BRPI0509173A2 - composição inibidora de parafina, e, método para inibir a deposição de parafina e melhorar as propriedades de fluxo do óleo - Google Patents

composição inibidora de parafina, e, método para inibir a deposição de parafina e melhorar as propriedades de fluxo do óleo Download PDF

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BRPI0509173A2
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Olga E Shmakova-Lin-Derman
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    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • C09K8/524Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning organic depositions, e.g. paraffins or asphaltenes

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Abstract

COMPOSIçãO INIBIDORA DE PARAFINA, E, METODO PARA INIBIR A DEPOSIçãO DE PARAFINA E MELHORAR AS PROPRIEDADES DE FLUXO DO óLEO Um inibidor de parafina, que compreende um polimero composto de (a) cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um ou mais ésteres alquílicos C1-C30 de ácido acrílico; (b) cerca de 1 a 98 por cento, em peso, de um ou mais ésteres alquílicos C~1~.C~30~ de ácido metacrilico; e (c) cerca de 1 a cerca de 30 por cento, em peso, de um ou mais monómeros olefinicos, selecionados a partir do grupo que consiste de monómeros de (met)acrilamida, monómeros vinila aromáticos, monómeros vinila cicloalquílicos, monómeros vinila heterocíclicos, ésteres vinílicos de ácidos alifáticos, ésteres vinílicos de ácidos aromáticos, ésteres vinílicos de ácidos heterocíclicos, maleimida e anidrido maleico, em que a porção do éster alquílico de um de (a) ou (b) é alquila C~10~-C~30~, composições que compreendem o polímero e métodos de uso do polímero para inibir a deposição de parafina a partir do óleo.

Description

"COMPOSIÇÃO INIBIDORA DE PARAFINA, E, MÉTODO PARAINIBIR A DEPOSIÇÃO DE PARAFINA E MELHORAR ASPROPRIEDADES DE FLUXO DO ÓLEO"
CAMPO TÉCNICO
A invenção refere-se a polímeros e a composições de polímeroe uso dos mesmos como um aditivo para inibir a deposição de parafina emelhorar as propriedades de fluxo de óleos brutos, condensados de óleocombustível, óleo diesel e destilados médios, em particular em aplicações embaixa temperatura ou à distância da costa.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Óleos brutos e destilados médios obtidos pela destilação deóleos brutos, tais que óleo de gás, óleo diesel ou óleo de aquecimento, contêmquantidade variáveis de parafina, que podem formar precipitados. No caso doóleo bruto, a parafina é usualmente liqüefeita e estabilizada no óleo bruto sobaltas temperaturas encontradas no fundo do poço. No entanto, à medida emque o óleo é trazido à superfície, a sua temperatura é reduzida. Como umresultado, a parafina pode começar a ser precipitada e pode formar depósitossobre qualquer superfície refrigerante, com a qual eles entrem em contato.
Estes depósitos de cera podem causar problemas, tais que o bloqueio detubulações, válvulas ou outro equipamento de processo. A cera pode tambémser depositada nas tubulações subseqüentemente usadas para transportar oóleo bruto, ou frações do mesmo, incluindo linhas de hidrocarboneto oulinhas de transporte multifásicas com óleo, gás e/ou água.
Os conteúdos das tubulações de transporte são freqüentementemais frios do que os conteúdos de linhas em plataformas de óleo ou emrefinarias. Este resfriamento é especialmente crítico com relação a linhas decampos de óleo ao largo da costa para a terra e linhas terrestres no inverno ouem territórios frios.
Com relação a destilados de óleo bruto, tais que combustíveldiesel ou óleo de aquecimento, a precipitação de parafina resulta em prejuízodas propriedades de fluxo do combustível, o que pode resultar em problemasdurante a sua recuperação, transporte, armazenamento e/ou uso. No inverno,por exemplo, pode ser necessário, em alguns casos, armazenar oscombustíveis em tanques aquecidos. A precipitação de parafina pode tambémresultar no bloqueio dos filtros em motores diesel e fornos, evitando amedição confiável dos combustíveis e, em alguns casos, causando a completainterrupção do suprimento de combustível.
A deposição de cera pode ser reduzida em uma quantidade demodos, incluindo a manutenção das linhas quentes, a diluição do óleo comsolvente, ou o uso de aditivos, que interferem com o crescimento do cristal dacera.
