, 1,2,3-oxadiazolila), tiadiazolila (por exemplo, 1,3,4-tiadiazolila), quinolila, isoquinolila, benzotienila, benzofurila e indolila. Grupos heteroarila podem ser não substituídos ou substituídos por um ou mais substituintes adequados, preferivelmente 1 a 5 substituintes adequados, como definido acima.
[00105] O termo “heterociclo”, como usado neste documento, se refere a um grupo monocíclico, bicíclico ou tricíclico que contém 1 a 4 heteroátomos selecionados dentre N, O, S(O)n, P(O)n, PRX, NH ou NRX em que Rx é um substituinte adequado. Grupos heterocíclicos opcionalmente contêm 1 ou 2 ligações duplas. Grupos heterocíclicos incluem, porém sem limitação, azetidinila, tetrahidrofuranila, imidazolidinila, pirrolidinila, piperidinila, piperazinila, oxazolidinila, tiazolidinila, pirazolidinila, tiomorfolinila, tetrahidrotiazinila, tetrahidrotiadiazinila, morfolinola, oxetanila, tetrahidrodiazinila, oxazinila, oxatiazinila, indolinila, isoindolinila, quinuclidinila, cromanila, isocromanila e benzoxazinila. Exemplos de sistemas de anel saturado ou parcialmente saturado monocíclico são
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34/40 tetrahidrofuran-2-ila, tetrahidrofuran-3-ila, imidazolidin-l-ila, imidazolidin-2ila, imidazolidin-4-ila, pirrolidin-l-ila, pirrolidin-2-ila, pirrolidin-3-ila, piperidin-l-ila, piperidin-2-ila, piperidin-3-ila, piperazin-1-ila, piperazin-2-ila, piperazin-3-ila, l,3-oxazolidin-3-ila, isotiazolidina, l,3-tiazolidin-3-ila, 1,2pirazolidin-2-ila, 1,3-pirazolidin-l-ila, tiomorfolinila, 1,2-tetrahidrotiazin-2ila, l,3-tetrahidrotiazin-3-ila, tetrahidrotiadiazinila, morfolinila, 1,2tetrahidrodiazin-2-ila, 1,3-tetra-hidrodiazin-l-ila, 1,4-oxazin-2-ila e 1,2,5oxatiazin-4-ila. Grupos heterocíclicos podem ser não substituídos ou substituídos por um ou mais substituintes adequados, preferivelmente 1 a 3 substituintes adequados, como definido acima.
[00106] O termo “hidróxi”, como usado aqui, se refere a um grupo OH.
[00107] O termo “oxo”, como usado aqui, se refere a um radical de oxigênio de ligação dupla (=0), em que o parceiro de ligação é um átomo de carbono. Tal radical também pode ser pensado como um grupo carbonila.
[00108] O termo “contraíon”, como usado aqui, significa um haleto (por exemplo, fluoreto, cloreto, brometo, iodeto), um ânion carboxilato, como selecionado a partir da desprotonação de ácido mineral, ácido acrílico, ácido acético, ácido metacrílico, ácido glicólico, ácido tioglicólico, ácido propiônico, ácido butírico e semelhantes ou qualquer outro constituinte aniônico que satisfaça o equilíbrio de carga necessário para formar uma molécula neutra.
[00109] O termo “adoçamento”, como usado aqui, pode se referir a um processo que remove espécies de enxofre de um gás ou líquido. As espécies de enxofre podem incluir sulfeto de hidrogênio e mercaptanos.
[00110] O termo “corte de água”, como usado aqui, significa a porcentagem de água em uma composição que contém uma mistura de óleo e água.
[00111] O termo “depósito hidrocarbonáceo”, como usado aqui, refere
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35/40 se a qualquer depósito incluindo pelo menos um constituinte de hidrocarboneto e formando na superfície interna de linhas de fluxo, tubulações, linhas de injeção, superfícies de poço, tanques de armazenamento, equipamentos de processo, vasos e similares, e outros componentes em aplicações de óleo e gás. Esses depósitos também incluem “schmoo”, que se refere a uma substância sólida, semelhante a pasta ou lodo, que adere a quase qualquer superfície com a qual entra em contato e é particularmente difícil de remover. Os depósitos que contribuem para o schmoo podem incluir, por exemplo, areia, argilas, enxofre, sais de ácido naftênico, subprodutos da corrosão, biomassa e outros materiais hidrocarbonáceos ligados em conjunto com o óleo. Estes termos são usados indistintamente neste documento.
