BR112021000887A2 - Sais de diamida amônio de ácido dicarboxílico não simetricamente substituído e seu uso para a antiaglomeração de hidrato de gás - Google Patents

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Nirupam PURKAYASTHA
Zachary Thomas Ward
Fabian Schneider
Dirk Leinweber
Matthias Krull
Jonathan Wylde
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Abstract

a presente invenção refere-se a um inibidor de hidrato de gás que compreende um sal de diamida amônio de ácido n-alquil-n'-(n'',n''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico representado pela fórmula (i) em que r é um grupo alquila ou alquenila que possuem de 8 a 22 átomos de carbono, r1 é hidrogênio, um grupo alquila c1 a c22 ou um grupo alquenila c3 a c22, cada um de r2 e r3 é independentemente um grupo alquila que contém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel opcionalmente substituído que possui de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, r4 é hidrogênio, a é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono, b é um grupo alquileno que possui de 2 a 6 átomos de carbono, y é nr5, r5 é hidrogênio, um grupo alquila c1 a c22 alquila ou um grupo alquenila c3 a c22, e m- é um ânion, um processo para a produção de um composto de acordo com a fórmula (i), o uso de um sal de diamida de ácido n-alquil-n'-(n',(n''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico da fórmula (i) como um antiaglomerante para hidratos de gás, e um método para inibir a aglomeração de hidratos de gás, o qual compreende a adição de um sal de diamida de ácido n-alquil-n'-(n'',n''-dialquilamônioalquil)dicarboxílico da fórmula (i) a um fluido contendo gás e água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SAIS DE DIAMIDA AMÔNIO DE ÁCIDO DICARBOXÍLICO NÃO SIMETRICA-
MENTE SUBSTITUÍDO E SEU USO PARA A ANTIAGLOMERAÇÃO DE HIDRATO DE GÁS".
[0001] A presente invenção refere-se a um inibidor de hidrato de gás de baixa dosagem que compreende pelo menos um sal de diamida amônio de ácido dicarboxílico não simetricamente substituído e a um método para impedir, inibir ou então modificar a aglomeração de hidra- tos de gás pela adição de uma quantidade eficaz do inibidor a uma mis- tura de múltiplas fases que compreende água, gás e, em alguns casos, condensado, black oil e/ou lama de perfuração. O inibidor realiza uma melhor antiaglomeração dos hidratos de gás nos fluidos de petróleo que contêm quantidades variantes de água/água salgada, de óleo bruto/con- densado e de gás natural como, por exemplo, em correntes de hidrocar- boneto brutas sob condições propensas à formação de hidratos de gás. Ele pode ser obtido de materiais renováveis e possui boa capacidade de biodegradação.
[0002] Vários hidrocarbonetos, especialmente os hidrocarbonetos de baixo peso molecular com 1 a 6 átomos de carbono, são conhecidos na formação dos hidratos. Os hidratos podem se formar em conjunto com a água presente no sistema sob uma variedade de condições - par- ticularmente na combinação entre uma temperatura mais baixa e uma pressão mais alta. Na indústria de óleo e de gás, tais condições geral- mente prevalecem no equipamento que processa os fluidos de forma- ção e os gases. Geralmente, os hidratos de gás são sólidos que essen- cialmente são insolúveis no próprio fluido. Quaisquer sólidos, incluindo os hidratos, presentes em uma formação ou fluido de gás natural, são problemáticos para a produção, a manipulação e o transporte desses fluidos. Os hidratos sólidos podem causar entupimento e/ou bloqueio de tubulações, de linhas de transferência e de outros condutos, de válvulas e/ou de dispositivos de segurança e/ou de outro equipamento. Isto pode resultar em paralisação, em perda de produção de óleo, em danos à tubulação, em riscos de explosão ou em liberação indesejada de hidro- carbonetos no meio ambiente, seja em terra ou off-shore. Portanto, ele apresenta um perigo de segurança aos trabalhadores de campo e ao público. Os danos resultantes de um bloqueio podem ser muito custosos do ponto de vista do reparo de equipamentos, bem como da perda de produção, e finalmente do impacto ambiental resultante. Por conse- guinte, os hidratos de gás são de substancial interesse, bem como de interesse de muitas indústrias, particularmente da indústria de petróleo e de gás natural.
[0003] Os hidratos de gás são clatratos, e também são indicados como compostos de inclusão. Os clatratos são estruturas em cavidades formadas entre uma molécula hospedeira e uma molécula hóspede. Um hidrato de gás geralmente é composto de cristais formados pelas molé- culas hospedeiras de água que circundam as moléculas hóspedes de hidrocarboneto. As moléculas de hidrocarboneto menores e com ponto de ebulição mais baixo, particularmente os hidrocarbonetos C1 a C4 (metano) e as suas misturas, são especialmente problemáticas porque seus cristais de hidrato ou de clatrato são fáceis de formar. Por exemplo, é possível que o etano forme hidratos a uma temperatura tão alta quanto 4ºC e a uma pressão de cerca de 1 MPa. Se a pressão for de cerca de 3 MPa, os hidratos de etano podem se formar a uma temperatura tão alta quanto 14ºC. Mesmo certos não-hidrocarbonetos, tais como o dió- xido de carbono, o nitrogênio e o sulfeto de hidrogênio são conhecidos por formar hidratos sob determinadas condições. Desse modo, quando as condições apropriadas estão presentes, os hidratos podem ser facil- mente formados, por exemplo, durante o transporte de óleo e de gás nas tubulações.
[0004] As modernas tecnologias de óleo e de gás tendem a operar sob condições cada vez mais severas. Por exemplo, durante as opera- ções de perfuração, bem como durante a recuperação e a produção de óleo, ocorrem alta velocidade de bombeamento, alta pressão nas tubu- lações, grande comprimento das tubulações e baixa temperatura do óleo e do gás que fluem através das tubulações, por exemplo, nas ope- rações submarinas. Isto aumenta a frequência da formação de hidratos de gás.
[0005] Há duas técnicas básicas para superar ou controlar os pro- blemas do hidrato de gás, a saber, termodinâmico e cinético. Para a abordagem termodinâmica, foram apresentados vários métodos, inclu- indo remoção de água, aumento de temperatura, diminuição da pres- são, adição de "anticongelante" ao fluido e/ou uma combinação dos mesmos (conhecidos na indústria como Inibidores de Hidrato Termodi- nâmicos e abreviados como THI). A abordagem cinética geralmente tenta inibir e/ou retardar a nucleação de cristal de hidrato inicial de gás e/ou também o crescimento do cristal (conhecido na indústria como Ini- bidor de Hidrato Cinético e abreviado como KHI). Os métodos de con- trole de hidrato termodinâmico e cinético podem ser usados conjunta- mente.
[0006] A quantidade de produto químico necessária para evitar blo- queios varia muito, dependendo do tipo do inibidor empregado. Os ini- bidores de hidrato termodinâmicos são substâncias que podem reduzir a temperatura na qual os hidratos se formam em uma pressão e em um teor de água dados. As classes geralmente mais usadas desses THIs são álcoois tais como, por exemplo, o metanol e o etanol, e glicóis tais como, por exemplo, o etileno glicol, o dietileno glicol e a glicerina. Nor- malmente eles são usados em concentrações muito altas (dosadas re- gularmente em quantidades tão altas quanto 50% em peso com base no teor de água, com o etilenoglicol sendo usado normalmente em quantidades iguais ao peso da água presente no sistema). Portanto, há um custo substancial associado à provisão, ao transporte e à armaze- nagem de grandes quantidades desses solventes. O uso de inibidores de hidrato cinéticos é uma alternativa mais eficaz em termos de custo porque eles geralmente requerem uma dose de menos do que cerca de 2% em peso com base no teor de água para inibir a nucleação e/ou o crescimento dos hidratos de gás. Os inibidores de hidrato cinéticos nor- malmente também são indicados como Inibidores de Hidrato de baixa dosagem (abreviados como LDHI).
[0007] Além dos Inibidores de Hidrato Cinéticos (KHIs), há um se- gundo tipo geral de LDHIs, os chamados Antiaglomerantes (abreviados como AA). Embora os KHIs atuem retardando o crescimento de cristais de hidrato de gás e possam atuar como "antinucleadores", os AAs per- mitem que os hidratos se formem, mas impedem que eles se aglomerem e subsequentemente se acumulem em agregados maiores capazes de causar entupimentos. Normalmente, os AAs impedem que os cristais menores formados de hidrato de gás fiquem aderidos à parede da tubu- lação.
[0008] Os esforços cinéticos para controlar os hidratos incluem o uso de diferentes produtos químicos como inibidores. Normalmente, os KHIs são polímeros de baixo peso molecular que são adsorvidos nas faces do cristal de hidrato de gás e interferem na nucleação e no cres- cimento dos cristais de hidrato de gás. Por exemplo, os polímeros com os anéis de lactama (por exemplo, originários de vinil caprolactama) fo- ram empregados para controlar os hidratos de clatrato em sistemas de fluidos. Do mesmo modo, os compostos de ônio com pelo menos quatro substituintes de carbono são usados para inibir o entupimento de con- dutos pelos hidratos de gás. Infelizmente, há várias limitações que foram descobertas com o uso de KHIs, tais como limites de sub-resfriamento, problemas de solubilidade com base na temperatura e no teor de sal da água e uma incompatibilidade química com o sistema que está sendo tratado.
[0009] Os antiaglomerantes normalmente são moléculas ativas de superfície (anfifílicas). Sem querer ficar limitado a esta teoria, foi levan- tada a hipótese de que, quando pequenos cristais de hidrato de gás começam a se formar, os AAs se fixam a eles através de seu grupo anterior polar. Isto torna a superfície hidrofóbica, o que media a atração capilar entre os cristais e a água e promove a dispersão dos cristais em uma fase de hidrocarboneto líquido. Isto resulta em uma pasta de hi- drato relativamente estável e transportável em uma fase de hidrocarbo- neto líquido que pode fluir para a instalação de processamento. Os AAs geralmente são adicionados em taxas de dose menores do que 0,5% em peso e de até 2,0% em peso com base na fase da água.
[0010] Além de algumas substâncias poliméricas e especialmente de polímeros contendo nitrogênio, muitas substâncias monoméricas di- ferentes foram descritas para funcionar como antiaglomerante. Um pro- duto químico de amina quaternária demonstrou ser especialmente efi- caz como antiaglomerante para o controle de hidrato. Os AAs de melhor desempenho são os tensoativos de amônio quaternário em que o grupo anterior de amônio possui dois ou três grupos de butila ou de pentila unidos ao nitrogênio quaternário.
[0011] Foram realizadas várias abordagens a fim de otimizar o de- sempenho dos antiaglomerantes pela modificação das propriedades an- fifílicas dos antiaglomerantes com respeito à estrutura de grupos hidro- fílicos e lipofílicos e seu equilíbrio.
[0012] O documento de patente GB 2349889 descreve um método para inibir a formação, a aglomeração e o entupimento com hidratos de gás em um fluido contendo constituintes de formação de hidrato pela adição, aos fluidos de formação de hidrato, de um aditivo que compre- ende um ou mais compostos de amida de peso molecular menor do que
1.000.