Aditivos típicos incluem modificadores de cristal da cera,dispersantes de ponto de fluidez, inibidores de deposição de parafina, e ossimilares. A maioria dos aditivos é de natureza polimérica. No entanto, devidoà natureza polimérica e aos pesos moleculares associados, estes apresentam,de modo típico, problemas no que se refere à manipulação, em especial emaplicação em baixa temperatura. Portanto, os aditivos são diluídos, de modogeral, a cerca de 5% da concentração de substância ativa ou a abaixo dadistribuição de substâncias químicas capilar ou umbilical (águas profundas).Contudo, isto resulta no uso de um volume tremendo de produtos, em especialsolventes, resultando em custos aumentados para o envio, armazenamento efinalmente a produção do óleo. Além disso, a quantidade excessiva desolventes orgânicos, predominantemente aromáticos, pode causar problemasambientais significativos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Esta invenção consiste em um inibidor de parafina, quecompreende um polímero composto de:
(a) de cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um oumais ésteres alquílicos CrC30 do ácido acrílico;
(b) cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um ou maisésteres alquílicos C1-C30 do ácido metacrílico; e
(c) de a 1 cerca de 30 por cento, em peso, de um ou maismonômeros insaturados, selecionados a partir do grupo que consiste demonômeros de (met)acrilamida, monômeros vinila aromáticos, monômerosvinila cicloalquílicos, monômeros vinila heterocíclicos, ésteres vinílicos deácidos alifáticos, ésteres vinílicos de ácidos aromáticos, ésteres vinílicos deácidos heterocíclicos, maleimida e anidrido maleico, em que a porção de ésteralquílicos de pelo menos um de (a) ou (b) é alquila Ci0-C30.
O polímero desta invenção inibe a deposição de parafina dediferentes óleos e melhora as suas propriedades de fluxo. Diferentemente decomposições inibidoras de parafina de copolímero, composições quecompreendem o polímero permanecem líquidas em temperaturas tão baixasquanto de O0C, em concentrações de até 50% de substâncias ativaspoliméricas, tornando as composições particularmente úteis para aplicaçõesumbilicais (em águas profundas) e em baixa temperatura.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Definições de Termos
"Alcóxi" significa um grupo O-alquila, em que alquila é aquidefinido. Grupos alcóxi representativos incluem metóxi, etóxi, propóxi,butóxi, e os similares.
"Alquila" compreende um grupo monovalente derivado apartir de um hidrocarboneto saturado de cadeia reta, ramificada ou cíclica,através da remoção de um átomo de hidrogênio único. Grupos alquilarepresentativos incluem metila, etila, η-e iso-propila, hexila, octila, laurila,eicosanila, cetila, estearila, ciclo-hexila, e os similares.
"Ester alquílico de ácido acrílico" compreende um monômeroda fórmula H2C=CHCO2R, em que R é alquila Ci-C30 ou cicloalquila C5-C15,em que cicloalquila é como aqui definido. Esteres alquílicos representativosde ácido acrílico incluem acrilato de hexila, acrilato de octila, acrilato dedecila, acrilato de estearila, acrilato de eicosanila, acrilato de laurila, acrilatode beenila, e os similares.
"Éster alquílico de ácido metacrílico compreende ummonômero da fórmula H2C(CH3)CO2R", em que R' é alquila CrC30 oucicloalquila C5-Ci5, em que cicloalquila é aqui definido. Esteres alquílicosrepresentativos de ácido metacrílico incluem metacrilato de hexila,metacrilato de octila, metacrilato de decila, metacrilato de estearila,metacrilato de eicosanila, metacrilato de laurila, metacrilato de beenila, e ossimilares.
"Monômero de (met) acrilamida" significa um monômero dafórmula H2C=C(R3)CONRiR2, em que R3 é H ou CH3; e R1 e R2 sãoindependentemente selecionados de H e alquila C 1.4, opcionalmentesubstituído por -SO3H. Monômeros acrilamida reperesentativos incluemacrilamida, metacrilamida, N,N-dimetilacrilamida, Ν,Ν-dietilacrilamida, N-isopropilacrilamida, N-t-butilacrilamida, 2-acrilamido-2-metil-1 -propanossulfônico, e os similares. Acrilamida e metacrilamida são preferidos.