[00112] O termo “TOFA”, como usado aqui, refere-se a um ácido graxo de resina que é um produto destilado derivado de árvores e inclui uma mistura de ácidos graxos.
[00113] 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 [00114] Os exemplos não limitantes a seguir são fornecidos para ilustrar ainda mais a presente invenção.
Exemplos 1 a 15: Composições de Inibidor de Agentes de Limpeza/Corrosão [00115] A Tabela 1 resume as composições exemplificativas da invenção. As matérias-primas estão disponíveis comercialmente.
[00116] As composições da Tabela 1 podem ser preparadas adicionando gluconato de sódio a água destilada para formar uma solução. Uma mistura de benzil-dimetil-Cn-Cis alquila de cloreto de amônio, um composto bis-quatemário e 2-mercaptoetanol pode ser combinada com a solução e, em seguida, um outro solvente pode ser adicionado com agitação para formar a composição. As composições podem ser inspecionadas
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36/40 visualmente após um período de três semanas para determinar se ocorreu precipitação, floculação ou separação de fases à temperatura ambiente.
[00117] O efeito de diferentes solventes foi testado nos Exemplos 6 a
11. Cada um destes exemplos foi preparado com a mesma quantidade de dissolvedor de sulfeto de ferro, solvente e inibidor de corrosão/composto contendo enxofre, mas as espécies de solvente foram variadas. A variação nos solventes não impactou a estabilidade da formulação e as observações estão relatadas na Tabela 1.
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TABELA 1. COMPOSIÇÕES DOS EXEMPLOS 1 A 15 (NT = NÃO TESTADO)
Componente EXEMPLO N°
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Dissolvedor de Sulfeto de Ferro (% em peso) Gluconato de Sódio 5 5 10 10 10 15 15 15 15 15 15 20 25 30 40
Solvente Agua destilada 60 60 55 55 50 50 50 50 50 50 50 35 25 20 10
Inibidor de Corrosão/ Composto Contendo Enxofre (% em peso) Cloreto de amônio quaternário de C12-C18 alquil dimetil benzila; Composto bisquaternizado; 2-mercaptoetanol 5 10 15 20 25 25 25 25 25 25 25 30 35 40 45
Solvente (% em peso) Metanol 20 15 10 0 5 0 0 0 15
Etanol 15 0 0 0 0 0 10 0 5
Isopropanol 25 0 0 0 0 10 0 0
Etilenoglicol 15 0 0 10 5 0 0 0 15
Carbonato de propileno 15 0 0 0 0 0 0 10 10
Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Teste de Estabilidade Temperatura Ambiente NT NT NT NT Estável (sem precipitação, separação de fases, floculação) NT NT NT NT
37/40
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38/40 [00118] O composto bis-quatemizado da Tabela 1 tem a fórmula:
Rf
em que Rt é derivado a partir de uma mistura de ácidos graxos de óleo de resina e é predominantemente uma mistura de C17H33 e C17H31. EXEMPLO 16: AVALIAÇÃO DE CORROSIVIDADE VIA TESTE DE BOLHA [00119] O gluconato de sódio foi avaliado quanto ao desempenho da corrosão em comparação com o THPS através de um procedimento de teste de bolhas. O teste de bolhas simula áreas de baixo fluxo onde ocorre pouca ou nenhuma mistura de água e óleo. O teste foi realizado utilizando salmoura 100% sintética. A salmoura foi colocada em caldeiras e purgada com dióxido de carbono. A salmoura foi continuamente purgada com dióxido de carbono para saturar a salmoura antes de iniciar o teste. Após o início do teste, a célula de teste foi coberta com dióxido de carbono uma hora antes da inserção do eletrodo e durante a duração do teste para manter a saturação. As caldeiras foram agitadas a 150 rotações por minuto (rpm) durante a duração do teste para manter o equilíbrio térmico a 80 °C. A taxa de corrosão foi medida por técnicas de Resistência à Polarização Linear (LPR). O eletrodo de trabalho utilizado foi o aço carbono. Os eletrodos de contador e de referência eram ambos de aço carbono 1018. Os eletrodos foram todos limpos e polidos antes do teste. Os dados foram recolhidos durante quatro horas antes de cada uma das composições ser doseada na sua respectiva célula. Os dados foram coletados durante a noite. A salmoura sintética foi composta de 5,64 g de CaCl2«2H2O, 7,2 g de MgCl2«6H2O, 1,32 g de KC1, 0,96 g de Na2SO4, 16,8 g de NaHCOs, 205,8 g de NaCl, 1,08 g de NaBr e 10,8 g de ácido acético em 12 litros de água. A salmoura tinha um pH de 5,5
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39/40 [00120] Os resultados do teste de bolhas são mostrados na Figura 1, em que ppm é partes por milhão, mpy é mm por ano (mil por ano). A corrosividade do gluconato de sódio foi comparada diretamente ao THPS em uma solução de salmoura em doses equivalentes.
