BR112021000345A2 - Composição, método para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, e, uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona - Google Patents

Composição, método para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, e, uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona Download PDF

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Abstract

composição, método para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, e, uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona. são descritas hidroxiamidas derivadas de alquil lactona e hidroxiésteres derivados de alquil lactona utilizados em composições e métodos para inibir aglomerados de hidrato de gás natural. as hidroxiamidas derivadas de alquil lactona e os hidroxiésteres derivados de alquil lactona são produtos de reação de uma alquil lactona e uma amina, e uma alquil lactona e um álcool, respectivamente.

Description

1 / 29 COMPOSIÇÃO, MÉTODO PARA INIBIR A FORMAÇÃO DE AGLOMERADOS DE HIDRATOS DE GÁS NATURAL, E, USO DA
HIDROXIAMIDA DERIVADA DE ALQUIL LACTONA OU HIDROXIÉSTER DERIVADO DE ALQUIL LACTONA REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório U.S. Número de Série 62/697.153, depositado em 12 de julho de 2018, cuja descrição completa é aqui incorporada por referência.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] A aplicação é direcionada a inibir ou prevenir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural.
FUNDAMENTOS
[003] “Hidratos de gás natural” é um termo que se refere a sólidos similares ao gelo que são formados a partir de moléculas de gás e água dissolvidas em produtos de petróleo líquidos (hidrocarbonetos líquidos) quando a temperatura do líquido é reduzida e/ou a pressão sobre o líquido é aumentada. Sob essas condições, as moléculas de água podem formar estruturas similares a gaiolas em torno das moléculas de gás, como dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio, metano, etano, propano, butano e isobutano, criando estruturas de clatrato cristalinas, também denominadas “hidratos de gás clatrato”. A arquitetura específica de uma estrutura em gaiola pode ser de vários tipos (denominada tipo 1, tipo 2, tipo H), dependendo da identidade da(s) molécula(s) hospedeira(s).
[004] Uma vez formadas, essas estruturas em gaiola cristalinas tendem a precipitar e se soltar do líquido, acumulando-se em grandes massas sólidas. Essas massas que se formam em líquidos de petróleo, como óleo obtido de um reservatório subterrâneo, podem viajar em dutos de transporte e, potencialmente, bloquear ou danificar os dutos, equipamentos relacionados ou ambos. O dano resultante de um bloqueio pode ser caro porque o
2 / 29 equipamento e os oleodutos precisam ser reparados, e a produção de petróleo e a segurança dos trabalhadores de campo podem ser afetadas adversamente.
[005] A recuperação e a produção de líquido de petróleo normalmente operam sob alta velocidade de bombeamento e alta pressão nos dutos de processamento e transporte, condições particularmente favoráveis para a formação de hidrato de gás natural. Além disso, as condições climáticas em alguns locais de campo podem causar uma queda substancial na temperatura durante uma ou mais operações de produção, transporte e armazenamento realizadas durante e após a recuperação de líquidos obtidos de reservatórios subterrâneos.
[006] A indústria utiliza diversos métodos para prevenir ou reduzir a formação de hidrato de gás natural e seus efeitos adversos. Por exemplo, os inibidores de hidrato de gás natural incluem inibidores de hidrato de gás termodinâmicos (THI), inibidores de hidrato de gás antiaglomerantes (AAs) e inibidores de hidrato de gás cinéticos (KHIs). A quantidade do produto químico necessária para prevenir bloqueios varia amplamente, dependendo do tipo de inibidor empregado. THIs são substâncias que podem reduzir a temperatura na qual os hidratos de gás se formam a uma dada pressão e teor de água, e são tipicamente dosados a 50% com base no teor de água e até 100% do volume de água. Portanto, há um custo substancial associado ao transporte e armazenamento de grandes quantidades desses inibidores. Uma alternativa mais econômica é o uso de inibidores de hidratos de gás de baixa dosagem (LDHIs), pois geralmente requerem uma dose inferior a cerca de 2 por cento em volume para inibir a nucleação ou crescimento de hidratos de gás. Os dois tipos gerais de LDHIs, KHIs e antiaglomerantes, normalmente são utilizados em concentrações muito mais baixas.
[007] KHIs atuam retardando o crescimento de cristais de hidrato de gás. Também funcionam como antinucleadores. Em contraste, os AAs permitem que os hidratos de gás natural se formem, mas evitam que se
3 / 29 aglomerem e, subsequentemente, se acumulem em massas maiores, capazes de causar obstruções. Os AAs funcionam para manter os cristais e aglomerados de hidrato de gás natural dispersos como uma pasta dentro do hidrocarboneto líquido.
[008] Embora muitos inibidores e dispersantes tenham sido desenvolvidos para melhorar os efeitos de hidratos de gás natural dentro dos produtos líquidos de petróleo, continua a haver uma necessidade de composições e métodos de prevenção ou redução da formação de aglomerado de hidrato de gás natural novos e eficazes. Há também uma necessidade contínua de que esses compostos sejam menos tóxicos em relação ao meio ambiente.
SUMÁRIO
[009] São descritos neste pedido composições e métodos para inibir a formação de aglomerados de hidrato de gás natural em um fluido que compreende água, moléculas gasosas e um hidrocarboneto líquido.
[0010] Em um aspecto da invenção é uma composição compreendendo pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona ou um hidroxiéster derivado de alquil lactona para inibir a formação de aglomerados de hidrato de gás natural, pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona formada por uma reação entre uma alquil lactona com uma amina, e o hidroxiéster derivado de alquil lactona formado por uma reação entre uma alquil lactona com um álcool.
[0011] Em um outro aspecto da presente invenção, é uma composição compreendendo: um fluido; e a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona.
[0012] Em ainda outro aspecto da invenção, é um método de inibição da formação de aglomerados de hidratos de gás natural compreendendo:
4 / 29 introdução em um fluido de uma composição compreendendo pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona ou um hidroxiéster derivado de alquil lactona para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona formada por uma reação entre uma alquil lactona com uma amina, e o hidroxiéster derivado de alquil lactona formado por uma reação entre uma alquil lactona com um álcool.
[0013] As composições e os métodos descritos acima são adequados para uso em ambientes aquáticos, uma vez que têm menor toxicidade.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0014] A Figura 1 é uma representação gráfica da pressão da célula como uma função do tempo de execução para uma formulação de uma modalidade da invenção.
[0015] A Figura 2 é uma representação gráfica da pressão da célula como uma função do tempo de execução para uma formulação de de uma modalidade da invenção.
[0016] A Figura 3 é uma representação gráfica da pressão da célula como uma função do tempo de execução para uma formulação de uma modalidade da invenção.
