BRPI0415183B1

BRPI0415183B1 - Formulação anti-corrosão e anti-incrustação de sulfeto metálico e método para o tratamento de sistemas aquosos.

Info

Publication number: BRPI0415183B1
Application number: BRPI0415183-6A
Authority: BR
Inventors: Robert Eric Talbot; Jason Mark Grech
Original assignee: Rhodia Uk Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2015-05-19
Also published as: GB0324238D0; US20070151930A1; DK1673310T3; BRPI0415183A; AR046420A1; DE602004020363D1; WO2005040050A1; RU2334689C2; US7803278B2; EP1673310B1; EP1673310A1; CA2541449A1; RU2006116564A; MXPA06004033A; ATE427288T1

Description

“FORMULAÇÃO ANTI-CORROSÃO E ANTI-INCRUSTAÇÃO DE

SULFETO METÁLICO E MÉTODO PARA O TRATAMENTO DE SISTEMAS AQUOSOS” A presente invenção refere-se a um método para prevenir ou aliviar os problemas associados com depósitos de sulfeto metálico e a novas formulações para o uso em um tal método.

Sais de tetraquis (hidroxiorgano) fosfônio (a seguir sais THP+), em especial sulfato de tetraquis (hidroximetil) fosfônio (a seguir THPS) são amplamente usados como agentes de dissolução/ dispersão de sulfeto metálico dentro de sistemas aquosos e especialmente naqueles sistemas associados com campos de óleo.

Quando THPS é usado em campos de óleo, ele é adicionado, de modo típico, em concentrações de até 30%, junto com um sal de amônio para aperfeiçoar o desempenho. Esta combinação de THPS e um sal de amônio, junto com elevadas temperaturas, que pode ser experimentada em aplicações de campo de óleo, pode ser corrosiva para aço doce e outros componentes metálicos. É em escopo da pressente invenção melhorar os problemas acima de corrosão de sais de THP+ quando usados em sistemas aquosos.

Deste modo, a presente invenção, em um primeiro aspecto, provê uma formulação para o uso no tratamento de corrosão e depósitos de incrustação de sulfeto metálico em sistemas aquosos, a referida formulação compreendendo um sal de THP+ (como aqui antes definido), e um álcool primário, secundário ou terciário tendo uma ligação acetilênica na cadeia principal de carbono.

De modo preferido, a ligação acetilênica é adjacente ao grupo hidroxila, o referido álcool tendo a fórmula geral (I): R‘C = CC R2 R3 OH (I) em que : R1, R2 e R3 (que podem ser os mesmos ou diferentes), cada qual independentemente, representam hidrogênio, alquila Cj a C8 ou alquila funcionalmente substituída.

Em uma modalidade particularmente preferida da presente invenção, o álcool é álcool propargílico (2-propin-l-ol), isto é, na fórmula (I), R1, R2 e R3 são, cada qual, hidrogênio. A incrustação de sulfeto metálico pode ser sulfeto de ferro. Em alternativa, o sulfeto metálico pode ser sulfeto de chumbo ou sulfeto de zinco, ou uma combinação dos mesmos. O sulfeto de ferro pode ser Troilita (FeS) ou Pirita (FeS2). Em alternativa, o sulfeto de ferro pode ser Mackinawita (Fe9S8) ou Pirrotita (Fe7S8). O ânion de THP+ deve ser compatível com o sistema aquoso. Ânions preferidos incluem sulfato, cloreto, fosfato, brometo, fluoreto, carbonato, citrato, lactato, tartarato, borato, silicato, formato e acetato. O ânion deve tomar o sal de THP+ solúvel em água. A formulação pode incluir ainda um tensoativo. O tensoativo é, de modo preferido, um tensoativo catiônico, por exemplo compostos de amônio quaternário, compostos heterocíclicos N-alquilados ou amido-aminas quatemizadas. Em alternativa, tensoativos aniônicos, anfotéricos ou não- iônicos podem ser usados. Fosfonatos de aminometano podem substituir os sais de amônio no sistema aquoso. A formulação de acordo com a invenção é particularmente útil na prevenção de corrosão de aço doce, cobre e alumínio. A presente invenção também provê, em um segundo aspecto, um método para o tratamento de um sistema aquoso contendo, ou em contato com uma incrustação de sulfeto metálico, ao mesmo tempo em que inibe a corrosão de superfícies em contato com o referido método aquoso, cujo método compreende a adição ao referido sistema aquoso de uma quantidade de uma formulação, que inibe a incrustação e a corrosão, de acordo com um primeiro aspecto da invenção. O sistema aquoso é, de modo preferido, um usado em recuperação de óleo intensificada. Em alternativa, o sistema aquoso pode ser um usado em sistemas de água industriais, sistemas de manufatura de papel e qualquer sistema aquoso, em que ocorra a corrosão causada por sais de THP+. A presente invenção também provê, em um terceiro aspecto, uma formulação, que consiste essencialmente do produto da reação de um sal de THP+ e de um álcool acetilênico de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, em que a razão do referido sal de THP+ para o referido álcool acetilênico esteja entre 1:1 e 750: 1. A formulação, como descrita em um primeiro aspecto, é preferivelmente usada em uma quantidade eficaz de até 30%, em peso, de THP+. A quantidade usada irá variar de acordo com a aplicação, mas pode ser eficazmente usada para aplicações de baixo nível, por exemplo de 1 a 10.000 ppm, como um sal de THP+, ou em aplicações de alto nível como de 1 a 30%, como um sal de THP+. Em um segundo aspecto, THP+ é usado, de modo preferido, em uma quantidade eficaz de até 30%, em peso, como um sal de THP+, com a co-adição de um álcool acetilênico, em uma quantidade eficaz de entre 0,1 a 10.000 ppm, em relação ao volume do sistema sendo tratado. A razão de THP+ para o álcool acetilênico na formulação, está, de modo típico, na faixa de 1:1 a 750: 1, mais preferencialmente de 15: 1 a 300: 1, de modo mais preferido de cerca de 40: 1. A presente invenção será ilustrada, meramente a título de exemplo, como se segue.