[0013] O documento de patente WO 2013/089802 descreve o uso de tensoativos de beta-amino amida como antiaglomerantes a fim de reduzir ou inibir a formação de hidratos de gás. Os aditivos podem ser obtidos pela adição nucleofílica de dialquil amina ao ácido acrílico e pela subsequente amidação do grupo carboxila com uma amina graxa.
[0014] O documento de patente WO 2012/102916 descreve os sais de amina terciária e o seu uso como inibidor de hidrato de gás na pro- dução e no transporte de óleo e gás. Esses sais de amina terciária con- ferem uma separação muito boa de uma emulsão, são econômicos e apresentam reduzidas preocupações quanto à toxicidade.
[0015] O documento de patente WO 2016/069987 descreve inibido- res de hidrato de baixa dosagem que podem inibir a formação de aglo- merados de hidrato e/ou entupimentos. Os inibidores de hidrato podem ser tensoativos de amônio catiônicos que contêm uma amina secundá- ria ionizável.
[0016] O documento de patente US 2004/163306 descreve os éste- res de alquila de trialquilamônio quaternário e as alquil amidas de trial- quilamônio quaternário, contendo opcionalmente alquila imidas de trial- quilamônio quaternário, ácidos dicarboxílicos para a inibição da nuclea- ção, do crescimento e/ou da aglomeração dos hidratos de gás. Este ini- bidor é adicionado a uma mistura de múltiplas fases que consiste em água, gás e, em alguns casos, condensado, e possui uma tendência a formar hidratos, ou uma lama de perfuração que tende a formar hidratos de gás. Além da ação excelente como inibidores de hidrato de gás, eles demonstram boa biodegradabilidade. No entanto, os exemplos são limi- tados aos dialquilaminoalquilaesteres de anidrido succínico de alque- nila, respectivamente, de éter de ácidos dicarboxílicos.
[0017] O documento de patente WO 2005/042675 descreve um mé- todo e uma composição de amida usados no presente documento a fim de inibir, retardar, mitigar, reduzir, controlar e/ou atrasar a formação de hidratos de gás ou aglomerados de hidratos de gás. A descrição abrange as amidas obtidas pela reação de uma N,N-dialquilaminoalqui- lenoamina com um éster ou um glicerídeo como, por exemplo, um óleo vegetal ou óleo de sebo e subsequente reação com um reagente sele- cionado de um haleto de alquila, peróxido de hidrogênio e um ácido.
[0018] O documento de patente WO 2017/223306 descreve uma formulação aditiva antiaglomerante que compreende o produto da rea- ção de (I) um reagente de ácido dicarboxílico e (II) um composto con- tendo nitrogênio que contém um átomo de oxigênio ou de nitrogênio que pode condensar com o dito ácido dicarboxílico substituído por hidrocar- bila, e que também possui pelo menos um grupo amino quaternizável, e (III) um agente de quaternização para a quaternização do composto que contém nitrogênio.
[0019] No entanto, devido à sua química, a maioria dos antiaglome- rantes é tóxica e somente alguns deles são biodegradáveis. Muitos dos antiaglomerantes conhecidos mostram um alto potencial de bioacumu- lação. Devido à sua qualidade de atividade de água de superfície e se- paração de fluidos quando da aplicação de tensoativos de amônio qua- ternários, os tensoativos apresentam grandes desafios técnicos, frus- trando, portanto, sua implementação em um campo amplo para substi- tuir os métodos de THI convencionais. Desse modo, é desejável que sejam descobertos novos inibidores de hidrato de gás que resultem em resultados comparáveis ou ainda aprimorados em relação aos inibido- res de hidrato de gás conhecidos. Os AAs aprimorados devem reduzir a tendência a aglomeração dos hidratos em condições sob as quais um hidrato pode ser formado. Eles devem impedir a aglomeração de hidrato de gás a pelo menos 10ºC e de preferência a 15ºC abaixo da tempera- tura de formação de hidrato termodinâmica, isto é, eles possuem de per- mitir um sub-resfriamento a 10ºC, de preferência a 15ºC e mais. Adicio- nalmente, eles possuem de permanecer eficazes por longos períodos de paralisação (dias a semanas ou mesmo meses) a taxas de dosagem de cerca de 0,5 a 3,0% em peso.
[0020] Além disso, os KHIs e mesmo os LDHIs são produtos quími- cos relativamente caros. Por conseguinte, há um constante esforço por LDHIs mais eficientes que requerem taxas de dosagem mais baixas en- quanto mantêm uma inibição de hidrato eficaz e/ou que permitam um sub-resfriamento mais alto. Do mesmo modo, há a pretensão por rotas sintéticas novas para os inibidores de hidrato de gás que tenham uma economia melhorada, bem como uma pegada ecológica melhorada. As- sim sendo, é desejável o uso de uma alta parcela de materiais brutos renováveis.
[0021] Uma limitação técnica adicional da maior parte dos antiaglo- merantes é que eles requerem uma fase de hidrocarboneto (por exem- plo, condensado de óleo ou gás) para dispersar os cristais de hidrato de gás. Desse modo, sua aplicação normalmente é restrita aos sistemas fluidos propensos à formação de hidrato com teores de óleo de pelo menos 50% em volume e de preferência pelo menos 60% em volume e vice-versa para diminuir o corte de água. Em geral, o corte de água deve ser abaixo de 80% em volume, e especialmente com a água salgada contendo uma salinidade baixa deve estar abaixo de 60% em volume e de preferência abaixo de 50% em volume do fluido a ser tratado ou en- tão os cristais não podem ser dispersos e/ou a pasta pode se tornar muito viscosa para o transporte.
[0022] Por conseguinte, há uma necessidade contínua de composi- ções e métodos que impeçam de maneira eficaz a aglomeração de hi- dratos de gás, especialmente no transporte de óleo e de gás e nos pro- cessos de manipulação. Em particular, há a necessidade de antiaglo- merantes que precisem de taxas de dosagem mais baixas para manter uma inibição de hidrato eficaz. Esta necessidade é especialmente forte para o tratamento dos fluidos com maior corte de água, em particular maior que 50% em volume. Além disso, a síntese dos inibidores de hi- drato de gás deve ter uma pegada ecológica favorável e deve ser base- ada em uma grande parcela de materiais brutos renováveis. É requerida uma biodegradabilidade ainda insatisfatória dos AAs conhecidos que seja aprimorada.
[0023] De modo surpreendente, foi descoberto que as diamidas de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilaminoalquil)dicarboxílico impedem a aglomeração de hidrato de gás de maneira muito eficaz, mesmo com taxas de dosagem muito baixas. Estes sais também são vantajosos com grande corte de água. Além disso, a formação e/ou a aglomeração de cristais do hidrato são retardadas por uma duração de tempo significa- tiva e, portanto, impedem os problemas que ocorrem durante os perío- dos de paralisação. Os sais de diamidas de ácido N-alquil-N'-(N'',N''- dialquilaminoalquil)dicarboxílico de acordo com a invenção podem ser obtidos de materiais renováveis; podem ser produzidos com uma pe- quena quantidade ou mesmo nenhum produto secundário (exceto a água). Além disso, eles possuem um perfil de biodegradabilidade muito bom.
[0024] Por conseguinte, em um primeiro aspecto da invenção, é apresentado um inibidor de hidrato de gás que compreende um sal de diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilamônioalquil)dicarboxílico representado pela fórmula (I) (I) em que R é um grupo alquila ou alquenila que contém de 8 a 22 átomos de carbono, R1 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo alquenila C3 a C22,
cada um de R2 e R3 é, independentemente, um grupo alquila que con- tém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel op- cionalmente substituído que contém de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, R4 é hidrogênio, A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono, B é um grupo alquileno que contém de 2 a 6 átomos de carbono, Y é NR5, R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 alquila ou um grupo alque- nila C3 a C22, e M- é um ânion.
[0025] Em um segundo aspecto da invenção, é apresentado um processo para a produção de um composto de acordo com a fórmula (I), em que que o processo compreende: i) a condensação de um ácido dicarboxílico com uma amina graxa para formar, de preferência, um intermediário de imida cíclica, ii) a realização de uma reação de abertura de anel, de preferência, do intermediário de imida cíclica com um N,N-dialquilaminoalquilaamina para formar a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)di- carboxílico da fórmula (II), (II) em que R é um grupo alquila ou alquenila que contém de 8 a 22 átomos de carbono, R1 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo alquenila C3 a C22,
cada um de R2 e R3 é, independentemente, um grupo alquila que con- tém de 1 a 10 átomos de carbono, ou formam em conjunto um anel op- cionalmente substituído que contém de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono, B é um grupo alquileno que contém de 2 a 6 átomos de carbono, Y é NR5, e R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo alquenila C3 a C22, e iii) reação da diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)di- carboxílico (II) com um ácido para formar o sal de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico da fórmula (I).
[0026] Em um terceiro aspecto da invenção, é apresentado o uso de um sal de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioal- quil)dicarboxílico da fórmula (I) de acordo com o primeiro aspecto da invenção como um antiaglomerante para os hidratos de gás.
[0027] Em um quarto aspecto da invenção, é apresentado um mé- todo para inibir a aglomeração de hidratos de gás que compreende a adição de um sal de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamoni- oalquil)dicarboxílico da fórmula (I) de acordo com o primeiro aspecto da invenção a um fluido que contém gás e água.
[0028] Em um quinto aspecto da invenção, é apresentado um fluido que contém gás, água e óleo e um sal de diamida de ácido N-alquil-N’- (N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico da fórmula (I) de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
[0029] No contexto da presente invenção, os termos hidrato, hidrato de hidrocarboneto, hidrato de gás e clatrato se referem aos hidratos só- lidos de hidrocarbonetos de baixo peso molecular e água e são usados como sinônimos.
[0030] Os compostos de acordo com as fórmulas I e II são um ácido e suas bases são conjugadas e formam um equilíbrio ácido/base. Con- sequentemente, em uma modalidade preferida da presente invenção, o inibidor de hidrato de gás compreende um sal de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamônioalquil)dicarboxílico representado pela fórmula (I) e uma diamida de ácido N-alquil-N’-((N’’,N’’-dialquilaminoal- quil)dicarboxílico da fórmula (II). Nos sais de diamida de ácido N-alquil- N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico (I), R4 está presente. Nas diamidas de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico da fórmula (II), R4 está ausente.
[0031] As diamidas de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoal- quil)dicarboxílico da fórmula (II) podem ser obtidas pela condensação de um ácido dicarboxílico com uma amina graxa para obter uma amida e/ou uma imida intermediárias, seguido pela reação da amida e/ou imida intermediárias com uma N,N-dialquilaminoalquilenoamina. Os sais da fórmula (I) podem ser sintetizados da diamida de ácido N-alquil-N’- (N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) pela reação com um ácido. Ácido Dicarboxílico
[0032] Em uma modalidade preferida, A é o elemento de ligação em um ácido dicarboxílico de acordo com a fórmula (III) ou um derivado do mesmo. HOOC-A-COOH (III) em que A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que con- tém de 1 a 18 átomos de carbono. De preferência, A é um grupo hidro- carbila opcionalmente substituído que compreende entre 2 e 12 átomos de carbono e, com especial preferência, entre 2 e 6 átomos de carbono, como, por exemplo, entre 1 e 12 átomos de carbono, ou entre 1 e 6 átomos de carbono, ou entre 2 e 22 átomos de carbono. Os substituintes preferidos são os grupos hidroxila. Em uma modalidade preferida, A é um grupo hidrocarbila que consiste somente em carbono e hidrogênio,
e A não é substituído.