[0017] A Figura 4 é uma representação gráfica da pressão da célula como uma função do tempo de execução para uma formulação de uma modalidade da invenção.
[0018] A Figura 5 é uma representação gráfica da pressão da célula como uma função do tempo de execução para uma formulação em branco.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0019] Embora a presente descrição forneça referências a várias modalidades, os versados na técnica reconhecerão que as alterações podem ser feitas na forma e nos detalhes sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Várias modalidades serão descritas em detalhes com referência às
5 / 29 figuras. A referência a várias modalidades não limita o escopo das reivindicações anexadas neste pedido. Além disso, quaisquer exemplos apresentados neste relatório descritivo não se destinam a ser limitadores e apenas apresentam algumas das muitas modalidades possíveis para as reivindicações anexadas.
[0020] A menos que definido de outro, todos os termos técnicos e científicos utilizados neste pedido têm o mesmo significado conforme comumente entendido por um versado na técnica. Em caso de conflito, o presente documento, incluindo as definições, controlará. Métodos e materiais são descritos abaixo, embora métodos e materiais similares ou equivalentes aos descritos neste documento possam ser utilizados na prática ou no teste da presente invenção. Todas as publicações, pedidos de patentes, patentes e outras referências mencionadas neste pedido são incorporados por referência na sua totalidade.
[0021] Conforme utilizado neste pedido, o termo “alquila” se refere a um grupo monovalente derivado da remoção de um único átomo de hidrogênio de um hidrocarboneto de cadeia linear ou ramificada ou cíclico saturado ou insaturado contendo de um a sessenta átomos de carbono.
[0022] Conforme utilizado neste pedido, o termo “antiaglomerante” ou “AA” se refere a um composto que inibe a formação de aglomerados de hidratos de gás natural. O termo será entendido como referindo-se ao próprio AA ou em uma composição que pode incluir outros AAs ou compostos ou solventes, conforme determinado pelo contexto.
[0023] Conforme utilizado neste pedido, o termo “fluido” significa líquido, moléculas de gás ou ambos em uma operação de produção de poço de petróleo ou gás natural.
[0024] Conforme utilizado neste pedido, o termo “inibe”, “inibindo” ou seus equivalentes gramaticais refere-se a prevenir, retardar, mitigar, reduzir, controlar e/ou retardar a formação de hidratos gasosos e/ou
6 / 29 aglomerados de hidratos gasosos, e/ou plugues em equipamento/oleoduto formados a partir de aglomerados de hidrato de gás.
[0025] Conforme utilizado neste pedido, os termos “hidratos de gás natural” ou “hidratos de gás” se referem a uma mistura gasosa em um clatrato aquoso.
[0026] Conforme utilizado neste pedido, os termos “compreende(m)”, “inclui(em)”, “tendo”, “tem”, “pode”, “contém(êm)” e suas variantes destinam-se a ser frases transitórias abertas, termos ou palavras que não excluem a possibilidade de atos ou estruturas adicionais. As formas singulares “um/uma”, “e” e “o/a” incluem referências no plural a menos que o contexto claramente indique de outra maneira. A presente descrição também contempla outras modalidades “compreendendo”, “consistindo em” e “consistindo essencialmente em”, as modalidades ou elementos apresentados neste pedido, sejam explicitamente estabelecidos ou não.
[0027] Conforme utilizado neste pedido, o termo “opcional” ou “opcionalmente” significa que o evento ou circunstância subsequentemente descrito pode, mas não precisa ocorrer, e que a descrição inclui casos em que o evento ou circunstância ocorre e casos em que não ocorre.
[0028] Conforme utilizado neste pedido, o termo “cerca de” modifica, por exemplo, a quantidade de um ingrediente em uma composição, concentração, volume, temperatura do processo, tempo do processo, rendimento, taxa de fluxo, pressão e valores similares, e faixas dos mesmos, empregado em descrever as modalidades da descrição, refere-se à variação na quantidade numérica que pode ocorrer, por exemplo, por meio de medições e procedimentos de manuseio típicos utilizados para produzir compostos, composições, concentrados ou formulações de uso; por meio de erro inadvertido nesses procedimentos; por meio de diferenças na fabricação, fonte ou pureza dos materiais de partida ou ingredientes utilizados para realizar os métodos e considerações imediatas similares. O termo “cerca de” também
7 / 29 abrange quantidades que diferem devido ao envelhecimento de uma formulação com uma concentração ou mistura inicial particular e quantidades que diferem devido à mistura ou processamento de uma formulação com uma concentração ou mistura inicial particular. Quando modificadas pelo termo “cerca de”, as reivindicações anexadas incluem equivalentes a essas quantidades. Além disso, onde “cerca de” é empregado para descrever uma faixa de valores, por exemplo “cerca de 1 a 5”, a citação significa “1 a 5” e “cerca de 1 a cerca de 5” e “1 a cerca de 5” e “cerca de 1 a 5 “, a menos que especificamente limitado pelo contexto.
[0029] Conforme utilizado neste pedido, o termo “substancialmente” significa “consistindo essencialmente em” e inclui “consistindo em” “consistindo essencialmente em”, é interpretado como na lei de patentes dos EUA, e “consistindo em” é interpretado como na lei de patentes dos EUA. Por exemplo, uma solução que é “substancialmente isenta” de um composto ou material especificado pode ser isenta desse composto ou material, ou pode ter uma pequena quantidade desse composto ou material presente, como por meio de contaminação não intencional, reações colaterais ou purificação incompleta. Uma “quantidade menor” pode ser um vestígio, uma quantidade imensurável, uma quantidade que não interfere com um valor ou propriedade, ou alguma outra quantidade conforme fornecido no contexto. Uma composição que tem “substancialmente apenas” uma lista fornecida de componentes pode consistir apenas nesses componentes, ou ter uma quantidade-traço de algum outro componente presente, ou ter um ou mais componentes adicionais que não afetam materialmente as propriedades da composição. Além disso, modificar “substancialmente”, por exemplo, o tipo ou quantidade de um ingrediente em uma composição, uma propriedade, uma quantidade mensurável, um método, um valor ou uma faixa, empregados na descrição das modalidades da descrição, refere-se a uma variação que não afeta a composição, propriedade, quantidade, método, valor ou faixa geral
8 / 29 citados de uma maneira que nega uma composição, propriedade, quantidade, método, valor ou faixa pretendidos. Quando modificadas pelo termo “substancialmente”, as reivindicações anexadas incluem equivalentes de acordo com esta definição.