"Monômero vinila aromático" significa um monômero dafórmula Aril-C(R5)= CHR6, em que R5 é H ou alquila CrC4; R6 é H, alquilaC]_4 ou CO2R7, em que R7 é alquila Cm e arila é um sistema de anelcarbocíclico aromático ou carbocíclico multicíclico ou heterocíclico de cercade 5 a cerca de 15 átomos de carbono, opcionalmente substituído por um oumais grupos alquila Ci-C30 ou alcóxi Ci-C30. Representativos de monômerosaromáticos vinila incluem estireno, α-metil estireno, b-metil estireno, 3-ou 4-metil estireno, 2-vinil naftaleno, 9-vinil carbazol, 1-vinil imidazol, 2-e 4-vinilpiridina, ésteres de ácido cinâmico, tais que cinamato de metila, e ossimilares. Monômeros vinil aromáticos incluem ésteres de ácido cinâmico eestireno."Monômero vinila cicloalquílico" significa um monômero dafórmula cicloalquil-CH=CH2, em que cicloalquila é um sistema de anelmonocíclico ou heterocíclico não-aromático de cerca de 5 a 15 átomos noanel, opcionalmente substituído por um ou mais grupos alquila C1-C30 oualcóxi C1-C30. O anel cicloalquila pode também conter uma ou mais ligaçõesduplas carbono-carbono. Monômeros vinila cicloalquílicos representativosincluem viniciclopetnano, vinilciclo-hexano, 4-vinil-1-ciclo-hexano, 2-vinil-1,3-dioxolano, 5-vinil-2-norborneno, e os similares. Vinil ciclo-hexano épreferido.
"Esteres vinílicos de ácidos alifáticos" significa um monômeroda fórmula R4CO2CH=CH2, em que R4 é H ou alquila C1-6. Esteres vinílicosrepresentativos de ácidos alifáticos incluem acetato de vinila, propionato devinila, e os similares. Acetato de vinila é preferido.
"Esteres vinílicos de ácidos aromáticos" significa ummonômero da fórmula Aril-CO2-CH=CH2, em que arila é como aqui definido.Esteres vinílicos representativos de ácidos aromáticos incluem benzoato devinila, benzoato de vinil-4-terc-butila, e os similares.
"Esteres vinílicos de ácidos heterocíclicos" significa ummonômero da fórmula Het-CO2CH= CH2, opcionalmente substituído por umou mais grupos alquila C1-C20 ou alcóxi C1-C20.
Modalidades Preferidas
O polímero desta invenção é preparado pela polimerização decerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um ou mais ésteres alquílicosC1-C30 de ácido acrílico, de cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, deum ou mais ésteres alquílicos C1-C30 de ácido metacrílico e de cerca de 1 acerca de 30 por cento, em peso, com base no monômero total, de um ou maismonômeros olefínicos, sob condições de formação de radical livre. Apolimerização é preferivelmente conduzida pelo aquecimento de uma misturade monômeros e iniciador(es) de radical livre em um solvente adequado, emuma temperatura de cerca de 50 a cerca de 150°C, durante cerca de 1 a 5horas, sob atmosfera inerte. Solventes adequados incluem tolueno, xileno,nafta aromática pesada, óleo mineral, solvente iso-parafínico (isopar),Arivasol, querosene, cloreto de metileno, acetonitrila, sulfóxido de metila, eos similares. Monômeros, que estão sólidos em temperatura ambiente, sãofundidos antes da adição para a mistura com o solvente.
A reação de polimerização é iniciada por qualquer meio, queresulte na geração de um radical livre adequado. Radicais termicamentederivados, nos quais a espécie do radical resulta de dissociação homolítica,térmica, de um composto azo, peróxido, hidroperóxido e peréster, sãopreferidos. Compostos iniciadores representativos incluem compostos azo,tais que diidrocloreto de 2,2'-azobis (2-amidinopropano), diidrocloreto de2,2'-azobis [2(2-imidazolin-2-il)propano], 2,2'-azobis (isobutironitrila)(AIBN), 2,2'-azobis (2,4-dimetilvaletronitrila) (AIVN), 2,2'-azobis (2-metil,etil-propionitrila), e os similares, peroxibenzoato de terc-butila, peróxido debenzoíla, compostos N-oxila, tais que o radical Iiwe 2,2, 6,6-tetrametil-l-piridinilóxi (TEMPO), N-metil-N-nitroso-p-toluenossulfonamida (diazald), eos similares.