[0033] Em uma primeira modalidade preferida, o grupo hidrocarbila opcionalmente substituído A é um grupo alifático opcionalmente substi- tuído. Os grupos alifáticos preferidos possuem de 1 a 10 e, com especial preferência, de 2 a 6 átomos de carbono como, por exemplo, de 1 a 6 átomos de carbono ou de 2 a 10 átomos de carbono. O grupo alifático A pode ser linear ou ramificado. De preferência, o grupo alifático A op- cionalmente substituído é linear. Os grupos alifáticos A preferidos que contêm dois ou mais átomos de carbono podem ser saturados ou insa- turados. De preferência, são saturados. Os substituintes, se presentes, podem ser limitados a qualquer um dos átomos de carbono do grupo alifático A, mas de preferência somente um substituinte por átomo de carbono.
[0034] Em uma modalidade preferida adicional, o grupo hidrocarbila opcionalmente substituído A é um grupo aromático opcionalmente subs- tituído que contém de 6 a 22 átomos de carbono e de preferência entre 6 e 12 átomos de carbono. O grupo hidrocarbila aromático A pode ser substituído por um ou mais resíduos de alquila, de preferência pelos resíduos de alquila que contêm de 1 a 4 átomos de carbono. Os exem- plos de substituintes de alquila apropriados são os grupos metila, etila, propila e butila. O número do átomo de carbono de tais resíduos de al- quila é incluído no número total de átomos de carbono do elemento es- trutural A.
[0035] Os exemplos de ácidos dicarboxílicos preferidos de acordo com a fórmula (III) como materiais brutos para a síntese das diamidas de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) e seus sais (I) são o ácido oxálico, o ácido malônico, o ácido succínico, o ácido glutárico, o ácido adípico, o ácido pimélico, o ácido málico, o ácido ma- leico, o ácido fumárico, o ácido tartrônico, o ácido tartárico, o ácido aze-
laico, o ácido sebácico, o ácido 1,10-decanodioico, o ácido tetra-hidrof- tálico, o ácido ftálico, o ácido isoftálico e o ácido tereftálico.
[0036] Além dos ácidos dicarboxílicos descritos acima, seus deriva- dos reativos são, do mesmo modo, apropriados para a síntese das dia- midas de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) e seus sais (I); às vezes ainda mais vantajosos. Os derivados reativos preferidos do ácido dicarboxílico de acordo com a fórmula (III) são os anidridos de ácidos dicarboxílicos, os haletos de ácidos dicarboxílico e os ésteres de ácidos dicarboxílicos com os álcoois mais baixos que con- têm 1 a 4 átomos de carbono como, por exemplo, o metanol, o etanol, o propanol, o isopropanol, o butanol, o isobutanol e o ter-butanol. Os derivados reativos especialmente preferidos são os anidridos e os diés- teres. Os exemplos de derivados de ácidos dicarboxílicos particular- mente apropriados são o anidrido maleico, o anidrido succínico e o ani- drido ftálico. Amina Graxa
[0037] De preferência, nas fórmulas (I) e (II), o elemento estrutural - NRR1 é derivado da reação de uma amina graxa primária ou secundá- ria HNRR1, em que R e R1 possuem os significados dados acima, com um ácido dicarboxílico (III) ou seu derivado.
[0038] Em uma modalidade preferida, R é um grupo alquila ou al- quenila que contém de 10 a 18 átomos de carbono, com especial prefe- rência de 12 a 14 átomos de carbono, como, por exemplo, 10 a 22 ou 10 a 14 átomos de carbono, ou 8 a 18 átomos de carbono, ou 8 a 14 átomos de carbono, ou 12 a 22 átomos de carbono, ou 12 a 18 átomos de carbono. É especialmente preferida uma mistura que consiste essen- cialmente em alquila C12 e C14, respectivamente, resíduos de alque- nila. Aqui, essencialmente significa que, de preferência, pelo menos 70% molar, com mais preferência pelo menos 85% molar e ainda com mais preferência pelo menos 90% molar de alquila e/ou de resíduos de alquenila que contêm de 12 a 14 átomos de carbono. Os resíduos de alquila preferidos R podem ser lineares ou ramificados. Com mais pre- ferência, eles são lineares. Os radicais de alquenila preferidos podem ter uma ou mais ligações duplas C=C tal como, por exemplo, uma ou duas ligações duplas.
[0039] Em uma modalidade preferida, R1 é hidrogênio ou um grupo alquila C1 a C6 como, por exemplo, um grupo metila ou etila ou um grupo alquenila C3 a C6. Com especial preferência, R1 é hidrogênio.
[0040] Os exemplos de aminas preferidas são a octilamina, nonila- mina, decilamina, undecilamina, dodecilamina, tridecilamina, tetradeci- lamina, pentadecilamina, hexadecilamina, octadecilamina, behenila- mina, oleilamina, N-metil-octilamina, N-metil-dodecilamina, N-metil-te- tradecilamina e suas misturas. As misturas preferidas das aminas NRR1 são baseadas em materiais renováveis como, por exemplo, amina de palma, amina de coco, amina de soja, amina de colza e amina de sebo. Especialmente preferidas são as aminas primárias (em que R1 é hidro- gênio) e suas misturas. N,N-dialquilaminoalquilenoamina
[0041] De preferência, nas fórmulas (I) e (II), o elemento estrutural -Y-B-NR2R3 é derivado de uma N,N-dialquilaminoalquilenoamina que contém a estrutura (IV) (IV) em que cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que contém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel opcional- mente substituído que contém de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, B é um grupo alquileno que contém de 2 a 6 átomos de carbono,
Y é NR5, em que R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo alquenila C3 a C22.
[0042] Em uma modalidade preferida, cada um de R2 e R3, um in- dependente do outro, é um grupo alquila contendo de 2 a 6 átomos de carbono, com mais preferência contendo 3 a 5 átomos de carbono e com especial preferência contendo 3 ou 4 átomos de carbono, como, por exemplo, contendo 1 a 6 átomos de carbono, ou contendo 1 a 5 átomos de carbono, ou contendo 1 a 4 átomos de carbono, ou contendo 2 a 10 átomos de carbono, ou contendo 2 a 5 átomos de carbono, ou contendo 2 a 4 átomos de carbono, ou contendo 3 a 10 átomos de car- bono, ou contendo 3 a 6 átomos de carbono. Os exemplos de resíduos de alquila preferidos são metila, etila, propila, isopropila, n-butila, isobu- tila, ter-butila, os vários isômeros da pentila, hexila, heptila, octila, nonila e decila e suas misturas. Especialmente preferidos são os resíduos de alquila lineares. R2 e R3 podem ser diferentes ou podem ser os mesmos. Em uma modalidade preferida, R2 e R3 contêm 4 átomos de carbono. Em uma modalidade ainda mais preferida, R2 e R3 são resíduos de al- quila lineares. Em uma modalidade ainda mais preferida, R2 e R3 são ambos resíduos de alquila C4 lineares.
[0043] Em uma modalidade preferida adicional, R2 e R3 em conjunto formam um anel que contém de 5 a 8 e, especialmente preferido, de 5 ou 6 átomos de anel, incluindo o átomo de nitrogênio que carrega os resíduos R2 e R3. De preferência, os átomos de anel adicionais são áto- mos de carbono. Em uma modalidade preferida adicional, o anel com- preende, além dos átomos de carbono, um ou dois átomos de anel se- lecionados de N, O e S. Exemplo das estruturas cíclicas preferidas são resíduos de 1-piperidila, pirrolidin-1-ila, piperazin-1-ila e morfolinila. O anel formado por R2 e R3 pode ser substituído por um, dois ou três subs- tituintes. Em uma modalidade preferida, o anel carrega um substituinte. Os substituintes preferidos são resíduos de alquila que contêm de 1 a 4 átomos de carbono como, por exemplo, grupos metila, etila, n-propila, isopropila, n-butila, isobutila e ter-butila. O substituinte pode ser ligado a um átomo de carbono. De preferência, é ligado a um átomo do nitro- gênio, se presente.
[0044] De preferência, B é um grupo alquileno que contém 2, 3 ou 4 átomos de carbono. Com especial preferência, B é um grupo etileno ou propileno. Quando B possui 3 ou mais átomos de carbono, ele pode ser de cadeia linear ou ramificada. Em uma modalidade preferida, B é um grupo etileno que contém a fórmula -CH2-CH2-, e em uma modali- dade especialmente preferida, B é um grupo propileno que contém a fórmula -CH2-CH2-CH2-.
[0045] Y é um grupo da fórmula NR5, em que R5 é de preferência hidrogênio ou um grupo alquila que contém de 1 a 4 átomos de carbono como, por exemplo, um grupo metila, etila, propila, isopropila, butila, isobutila ou ter-butila. Com especial preferência, R5 é hidrogênio.
[0046] Em uma modalidade preferida, B e Y são os constituintes de uma N,N-dialquilaminoalquilenoamina de acordo com a fórmula (IVa), sendo um dos materiais brutos usados para a síntese a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (I), (IVa) em que B, R2, R3 e R5 apresentam os significados fornecidos acima.
[0047] Os exemplos das N,N-dialquilaminoalquilenoaminas preferi- das, de acordo com a fórmula (IV), são a N,N-dimetilaminoetilamina, a N,N-dimetilaminopropilamina, a N,N-dimetilaminobutilaamina, a N,N-di- etilaminoetilamina, a N,N-dietilaminopropilamina, a N,N-dipropilamino- etilamina, a N,N-dipropilaminopropilamina, a N,N-dibutilaminoetilamina,
a N,N-dibutilaminopropilamina, a N,N-dimetilamino-2-hidroxipropila- mina, a N-(3-aminopropil)pirrolidina, a N-(3-aminopropil)piperidina, a 1- (3-aminopropil)-piperazina e a 1-(3-aminopropil)-4-metilpiperazina. A preparação das N,N-dialquilaminoalquilenoaminas é descrita, por exem- plo, em Journal of the American Chemical Society 1944, 66(5), 725-731. Ácido
[0048] De preferência, M é um ânion selecionado de sulfato, sulfeto, carbonato, bicarbonato, nitrato, halogenetos e carboxilatos. Os exem- plos de halogenetos apropriados são fluoreto, cloreto e iodeto. Os ânions especialmente preferidos são os carboxilatos derivados dos áci- dos carboxílicos. Os ácidos carboxílicos preferidos possuem a fórmula (v), R7-COOH (V) em que R7 é hidrogênio ou um resíduo de hidrocarbila opcionalmente substituído que contém entre 1 e 22 átomos de carbono, de preferência entre 2 e 12 átomos de carbono e com especial preferência entre 3 e 6 átomos de carbono como, por exemplo, entre 1 e 12 átomos de carbono, ou entre 1 e 6 átomos de carbono, ou entre 2 e 22 átomos de carbono, ou entre 2 e 6 átomos de carbono, ou entre 3 e 22 átomos de carbono, ou entre 3 e 12 átomos de carbono.