[0030] Conforme utilizado neste pedido, quaisquer faixas de valores citadas contemplam todos os valores dentro da faixa e devem ser interpretadas como suporte para reivindicações que citam quaisquer subfaixas tendo pontos finais que são valores de números reais dentro da faixa citada. A título de exemplo, uma descrição neste relatório descritivo de uma faixa de 1 a 5 deve ser considerada para apoiar reivindicações em qualquer uma das seguintes faixas: 1 a 5; 1 a 4; 1 a 3; 1 a 2; 2 a 5; 2 a 4; 2 a 3; 3 a 5; 3 a 4; e 4 a 5.
[0031] São descritos composições e métodos para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural e/ou plugues formados a partir de aglomerados de hidratos de gás natural em operações de recuperação, processamento, transporte e armazenamento de hidrocarbonetos líquidos. As composições podem ser aplicadas a um ou mais produtos de hidrocarbonetos líquidos para inibir o entupimento de espaços anulares, como tubos, linhas de transferência, válvulas e similares, incluindo equipamentos de fundo de poço onde as condições são propícias para a formação de hidratos de gás.
[0032] Em modalidades, os compostos utilizados nas composições e métodos para inibir aglomerados de hidrato de gás são hidroxiamidas derivadas de alquil lactona e hidroxiésteres derivados de alquil lactona. Os compostos são formados pela reação de alquil lactonas e aminas, ou alquil lactonas e álcoois. Tais compostos derivados de alquil lactona têm a fórmula geral mostrada abaixo como fórmula I, em que X = nitrogênio ou oxigênio; em que R1 = qualquer cauda graxa derivada de grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 30 carbonos ou uma estrutura em anel incluindo ciclo-hexila, ciclopentila, fenila, benzila ou variantes das mesmas;
9 / 29 em que R2 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R3; e em que R3 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R2, por exemplo, pirrolidina ou azepano, e similares.
Fórmula I
[0033] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é mostrada abaixo como fórmula II, III e IV, com os vários grupos, conforme descrito anteriormente.
Fórmula II Fórmula III Fórmula IV em que R1 = qualquer cauda graxa incluindo um grupo alquila saturado ou insaturado Cl-C30 ou uma estrutura em anel incluindo ciclo- hexila, ciclopentila, fenila, benzila ou variantes das mesmas; em que R2 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado C1-C10 ou sendo uma estrutura em anel que se ligaria a R3; e em que R3 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado C1-C10 ou sendo uma estrutura em anel que se ligaria a R2, por exemplo, pirrolidina ou azepano, e similares.
[0034] Em modalidades, R2 e R3 são selecionados individualmente de grupos isopropila, butila, pentila, isobutila ou isopentila. Em modalidades, R2
10 / 29 e R3 podem incluir individualmente uma ou mais cadeias de aminopropilamina, como dibutilaminopropilamina (DBAPA) ou uma DBAPA com aminopropilamina adicional referida neste pedido como um DBAPA estendida. Em modalidades, R2 = R3. Em modalidades, R2 e R3 são derivados individualmente das seguintes aminas: Aminopropil pirrolidina Aminopropil azepano e Uma dibutilaminopropilenodiamina estendida
[0035] Em modalidades, as hidroxiamidas derivadas de alquil lactona incluem uma ou mais das seguintes estruturas ou uma combinação das mesmas:
[0036] Qualquer método adequado pode ser utilizado para sintetizar
11 / 29 as hidroxiamidas derivadas de alquil lactona. A síntese das hidroxiamidas derivadas da alquil lactona não é limitada pelos processos descritos.
[0037] Em modalidades, as hidroxiamidas derivadas de alquil lactona são obtidas pela reação de alquil lactonas com aminas como mostrado abaixo, em que R1 é uma porção alquila e R2 e R3 são selecionados de H ou um grupo alquila, com a condição de que apenas um de R2 e R3 pode ser H.
[0038] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é formada pela reação de uma alquil lactona e uma aminopropilamina seguido por acidificação como mostrado abaixo, em que, R1 = qualquer cauda graxa é derivada de grupo alquil saturado ou insaturado C1-C30 ou uma estrutura em anel incluindo ciclo-hexila, ciclopentila, fenila, benzila ou variantes das mesmas; e em que R2 e R3 são um H ou um grupo alquila com a condição de que apenas um de R2 e R3 pode ser H.
Ácido Ácido
[0039] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é
12 / 29 formada pela reação da alquil lactona, que é uma γ-undecalactona e uma amina, que é dibutilaminopropilamina. A hidroxiamida derivada de alquil lactona resultante é seguida por acidificação com ácido acético: ácido acético
[0040] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é o produto da reação de γ-undecalactona com dibutilamina: ácido acético
[0041] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é um produto de reação de uma alquil lactona com dibutilamina, dibutilaminopropilamina ou uma dibutilaminopropilamina com uma aminopropilamina adicional (DBAPA estendida).
[0042] Em outras modalidades, as hidroxiamidas derivadas de alquil lactona são produtos de reação conforme mostrado abaixo: 4-metildeca-4-lactona 5-(cis-3-Hexenil)di-hidro-5-metil- Peso Molecular: 368,61 Peso Molecular: 186,34 lactona de uísque Dois equivalentes 6-pentil-5,6-di-hidropiran-2-ona Lactona de Massoia Peso Molecular: 540,92 ÔMEGA-PENTADECALACTONA Referência: Notebook 7630-40 Peso Molecular: 267,50 oleil amina
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[0043] Em algumas modalidades, as composições e métodos úteis para inibir hidratos de gás e aglomerados de hidratos de gás é um hidroxiéster derivado de alquil lactona. Em modalidades, o hidroxiéster derivado de alquil lactona é um produto de reação de uma alquil lactona com um álcool, e como mostrado abaixo, em que R1 é uma porção alquila (conforme descrito acima) e R2 é um grupo alquila.
[0044] Em modalidades, o hidroxiéster derivado de alquil lactona é o produto de reação de γ-undecalactona reagida com dibutilaminoetanol, seguido por acidificação para formar o sal de amônio da porção amino terciária: ácido acético
[0045] Em modalidades, a hidroxila do hidroxiéster derivado de alquil lactona ou hidroxiamida derivada de alquil lactona pode ser posteriormente modificada. Em modalidades, a hidroxila resultante é modificada pelo deslocamento do hidrogênio da hidroxila para formar uma porção ligada a O. Porções ligadas a O adequadas incluem éter, ácido carboxílico, éter silílico e similares. Em modalidades, as porções ligadas a O adequadas são mostradas abaixo, em que R1 é como descrito anteriormente e R4 é alquila, silila, carboxila e similares.