O polímero possui, de modo preferido, um peso molecularmédio numérico de cerca de 11.000 a cerca de 150.000 Daltons, maispreferivelmente de cerca de 10.000 a cerca de 100.000 Daltons, com umapolidispersividade de 1,5-11. A viscosidade do polímero é de cerca de 10 cP acerca de 1500 cP a 20°C como uma solução a 40% em tolueno.
Monômeros olefínicos, adequados para a preparação dopolímero desta invenção, são selecionados a partir de monômeros(met)acrilamida, monômeros vinila aromáticos, monômeros vinilacicloalquílicos, monômeros vinila heterocíclicos, ésteres vinílicos de ácidosalifáticos, ésteres vinílicos de ácidos aromáticos, ésteres vinílicos de ácidosheterocíclicos, maleimida e anidrido maleico.Em um aspecto preferido desta invenção, o polímero possuium peso molecular médio numérico de cerca de 1.000 a cerca de 150. 000Daltons.
Em outro aspecto preferido, o monômero insaturado éselecionado a partir do grupo que consiste de estireno, acetato de vinila,anidrido maleico, vinil ciclo-hexano, propionato de vinila, e ésteres alquílicosCrC4 de ácido cinâmico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 65 a cerca de 85 por cento do éster alquílico Ci-C30 do ácido acrílico;
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende cerca de65 a cerca de 85 por cento, em peso, de um éster alquílico C16-C24 do ácidoacrílico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 5 a cerca de 15 por cento, em peso, do éster alquílico C1-C30 do éstermetacrílico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 5 a cerca de 15 por cento do éster alquílico Ci0-C30 do ácido acrílico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 5 a cerca de 15 por cento, em peso, do monômero insaturado.
Em outro aspecto preferido, o monômero insaturado é estireno,acetato de vinila ou anidrido maleico.
Em outro aspecto preferido, o polímero possui um pesomolecular médio numérico de cerca de 10.000 a cerca de 100.000 Daltons.
Em outro aspecto preferido, o éster alquílico do ácido acrílicoé acrilato de beenila, o éster alquílico do ácido metacrílico é metacrilato delaurila e monômero insaturado é estireno ou acetato de vinila.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 5 a cerca de 20 por cento, em peso, do éster alquílico CrC30 do ácidoacrílico.Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 5 a cerca de 20 por cento, em peso, de um éster alquílico C16-C24 do ácidoacrílico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 70 a cerca de 85 por cento, em peso, do éster alquílico CrC30 do ácidometacrílico.
Em outro aspecto preferido, o polímero compreende de cercade 70 a cerca de 85 por cento, em peso, de um éster alquílico Ci0-Ci6 do ácidoacrílico.
Em outro aspecto preferido, o éster alquílico do ácido acrílicoé acrilato de laurila, o éster alquílico do ácido metacrílico é metacrilato debeenila e o monômero insaturado é acetato de vinila.
Em outro aspecto, esta invenção consiste em um método parainibir a deposição de parafinas e melhorar as propriedades de fluxo do óleo,que compreende adicionar ao óleo uma quantidade efetiva do polímero destainvenção. Doses de polímero efetivas são, de modo típico, de cerca de 5.000ppm, de modo preferido de cerca de 10 a cerca de 300 ppm, com base nassubstâncias ativas de polímero.
Em outro aspecto preferido, esta invenção consiste em ummétodo para inibir a deposição de parafinas e melhorar as propriedades defluxo do óleo, que compreende adicionar ao óleo uma quantidade efetiva deuma composição de polímero compreendendo uma quantidade efetiva dopolímero desta invenção e um ou mais solventes. Solventes adequadosincluem tolueno, xileno, nafta altamente aromática, óleo mineral, solventeiso-parafínico (isopar), Arivasol, querosene, cloreto de metileno, acetonitrila,sulfóxido de metila, e os similares. A composição de inibidor de parafinacompreende, de modo preferido, de cerca de 1 a cerca de 50 por cento, empeso, de modo mais preferido de cerca de 5 a cerca de 30 por cento, em peso,de polímero, com base nas substâncias ativas de polímero.A composição de polímero é diluída com solvente ao nívelrequerido, ou misturada com água para formar uma dispersão. A composiçãopode ser adicionada à tubulação em batelada ou por injeção ou compressãocontínua, a montante ou a jusante do local de qualquer área fria potencial,propensa a resultar em deposição da cera, geleificação, espessamento,formação de lama, etc. Além disso, a composição de polímero pode seradicionada na área fria (reservatório, tanque, recipiente, etc.) de modo adiminuir o ponto de fluidez do óleo bruto, condensado, destilado médio, etc.