[00121] Todas as caldeiras que receberam uma dosagem de THPS demonstraram um aumento na taxa de corrosão não tratada. Todas as caldeiras que receberam uma dose de gluconato de sódio não mostraram nenhuma alteração na taxa de corrosão ou uma redução na taxa de corrosão não tratada.
EXEMPLO 17: AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE CORROSÃO VIA TESTE DE BOLHA [00122] O efeito do gluconato de sódio no desempenho da corrosão em comparação com o THPS foi avaliado através de um procedimento de teste de bolhas como descrito no Exemplo 16 usando o material incidente contendo THPS como uma formulação de teste e a formulação do Exemplo 8 como uma segunda formulação de teste. Os dados foram recolhidos durante quatro horas antes de cada uma das composições ser doseada na sua respectiva célula. Os dados foram recolhidos durante a noite após as células terem sido doseadas. Os resultados do teste de bolhas são mostrados na Figura 2, em que ppm é partes por milhão, mpy é mm por ano (mil por ano).
[00123] A caldeira que recebeu uma dosagem da formulação contendo gluconato de sódio não apresentou alterações significativas na taxa de corrosão quando comparada com a caldeira que recebeu uma dosagem da formulação inibidora da corrosão em combinação com THPS. Nenhum aditivo afetou o desempenho do inibidor de corrosão neste teste.
EXEMPLO 18: DESEMPENHO DE SOLUBILIZAÇÃO DE SULFETO DE FERRO [00124] As amostras aquosas mantidas a 65,5 °C (150 °F) foram preparadas utilizando cloreto de ferro e sulfeto de sódio para proporcionar
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40/40 uma composição aquosa de sulfeto de ferro tendo cerca de 30 ppm de ferro presente. Os tratamentos experimentais de uma formulação inibidora da corrosão comercialmente disponível, uma amostra da formulação inibidora da corrosão enriquecida com 25% de THPS, e outra amostra da formulação inibidora da corrosão enriquecida com gluconato de sódio a 25% foram então adicionados às amostras aquosas que foram subsequentemente mantidas mais 30 minutos. As amostras foram então filtradas usando um filtro de 0,2 micron e o sobrenadante analisado para ferro por análise de plasma acoplado indutivamente.
[00125] Os resultados são apresentados na Figura 3, em que a formulação de inibidor de corrosão incluindo gluconato de sódio a 25% foi significativamente mais eficaz na dissolução de sulfeto de ferro do que a mesma formulação incluindo 25% de THPS.
[00126] Os termos “compreende”, “inclui”, “tem”, “pode”, “contém”, e as variantes dos mesmos, como aqui usados, destinam-se a serem frases, termos ou palavras de transição abertos que não excluem a possibilidade de etapas ou componentes adicionais. As formas singulares “um/uma”, “e”, “o/a” e “dito/dita” incluem referências plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. A presente revelação também contempla outras modalidades “que compreendem”, “consistem em” e “consistem essencialmente em” as modalidades ou elementos aqui apresentados, se explicitamente estabelecido ou não.
[00127] Em vista disso, será visto que os vários objetivos da invenção são atingidos e outros resultados vantajosos são alcançados.
[00128] Como várias mudanças poderíam ser feitas nas composições e nos processos acima, sem afastamento do escopo da invenção, pretende-se que toda a matéria contida na descrição acima e mostrada nas figuras em anexo seja interpretada como ilustrativa e não em um sentido limitador.