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[0046] Em modalidades, a porção ligada a O é o produto da reação da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona com anidrido maleico ou outra porção anidrido. Por exemplo, a hidroxiamida derivada de alquil lactona (que é uma reação entre γ- undecalactona com dibutilaminopropilamina) é ainda reagida com anidrido maleico da seguinte forma:
[0047] Em modalidades, o éter é formado a partir da hidroxiamida derivada de alquil lactona por reação com um brometo. Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona é formada pela reação de γ- undecalactona com DBAPA. A hidroxiamida derivada de alquil lactona resultante é ainda reagida com brometo de n-butila para produzir um éter correspondente como se segue:
[0048] Em ainda outras modalidades, a hidroxila resultante da hidroxiamida derivada de alquil lactona é modificada por oxidação em uma cetona. Por exemplo, a oxidação a uma cetona é mostrada abaixo, em que R1 é conforme descrito acima, e a cetona recém-formada pode ser deixada como está ou ainda reagida com aminas (formação de base de Schiff, aminação redutiva e similares), ou reagida por meio de reações aldólicas, reações de Mannich e similares.
15 / 29 [Oxidação] [Oxidação]
[0049] Em modalidades, a oxidação pode ser com clorocromato de piridínio (PCC) para produzir uma cetona como mostrado abaixo:
[0050] A hidroxiamida derivada de alquil lactona resultante e o hidroxiéster derivado de alquil lactona resultam de reações com alquil lactonas. Em modalidades, as alquil lactonas têm pelo menos dois átomos de carbono no anel de lactona. Em modalidades, as lactonas têm 2 a 30 ou 5 a 20 átomos de carbono. Em modalidades, as alquil lactonas são gama-alquil lactonas e delta-alquil lactonas. Em modalidades, as alquil lactonas são beta, épsilon ou variantes maiores, como ômega-alquil lactonas (por exemplo, ω- pentadecalactona). Em modalidades, a variabilidade na porção alquila está no carbono gama ou delta, mas pode ocorrer ao longo da posição alfa, beta, gama, delta ou épsilon ao longo do anel de lactona, em vários locais e quiralidades.
[0051] Em modalidades, a cadeia alquila é uma alquila de cadeia linear tendo uma alquila de cadeia linear ou ramificada de 1 a 30 carbonos. Em outras modalidades, a cadeia alquila é uma ramificação, insaturação ou funcionalidade adicional. Em modalidades, os 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, hexila, heptila, octila, nonila, decila, laurila e similares.
[0052] Em modalidades, as alquil lactonas são sintéticas ou naturais. Em modalidades, as lactonas sintéticas podem ser produzidas a partir de
16 / 29 ácidos graxos mais ácido acrílico e peróxido.
[0053] Em modalidades, as lactonas são produzidas naturalmente, onde são comumente utilizadas como aditivos alimentares ou moléculas de sabor/fragrância. Em modalidades, as lactonas naturais incluem cis-3-metil-4- octanolida (lactona de uísque), lactona de massoia (6-pentil-5,6-di-hidropiran- 2-ona), 5-(cis-3-hexenil)di-hidro-5-metil-1-2(3H)furanona, 4-metildeca-4- lactona, lactona de angélica e similares.
[0054] Em modalidades, as lactonas comercialmente disponíveis, por exemplo, junto à Sigma Aldrich, incluem 4-metildeca-4-lactona, lactona de uísque, ômega-pentadecalactona e lactona de 6-pentil-5,6-di-hidropiran-2- massoia.
[0055] Qualquer amina adequada pode ser utilizada para reagir com a alquil lactona para resultar na hidroxiamida derivada da alquil lactona descrita. A amina pode ser distinguida pela presença de pelo menos um grupo amino primário, secundário ou terciário.
[0056] Em modalidades, a amina é uma monoamina, diamina ou poliamina. Exemplos de monoaminas incluem etilamina, dimetilamina, dietilamina, n-butilamina, dibutilamina, alilamina, isobutilamina, cocoamina, estearilamina, laurilamina, metilaurilamina, oleilamina, N-metil-octilamina, dodecilamina, dietanolamina, morfolina e octadecil amina.
[0057] Em outras modalidades, as aminas são diaminas, que podem incluir diaminas alifáticas, diaminas alifáticas ramificadas, diaminas cíclicas.
[0058] Em modalidades, as poliaminas têm a fórmula [R5-NH-R6], em que R5 e R6 são um H ou um grupo alquila.
[0059] Nas modalidades, a amina é uma dibutilaminopropilenodiamina:
[0060] Em outras modalidades, a amina é uma dibutilaminopropilenodiamina com uma aminopropilamina adicional:
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[0061] Em modalidades, polialquileno poliaminas de cerca de 2 a 60, 2 a 40, 3 a 20 átomos de carbono no total e cerca de 1 a 12, 3 a 12, 5 a 9 átomos de nitrogênio na molécula.
[0062] Em modalidades, as aminas são hidrocarbilaminas ou hidrocarbilaminas incluindo outros grupos, por exemplo, grupos hidroxila, grupos alcoxila, grupos amida, nitrilas, grupos imidazolina e similares. Hidroxiaminas com 1 a 6 grupos hidroxila ou 1 a 3 grupos hidroxila são úteis.
[0063] Em modalidades, as aminas são aminas alifáticas saturadas, incluindo aquelas das fórmulas gerais: em que R, R’, R” e R’’’ são independentemente selecionados de um grupo de hidrogênio; radicais alquila de cadeia linear ou ramificada com 1 a 25 átomos de carbono; radicais alcoxila de 1 a 12 carbonos, alquileno de 2 a 6 carbonos; radicais alquileno hidroxilamino de 2 a 12 carbonos; e radicais alquilamino de 1 a 12 carbonos, alquileno de 2 a 6 carbonos; e em que R’’’ pode compreender adicionalmente uma porção da fórmula: em que R’ é conforme definido acima, e em que s e s’ podem ser o mesmo número ou um número diferente de 2 a 6, 2 a 4; e t e t’ podem ser iguais ou diferentes e são números de 0 a 10, 2 a 7, ou cerca de 3 a 7, com a condição de que a soma de t e t’ não seja maior que 15.
[0064] Em modalidades, os compostos de amina exemplificadores incluem: 1,2-diaminoetano; 1,3-diaminopropano; 1,4-diaminobutano; 1,6- diamino-hexano: polietileno aminas, como dietileno triamina; trietileno tetramina; tetraetileno pentamina; polipropileno aminas, como 1,2-propileno diamina; di-(1,2-propileno)triamina; di-(1,3-propileno)triamina; N,N-dimetil-
18 / 29 1,3-diaminopropano; N,N-di (2-aminoetil)etilenodiamina; N,N-di(2- hidroxietil 1)-1,3-propileno diamina; 3-dodeciloxipropilamina; N-dodecil-1,3- propanodiamina; tris hidroximetilaminometano (THAM); di- isopropanolamina; dietanolamina; trietanolamina; aminas mono-, di- e tri- sebo; amino morfolinas, como N- (3-aminopropil)morfolina; e misturas das mesmas.