No entanto, em alguns casos, a composição pode estar oumuito viscosa ou sólida na concentração de inibição de parafina requerida, emespecial em condições de baixa temperatura (-30°C a cerca de 10°C), quepodem ser experimentadas pelo óleo durante o seu percurso através datubulação, por exemplo a partir de uma plataforma ao largo da costa. Em taiscasos, a composição pode ser ainda diluída com um solvente adequado comoacima descrito, se necessário.
Em um aspecto preferido desta invenção, a composição deinibidor de parafina está líquida em uma temperatura de O0C.
Em outro aspecto preferido, a composição de inibidor deparafina compreende de cerca de 1 a cerca de 50 por cento, em peso, dopolímero de acordo com a reivindicação 1, com base em substâncias ativas dopolímero.
Em outro aspecto preferido, a composição de inibidor deparafina compreende de cerca de 5 a cerca de 30 por cento, em peso, dopolímero de acordo com a reivindicação 1, com base nas substâncias ativas depolímero.
Em outro aspecto preferido, o óleo é um óleo bruto,condensado ou destilado médio.
Em outro aspecto preferido, o óleo é um óleo bruto.
Em outro aspecto preferido, o óleo é óleo combustível oudiesel.
A composição de polímero pode ser usada isoladamente ou emcombinação com outros aditivos, incluindo auxiliares de desengraxamento,inibidores de corrosão, inibidores de asfalteno, inibidores de formação decrosta, antioxidantes, aditivos de lubrificidade, agentes de remoção de névoa,melhoradores de condutividade, melhoradores de número cetano, inibidoresde formação de lama, e os similares.
O precedente pode ser entendido pelos Exemplos que seseguem, que são apresentados para propósitos de ilustração e não têm aintenção de limitar o escopo da invenção.
Exemplos
Exemplo 1
Preparação de um polímero de acrilato de estearila/metacrilato dehexila/estireno.
Tolueno (15 g), acrilato de estearila (15 g), metacrilato dehexila (3 g), e estireno (3 g) são carregados a um reator equipado com umagitador, um aquecedor, um termômetro e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metil, etil-propionitrila) (0,06 g) éadicionado. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a 85°Cdurante de três a quatro horas, de modo a prover um polímero de acrilato deestearila/metacrilato de hexila/estireno tendo um peso molecular médionumérico de 34.600 Daltons com polidispersividade de 2,1. A viscosidade dopolímero é de 40 cP a 20°C como uma solução a 40% em tolueno.
Exemplo 2
Preparação de um polímero de acrilato de beenila/metacrilato delaurila/estireno
Tolueno (15 g), acrilato de beenila (15 g), metacrilato delaurila (2 g), e estireno (2 g) são carregados a um reator equipado com umagitador, um aquecedor, um termômetro e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metila, etil-propionitrila) (0,06g) éadicionado. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a 85°Cdurante três horas, de modo a prover o polímero de acrilato debeenila/metacrilato de laurila/estireno tendo um peso molecular médionumérico de 34.600 Daltons com polidispersividade de 2,1. A viscosidade dopolímero é de 40cP a 20°C como uma solução a 40% em tolueno.
Exemplo 3
Preparação de um polímero de acrilato de beenila/metacrilato deoctila/benzoato de vinila
Xileno (15 g), acrilato de beenila (15 g), metacrilato de octila(3g) e benzoato de vinila (3 g) são carregados a um reator equipado com umagitador, um aquecedor, um termômetro e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metil, etil-propionitrila) (0,06 g) sãoadicionados. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a 80°Cdurante períodos de duas a quatro horas, de modo a prover o polímero deacrilato de beenila/metacrilato de octila/benzoato de vinila tendo um pesomolecular médio numérico de 47.750 Daltons, com polidispersividade de 4,5.A viscosidade do polímero é de 168 cP a 20°C como uma solução a 40% emtolueno.
Exemplo 4
Preparação de um polímero de metacrilato de estearila/acrilato deoctila/acetato de vinila.
Xileno (15 g), metacrilato de estearila (15 g), acrilato de octila(5g), e acetato de vinila (5g) são carregados a um reator equipado com umagitador, um aquecedor, um termômetro, e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metil, etil-propionitrila) (0,06 g) éadicionado. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a 75°Cdurante quatro horas, de modo a prover o polímero de metacrilato debeenila/acrilato de laurila/acetato de vinila tendo um peso molecular médionumérico de 41.008 Daltons, com polidispersividade de 3,4. A viscosidade dopolímero é de 135 cP a 20°C como uma solução a 40% em tolueno.