Claims (34)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Composição para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos em aplicações de óleo e gás, sendo que a composição é caracterizada pelo fato de que compreende:
    um dissolvedor de sulfeto de ferro compreendendo ácido alárico, ácido altárico, ácido altrárico, ácido altrônico, ácido arabinárico, ácido arabinônico, ácido dihomocítrico, ácido fruturônico, ácido fucônico, ácido galactárico, ácido galactônico, ácido galacturônico, ácido glucárico, ácido glicoheptônico, ácido glucônico, ácido glucurônico, ácido gulônico, ácido homocítrico, ácido homoisocítrico, ácido idárico, ácido idônico, ácido idurônico, ácido isocítrico, ácido mannárico, ácido mannônico, ácido octulosônico, ácido ramnônico, ácido ribônico, ácido tagaturônico, ácido xilônico ou ácido xilurônico, ou um sal ou derivado do mesmo, ou uma combinação destes;
    um solvente orgânico; e o inibidor de corrosão adicional que compreende um composto de imidazolina, um composto de amônio quaternário, um composto de piridínio ou uma combinação dos mesmos.
  2. 2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido glucônico, um sal do mesmo, ou uma combinação dos mesmos.
  3. 3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, gluconato de amônio, gluconato de potássio, gluconato de lítio, gluconato de magnésio, gluconato de cálcio, gluconato de césio, ácido glucônico, glucarato de sódio, glucarato de amônio, glucarato de potássio, glucarato de lítio, glucarato de magnésio, glucarato de cálcio, glucarato de césio, ácido glucárico ou uma combinação destes.
  4. 4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada
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    2/10 pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, gluconato de amônio, gluconato de potássio, gluconato de lítio, gluconato de magnésio, gluconato de cálcio, gluconato de césio, o ácido glucônico, ou uma combinação dos mesmos.
  5. 5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o solvente orgânico compreende um álcool, um hidrocarboneto, uma cetona, um éter, um alquileno-glicol, um éter de glicol, uma amida, uma nitrila, um sulfóxido, um éster, um poliol, ou uma combinação destes, e a composição opcionalmente compreende água.
  6. 6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o solvente orgânico compreende metanol, etanol, propanol, isopropanol, butanol, 2-etil-hexanol, hexanol, octanol, decanol, 2-butoxietanol, metileno glicol, etilenoglicol, 1,2propilenoglicol, 1,3-propilenoglicol, éter monometílico de dietilenoglicol, éter monoetilico de dietilenoglicol, éter monobutilico de etilenoglicol, éter dibutilico de etileno glicol, pentano, hexano, ciclo-hexano, metilciclo-hexano, heptano, decano, dodecano, diesel, tolueno, xileno, nafta aromática pesada, ciclohexanona, diisobutilcetona, éter dietílico, carbonato de propileno, Nmetilpirrolidinona, Ν,Ν-dimetilformamida, glicerina, ou uma combinação dos mesmos.
  7. 7. Composição de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o solvente orgânico compreende metanol, etanol, etileno glicol, glicerina, ou uma combinação dos mesmos.
  8. 8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende um ou mais dos seguintes compostos de imidazolina:
    (A) uma imidazolina da Fórmula (I):
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    3/10 em que
    R10 é um grupo C1-C20 alquila ou C1-C20, alcoxialquila;
    R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo CiCó alquila,
    R11 e R14 s independentemente hidrogênio, Ci-Có alquila, CiCó hidroxialquila, ou Ci-Có, arilalquila; e
    X’ é um halogeneto, carbonato, sulfonato, fosfato ou um ânion de um ácido carboxílico orgânico;
    ou um tautômero do mesmo;
    (B) um sal de imidazolínio de fórmula (II):
    N (Π) em que
    R10 é um grupo C1-C20 alquila ou C1-C20, alcoxialquila;
    R12 e R13 são, independentemente, hidrogênio ou um grupo CiCó alquila,
    R11 e R14 s independentemente hidrogênio, Ci-Có alquila, CiCó hidroxialquila, ou Ci-Có, arilalquila; e
    X’ é um halogeneto, carbonato, sulfonato, fosfato ou um ânion
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    4/10 de um ácido carboxílico orgânico;
    ou um tautômero do mesmo;
    (C) um composto de imidazolina bis-quatemizado da Fórmula (III):
    Λ2 Ri / O
    ÁR3)n II
    V-'1 '2/y (III) em que:
    Ri e R2 são, cada um, independentemente, alquila ou alcenila de cadeia ou anel ramificada não substituída, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquila ou alcenila, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
    R3 e R4 são, cada um, independentemente, alquileno ou alquenileno de cadeia ou anel ramificado não substituído, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; alquileno ou alquenileno, de cadeia, anel ou ramificada, parcialmente ou completamente oxigenada, sulfurizada e/ou fosforilizada, tendo de 1 a cerca de 29 átomos de carbono; ou uma combinação destes;
    Fi e F2 estão cada um independentemente ausentes ou são H, COOH, -SO3H, -PO3H2, -COOR5, -CONH2, -CONHR5, ou -CON(R5)2;
    R5 representa cada um independentemente um grupo alquila ramificado ou não ramificado, arila, alquilarila, alquil-heteroarila, cicloalquila, ou grupo heteroarila possuindo de 1 a cerca de 10 átomos de carbono;
    n é 0 ou 1, e quando n é 0, F2 está ausente ou é H;
    x é de 1 a cerca de 10; e
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    5/10 y é de 1 a cerca de 5; ou (D) uma combinação dos mesmos.