[0065] Qualquer álcool adequado pode ser utilizado para reagir com a alquil lactona para resultar no hidroxiéster derivado de alquil lactona descrito. Em modalidades, álcoois com a fórmula: OH-R7 são utilizados, em que R7 é um grupo alquila, arila ou alcaril hidrocarbila tendo de um a vinte carbonos, e em que R7 pode ser alquila C1-C20 não substituída ou substituída, alquenila C2-C20 não substituída ou substituída, alquinila C2-C20 não substituída ou substituída, cicloalquila C3-C20 não substituída ou substituída, cicloalquila C3-C20 não substituída ou substituída contendo pelo menos um heteroátomo, arila C6-C20 não substituída ou substituída, arila C6-C20 não substituída ou substituída contendo pelo menos um heteroátomo, alcarila C7-C20 não substituída ou substituída, ou alcarila C7-C20 não substituída ou substituída contendo pelo menos um heteroátomo.
[0066] Em modalidades, os álcoois são metanol, etanol, propanol, i- propanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, n-octanol, hexanol, ciclohexanol e álcool benzílico ou combinações dos mesmos. Em modalidades, o álcool é um aminoálcool. Aminoálcoois incluem os 2,2-dissubstituídos-2-amino-1- alcanóis tendo de dois a três grupos hidroxila e contendo um total de 4 a 8 átomos de carbono. Este aminoálcool pode ser representado pela fórmula: em que X é um grupo alquila ou hidroxialquila com os grupos alquila tendo de 1 a 3 átomos de carbono em que pelo menos um, e de preferência ambos, dos substituintes X é um grupo hidroxialquila da estrutura
19 / 29 --(CH2)n OH, n sendo de 1 a 3.
[0067] Em modalidades, os álcoois são aminoálcoois. Exemplos de aminoálcoois incluem 2-amino-2-metil-1,3 propanodiol, 2-amino-2-etil-1,3- propanodiol e 2-amino-2- (hidroximetil)1,3-propanodiol, (THAM ou tris (hidroximetil) amino metano). Em outras modalidades, o álcool é um dibutilaminoetanol, dietilaminoetanol, dipropilaminoetanol, di-isopropil, di- isobutil, di-isopentil, dipentil e di-isohexil / di-hexil.
[0068] Em modalidades, a etapa de acidificação é de uma amina secundária ou terciária. Em modalidades, a acidificação é geralmente obtida por meio da adição de um ácido orgânico. Ácidos orgânicos exemplificadores incluem ácido acético ou ácido acrílico. Em outras modalidades, o ácido acrílico reage com quaisquer aminas primárias ou secundárias residuais (reversivelmente com aminas terciárias) para produzir uma estrutura de carboxibetaína. Outros ácidos orgânicos podem ser utilizados para esta acidificação, incluindo ácido piválico, ácido málico, ácido maleico, ácido succínico e quaisquer ácidos carboxílicos C1-C12+. Ácidos inorgânicos também podem ser utilizados, como ácidos minerais comuns (ácido clorídrico, ácido fosfórico, ácido nítrico, ácido carbônico) ou relacionados, bem como ácidos de Lewis (tetrafluoroborato, tricloreto de alumínio ou similares).
[0069] As composições e métodos descritos neste pedido são utilizados para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás e obstrução durante a produção e transporte de hidrocarbonetos líquidos. Em modalidades, as composições compreendem, consistem em ou consistem essencialmente de pelo menos uma das hidroxiamidas derivadas de alquil lactona ou hidroxiésteres derivados de alquil lactona. Em modalidades, a composição pode compreender ainda um ou mais inibidores de hidrato de gás termodinâmicos, um ou mais inibidores de hidrato de gás cinéticos, um ou mais AAs ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, a
20 / 29 composição pode incluir outros aditivos, como um ou mais inibidores de asfalteno, inibidores de parafina, inibidores de corrosão, inibidores de incrustação, desemulsificantes, clarificadores de água, dispersantes, disjuntores de emulsão ou qualquer combinação dos mesmos. Em modalidades, as composições incluem hidroxiamidas derivadas de alquil lactona ou hidroxiésteres derivados de alquil lactona descritos com um ou mais inibidores de corrosão, conforme descrito no Pedido Provisório US nº de série 62/697.165).
[0070] A composição compreendendo hidroxiamidas derivadas de alquil lactona ou hidroxiésteres derivados de alquil lactona é preparada ou formulada em um ou mais solventes, dependendo da aplicação e requisitos. Em modalidades, solventes adequados para formulação com a composição de hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona incluem água, solução salina, água do mar, álcoois, como metanol, etanol, isopropanol, n-propanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol ou álcoois superiores, como álcool benzílico; cetonas como acetona ou metiletilcetona (2-butanona); acetonitrila; ésteres, como acetato de etila, acetato de propila e acetato de butila; éteres, como éter dietílico ou superior, por exemplo, éter metil t-butílico, glima, diglima, éter monobutílico de etilenoglicol, éter etílico de etilenodiglicol, 1,4-dioxano e glicóis relacionados; aromáticos, como tolueno, xileno(s), dietilbenzeno, naftaleno e aromáticos relacionados ou cortes de refinaria (nafta aromática pesada, destilados aromáticos pesados e relacionados); alifáticos como pentano, hexano, heptano, octano ou gasolina refinada; ou vários solventes “verdes”, como 2-metiltetra-hidrofurano, álcool furfurílico e éter ciclopentilmetílico.
[0071] Em modalidades, outros solventes adequados para formulação com hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona incluem alifáticos, como pentano, hexano, ciclo-hexano, metilciclo-hexano, heptano, decano, dodecano, diesel e similares, e
21 / 29 aromáticos, como tolueno, xileno, nafta aromática pesada, derivados de ácidos graxos (ácidos, ésteres, amidas) e similares.
[0072] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é formulado em uma composição com uma quantidade de cerca de 1 a 80% p/v. Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é adicionado em uma quantidade de cerca de 1 a 10% p/v, 10 a 20% p/v, 20 a 60% p/v, 45 a 60% p/v, 60 a 80% p/v ou 1 a 60% p/v.
[0073] Em modalidades, a composição compreendendo a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é utilizado em um método para inibir a formação de aglomerantes de hidrato de gás natural. O método compreende adicionar a um fluido uma quantidade de uma composição compreendendo uma ou mais hidroxiamidas derivadas de alquil lactona ou hidroxiésteres derivados de alquil lactona. Em modalidades, o fluido compreende água, moléculas de gás e hidrocarboneto líquido.