[0049] Nos ácidos carboxílicos preferidos de acordo com a fórmula (V), o resíduo de hidrocarbila opcionalmente substituído R7 é um resíduo alquila ou alquenila. O resíduo alquila ou alquenila pode ser linear ou, quando contém três ou mais átomos de carbono, pode ser ramificado. Os resíduos de alquenila preferidos R7 contêm uma ou mais como, por exemplo, uma, duas ou três ligações duplas. Os substituintes preferidos são os grupos hidróxi, os grupos de ácido carboxílico e os grupos amino. Em uma modalidade preferida, o resíduo de hidrocarbila R7 não com- preende heteroátomos. Os ácidos carboxílicos preferidos incluem áci- dos graxos naturais e sintéticos. Os ácidos carboxílicos baseados em materiais brutos renováveis são especialmente preferidos. Tais ácidos graxos podem ser obtidos, por exemplo, pela saponificação de óleos e de gorduras naturais e, opcionalmente, por uma derivatização adicional.
[0050] Os exemplos de ácidos carboxílicos preferidos R7-COOH (V) são o ácido fórmico, o ácido acético, o ácido propiônico, o ácido butírico, o ácido piválico, o ácido hexanoico, o ácido octanoico, o ácido 2-etil he- xanoico, o ácido decanoico, o ácido neodecanoico, o ácido undeca- noico, o ácido neoundecanoico, o ácido neododecanoico, o ácido dode- canoico, o ácido tetradecanoico, o ácido hexadecanoico, o ácido octa- decanoico, o ácido acrílico, o ácido metacrílico e as suas misturas. As misturas de ácidos carboxílicos podem conter ácidos com diferentes comprimentos de cadeia, com diferentes graus de insaturação e/ou di- ferentes graus de ramificação. São especialmente preferidas as mistu- ras de ácidos graxos baseadas em gorduras e em óleos naturais tais como, por exemplo, ácido graxo de coco, ácido graxo de semente de colza, ácido graxo de soja, ácido graxo de palma, ácido graxo de se- mente de palma, ácido graxo de sebo e ácido graxo de talóleo. Essas misturas de ácido graxo podem ser usadas como ou quando da hidro- genação, respectivamente, a hidrogenação parcial. Em uma modali- dade especialmente preferida, R7 é um resíduo de alquila C1 a C4 sa- turado. Em uma modalidade especialmente preferida adicional, R7 é um resíduo de alquenila C2 a C6 insaturado. Os exemplos de ácidos carbo- xílicos especialmente preferidos são o ácido acrílico, o ácido metacrílico, o ácido acético, o ácido propanoico, o ácido butanoico, o ácido octa- noico, o ácido dodecanoico, o ácido tetradecanoico e o ácido graxo de côco.
[0051] Os exemplos de estruturas químicas dos sais de diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico particular- mente preferidos, de acordo com a fórmula (I), são dados nas fórmulas (Ib) a (If) a seguir:
(Ib) (Ic) (Id) (Ie) em que R, Y, B, R2, R3, R4 e M- possuem os significados fornecidos acima.
[0052] Em uma modalidade preferida, principalmente o ácido dicar- boxílico inicial, a amina graxa e/ou o ácido carboxílico são selecionados a partir de materiais renováveis. Em uma modalidade especialmente preferida, todo ou pelo menos essencialmente todo o ácido dicarboxílico inicial, a amina graxa e/ou o ácido carboxílico são selecionados de ma- teriais renováveis. Por conseguinte, os inibidores de hidrato de acordo com a invenção são considerados renováveis.
[0053] Começando com os ácidos dicarboxílicos, as N,N-dialquila- minoalquilenoaminas e as aminas graxas permitem a produção de dia- midas de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico e seus sais de acordo com a invenção somente em três etapas de reação. Em uma modalidade preferida, a produção dos inibidores de hidrato (I) prossegue sem a formação de subprodutos (exceto a água).
[0054] Os compostos de acordo com a invenção podem ser prepa- rados pela reação de uma N,N-alquilenodiamina disubstituída com um ácido dicarboxílico (ou seu derivado reativo) para obter as correspon- dentes mono- e/ou dicarboximidas e/ou dicarboxamidas cíclicas, de acordo com a razão molar dos reagentes. Em uma modalidade prefe- rida, a N,N-alquilenodiamina disubstituída e o ácido dicarboxílico (res- pectivamente, seu derivado reativo) são reagidos em quantidades es- sencialmente equimolares para obter predominantemente uma dicarbo- ximida cíclica. Essencialmente, as quantidades equimolares incluem ra- zões molares dos reagentes entre 1.5:1 e 1:1.5, de preferência entre
1.2:1 e 1:1.2 e especialmente entre 1:1.05 e 1.05:1. Subsequentemente, as monocarboxamidas e/ou as dicarboximidas cíclicas são reagidas com uma amina graxa para obter a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’- dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II).
[0055] Nesta sequência da reação, o ácido dicarboxílico ou seu de- rivado reativo geralmente são reagidos com a N,N-alquilenodiamina di- substituída a uma temperatura entre 100 e o 240ºC, de preferência a uma temperatura entre 120 e 200ºC, como, por exemplo, entre 100 e 200ºC ou entre 120 e 240ºC. Em uma modalidade preferida, a conden- sação para as correspondentes mono- ou dicarboxamidas, em alguns casos para as dicarboximidas cíclicas, com eliminação da água da rea- ção ou do álcool, está completa. O grau de reação pode ser seguido pela determinação do número do ácido, do número da hidrólise e/ou pela determinação da base e/ou do nitrogênio amida. Subsequente- mente, a reação de abertura de anel da amida cíclica intermediada com uma amina graxa pode ser feita pelo aquecimento da mistura de reação a uma temperatura entre 50ºC e 150ºC, por uma duração de 1 minuto a 20 horas, como, por exemplo, por 0,5 a 5 horas, para formar a diamida de ácido N-aminoalquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamino)dicarboxílico da fórmula (II).
[0056] Em uma modalidade preferida, as diamidas de ácido N-al- quil-N’-(N’,N’’-dialquiaminoalquil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (II) são preparadas por reações químicas em etapas, tal como mostrado abaixo:
[0057] Em uma primeira etapa, o ácido dicarboxílico é condensado com a amina graxa para formar um intermediário de imida cíclica, tal como representado pela fórmula (VI),
O R OAO H H H
N O +N +2
H H OO RH A
O ( VI) em que A e R possuem os significados fornecidos acima.
[0058] Em uma modalidade preferida, a amina graxa e o ácido di- carboxílico (ou seu derivado reativo) são reagidos em quantidades es- sencialmente equimolares para obter predominantemente a dicarboxi- mida cíclica da fórmula (VI). Essencialmente, as quantidades equimola- res incluem as razões molares dos reagentes entre 1,5:1 e 1:1,5, de preferência entre 1,2:1 e 1:1,2 e especialmente entre 1:1,05 e 1,05:1. De preferência, a reação é feita a temperaturas entre 100 e 240ºC e especialmente entre 120 e 200ºC, tal como, por exemplo, entre 100 e 200ºC ou entre 120 e 240ºC. A reação de imidação é apropriadamente realizada mediante o aquecimento da mistura por um período de 2 a 20 horas. A pressão fica de preferência entre 0,001 e 1,2 bar e, com mais preferência, entre 0,01 e 1,0 bar. Normalmente, uma pressão reduzida de 5 a 200 mbar provou ser vantajosa.
[0059] Em uma segunda etapa de reação subsequente, o interme- diário de imida cíclica intermediário (VI) é reagido com a N,N-alquileno- diamina disubstituída da fórmula (IV) para formar a diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico de acordo com a fór- mula (II).
(VI) (IV) (II) em que A, B, Y, R, R2 e R3 possuem os significados fornecidos acima.
[0060] A reação de abertura de anel do intermediário de imida cí- clica (VI) com uma N,N-alquilenodiamina disubstituída pode ser feita pelo aquecimento da mistura de reação a uma temperatura entre 50ºC e 150ºC, por uma duração de 1 minuto a 20 horas, como, por exemplo, por 0,5 a 5 horas, para formar a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’/,N’’- dialquilaminoalquil)dicarboxílico da fórmula (II).
[0061] Na segunda etapa de reação de ambas as rotas de reação, é dada preferência ao uso de um excesso de amina (amina graxa, res- pectivamente N,N-dialquilaminoalquilenoamina) com respeito ao inter- mediário de imida cíclica (VI) e à subsequente remoção do excesso de amina por destilação.
[0062] Começando com os ésteres de ácido dicarboxílico como de- rivados reativos do ácido dicarboxílico (III), o álcool liberado durante a reação é removido de preferência por destilação. Começando com os anidridos dicarboxílicos, a reação pode incluir a esterificação intermedi- ária com um álcool mais baixo, seguida pela aminólise do éster. Os ál- coois apropriados são, por exemplo, etanol, propanol, isopropanol ou 2-
etil-hexanol. É dada particular preferência ao 2-etil-hexanol.
[0063] Ao preparar as diamidas não simétricas (II), algumas das di- carboximidas cíclicas intermediárias (VI), bem como as respectivas di- carboxidiamidas, podem permanecer no produto e formar parte da for- mulação do inibidor de hidrato de gás.
[0064] As reações de amidação da primeira e da segunda etapa po- dem ser aceleradas pela adição de catalisadores ácidos que contêm um pKa menor ou igual a 5. Os ácidos de Bronstedt e de Lewis são os pre- feridos. Os exemplos de catalisadores apropriados são os ácidos mine- rais, como o ácido sulfúrico, o ácido metano sulfônico, o ácido p-tolueno sulfônico, o ácido dodecil benzeno sulfônico, o ácido hipofosforoso, o ácido fosforoso, o ácido cítrico e BF3. É dada particular preferência aos ácidos alquil astânicos. Tipicamente, 0,001 a 0,5% em peso e de prefe- rência 0,005 a 0,15% em peso do catalisador em respeito à massa do ácido dicarboxílico e à amina são usados.
[0065] Em uma terceira etapa, a diamida de ácido N-alquil-N’- (N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) é reagido com um ácido para formar o sal de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioal- quil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (I).
(I) em que A, B, Y, R, R2, R3, R4 e M- possuem os significados fornecidos acima.
[0066] De preferência, a formação da diamida de ácido N-alquil-N’- (N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) com um ácido da fórmula (V) é feita pela misturação da diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquila- minoalquil)dicarboxílico (II) com o ácido para obter o correspondente sal de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarbo- xílico (I).