  9. 9. Composição de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende a imidazolina da Fórmula (I) ou o sal de imidazolínio de fórmula (II), R10 é uma mistura alquila típica em ácido graxo de óleo de pinho (TOFA), R11 é benzila, R12 e R13 são cada um deles hidrogênio, R14 é hidroxietila, e X- representa cloreto.
  10. 10. Composição de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende o composto de bis-imidazolina quatemizada de fórmula (III), Ri e R2 são derivados a partir de uma mistura de ácidos graxos de resina e são predominantemente uma mistura de C17H33 e C17H31, x é 2, y é 1, R3 e R4 são -C2H2-, e Li e L2 são -CO2H, -SO3H, ou -PO3H2.
  11. 11. Composição de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende o composto de bis-imidazolina quatemizada de fórmula (III), Ri 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.
  12. 12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende um composto de piridínio de fórmula (V):
    R9 (V) em que 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
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    6/10 átomos de carbono; e
    X é um haleto.
  13. 13. Composição de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende o composto de piridínio de fórmula (V), R9 é benzila, e X- representa cloreto.
  14. 14. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende o sal de amônio quaternário e o composto bis-imidazolina quatemizada de fórmula geral (III).
  15. 15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende o sal de amônio quaternário, e o sal de amônio quaternário compreende 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, um sal de amônio quaternário de trimetilbenzila ou um sal de amônio quaternário de trialquilbenzila, em que o grupo alquila tem cerca de 6 a cerca de 24 átomos de carbono.
  16. 16. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende um composto de amônio quaternário da Fórmula (IV):
    R2 χθ
    r.,-----n----r3
    R4 (IV)
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    7/10 em que
    Ri, R2, e R3 são, independentemente, Ci a C2o, alquila, R4 é metila ou benzila e X é um halogeneto ou metossulfato.
  17. 17. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende ainda uma amina alcoilada, um éster de fosfato, ou um ácido graxo monomérico ou oligomérico.
  18. 18. Composição de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que o inibidor de corrosão compreende a amina alcoxilada, e a amina alcoxilada compreende amina de sebo etoxilada.
  19. 19. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que contém de cerca de 5% em peso a cerca de 95% em peso do dissolvedor de sulfeto de ferro, de cerca de 5 a cerca de 95% em peso do solvente orgânico, e de cerca de 5 a cerca de 95% em peso do inibidor de corrosão.
  20. 20. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que contém de cerca de 10% em peso a cerca de 60% em peso do dissolvedor de sulfeto de ferro, de cerca de 10 a cerca de 60% em peso do solvente orgânico, e de cerca de 10 a cerca de 60% em peso do inibidor de corrosão.
  21. 21. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizada pelo fato de que contém de cerca de 15% em peso a cerca de 30% em peso do dissolvedor de sulfeto de ferro, de cerca de 20 a cerca de 40% em peso do solvente orgânico, e de cerca de 15 a cerca de 30% em peso do inibidor de corrosão.
  22. 22. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um composto que contém enxofre de HS-(CH2)nOH em que n é de 2 a 6.
  23. 23. Composição de acordo com qualquer uma das
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    8/10 reivindicações 1 a 21, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um composto contendo enxofre constituído por ácido tioglicólico, ácido 3,3'-ditiodipropiônico, tioureia, 2-mercaptoetanol, Lcisteína, mercaptano de terc-butila, tiossulfato de sódio, tiossulfato de amônio, tiocianato de sódio, tiocianato de amônio, metabissulfito de sódio, ou uma combinação destes.
  24. 24. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizada pelo fato de que compreende ainda pelo menos um de um inibidor de asfalteno, um inibidor de parafina, um inibidor de incrustações, um emulsionante, um clarificador de água, um dispersante, um quebrador de emulsão, um sequestrante de ácido sulfídrico, um inibidor de hidrato de gás, um biocida, um modificador de pH e um tensoativo.
