BRPI0408621B1 - Formulação para uso no tratamento contra a corrosão e depósitos de carepas de sulfeto de metal em sistemas aquosos e Método para tratamento de um sistema aquoso - Google Patents

Description

FORMULAÇÃO PARA USO NO TRATAMENTO CONTRA A CORROSÃO E

DEPÓSITO DE CAREPAS DE SULFETO DE METAL EM SISTEMAS AQUOSOS

E MÉTODO PARA TRATAMENTO DE UM SISTEMA AQUOSO A presente invenção refere-se a um método para impedir ou atenuar problemas ligados com a formação de depósitos de sulfeto de metal e a novas formulações para serem utilizadas em tal método.

Os sais de fosfôniotetrakis (hidróxi-organo) , (doravante designados no presente como sais de THP+), especialmente o sulfato de fosfôniotetrakis (hidróxi-metil) (doravante designado no presente como THPS), são amplamente utilizados como dissolvedores /dispersadores de sulfeto de metal, dentro de sistemas aquosos e, especialmente, aqueles sistemas associados aos campos petrolíferos Quando se utiliza o THPS nos campos de petróleo, ele é aplicado, tipicamente, em concentrações de até 30%, juntamente com um sal de amônio para aumentar o desempenho.

Esta combinação de THPS com o sal de amônio, juntamente com elevadas temperaturas que podem ser experimentadas nas aplicações dos campos petrolíferos, pode corroer o aço macio e demais componentes metálicos. A presente invenção visa obter uma melhoria nos problemas acima sobre corrosãocausada por sais de THP+, quando usado em sistemas aquosos.

Nesse sentido, a presente invenção, em um primeiro aspecto, proporciona uma formulação para uso no tratamento da corrosão e nos depósitos de carepa de sulfeto metálico em sistemas aquosos, sendo que a dita formulação compreende um sal de THP+ (conforme definido doravante no presente), e um composto substituído por tio. A carepa de sulfeto metálico pode ser sulfeto de ferro. Alternativamente, o sulfeto metálico pode ser sulfeto de chumbo ou sulfeto de zinco, ou uma combinação dos mesmos. 0 sulfeto de ferro pode ser Troillits (FeS) ou Pirita (FeS2). Alternativamente, o sulfeto de ferro pode ser Makinavita (FegSs) ou Pirrotita (Fe7Sa) . 0 ânion do sal de THP+ deveria ser compatível com o sistema aquoso. Os ânions preferidos incluem o sulfeto, cloreto, fosfato, brometo, fluoreto, carbonato, citrato, lactato, tartrato, borato, silicato, formato e acetato. O ânion deveria tonar o sal de THP+ solúvel em água. 0 composto tio-substituído, preferivelmente, é ácido tioglicólico (CAS N- 68-11-1). Alternativamente, o composto tio-substituído é selecionado a partir do grupo que consiste em sais ou ácidos carboxílicos tio- substituídos como, por exemplo, ácido tiolático, ácido tiomálico e ácido mercapto-pirúvico; ácidos sulfônicos tio- substituídos, por exemplo, ácido sulfônico mercaptoetano; mercapto-álcoois, por exemplo, mercapto-etanol; tióis de alquila ou arila (substituídos e não-substituídos), por exemplo, mercapto-etano e tiocresol; e compostos heterocíclicos tio-substituídos, por exemplo, mercapto- metil-imidazol, mercapto-tiazolina e mercapto-piridina. A formulação pode incluir adicionalmente um tensoativo. 0 tensoativo é, preferivelmente, um tensoativo catiônico, por exemplo, compostos de amônio quaternários, compostos N-alquilatados ou amido-aminas quaternizados. Os tensoativos anfóteros ou não-iônicos também podem ser usados. 0 uso de sais de amônio podem ser substituídos por um fosfonato de aminoetano. A formulação apresentada pela presente invenção é útil, particularmente, útil para prevenir contra a corrosão de aço macio, cobre e alumínio. A presente invenção proporciona, adicionalmente, em um segundo aspecto, um método para o tratamento de um sistema aquoso que contém ou que fica em contato com uma carepa de sulfeto de metal, ao mesmo tempo em que inibe, concomitantemente, a corrosão de superfícies que fiçam em contato com o dito sistema aquoso, cujo método compreende adicionar ao dito sistema aquoso, uma quantidade da formulação que iniba carepa e corrosão, de acordo com o primeiro aspecto da invenção. 0 sistema aquoso é aquele usado, preferencialmente, no aproveitamento intensificado de petróleo. Alternativamente, o sistema aquoso é o que se usam em sistemas industriais de água, sistemas de fabricação de papel e qualquer sistema aquoso, no qual ocorra corrosão em virtude dos sais de THP+. A presente invenção proporciona, adicionalmente, em um terceiro aspecto, uma formulação que consiste essencialmente em produtos de reação de um sal de THP", um composto tio-substituído, onde a razão do dito sal de THP+ e do dito composto tio-substituído está entre 1:1 e 750:1. A formulação, conforme descrita no primeiro aspecto, é usada preferivelmente em uma quantidade eficaz de até 30% em peso como o THP+. A quantidade usada variará por aplicação, mas também pode ser usada de forma eficaz em aplicações de nível mais baixo, por exemplo, 1 a 10.000 ppm como um sal de THP+ ou em aplicações de níveis mais elevados, como 1 a 30%, como um sal de THP+. No segundo aspecto, o THP+ é usado, preferencialmente, em uma quantidade eficaz de até 30% em peso como um sal de THP+, a co-adição de um composto tio-substituido em uma quantidade eficaz entre 0,1 a 10.000 ppm,em relação ao volume do sistema que estiver sendo utilizado. A razão do THP+ para o composto tio-substituido na formulação fica tipicamente na faixa de 1:1 a 750:1, mais preferivelmente 15:1 a 300:1, muito mais preferível 75:1 a 150:1. A presente invenção será ilustrada meramente à guisa de exemplificação, como se segue.