[0067] De preferência, a formação do sal é feita a temperaturas en- tre a ambiente e 100ºC e com mais preferência a temperaturas entre 30 e 60ºC como, por exemplo, entre 30 e 100ºC ou entre a ambiente e 60ºC. De preferência, o ácido é adicionado à diamida de ácido N-alquil- N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (H) de uma maneira que a temperatura não excede a 100ºC e com mais preferência não 70ºC. De preferência, o ácido e a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilami- noalquil)dicarboxílico (II) são reagidos em uma razão molar entre 1:10 e de 2:1, com mais preferência entre 1:8 e 1.5:1 e, com especial preferên- cia, entre 1:2 e 1:1, como, por exemplo, entre 1:10 e 1.5:1, ou entre 1:10 e 1:1, ou entre 1:8 e 2:1, ou entre 1:8 e 1:1, ou entre 1:2 e 2:1, ou entre 1:2 e 1.5:1. Em uma modalidade específica, o ácido e a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) são reagidos em quantidades equimolares. As dadas razões molares se referem ao nú- mero de grupos de ácido carboxílico em respeito aos grupos de amina.
[0068] O sal de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonio- alquil)dicarboxílico (I) produzido dessa maneira pode ser purificado por quaisquer métodos conhecidos ao elemento versado no estado da téc- nica, por exemplo, por filtração, por destilação ou por recristalização. No entanto, na maioria dos casos, o produto da reação cru demonstrou ser apropriado para a aplicação direta.
[0069] A sequência de reação pode ser realizada livre de solventes. No entanto, em muitos casos, isso provou ser vantajoso ao realizar a reação ou pelo menos uma ou mais etapas da reação na presença de um solvente. Especialmente para a reação de ácidos dicarboxílicos, a presença de um solvente é preferida quando uma elevada conversão e/ou um número de ácido baixo do produto da reação resultante forem desejados.
[0070] Os solventes preferidos para a reação são os solventes or- gânicos que permitem a remoção azeotrópica da água de reação. Em particular, os solventes aromáticos ou as misturas de solventes, ou os álcoois, podem ser usados. Uma particular preferência é dada aos sol- ventes que contêm um ponto de ebulição de pelo menos 100ºC e de preferência de 110 a 200ºC sob condições-padrão. Os exemplos de sol- ventes apropriados são decano, tolueno, xileno, dietil benzeno, nafta- leno, tetralina, decalina e as misturas de solventes comerciais, tais como dos tipos Shellsol®, Exxsol®, Isopar®, Solvesso®, o solvente de nafta e/ou o querosene. Em uma modalidade preferida, o solvente compre- ende pelo menos 10% em peso, de preferência 20 a 100% em peso, por exemplo, 30 a 90% em peso, de constituintes aromáticos. As classes Shellsol® e Exxsol® podem ser obtidas junto a Shell e ExxonMobil, res- pectivamente. A reação é então efetuada no ponto de ebulição do aze- otropo.
[0071] Em uma modalidade preferida, o sal de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico (I) é usado em combi- nação com uma diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoal- quil)dicarboxílico (II). De preferência, as porções das espécies (I) e (II) em tais misturas estão entre 100:1 e 1:100, com mais preferência entre 20:1 e 1:20, com mais preferência entre 10:1 e 1:10 e com especial pre- ferência entre 5:1 e 1:2, como, por exemplo, entre 100:1 e 1:20, ou entre 100:1 e 1:10, ou entre 100:1 e 1:2, ou entre 20:1 e 1:100, ou entre 20:1 e 1:10, ou entre 20:1 e 1:2, ou entre 10:1 e 1:100, ou entre 10:1 e 1:20, ou entre 10:1 e 1:2, ou entre 5:1 e 1:100, ou entre 5:1 e 1:20, ou entre 5:1 e 1:10.
[0072] Para a inibição dos hidratos de gás, os sais de diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (I) são o componente mais eficaz. Esses sais apresentam um desempenho melhorado como agente antiaglomeração para hidra- tos de gás em relação os aditivos de acordo com o estado da técnica. No entanto, os sais podem igualmente ser gerados in situ injetando a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (II) e o ácido carboxílico (V) separadamente den- tro do fluido a ser tratado. Em uma modalidade alternativa, nos líquidos ácidos, o presente ácido pode servir para converter a diamida de ácido N-alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico (II) em seu sal (I). Isso é aplicável para os líquidos que contêm um pH abaixo de 8 e espe- cialmente que contêm um pH de 7 ou menos.
[0073] Para uso como inibidor de hidrato de gás de acordo com o terceiro aspecto da invenção, o inibidor de hidrato de gás de acordo com o primeiro aspecto da invenção é adicionado ao sistema a ser inibido da aglomeração de hidrato de gás. De preferência, o inibidor de hidrato é injetado no sistema a ser inibido em um ponto e sob as condições (p, T) onde nenhuma ou muito pouca formação de hidratos ocorreu. Um ponto de injeção exemplificador para as operações de produção de petróleo é no fundo do poço, perto da válvula de segurança submarina controlada da superfície. Isto garante que, durante o paralisação, o produto pode se dispersar por toda a área onde os hidratos irão ocorrer. O tratamento também pode ocorrer em outras áreas no distribuidor da cabeça de poço ou da linha de produção ou na própria linha de produção, levando em consideração a densidade do fluido injetado. Se o ponto de injeção es- tiver bem acima do ponto de formação do hidrato, então o inibidor de hidrato pode ser formulado com um solvente que contém uma densi- dade alta o bastante para que o inibidor afunde na linha de produção para coletar na interface de água/óleo. Além disso, o tratamento pode também ser usado em tubulações ou em qualquer lugar no sistema onde existe o potencial para a formação de hidrato.
[0074] Em uma modalidade preferida, o sistema onde ocorrerá a ini- bição da formação de hidrato de gás é um fluido de petróleo, sendo uma mistura de quantidades variantes de água/água salgada, óleo cru/con- densado e gás natural. O fluido de petróleo pode conter vários níveis de salinidade. O fluido pode ter uma salinidade de cerca de 0% a cerca de 25% ou de cerca de 10% a cerca de 25% em peso/peso (p/p) dos sóli- dos dissolvidos totais (TDS). Os fluidos de petróleo em que o inibidor de hidrato de gás de acordo com o primeiro e segundo aspecto da invenção é aplicado podem estar contidos em muitos tipos diferentes de apare- lhos, especialmente aqueles que transportam um meio aquoso de uma localização a outra. Em uma modalidade preferida, o fluido de petróleo está contido em uma tubulação de óleo e de gás. Em uma modalidade preferida adicional, o fluido de petróleo a ser tratado pode estar contido em refinarias, tal como em vasos de separação, unidades de desidrata- ção, linhas de gás e tubulações.
[0075] Os inibidores de hidrato de gás de acordo com o primeiro e o segundo aspectos da invenção geralmente são usados em quantida- des entre 0,01 e 5,0% em volume (com base no volume da fase aquosa), correspondendo a 100 a 50.000 vol.-ppm, de preferência de 0,02 a 1% em volume. Essas quantidades também se aplicam ao método do quarto aspecto.
[0076] Os inibidores de hidrato de gás de acordo com a invenção podem ser usados sozinhos ou em uma formulação que contém um sol- vente e/ou outros ativos. Isso também se aplica ao método do quarto aspecto.
[0077] Para seu uso como inibidores de hidrato de gás de acordo com o terceiro aspecto da invenção, e para o método de inibição da aglomeração de hidratos de gás de acordo com o quarto aspecto da invenção, os inibidores de hidrato de gás de acordo com o primeiro as- pecto da invenção são usados de preferência como uma formulação em um solvente orgânico. Isto facilita a manipulação de inibidores e, além disso, normalmente suporta a dispersão dos cristais de hidrato. Em uma primeira modalidade, um solvente alcoólico, tal como um álcool mono-,
di- e poli-hídrico solúvel em água ou uma mistura do mesmo é particu- larmente preferido. Os exemplos de álcoois apropriados são o metanol, o etanol, o propanol, o butanol, o etileno glicol, o propileno glicol, o butil glicol, a glicerina e também os monoálcoois etoxietilados, tais como o 2- butóxi etanol, o isobutil glicol, o butil diglicol e poliglicóis, tal como o di- etileno glicol, são particularmente preferidos. O álcool especialmente preferido é o 2-butóxi etanol. Em uma modalidade preferida adicional, um hidrocarboneto que contêm um grupo carbonila, tal como uma ce- tona, por exemplo, a acetona, a metil etil cetona (2-butanona), a metil propil cetona, a metil isopropil cetona, a metil butil cetona, a metil isobutil cetona (MIBK), a cetona de diisobutila (DIBK), a ciclopentanona, a ciclo- hexanona ou uma mistura das mesmas são um solvente particularmente preferido. Em uma modalidade adicional, os hidrocarbonetos alifáticos, aromáticos e alquilaromáticos com ponto de ebulição mais alto e as suas misturas demonstraram ser vantajosos. Em particular, solventes aromáticos ou misturas solventes são usados. Os exemplos de solven- tes apropriados são o decano, o tolueno, o xileno, o dietil benzeno, o naftaleno, a tetralina, a decalina e as misturas de solventes comerciais, tais como dos tipos Shellsol®, Exxsol®, Isopar®, Solvesso®, diesel, sol- vente de nafta e/ou querosene. Em uma modalidade preferida, o sol- vente compreende pelo menos 10% em peso, de preferência de 20 a 100% em peso, por exemplo, de 30 a 90% em peso, de constituintes aromáticos. Os tipos Shellsol® e Exxsol® podem ser obtidos junto a Shell e ExxonMobil, respectivamente. Um solvente preferido adicional é a água.
[0078] Em uma modalidade preferida, o inibidor de hidrato de gás inclui uma maior parte de solvente. Em uma modalidade preferida adici- onal, o inibidor de hidrato de gás inclui até 50% em peso de um solvente. De preferência, o solvente está presente na formulação do inibidor de hidrato de gás em uma base de peso de 0,01 a 50%, ou de 0,1 a 40%,
ou de 0,5 a 30%, ou mesmo de 1,0 a 25%. Em algumas modalidades, um solvente está presente de 1,5 a 20%, ou de 2,0 a 15% ou de 2,5 a 10%, ou até mesmo de 5 a 10%.
[0079] Um exemplo de um aditivo de inibidor de hidrato de gás pode conter de 10 a 30 por cento em peso do sal de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico (I) descrito e de 70 a 90 por cento em peso de um álcool, tal como o metanol. Um outro exem- plo de um aditivo de antiaglomerado inibidor de hidrato de gás pode conter de 10 a 30 por cento em peso do sal de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’’,N’’-dialquilamonioalquil)dicarboxílico (I) e de 10 a 30 por cento em peso de um inibidor cinético polimérico, de 20 a 40 por cento em peso de água e de 20 a 40 por cento em peso de etileno glicol.
[0080] Os inibidores de hidrato de gás particularmente apropriados e, portanto, uma modalidade preferida da presente invenção são as mis- turas de dois ou mais compostos da fórmula geral (II) e/ou (I) diferindo em pelo menos uma característica, por exemplo, no comprimento da cadeia de alquila de R.