  25. 25. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizada pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, o inibidor de corrosão compreende a imidazolina e o composto bis-imidazolina quatemizada, e o solvente compreende metanol, isopropanol, metileno-glicol, propileno carbonato ou uma combinação destes.
  26. 26. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizada pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, o inibidor de corrosão compreende a imidazolina e o composto bis-imidazolina quatemizada, e o solvente compreende metanol, etanol, etilenoglicol, glicerina ou uma combinação destes.
  27. 27. Método de inibição de corrosão a uma superfície e remoção de depósitos hidrocarbonáceos a partir da superfície, sendo que o método é caracterizado pelo fato de que compreende a adição da composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, ou de um dissolvedor de sulfeto de ferro a um fluido que entra em contato com uma superfície de
    Petição 870190050389, de 29/05/2019, pág. 57/63
    9/10 um furo de poço ou equipamento utilizado na produção, processamento, transporte, armazenamento ou separação do fluido para inibir a corrosão e/ou remover depósitos hidrocarbonáceos da superfície, sendo que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido alárico, ácido altárico, ácido altrárico, ácido altrônico, ácido arabinárico, ácido arabinônico, ácido dihomocítrico, ácido fruturônico, ácido fucônico, ácido galactárico, ácido galactônico, ácido galacturônico, ácido glucárico, ácido glicoheptônico, ácido glucônico, ácido glucurônico, ácido gulônico, ácido homocítrico, ácido homoisocítrico, ácido idárico, ácido idônico, ácido idurônico, ácido isocítrico, ácido mannárico, ácido mannônico, ácido octulosônico, ácido ramnônico, ácido ribônico, ácido tagaturônico, ácido xilônico ou ácido xilurônico, ou um sal ou derivado do mesmo, ou uma combinação destes, e o fluido compreende gás natural ou hidrocarboneto líquido.
  28. 28. Utilização da composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 26, ou de um dissolvedor de sulfeto de ferro, caracterizada pelo fato de que é para inibir corrosão na superfície de um furo de poço ou equipamento utilizado na produção, processamento, transporte, armazenamento ou separação do fluido e/ou remoção de depósitos hidrocarbonáceos da superfície, sendo que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido alárico, ácido altárico, ácido altrárico, ácido altrônico, ácido arabinárico, ácido arabinônico, ácido dihomocítrico, ácido fruturônico, ácido fucônico, ácido galactárico, ácido galactônico, ácido galacturônico, ácido glucárico, ácido glicoheptônico, ácido glucônico, ácido glucurônico, ácido gulônico, ácido homocítrico, ácido homoisocítrico, ácido idárico, ácido idônico, ácido idurônico, ácido isocítrico, ácido mannárico, ácido mannônico, ácido octulosônico, ácido ramnônico, ácido ribônico, ácido tagaturônico, ácido xilônico ou ácido xilurônico, ou um sal ou derivado do mesmo, ou uma combinação destes, e o fluido compreende gás natural ou hidrocarboneto líquido.
    Petição 870190050389, de 29/05/2019, pág. 58/63
    10/10
  29. 29. Método ou utilização de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizados pelo fato de que a composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, é adicionada ao fluido.
  30. 30. Método ou utilização de acordo com a reivindicação 27 ou 28, caracterizados pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro é adicionado ao fluido.
  31. 31. Método ou utilização de acordo com a reivindicação 30, caracterizados pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende ácido glucônico, um sal do mesmo, ou uma combinação dos mesmos.
  32. 32. Método ou utilização de acordo com a reivindicação 30, caracterizados pelo fato de que o dissolvedor de sulfeto de ferro compreende gluconato de sódio, gluconato de amônio, gluconato de potássio, gluconato de lítio, gluconato de magnésio, gluconato de cálcio, gluconato de césio, ácido glucônico, ou uma combinação dos mesmos.
  33. 33. Método ou utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 32, caracterizados pelo fato de que o equipamento compreende uma tubulação, um recipiente de armazenamento, uma tubagem de injeção no interior de poço, uma linha de fluxo ou uma linha de injeção.
  34. 34. Método ou utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 33, caracterizados pelo fato de que o hidrocarboneto líquido compreende óleo bruto, óleo pesado, óleo residual processado, óleo betuminoso, óleo de coqueador, gasóleo, alimentação de craqueamento catalítico fluido ou lama, nafta, combustível diesel, óleo combustível, combustível de aviação, gasolina ou querosene.
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