[0074] Um ponto de aplicação exemplar para as operações de produção de petróleo líquido é próximo à válvula de segurança submarina controlada pela superfície. Em modalidades, a aplicação ou introdução das hidroxiamidas ou hidroxiésteres é em um fundo de poço. Isso garante que, durante um fechamento, a composição seja capaz de se dispersar por toda a área onde ocorrerão os hidratos de gás natural. A aplicação de hidroxiamidas derivadas de alquil lactona ou hidroxiésteres derivados de alquil lactona também pode ocorrer em outras áreas na linha de fluxo, levando em consideração a densidade do líquido injetado. Se o ponto de injeção estiver bem acima da profundidade de formação de hidrato de gás, então a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona pode ser formulado com um solvente tendo uma densidade alta o suficiente para que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster
22 / 29 derivado de alquil lactona afunde na linha de fluxo para acumular na interface água/óleo. Em modalidades, a aplicação também é utilizada em dutos ou em qualquer lugar no sistema onde existe o potencial para aglomerados de formação de hidrato de gás.
[0075] Em modalidades, várias quantidades de dosagem da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona ou composições que os contêm são introduzidas no fluido para inibir a formação de aglomerantes de hidrato de gás. Um versado na técnica é capaz de calcular a quantidade de uma composição compreendendo hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona para uma dada situação sem experimentação indevida. Fatores que seriam considerados importantes em tais cálculos incluem, por exemplo, teor de fluido, porcentagem de corte de água, densidade API do hidrocarboneto. Em modalidades, somente hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona ou em uma composição é introduzido em um fluido a ser tratado de cerca de 1000 ppm a cerca de 50.000 ppm, de cerca de 2.000 ppm a cerca de 15.000 ppm, ou 3.000 ppm a 20.000 ppm.
[0076] A composição e os métodos são úteis para inibir a formação de aglomerado de hidrato de gás para muitos hidrocarbonetos e misturas de hidrocarbonetos. As composições são particularmente úteis para gases de hidrocarbonetos contendo 1 a 5 carbonos, mais leves ou de baixo ponto de ebulição, ou misturas de gases em condições ambientais. Em modalidades, os gases são metano, etano, propano, n-butano, isobutano, isopentano e misturas dos mesmos. Em outras modalidades, as misturas de gás natural estão presentes em muitas formações de gás e/ou óleo e líquidos de gás natural. Os hidrocarbonetos também podem compreender outros compostos incluindo, mas não se limitando a, dióxido de carbono, sulfeto de hidrogênio e outros compostos comumente encontrados em formações de gás/óleo ou plantas de processamento, ocorrendo naturalmente e/ou utilizados na
23 / 29 recuperação/processamento de hidrocarbonetos da formação, e misturas dos mesmos.
[0077] Em modalidades, as composições e métodos são úteis para inibir a formação de hidrato de gás em uma variedade de óleos negros, óleos negros pesados a condensados, de API 20-50. Em modalidades, as composições e métodos são úteis para inibir a formação de hidrato de gás em óleos parafínicos ou asfaltênicos. Em tais modalidades, os inibidores de parafina ou asfalteno são utilizados em conjunto com hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona.
[0078] Em modalidades, a composição que compreende a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é aplicada a fluidos que contêm vários níveis de óleo, solução salina ou ambos com vários níveis de salinidade. Em uma modalidade, o fluido tem uma salinidade de cerca de 0,1% a cerca de 25% ou cerca de 10% a cerca de 25% peso/peso (p/p).
[0079] Em algumas modalidades, a composição que compreende hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona é aplicada a um fluido que contém vários níveis de corte de água. Um versado na técnica entende que “corte de água” se refere à porcentagem de água em uma composição contendo uma mistura de óleo e água. Em uma modalidade, o corte de água é de cerca de 1% a cerca de 80% p/p em relação à fase hidrocarboneto. Em outras modalidades, o corte de água é de cerca de 1% a cerca de 30% p/p, de cerca de 5% a cerca de 40% p/p, de cerca de 10% a cerca de 60% p/p, de cerca de 15% a cerca 80% p/p em relação à fase hidrocarboneto.
[0080] Os métodos podem ser utilizados em qualquer pressão que resulte em hidratos de gás de hidrocarboneto. Quando os hidrocarbonetos na mistura são hidrocarbonetos com ponto de ebulição inferior ou gases de hidrocarbonetos em condições ambiente, a pressão é geralmente igual ou
24 / 29 superior à pressão atmosférica (por exemplo, cerca de 101 kPa), superior a cerca de 1 MPa ou superior a cerca de 5 MPa. A pressão em certas unidades de formação ou processamento ou plantas pode ser muito mais alta, como maior do que cerca de 20 MPa. Não há limite específico de alta pressão.
[0081] A composição compreendendo a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona pode ser introduzida por qualquer método adequado para assegurar a dispersão da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou do hidroxiéster derivado de alquil lactona através do líquido a ser tratado. Em algumas modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona pode ser injetado antes da formação substancial de hidratos de gás.
[0082] Em algumas modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é introduzido no fluido contido em um oleoduto e gasoduto. Em outras modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é adicionado ao fluido contido em refinarias, como vasos de separação, unidades de desidratação, oleodutos e gasodutos. Em modalidades, as composições de hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona são introduzidos em um fluido utilizando vários métodos bem conhecidos e podem ser introduzidos em vários locais diferentes ao longo de um determinado sistema. Em outras modalidades, a composição compreendendo uma ou mais hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona é injetada usando equipamento mecânico, como bombas de injeção química, tubos em T, acessórios de injeção e similares.
[0083] A hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona são misturados ou combinados com equipamentos ou dispositivos de mistura mecânica, configuração ou equipamento de mistura estacionária, mistura magnética ou outros métodos adequados, para fornecer
25 / 29 contato adequado e/ou dispersão da composição na mistura. A introdução da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona pode ser feita na linha e/ou fora da linha. Os vários componentes da composição podem ser misturados antes e/ou durante a introdução. O versado na técnica entenderá que os métodos descritos neste documento não são limitados de forma alguma pelo tempo ou local da introdução.
[0084] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou os hidroxiésteres derivados de alquil lactona têm biodegradação aumentada, menor toxicidade, menor bioacumulação ou combinação dos mesmos. Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou os hidroxiésteres derivados de alquil lactona têm uma biodegradação superior a 10%, superior a 20%, superior a 30%, superior a 40%, superior a 50% ou superior a 60% quando medida em um teste de degradação de 28 dias.