Exemplo 1.

Experimento com fórmula em branco: 100 ml de uma solução contendo 20% de THPS (26,6 g de TOLCIDE® PS75) e lg de cloreto de amônio em água marinha sintética foram colocadas em uma jarra de 120 ml com a tampa atarraxada.

Um cupão metálico macio previamente pesado foi imerso na solução. A jarra foi então armazenada em um forno a 50°C por 48 horas. Transcorrido este tempo, o cupão foi limpo esfregando-o suavemente na água, foi lavado com acetona e seco no forno. Os cupões foram então novamente pesados e a taxa de corrosão fora calculada de acordo com a equação: W = perda de água em g (até 0,1 mg) A = Área em cm2 (até 0,01 cm2) T = Tempo de exposição em horas D = Densidade em g/cm3 K é uma constante definida pelas unidades nas quais a taxa de corrosão é requerida. Por exemplo: Unidades K

Mpy - milésimos por ano 3,45 x 106 Este experimento foi repetido quanto a vários niveis do inibidor de corrosão adicionado à solução de fórmula em branco. Os resultados estão revelados na tabela abaixo: TABELA Fórmula em branco: Uma solução que consiste em 20% de THPS e 1% de cloreto de amônio em água marinha sintética.

Inibidor A - O inibidor de corrosão encontrado comercialmente compreende cloreto de amônio etoxilatado, tiouréia dibutila e ácido araxo etoxilatado.

Inibidor B - 0 inibidor de corrosão encontrado comercialmente compreende poli(óxi-etileno)-2-etilexila- éter-fosfato.

Inibidor C - 0 inibidor de corrosão em campos petrolíferos compreende ácidos graxos e produtos reagentes em óleo resinoso com triamina dietileno.

Inibidor D - 0 inibidor de corrosão encontrado comercialmente compreende um ácido fosfonocarboxílico.

Inibidor E - 0 inibidor padrão de corrosão em campos petrolíferos, encontrado comercialmente, baseado em uma amina-alcoxilatada.

Inibidor F - 0 inibidor padrão de corrosão em campos petrolíferos, encontrado comercialmente, compreende uma amina etoxilatada e um cloreto de amônio guaternário.

Inibidor G - 0 inibidor padrão de corrosão em campos petrolíferos, encontrado comercialmente, compreende ácido tioglicólico e um cloreto de amônio guaternário.

Claims (16)

1. Formulação para uso no tratamento contra a corrosão e depósito de carepas de sulfeto de metal em sistemas aquosos, sendo que a dita formulação é CARACTERIZADA pelo fato de compreender um sal de THP+e um composto tio- substituído que é selecionado a partir do grupo que consiste em sais ou ácidos carboxílicos tio-substituidos; ácidos sulfónicos tio-substituidos; tióis substituídos e não-substituídos por alquila a arila; compostos heterocíclicos; e mercapto-etanóis, em que a razão do dito sal de THP+ e do dito composto tio-substituído é de 1:1 e 750:1.

2. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato da carepa de sulfeto de metal ser sulfeto de ferro.

3. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de a carepa de sulfeto de metal ser sulfeto de chumbo.

4. Formulação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIADA pelo fato de a carepa de sulfeto de metal ser sulfeto de zinco.

5. Formulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, CARACTERI ZADA pelo fato de que o sal de THP+ compreende um ânion selecionado a partir do grupo que consiste em sulfato, cloreto, fosfato, brometo, fluoreto, carbonato, citrato, lactato, tartrato, borato, silicato, formato e acetato.

6. Formulação, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato do composto tio-substituído ser ácido tioglicólico.

7 . Formulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, CARACTER!ΖΑΡΑ pelo fato da dita formulação incluir, adicionalmente, um tensoativo.

8. Formulação, de acordo com a reivindicação 7, CARACTER!ZADA pelo fato dotensoativo ser um tensoativo catiônico.

9. Formulação, de acordo com a reivindicação 8, CARACTER! ZADA pelo fato do tensoativo catiônico ser selecionado a partir do grupo que consiste em compostos de amônio quaternário, compostos heterociclicos N- alquilatados, amido-aminas quaternizadas e fosfonato de amino-metano.

10. Formulação, de acordo com a reivindicação 7, CARACTER! ZADA pelo fato do tensoativo ser selecionado a partir do grupo que consiste de tensoativos aniônicos, anfóteros e não-iônicos.

11. Formulação, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, CARACTER! ZADO pelo fato de destinar-se ao tratamento contra a corrosão de cobre alumínio e aço macio.

12. Método para tratamento de um sistema aquoso que contém ou que fica em contato com carepas de sulfeto de metal ao mesmo tempo em que inibe, concomitantemente, a corrosão de superfícies que ficam em contato com o dito sistema aquoso, cujo método é CARACTER! ZADO pelo fato de compreender a adição, ao dito sistema aquoso, de uma quantidade da formulação que iniba a formação de carepas e corrosão, conforme definido nas reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 e 11.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema aquoso é usado para intensificar o aproveitamento petrolífero.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema aquoso é usado em sistemas industriais de águas.

15. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema aquoso é usado em sistemas de fabricação de papel.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o sal de THP+ é adicionado ao sistema aquoso em umaquantidade eficaz de até 30% em peso.