[0081] Em uma modalidade preferida adicional, os compostos das fórmulas (II) e/ou (I) são usados juntos com um ou mais polímeros co- nhecidos a fim de inibir a formação de hidratos para melhorar ainda mais o desempenho dos aditivos de acordo com a invenção, tal como, por exemplo, para reduzir a taxa de dosagem total. Os inibidores de hidrato preferidos adicionais são polímeros que contêm uma cadeia principal de carbono e a amida se liga nas cadeias laterais. Esses incluem em par- ticular os homo- e os copolímeros baseados em vinil pirrolidona, vinil caprolactama, isopropil acrilamida, acriloil pirrolidina, N-acriloil morfo- lina, N-acriloil piperidina e/ou N-metil-N-vinil acetamida e, opcional- mente, contendo comonômeros aniônicos, catiônicos e neutros adicio- nais que contêm uma ligação dupla vinílica, tal como, por exemplo, me- tacrilato de 2-dimetil aminoetila, 1-olefinas, N-alquil acrilamidas, N-vinil acetamida, acrilamida, sulfonato de 2-acrilamido-2-metil-1-propano só- dico (AMPS) ou ácido acrílico.
[0082] Também são apropriadas as misturas com alquil poliglicosí- deos, hidróxi etil celulose, carbóxi metil celulose e também outras molé- culas tensoativas iônicas ou não aniônicas.
[0083] Quando as misturas de diferentes inibidores de hidrato de gás são usadas, as razões de concentração entre os inibidores de hi- drato de gás de acordo com a invenção e os componentes misturados é de preferência entre 90:10 e de 10:90 por cento em peso, com mais preferência entre 75:25 e 25:75, e especialmente entre 60:40 e 40:60, tal como, por exemplo, entre 90:10 e 25:75, ou entre 90:10 e 40:60, ou entre 75:25 e 10:90, ou entre 75:25 e 40:60, ou entre 60:40 e 10:90, ou entre 60:40 e 25:75.
[0084] Geralmente, tais misturas permitem uma redução adicional da taxa de tratamento do inibidor de hidrato de gás de acordo com a invenção e, de preferência, permitem uma redução da taxa de dosagem total. Quando os inibidores de hidrato de gás de acordo com a invenção são usados em uma mistura com os inibidores de hidrato de gás adici- onais, a concentração total dos inibidores misturados é de 0,01 a 2% em peso ou de 0,02 a 1% em peso, na fase aquosa a ser tratada.
[0085] Os inibidores de hidrato de gás de acordo com a invenção, bem como suas misturas com outros inibidores de hidrato de gás, po- dem ser adicionados a uma mistura de múltiplas fases que seja pro- pensa à formação de hidrato no curso da extração de óleo cru e de gás natural ou no curso da provisão de lamas de perfuração ao usar um equipamento comum, tal como bombas de injeção ou similares; em con- sequência da boa solubilidade dos inibidores de acordo com a invenção, e há uma distribuição rápida e uniforme do inibidor na fase aquosa ou na fase condensada que tendem à formação de hidrato.
[0086] Todos os valores percentuais são fornecidos em porcenta- gem em peso, a menos que esteja especificado de outra maneira.
EXEMPLOS Método geral para a preparação de diamidas de ácido N-alquil-N’-(N’- N’’-dialquilaminoalquil)dicarboxílico a partir de ácidos dicarboxílicos:
[0087] As quantidades de ácido dicarboxílico, amina graxa e sol- vente fornecidas nos protocolos da reação a seguir foram carregadas opcionalmente em um frasco de cinco gargalos equipado com um con- densador de destilação ou opcionalmente uma armadilha Dean-Stark conectada com um condensador de refluxo, um agitador aéreo, um ter- mômetro interno e um tubo de entrada de nitrogênio. A temperatura da mistura foi aumentada para 130°C sob agitação suave. À medida que temperatura se aproximava de 130°C, a mistura derreteu lentamente como um líquido marrom claro. O aquecimento e a agitação foram con- tinuados com remoção contínua da água da mistura de reação.
[0088] O progresso da reação foi monitorado através de titulação potenciométrica do número de amina de alíquotas da mistura de reação com ácido perclórico. O número de amina é abreviado como AN. Ele foi determinado pela titulação potenciométrica da amostra com ácido per- clórico após a diluição da amostra com ácido acético. Quando a titulação mostrou AN ≤ 1 mmol/g, a formação do intermediário de imida cíclica foi considerada como completada. O produto de imida cíclica foi caracteri- zado por espectroscopia 1H-RMN (CDCl3, δ = 2,67 ppm, 4H simples).
[0089] A mistura de reação foi resfriada até 80°C e uma quantidade equimolar do diamino alcano fornecido no respectivo protocolo foi adici- onada à mistura de reação. A mistura de reação foi aquecida até 120 – 130°C com agitação por até 18 horas. O progresso da reação foi acom- panhado por meio de espectroscopia 1H-RMN. Quando os quatro sinais de hidrogênio de anéis simétricos da estrutura de imida cíclica a δ = 2,67 ppm no espectro 1H-RMN não eram mais visíveis, a reação foi parali- sada. A estrutura de diamida não simétrica foi confirmada por 1H-RMN. Exemplo 1: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dimetilamino)propil]-suc- cínico
[0090] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 86,85 g (0,85 mol) de N,N-dimetil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 298 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(di- metilamino)propil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 2: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[6-(dimetilamino)hexil]-succí- nico
[0091] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 122,62 g (0,85 mol) de N,N-dimetil-hexano-1,6-diamina foram usados para obter 330 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[6-(di- metilamino)hexil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 3: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-suc- cínico
[0092] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 379 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(di- butilamino)propil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 4: Diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-succí- nico
[0093] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 166,14 g (0,85 mol) de cocoilamina (AN = 287,15 mg de KOH/g) e 158,40 g (0,85 mol) de N,N- dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 374 g de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 5: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-má- lico
[0094] 114 g (0,85 mol) de ácido málico, 156,96 g (0,85 mol) de do- decilamina e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-diamina fo- ram usados para obter 392 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibu- tilamino)propil]-málico como um sólido pardacento. Exemplo 6: Diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-málico
[0095] 114 g (0,85 mol) de ácido málico, 166,14 g (0,85 mol) de co- coilamina (AN = 287,15 mg de KOH/g) e 158,40 g (0,85 mol) de N,N- dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 397 g de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-málico como um sólido par- dacento. Exemplo 7: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-tartá- rico
[0096] 127,58 g (0,85 mol) de ácido tartárico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-dia- mina foram usados para obter 408 g de diamida de ácido N-dodecil-N'- [3-(dibutilamino)propil]-tartárico como um sólido pardacento. Exemplo 8: Diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-tartá- rico
[0097] 127,58 g (0,85 mol) de ácido tartárico, 166,14 g (0,85 mol) de cocoilamina (AN = 287,15 mg de KOH/g) e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 400 g de dia- mida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-tartárico como um só- lido pardacento. Exemplo 9: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[4-(dibutilamino)butil]-succí- nico
[0098] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 170,31 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-butano-1,4-diamina foram usados para obter 401 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[4-(di- butilamino)butil]-succínico como um sólido pardacento.
Exemplo 10: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[2-(dibutilamino)etil]-succí- nico
[0099] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 146,48 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-etano-1,2-diamina fo- ram usados para obter 363 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[2-(dibu- tilamino)etil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 11: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-ftá- lico
[0100] 141,21 g (0,85 mol) de ácido ftálico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 407 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(di- butilamino)propil]-ftálico como um sólido pardacento. Exemplo 12: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(1-piperidil)propil]-succí- nico
[0101] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,9, g (0,85 mol) de dodecilamina e 167,34 g (0,85 mol) de 3-piperidino propil amina foram usados para obter 301 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(1-piperi- dil)propil]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 13: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(4-metilpiperazin-1-il]- succínico
[0102] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina e 185,00 g (0,85 mol) de 3-(4-metilpiperazin-1-il)propila- mina foram usados para obter 301 g de diamida de ácido N-dodecil-N'- [3-(4-metilpiperazin-1-il]-succínico como um sólido pardacento. Exemplo 14: Diamida de ácido N-dodecil-N-metil-N'-[3-(dibutila- mino)propil]-succínico
[0103] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 169,47 g (0,85 mol) de N-metil dodecil amina e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3- diamina foram usados para obter 390 g de diamida de ácido N-dodecil-
N-metil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-succínico como um sólido parda- cento. Exemplo 15: Diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-ma- lônico
[0104] 100 g (0,96 mol) de ácido malônico, 177.94 g (0,96 mol) de dodecilamina e 178,88 g (0,96 mol) de N,N-dibutil-propano-1,3-diamina foram usados para obter 450 g de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(di- butilamino)propil]-malônico como um sólido pardacento. Exemplo 16: N-[3-(Dibutilamino)-propil]-N'-dodecil succinamida; prepa- ração em xileno
[0105] 100 g (0,85 mol) de ácido succínico, 156,96 g (0,85 mol) de dodecilamina, 415 g de xileno e 158,40 g (0,85 mol) de N,N-dibutil-pro- pano-1,3-diamina foram usados para obter 379 g de uma solução ativa a 50% de N-[3-(dibutilamino)-propil]-N'-dodecil-succinamida em xileno. Método geral para a preparação de sais de diamida de ácido N-alquil- N’-(N’-N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico:
[0106] Um frasco de reação equipado com um agitador aéreo, um condensador de refluxo e um termômetro foi carregado com quantida- des equimolares de uma diamida de ácido N-alquil-N’-(N’-N''-dialquila- minoalquil)dicarboxílico sintetizada nos exemplos 1 a 16, do solvente e do ácido fornecidos nos exemplos 17 a 35. A temperatura do aparelho foi aumentada para 50°C e a mistura foi agitada suavemente por 2 ho- ras. Exemplo 17: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-succínico
[0107] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 3, 15,66 g (0,22 mol) de ácido acrílico e 115,66 g de metanol foram usados para obter 231,32 g de uma solução ativa a 50% ativa de acrilato de diamida de ácido N- dodecil-N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em metanol.