[0085] Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou os hidroxiésteres derivados de alquil lactona têm toxicidade reduzida conforme medido em um teste de toxicidade aguda em 48 horas com Daphnia magna maior ou igual a 10 mg/ml. Em modalidades, a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona tem um valor de EC50 em 48 horas com Daphnia magna de cerca de 10 a 100 mg/ml, 10 a 20 mg/ml, 15 a 25 mg/ml 20 a 35 mg/ml, 30 a 40 mg/ml, 35 a 50 mg/ml, 40 a 60 mg/ml, 50 a 80 mg/ml, 60 a 90 mg/ml ou 70 a 100 mg/ml. Exemplos
[0086] Os exemplos a seguir pretendem ilustrar diferentes aspectos e modalidades da invenção e não devem ser considerados como limitadores do escopo da invenção. Será reconhecido que várias modificações e alterações podem ser feitas sem seguir as modalidades experimentais descritas neste pedido e sem se afastar do escopo das reivindicações. Exemplo 1 γ-undecalactona/DBAPA
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[0087] Em um frasco de fundo redondo de 2 pescoços de 250 mL foram pesados 60,0 g de dibutilaminopropilamina e 59,28 g de γ- undecalactona (1,0 eq). O frasco foi equipado com barra de agitação e ajustado para agitar a 60ºC durante 6 horas com uma manta de nitrogênio. O conteúdo do frasco foi resfriado à temperatura ambiente e tratado com 22,1 mL de ácido acético glacial (1,0 eq), então diluído para 50% em peso ativo em metanol. δ-undecalactona/DBAPA
[0088] Em um frasco com tampa de Teflon de 20 mL foram pesados 5,0 g de δ-undecalactona e 4,94 g de dibutilaminopropilamina (1 eq). Uma barra de agitação foi adicionada e o frasco foi ajustado para agitar a 40ºC durante 2 horas. Foi observado um espessamento do conteúdo, e a temperatura do frasco foi aumentada para 70ºC e deixada em agitação por 24 horas. O conteúdo foi deixado retornar à temperatura ambiente e 0,972 g de ácido acético (1,0 eq) foram adicionados. Finalmente, o conteúdo foi diluído para 50% em peso ativo em xileno. δ-tetradecalactona/DBAPA
[0089] Em um frasco com tampa de Teflon de 20 mL foram pesados 2,0 g de δ-tetradecalactona e 1,38 g de dibutilaminopropilamina (1 eq). Uma barra de agitação foi adicionada e o frasco foi ajustado para agitar a 60ºC durante 20 minutos. Foi observado um espessamento do conteúdo e a reação foi interrompida. O conteúdo foi deixado retornar à temperatura ambiente e 0,53 g de ácido acético (1,0 eq) foram adicionados. Finalmente, o conteúdo foi diluído para 50% em peso ativo em metanol: xileno 9:1. Exemplo 2
[0090] O teste de célula de balanço foi utilizado para determinar se os compostos de hidroxiamida derivados de alquil lactona descritos no Exemplo 1 foram capazes de minimizar as partículas aglomerantes de hidrato de gás e dispersar essas partículas em uma fase hidrocarboneto.
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[0091] A célula de balanço inclui um suporte no qual as células individuais são colocadas. Cada célula individual inclui um tubo de safira contendo uma esfera de aço inoxidável dentro do tubo de safira. A esfera de aço inoxidável induz turbulência e mistura os líquidos durante o processo de balanço. O tubo de safira também pode suportar pressões de até 34,4 MPa (5.000 psi). Depois que as células são montadas na prateleira, a prateleira balança para cima e para baixo lentamente, a uma taxa de cerca de 1 ciclo completo (para cima e para baixo) por minuto. A prateleira foi ainda contida em um banho de temperatura controlada ligado a um resfriador.
[0092] As composições incluem um hidrocarboneto, uma fase aquosa, um gás e a hidroxiamida derivada de alquil lactona a ser testada. A fase aquosa utilizada foi uma solução salina com cerca de 4% de salinidade e um teor de água de 25% da composição. Vários óleos crus, como óleo negro, óleo negro pesado e condensado, foram testados. O gás sintético WDDM (mistura sintética de ~85% de metano, que é uma mistura de gás de formação de hidrato de gás Tipo II) foi utilizado para pressurizar as células na pressão apropriada. 17,2 MPa (2500 psi) para as condições de óleo negro e óleo negro pesado e 13,7 MPa (2000 psi) para condensado.
[0093] A solução salina e o gás foram injetados primeiro em cada célula. A hidroxiamida derivada de alquil lactona foi então dosada de acordo com a quantidade de solução salina na célula de teste. O óleo bruto foi aquecido a 60ºC por um mínimo de 2 horas antes, então introduzido na célula contendo a solução salina, gás e a hidroxiamida derivada de alquil lactona.
[0094] As células com as composições de teste foram então equilibradas a uma temperatura de cerca de 29ºC, enquanto balançavam por 30 minutos.
[0095] O teste é um teste de pressão constante onde as células são deixadas abertas para um reforço que reforça o gás nas células conforme o gás foi solubilizado nos líquidos e/ou hidratos gasosos formados. As células
28 / 29 foram agitadas por cerca de 30 minutos para equilibrar e misturar antes de parar na posição horizontal (fechada). Na fase de fechamento, as células foram resfriadas a cerca de 4,4ºC ao longo de aproximadamente quatro horas e quando as células atingiram 4,4ºC, foram agitadas por mais oito horas a 4,4ºC. Após um tempo de fechamento de cerca de 8 horas, a agitação das células foi reiniciada por duas horas. Após duas horas, as células foram observadas visualmente e classificadas como aprovadas/reprovadas.
[0096] Os critérios de aprovação/reprovação foram baseados na capacidade da esfera na célula de balanço de se mover dentro do tubo de safira. Por exemplo, uma hidroxiamida derivada de alquil lactona testada foi considerada eficaz e passou no teste de célula de balanço se, no momento da classificação, a esfera se movia livremente quando a célula era balançada, indicando que poucos aglomerados foram formados. Em contraste, a hidroxiamida derivada da alquil lactona falhava se o movimento da esfera fosse obstruído ou completamente interrompido pela formação de aglomerados de hidrato de gás. O desempenho do antiaglomerado foi considerado limítrofe quando havia aglomerados de hidrato de gás observáveis e pelo menos alguns dos aglomerados aderidos às paredes do tubo de safira; quando esses aglomerados estavam presentes e o movimento da esfera não era restrito, a classificação da hidroxiamida derivada da alquil lactona foi considerada passagem limítrofe.