Exemplo 1: Experimento Neutro: 100 ml de solução de 20% de THPS (26,6 g de TOLCIDE® PS 75) e 1 g de cloreto de amônio em água marinha sintética foi colocada em uma jarra de topo roscado de 120 ml. Uma amostra de aço doce previamente pesada foi imersa na solução. A jarra foi então armazenada em um forno a 50°C durante 48 horas. Após este período de tempo, a amostra foi limpa através de esffegação branda em água, lavada com acetona e secada no forno. As amostras foram então novamente pesadas e a taxa de corrosão foi calculada de acordo com a equação : T KxW

Taxa= . „ , A x T x d W = Perda de peso em g (para 0,1 mg) A = Área em Cm2 (para 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 = mils por ano (25,4 pm por ano) 3,45 x 106 Este experimento foi repetido com vários níveis de inibidor de corrosão adicionados à solução neutra. Os resultados são apresentados na Tabela A abaixo: Neutro - Uma solução que consiste de 20% de THPS e 1% de cloreto de amônio em água marinha sintética.

Inibidor A - Um inibidor de corrosão comercialmente disponível, que compreende cloreto de amônio etoxilado, dibutil tiouréia e ácido graxo etoxilado.

Inibidor B - Inibidor de corrosão comercialmente disponível, que compreende fosfato de éter 2-etilexílico de polioxietileno.

Inibidor C - Inibidor de corrosão de campo de óleo, que compreende produtos de reação de ácidos graxos e talóleo com dietileno triamina.

Inibidor D - Inibidor de corrosão comercialmente disponível, que compreende um ácido fosfonocarboxílico.

Inibidor E - Inibidor de corrosão de campo de óleo comercialmente disponível, baseado em um alcoxilato de amina.

Inibidor F - Inibidor de corrosão de campo de óleo comercialmente disponível, que compreende um etoxilato de amina e um cloreto de amônio quaternário.

Claims

1. Formulação anti-corrosão e anti-incrustação de sulfeto metálico para uso no tratamento de corrosão e de depósitos de incrustação de sulfeto metálico em sistemas aquosos, a referida formulação caracterizada pelo fato de compreender um sal de THP+ (Tetraquis (hidroxiorgano) fosfônio) e um álcool primário, secundário ou terciário tendo uma ligação acetilênica na cadeia principal de carbono a ligação acetilênica sendo adjacente ao grupo hidroxila, o referido álcool tendo a fórmula geral (I): R1 C == C C R2 R3 OH (I) em que: R1, R2 e R3 (que podem ser o mesmo ou diferentes), cada qual independentemente representa hidrogênio, alquila Ci a C8.

2. Formulação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o álcool é álcool propargílico.

3. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o sal de THP+ compreende um ânion selecionado a partir do grupo, que consiste de sulfato, cloreto, fosfato, brometo, fluoreto, carbonato, citrato, lactato, tartarato, borato, silicato, formato e acetato.

4. Formulação de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, a referida formulação caracterizada pelo fato de incluir ainda um tensoativo.

5. Formulação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o tensoativo é um tensoativo catiônico.

6. Formulação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o tensoativo catiônico é selecionado a partir do grupo que consiste de compostos de amônio quaternário, compostos heterocíclicos N- alquilados, amido-aminas quatemizadas, e fosfonatos de amino-metano.

7. Formulação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o tensoativo é selecionado a partir do grupo que consiste de tensoativos aniônicos, anfotéricos e não-iônicos.

8. Formulação anti-corrosão e anti-incrustação de sulfeto metálico, caracterizada pelo fato de que consiste essencialmente do produto da reação de um sal de THP* (como aqui antes definido) e um álcool acetilênico como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 2, em que a razão do referido sal de THP+ e o referido álcool acetilênico está entre 1:1 e 750 : 1.

9. Formulação, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a razão é de cerca de 15:1 e 300:1.

10. Formulação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a razão é de cerca de 40: 1.

11. Método para o tratamento de sistemas aquosos, caracterizado pelo fato de que compreende adicionai ao referido sistema aquoso contendo ou em contato com uma incrustação de sulfeto metálico, enquanto inibe, de modo concomitante, a corrosão de superfícies em contato com o sistema aquoso, uma formulação compreendendo um sal de THP+ (Tetraquis (hidroxiorgano) fosfônio) e um álcool primário, secundário ou terciário tendo uma ligação acetilênica na cadeia principal de carbono, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ser para o tratamento de corrosão de aço doce, cobre ou alumínio.

13. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso é usado na recuperação de óleo intensificada.

14. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso é usado em sistemas de água industriais.

15. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso é usado em sistemas de manufatura de papel.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que o sal de THP+ é adicionado ao sistema aquoso em uma quantidade eficaz de até 30% em peso.

17. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a incrustação de sulfeto metálico é sulfeto de ferro.

18. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a incrustação de sulfeto metálico é sulfeto de chumbo.

19. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a incrustação de sulfeto metálico é sulfeto de zinco.