Exemplo 18: Acetato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-succínico
[0108] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 3, 12,99 g (0,22 mol) de ácido acético e 112,99 g de metanol foram usados para obter 126 g de uma solução ativa a 50% de acetato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em metanol. Exemplo 19: Dodecanoato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamônio)propil]-succínico
[0109] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 3, 44,07 g (0,22 mol) de ácido dodecanoico e 144,07 g de metanol foram usados para obter 288,14 g de uma solução ativa a 50% de dodecanoato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em metanol. Exemplo 20: Cocoato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-succínico
[0110] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 3, 48,04 g (0,22 mol) de ácido graxo de coco e 148,04 g de metanol foram usados para obter 296,08 g de uma solução ativa a 50% de cocoato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em metanol. Exemplo 21: Acrilato de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-succínico
[0111] 100 g (0,21 mol) de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 4, 15,13 g (0,21 mol) de ácido acrílico e 115,13 g de metanol foram usados para obter 130,26 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-cocoil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em metanol. Exemplo 22: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-succínico
[0112] 100 g (0,11 mol) da solução ativa a 50% de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamino)propil]-succínico em xileno de acordo com o exemplo 15 e 7,83 g (0,11 mol) de ácido acrílico foram usados para obter 107,83 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em xileno. Exemplo 23: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-málico
[0113] 100 g (0,21 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-málico de acordo com o exemplo 5, 15,34 g (0,21 mol) de ácido acrílico e 115,34 g de metanol foram usados para obter 230,68 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-málico em metanol. Exemplo 24: Acrilato de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-málico
[0114] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-málico de acordo com o exemplo 6, 15,85 g (0,22 mol) de ácido acrílico e 115,85 g de metanol foram usados para obter 231,7 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-cocoil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-málico em metanol. Exemplo 25: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-tartárico
[0115] 100 g (0,21 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-tartárico de acordo com o exemplo 7, 15,34 g (0,21 mol) de ácido acrílico e 115,34 g de metanol foram usados para obter 230,68 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-tartárico em metanol. Exemplo 26: Acrilato de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-tartárico
[0116] 100 g (0,23 mol) de diamida de ácido N-cocoil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-tartárico de acordo com o exemplo 8, 16,57 g (0,23 mol)
de ácido acrílico e 116,57 g de metanol foram usados para obter 233,14 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-cocoil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-tartárico em metanol. Exemplo 27: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[4-(dibutilamô- nio)butil]-succínico
[0117] 100 g (0,26 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[4-(dibuti- lamino)butil]-succínico de acordo com o exemplo 9, 18,72 g (0,26 mol) de ácido acrílico e 118,72 g de metanol foram usados para obter 237,44 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[4-(dibutilamônio)butil]-succínico em metanol. Exemplo 28: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[2-(dibutilamô- nio)etil]-succínico
[0118] 100 g (0,23 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[2-(dibuti- lamino)etil]-succínico de acordo com o exemplo 10, 16,38 g (0,23 mol) de ácido acrílico e 116,38 g de metanol foram usados para obter 232,77 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[2-(dibutilamônio)etil]-succínico em metanol. Exemplo 29: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dimetilamô- nio)propil]-succínico
[0119] 100 g (0,27 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dime- tilamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 1, 19,48 g (0,23 mol) de ácido acrílico e 119,48 g de metanol foram usados para obter 238,96 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dimetilamônio)propil]-succínico em metanol. Exemplo 30: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[6-(dimetilamô- nio)hexil]-succínico
[0120] 100 g (0,25 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[6-(dime- tilamino)hexil]-succínico de acordo com o exemplo 2, 17,50 g (0,23 mol) de ácido acrílico e 117,50 g de metanol foram usados para obter 235 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil-
N'-[6-(dimetilamônio)hexil]-succínico em metanol. Exemplo 31: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(1-piperidi- lium)propil]-succínico
[0121] 100 g (0,24 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(1-pi- peridil)propil]-succínico de acordo com o exemplo 12, 17,58 g (0,24 mol) de ácido acrílico e 117,58 g de metanol foram usados para obter 235,16 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(1-piperidil)propil]-succínico em metanol. Exemplo 32: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(4-metilpipe- razin-1-il]-succínico
[0122] 100 g (0,23 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(4-me- tilpiperazin-1-il]-succínico de acordo com o exemplo 13, 16,56 g (0,23 mol) de ácido acrílico e 116,56 g de metanol foram usados para obter 233,12 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(4-metilpiperazin-1-il]-succínico em metanol. Exemplo 33: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-ftálico
[0123] 100 g (0,20 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-ftálico de acordo com o exemplo 11, 14,40 g (0,20 mol) de ácido acrílico e 114,40 g de metanol foram usados para obter 228,8 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-ftálico em metanol. Exemplo 34: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N-metil-N'-[3-(dibu- tilamônio)propil]-succínico
[0124] 100 g (0,21 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N-metil-N'- [3-(dibutilamino)propil]-succínico de acordo com o exemplo 14, 15,39 g (0,21 mol) de ácido acrílico e 115,39 g de metanol foram usados para obter 130,78 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N-metil-N'-[3-(dibutilamônio)propil]-succínico em meta- nol.
Exemplo 35: Acrilato de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibutilamô- nio)propil]-malônico
[0125] 100 g (0,22 mol) de diamida de ácido N-dodecil-N'-[3-(dibuti- lamino)propil]-malônico de acordo com o exemplo 15, 16,37 g (0,22 mol) de ácido acrílico e 116,37 g de metanol foram usados para obter 232,74 g de uma solução ativa a 50% de acrilato de diamida de ácido N-dodecil- N'-[3-(dibutilamônio)propil]-malônico em metanol. Tabela 1: Caracterização de inibidores testados Exemplo R A B R1 R2 R3 R4 R5 M- 17 C12H25 C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato 18 C12H25 C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acetato 19 C12H25 C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H dodecanoato 20 C12H25 C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H cocoato 21 C8H17 - C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato C18H37 22 C12H25 C2H4 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato 23 C12H25 CH(OH)-CH2 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato 24 C8H17 - CH(OH)-CH2 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato C18H37 25 C12H25 CH(OH)-CH(OH) C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato C8H17 - 26 CH(OH)-CH(OH) C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato C18H37 27 C12H25 C2H4 C4H8 H C4H9 C4H9 H H acrilato 28 C12H25 C2H4 C2H4 H C4H9 C4H9 H H acrilato 29 C12H25 C2H4 C3H6 H CH3 CH3 H H acrilato 30 C12H25 C2H4 C6H12 H CH3 CH3 H H acrilato 31 C12H25 C2H4 C3H6 H 1-piperidila H H acrilato 32 C12H25 C2H4 C3H6 H 4-metil-piperazin-1-ila H H acrilato 33 C12H25 C6H4 C3H6 CH3 C4H9 C4H9 H H acrilato 34 C12H25 C2H4 C3H6 CH3 C4H9 C4H9 H H acrilato 35 C12H25 CH2 C3H6 H C4H9 C4H9 H H acrilato
[0126] Para avaliar o desempenho dos sais de diamida de ácido N- alquil-N’-(N’-N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico (I) atualmente divul- gados como inibidores de hidrato de gás de baixa dose, um teste de célula oscilante foi usado. O teste de célula oscilante é um teste no es- tado da técnica geralmente usado para avaliar o desempenho da quí- mica antiaglomerante. Resumidamente, os aditivos são avaliados com base em sua capacidade de minimizar eficazmente o tamanho de aglo- merados de partículas de hidrato e de dispersar então essas partículas na fase de hidrocarboneto. Os resultados foram classificados como "passou" ou "falhou" com base no fato se foram detectados bloqueios de hidrato. O desempenho foi avaliado ao determinar a dose eficaz mí- nima (MED) requerida para registrar como "passou" no teste de célula oscilante. As dosagens eficazes (MEDs) foram selecionados para 5,0% em peso de salmoura de NaCl respectivamente a 50 bars a 60% em volume de corte de água e a 138 bars a 4°C.
[0127] O aparelho de célula oscilante ("prateleira") compreende uma pluralidade de tubos de safira, cada um deles colocado dentro de uma gaiola de suporte de aço inoxidável. Cada tubo de safira e gaiola de aço montados (indicados no presente documento como uma célula oscilante) é carregado tipicamente com fluidos que contêm uma fase de fluido de hidrocarboneto e uma fase de salmoura, junto com uma esfera de aço inoxidável para a misturação. A célula oscilante pode suportar pressões de até 200 bars (2.900 libras por polegada quadrada). A célula oscilante, uma vez carregada com os fluidos, é montada então na pra- teleira com injeção de gás e monitoramento da pressão. Durante o teste, enquanto os gases esfriavam e os hidratos eram formados, o gás con- sumido foi substituído através de uma bomba de seringa de alta pressão para manter o sistema a uma pressão constante.
[0128] A prateleira foi carregada com 10 células oscilantes em uma configuração de 2 x 5 (duas células de largura e 5 células de altura). A posição central na prateleira (entre ambas as células) era fixa e permitia a rotação quando as posições externas na prateleira eram movidas ver- ticalmente para cima e para baixo. Este movimento vertical permitia que as células oscilantes girassem para uma posição angular positiva ou negativa. A esfera de aço colocada dentro do tubo de safira se moveu de uma extremidade da célula para a outra durante um movimento de oscilação. A prateleira oscilou para cima e para baixo a uma razão de cerca de 5 ciclos completos (para cima e para baixo) a cada minuto. A prateleira foi contida ainda dentro de um banho com controle de tempe- ratura unido a um resfriador com controle de temperatura de -10°C a
60°C.
[0129] As células oscilantes foram preenchidas com três compo- nentes: hidrocarboneto, fase aquosa, e gás. Em primeiro lugar, cada tubo de safira oscilante foi preenchido com 5 ml de dodecano e 5 ml de salmoura de NaCl a 5% (50% em volume de corte de água), respectiva- mente 4 ml de dodecano e 6 ml de salmoura de NaCl a 5% (60% em volume de corte de água) para um carregamento líquido total de 50% em volume total do tubo (um total de 20 ml). O inibidor foi adicionado como uma solução ativa a 50% em volume a razões de dose em por- centagem, em volume de água (% em volume). O gás Green Canyon foi usado para este teste com a sua composição fornecida na Tabela 2. Tabela 2: Composição do gás Green Canyon Nome do Componente Símbolo Químico Quantidade (% molar) Nitrogênio N2 0,14 Dióxido de Carbono CO2 0 Metano C1 87,56 Etano C2 7,6 Propano C3 3 i-Butano i-C4 0,5 n-Butano n-C4 0,8 i-Pentano i-C5 0,2 n-Pentano n-C5 0,2 Procedimento de Teste de Célula Oscilante:
[0130] A. Etapas pré-teste: Uma vez que a prateleira tenha sido car- regada com as células oscilantes que contêm hidrocarboneto fluido e salmoura, as células oscilantes são evacuadas com uma bomba de vá- cuo por 15 a 20 minutos. Quando são evacuadas, a temperatura do ba- nho é aumentada até a temperatura de teste inicialç de 49°C. Uma vez que o banho tenha atingido 49°C, as células e a bomba de seringa são pressurizadas com gás Green Canyon até 138 bars e a bomba de se- ringa é ligada para manter a pressão durante a saturação inicial.
[0131] B. Etapa de Saturação: O aparelho é ajustado para oscilar a 5 oscilações por minuto por 2 horas para assegurar que os fluidos de hidrocarboneto e a salmoura carregados na célula tenham sido satura- dos com gás. Este teste é realizado a uma pressão constante e a bomba de seringa permanece ligada e ajustada a 138 bars durante o restante do teste.
[0132] C: Etapa de Resfriamento: Quando é mantida uma taxa de oscilação de 5 oscilações por minuto, o sistema é resfriado de 49°C para 4°C por 6 horas.
[0133] D. Etapa de Misturação de Estado Estável Antes da Parali- sação: A uma temperatura constante de 4°C, o aparelho é mantido os- cilando a 5 oscilações por minuto por 12 horas para assegurar a forma- ção completa do hidrato.
[0134] E. Etapa de Paralisação: O aparelho é ajustado para parar de oscilar e para ajustar a posição da célula na horizontal e manter uma temperatura constante de 4°C por 12 horas.
[0135] F. Etapa de Misturação de Estado Estável Após a Paralisa- ção: Na conclusão do período de paralisação, o aparelho é reiniciado à razão de 5 oscilações por minuto a uma temperatura constante de 4°C por 4 horas.