[0097] A Figura 1 mostra os resultados conforme passando no teste de célula de balanço quando testado com uma hidroxiamida derivada de alquil lactona (que é um produto de reação com γ-undecalactona e dibutilaminopropilamina) dosada a 3% com corte de água de 25% e salinidade 4% em óleo negro
[0098] A Figura 2 mostra os resultados conforme passando no teste de célula de balanço quando a hidroxiamida derivada de alquil lactona testada (reação entre δ-undecalactona e dibutilaminopropilamina) dosada a 3% com
29 / 29 corte de água de 25% e salinidade de 4% em óleo negro.
[0099] A Figura 3 mostra os resultados conforme passando no teste de célula de balanço quando a hidroxiamida derivada de alquil lactona testada (reação entre δ-tetradecalactona e dibutilaminopropilamina) dosada a 3% com 25% de corte de água e 4% de salinidade em óleo negro.
[00100] A Figura 4 mostra os resultados com γ-undecalactona/DBAPA dosada a 3% com corte de água de 25% e salinidade de 4% em óleo negro. Os resultados mostram que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona falharam nos critérios indicados pelo tempo de queda da esfera maximizado (traço vermelho) indicando um bloqueio na lateral da célula.
[00101] A Figura 5 mostra um branco com 25% de corte de água e 4% de salinidade em óleo negro. Os resultados mostram que o sistema falha no resfriamento, conforme indicado pelo tempo maximizado de queda da esfera (traço vermelho), indicando um bloqueio na lateral da célula.

Claims (36)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona ou um hidroxiéster derivado de alquil lactona para inibir a formação de aglomerados de hidrato de gás natural, a pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona formada por uma reação entre uma alquil lactona com uma amina, e o alquil hidroxiéster derivado de lactona formado por uma reação entre uma alquil lactona com um álcool.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a alquil lactona compreende lactona contendo 2 a 30 átomos de carbono.
3. Composição de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a alquil lactona compreende substituinte alquila contendo de 1 a 30 átomos de carbono.
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a alquil lactona é uma decalactona ou tetradecalactona.
5. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a amina compreende amina primária, secundária ou terciária.
6. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a amina é uma dibutilaminopropilenodiamina, uma dibutilaminopropilenodiamina com uma porção aminopropilamino adicional ou combinação das mesmas.
7. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona compreende:
8. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o álcool é um aminoálcool.
9. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é de cerca de 1% p/v a cerca de 80% p/v com base na composição.
10. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que a composição compreende adicionalmente um ou mais inibidores de hidrato de gás termodinâmicos, inibidores de hidrato de gás cinéticos, antiaglomerantes, inibidores de asfalteno, inibidores de parafina, inibidores de incrustação, emulsificantes, clarificadores de água, dispersantes, disjuntores de emulsão, ou qualquer combinação dos mesmos.
11. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona compreende uma toxicidade reduzida em comparação com composições que não contêm hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona.
12. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona compreende um valor EC50 em 48 horas com Daphnia magna maior ou igual a 10 mg/ml.
13. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona compreende um valor de EC50 em 48 horas com Daphnia magna de cerca de 10 a 100 mg/ml.
14. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona tem uma biodegradação aumentada em comparação com composições que não contêm hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona.
15. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona tem biodegradação superior a 10%, superior a 20%, superior a 30%, superior a 40%, superior a 50 % ou superior a 60% quando medida em um teste de degradação de 28 dias.
16. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende: um fluido; e a composição de hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15.
17. Composição de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona é cerca de é cerca de 1000 ppm a
50.000 ppm.
18. Composição de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizada pelo fato de que o fluido compreende água, gás natural e hidrocarboneto líquido.
19. Composição, caracterizada pelo fato de que compreende uma hidroxiamida derivada de alquil lactona ou um hidroxiéster derivado de alquil lactona tendo a fórmula geral: em que X = nitrogênio ou oxigênio; em que R1 = qualquer cauda graxa derivada de grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 30 carbonos ou uma estrutura em anel incluindo ciclo-hexila, ciclopentila, fenila, benzila ou variantes das mesmas; em que R2 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R3; e em que R3 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R2.
20. Composição de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona é:
21. Método para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, caracterizado pelo fato de que compreende: introdução em um fluido de uma composição compreendendo pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona ou um hidroxiéster derivado de alquil lactona para inibir a formação de aglomerados de hidratos de gás natural, a pelo menos uma hidroxiamida derivada de alquil lactona formada por uma reação entre uma alquil lactona com uma amina, e o pelo menos um hidroxiéster derivado de alquil lactona formado por uma reação entre uma alquil lactona com um álcool.
22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a introdução é por injeção ou bombeamento.
23. Método de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que a introdução é em um fundo de poço.
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado pelo fato de que o fluido está contido em uma operação ou oleoduto de produção de petróleo ou gás natural.
25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 24, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende água, gás natural e hidrocarboneto líquido.
26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 25, caracterizado pelo fato de que o fluido compreende água de cerca de 1% a cerca de 80% peso/peso em relação a uma fase hidrocarboneto.
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 26, caracterizado pelo fato de que a composição compreende adicionalmente um ou mais inibidores de hidrato de gás termodinâmicos, inibidores de hidrato de gás cinéticos, antiaglomerantes, inibidores de asfalteno, inibidores de parafina, inibidores de incrustação, emulsificantes, clarificadores de água, dispersantes, disjuntores de emulsão ou qualquer combinação dos mesmos.
28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 27, caracterizado pelo fato de que a alquil lactona compreende uma lactona contendo 2 a 30 átomos de carbono.
29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 28, caracterizado pelo fato de que a alquil lactona compreende um substituinte alquila contendo de 1 a 30 átomos de carbono.
30. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 29, caracterizado pelo fato de que a alquil lactona compreende uma decalactona ou uma undecalactona.
31. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 30, caracterizado pelo fato de que a amina compreende amina primária, secundária ou terciária.
32. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 31, caracterizado pelo fato de que a amina compreende uma dibutilaminopropilenodiamina, uma dibutilaminopropilenodiamina com uma porção aminopropilamino adicional ou uma combinação das mesmas.
33. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 30, caracterizada pelo fato de que o álcool é um aminoálcool.
34. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 33, caracterizado pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona ou o hidroxiéster derivado de alquil lactona tem a fórmula geral: em que X = nitrogênio ou oxigênio; em que R1 = qualquer cauda graxa derivada de grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 30 carbonos ou uma estrutura em anel incluindo ciclo-hexila, ciclopentila, fenila, benzila ou variantes das mesmas; em que R2 = é H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R3; e em que R3 = H ou qualquer grupo alquila saturado ou insaturado de 1 a 10 carbonos ou uma estrutura em anel que se ligaria a R2.
35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 34, caracterizado pelo fato de que a hidroxiamida derivada de alquil lactona compreende:
36. Uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 35, caracterizado pelo fato de ser para inibir aglomerados de hidratos de gás natural.
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