[0136] G. Conclusão do Teste: Na conclusão do experimento, o aparelho é ajustado para parar de oscilar e as células são ajustadas em uma inclinação negativa para manter os fluidos afastados da porta de injeção de gás. O banho do resfriador é ajustado em 49°C para derreter todos os hidratos formados e permitir a despressurização e a limpeza.
[0137] Para determinar o desempenho relativo de cada inibidor ou a razão de dose do inibidor, observações visuais foram feitas durante o período de paralisação, e correlacionadas com uma interpretação do tempo requerido para que a esfera dentro da célula se deslocar entre dois sensores magnéticos. Cada experimento foi realizado em duplicata para confirmar a reproducibilidade. A Tabela 3 mostra a seguir os resul- tados de alguns dos testes de células oscilantes.
[0138] Para fins de comparação, as substâncias de acordo com o estado da técnica a seguir foram testadas. C1: Acrilato de N-[3-(dibutilamônio)propil]-cocoilamida de acordo com o documento de patente WO 2005/042675 C2: O produto da reação de N-(3-Dibutilamino-propil)-N'-octade- cil-propanamida com ácido acrílico de acordo com o documento de pa- tente WO 2016/069987. C3: Metil sulfato de succinato de N-(2-dibutil-2-metilamônio-etil)- tetrapropilenode acordo com o Exemplo 5 do documento de patente US 2004/163306. Tabela 3: Resultados de teste como antiaglomerante com corte de água a 50% em volume Teste Inibidor MED (% em volume) T1 Exemplo 17 0,2% T2 Exemplo 18 0,4% T3 Exemplo 19 0,3% T4 Exemplo 20 0,3% T5 Exemplo 21 0,3% T6 Exemplo 22 0,6% T7 Exemplo 23 0,6% T8 Exemplo 24 0,6% T9 Exemplo 25 0,6% T10 Exemplo 26 0,6% T11 Exemplo 27 0,4% T12 Exemplo 28 0,4% T13 Exemplo 29 0,6%
T14 Exemplo 30 0,6% T15 Exemplo 31 0,4% T16 Exemplo 32 0,5% T17 Exemplo 33 0,6% T18 Exemplo 34 0,4% T19 Exemplo 35 0,5% T20 (comp.) Exemplo C1 0,7% T21 (comp.) Exemplo C2 0,8% T22 (comp.) Exemplo C3 0,9% MED = dose eficaz mínima; comp.= comparativo, não de acordo com a invenção.
Tabela 4: Resultados de teste como antiaglomerante com corte de água a 60% em volume Teste Inibidor MED (vol.-%) T23 Exemplo 17 0,3% T24 Exemplo 18 0,5% T25 Exemplo 19 0,5% T26 Exemplo 20 0,4% T27 Exemplo 21 0,4% T28 Exemplo 22 0,7% T29 Exemplo 23 0,7% T30 Exemplo 24 0,8% T31 Exemplo 25 0,8% T32 Exemplo 26 0,7% T33 Exemplo 27 0,5% T34 Exemplo 28 0,6% T35 Exemplo 29 0,9% T36 Exemplo 30 0,8% T37 Exemplo 31 0,5%
T38 Exemplo 32 0,7% T39 Exemplo 33 0,7% T40 Exemplo 34 0,6% T41 Exemplo 35 0,7% T42 (comp.) Exemplo C1 1,1% T43 (comp.) Exemplo C2 1,2% T44 (comp.) Exemplo C3 1,5% MED = dose eficaz mínima; comp.= comparativo, não de acordo com a invenção.
[0139] Em um outro conjunto de testes, a temperatura foi ajustada em 4°C e o tempo em horas foi medido para que os hidratos se formas- sem sob condições isobáricas ao usar a mesma razão de dose de 0,6% em volume para todos os produtos (tempo de indução). Tabela 5: Tempos de indução a 4°C Teste Inibidor Tempo de Indução (Horas) T44 Exemplo 17 20 T45 Exemplo 18 12 T46 Exemplo 19 12 T47 Exemplo 20 15 T48 Exemplo 21 16 T49 Exemplo 22 12 T50 Exemplo 23 10 T51 Exemplo 24 12 T52 Exemplo 25 12 T53 Exemplo 26 10 T54 Exemplo 27 12 T55 Exemplo 28 12 T56 Exemplo 29 9 T57 Exemplo 30 10
T58 Exemplo 31 13 T59 Exemplo 32 10 T60 Exemplo 33 12 T61 Exemplo 34 15 T62 Exemplo 35 18 T63 (comp.) Exemplo C1 3 T64 (comp.) Exemplo C2 2 T65 (comp.) Exemplo C3 3
[0140] Tal como pode ser visto a partir dos resultados dos testes acima, os produtos de acordo com a invenção exibem um desempenho melhorado em relação aos inibidores de hidrato de gás de acordo com o estado da técnica. Eles requerem razões de dosagem mais baixas até mesmo a elevados cortes de água e permitem períodos de paralisação mais longos.

Claims (36)

REIVINDICAÇÕES
1. Inibidor de hidrato de gás, caracterizado pelo fato de que compreende um sal de diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilamo- nioalquil)dicarboxílico representado pela fórmula (I) (I) em que R é um grupo alquila ou alquenila que possuem de 8 a 22 átomos de carbono, R1 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo al- quenila C3 a C22, cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que contém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel opcionalmente substituído que possui de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, R4 é hidrogênio, A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono, B é um grupo alquileno que possui de 2 a 6 átomos de car- bono, Y é NR5, R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 alquila ou um grupo alquenila C3 a C22, e M- é um ânion.
2. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que R1 é hidrogênio ou metila.
3. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com a reivindicação 1 e/ou 2, caracterizado pelo fato de que R1 é hidrogênio.
4. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que possui 1 ou 6 átomos de carbono.
5. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que possui 4 ou 5 átomos de carbono.
6. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila linear.
7. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que cada um de R2 e R3 são os mesmos.
8. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com um ou mais das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que R5 é hidrogênio.
9. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que R é um grupo alquila ou alquenila que possui de 10 a 18 átomos de carbono, de pre- ferência 12 a 14 átomos de carbono.
10. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que A é um grupo alquileno que possui de 2 a 6 átomos de carbono.
11. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que A é um grupo aromático que possui de 6 a 12 átomos de carbono.
12. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que B é um grupo alquileno que possui 2, 3 ou 4 átomos de carbono,
13. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que B é um grupo etileno que possui a fórmula -CH2-CH2- ou um grupo propileno que pos- sui a fórmula - CH2-CH2-CH2-.
14. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que M- é selecio- nado de sulfato, sulfeto, carbonato, bicarbonato, nitrato, halogenetos e carboxilatos.
15. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que M- é um ânion de carboxilato.
16. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que M- é o ânion de um ácido monocarboxílico que possui de 1 a 22 átomos de carbono.
17. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 4 a 9, 12 a 16, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás corresponde à fórmula (Ib) (Ib) .
18. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 4 a 7, 9, 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás corresponde à fórmula (ic) (Ic) .
19. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 9, 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás corresponde à fórmula (id)
(Id) .
20. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com a reivindicação 1 ou 9, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás cor- responde à fórmula (if) (If) .
21. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás compreende um sal de diamida de ácido N-alquil-N'- (N'',N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (I) e a sua base correspondente que é uma diamida de ácido N-alquil-N'- (N'',N''-dialquilaminoalquil)dicarboxílico de acordo com a fórmula (II) (II) em que R é um grupo alquila ou alquenila que possui de 8 a 22 áto- mos de carbono, R1 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo al- quenila C3 a C22, cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que contém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel opcionalmente substituído que possui de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono, B é um grupo alquileno que possui de 2 a 6 átomos de car- bono, Y é NR5, e R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo al- quenila C3 a C22.
22. Inibidor de hidrato de gás, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o inibidor de hidrato de gás contém um solvente orgânico.
23. Processo para a síntese de um composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende: i) a condensação de um ácido dicarboxílico com uma amina graxa para formar um intermediário de imida cíclica de acordo com a fórmula (iii) em que A e R1 possuem os significados fornecidos acima, ii) uma reação da abertura de anel do intermediário de imida cíclica da fórmula (III) com uma N,N-dialquilaminoalquilenoamina para formar a diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilaminoalquil)dicar- boxílico tal como representado pela fórmula (II), e iii) a reação de (II) com um ácido para formar a diamida de N-alquil-N'-(N''-N'-(N'',N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico tal como re- presentado pela fórmula (I).
24. Processo para a síntese de um composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que compreende: i) a condensação de um ácido dicarboxílico com uma N,N- dialquilaminoalquilenoamina para formar as mono- e/ou dicarboximidas correspondentes e/ou dicarboximida cíclica, ii) a execução de uma reação de abertura do anel das mono- e/ou dicarboxamidas e/ou dicarboximida cíclica com um amina graxa para formar a diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilaminoalquil)di- carboxílico tal como representado pela fórmula (II), e iii) a reação de (II) com um ácido para formar a diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico tal como re- presentado pela fórmula (I).
25. Processo para a síntese de um composto, de acordo com a reivindicação 23 ou 24, caracterizado pelo fato de que o ácido dicar- boxílico possui a fórmula HOOC-A-COOH (III) em que A é um grupo hidrocarbila opcionalmente substituído que contém de 1 a 18 átomos de carbono.
26. Processo para a síntese de um composto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, caracterizado pelo fato de que a amina graxa é uma amina primária ou secundária da fórmula HNRR1, em que R é um grupo alquila ou alquenila que possuem 8 a 22 áto- mos de carbono e R1 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 alquila ou um grupo alquenila C3 a C22.
27. Processo, de acordo com a reivindicação 26, caracteri- zado pelo fato de que R1 é hidrogênio.
28. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 23 a 27, caracterizado pelo fato de que a N,N-dialquilaminoalqui- lenoamina corresponde à fórmula (IV) (IV) em que cada um de R2 e R3 é independentemente um grupo alquila que contém de 1 a 10 átomos de carbono ou formam em conjunto um anel opcionalmente substituído que possui de 5 a 10 átomos de anel, em que o anel pode conter até 3 substituintes, B é um grupo alquileno que possui de 2 a 6 átomos de car- bono, Y é NR5, em que R5 é hidrogênio, um grupo alquila C1 a C22 ou um grupo alquenila C3 a C22.
29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracteri- zado pelo fato deque R5 é hidrogênio.
30. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 23 a 29, caracterizado pelo fato de que o ácido é um ácido orgâ- nico.
31. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 23 a 30, caracterizado pelo fato de que o ácido é um ácido carbo- xílico que possui de 1 a 22 átomos de carbono.
32. Uso de um composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que serve como um antiaglomerante para hidratos de gás.
33. Uso, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que a taxa de dosagem do composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, fica entre 0,01 e 5% em volume (com base no volume da fase aquosa).
34. Método para inibir a aglomeração de hidratos de gás, ca- racterizado pelo fato de que compreende a adição de um composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, a um fluido contendo gás e água.
35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que a taxa de dosagem do composto, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, fica entre 0,01 e 5% em volume (com base no volume da fase aquosa).
36. Fluido contendo gás, água e óleo e um sal de diamida de ácido N-alquil-N'-(N'',N''-dialquilamonioalquil)dicarboxílico da fórmula (I), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22.
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