Exemplo 5
Preparação de um polímero de metacrilato de beenila/acrilato delaurila/acetato de vinila
Xileno (15 g), metacrilato de beenila (15 g), acrilato de laurila(2g), são carregados a um reator equipado com um agitador, um aquecedor,um termômetro, e um duto de borbulhamento de nitrogênio. O reator é varridocom gás de nitrogênio e selado. O acetato de vinila (2 g) é então carregado. Oreator é aquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metil, etil-propionitrila) (0,06 g) éadicionado. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a 75°Cdurante uma hora, a 90°C durante 30 minutos, e a 110°C durante uma hora, demodo a prover o polímero de metacrilato de beenila/acrilato de laurila/acetatode vinila tendo um peso molecular médio numérico de 41,008 Daltons, compolidispersividade de 3,4. A viscosidade do polímero é de 135cP a 20°C comouma solução a 40% em tolueno.
Exemplo 6
Preparação de polímero de acrilato de beenila/metacrilato de laurila/acetato devinila
Xileno (15g), acrilato de beenila (15 g) e metacrilato de laurila(2 g) são carregados a um reator equipado com um agitador, um aquecedor,um termômetro e um duto de borbulhamento de nitrogênio. O reator é varridocom gás de nitrogênio e selado. Então, acetato de vinila (2g) é carregado. Oreator é aquecido a 60°C e 2,2'-azobis (2-metil, etil-propionitrila) (0,06 g) éadicionado. A mistura da reação é aquecida no sistema fechado a80°C,durante duas horas, para prover um polímero de acrilato debeenila/metacrilato de laurila/acetato de vinila tendo um peso molecularmédio numérico de 47.750 Daltons, com polidispersividade de 4,5. Aviscosidade do polímero é de 168 cP a 20°C como uma solução a 40% emtolueno.
Exemplo 7
Preparação de um polímero de acrilato de beenila/metacrilato delaurila/anidrido maleico
Isopar (10 g), acrilato de beenila (15 g), e metacrilato delaurila (2 g) são carregados em um reator equipado com um agitador, umaquecedor, um termômetro, um funil adicional contendo uma solução deanidrido maleico (2 g) em tolueno (5 g), e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 85°C e peroxibenzoato de terc-butila (0,2 g) é adicionado. Amistura da reação é aquecida no sistema fechado a 85°C durante três horas, eperoxibenzoato de terc-butila (0,2 g) é carregado mais duas vezes. Então areação é aquecida a IOO0C durante uma hora, a 1IO0C durante 30 minutos, e a125°C durante uma hora para prover o polímero de acrilato debeenila/metacrilato de laurila/anidrido maleico tendo um peso molecularmédio numérico de 20. 669 Daltons com polidispersividade de 1,8. Aviscosidade do polímero é de 110 cP a 20°C como uma solução a 40°C emtolueno.
Exemplo 8
Preparação de um polímero de acrilato de eicosanila/metacrilato delaurila/anidrido maleico
Isopar (10 g), acrilato de eicosanila (15 g), e metacrilato delaurila (3g) são carregados a um reator equipado com um agitador, umaquecedor, um termômetro, e um funil de adição contendo uma solução deanidrido maleico (3 g) em tolueno (5g), e um duto de borbulhamento denitrogênio. O reator é varrido com gás de nitrogênio e selado. O reator éaquecido a 85°C e peroxibenzoato de terc-butila (0,2 g) é adicionado. Amistura da reação é aquecida no sistema fechado a 85°C durante três horas, eperoxibenzoato de terc-butila (0,2 g) é carregado mais duas vezes. Então, areação é aquecida a 100°C durante uma hora e a 125°C durante uma hora paraprover o polímero de acrilato de eicosanila/metacrilato de laurila/anidridomaleico tendo um peso molecular médio numérico de 20.659 Daltons, compolidispersividade de 1, 8. A viscosidade do polímero é de 110 cP a 20°Ccomo uma solução a 40% em tolueno.
Inibidores de parafina poliméricos representativos estãocaracterizados na Tabela 1. Os polímeros 5-10 são polímeros representativosdesta invenção, preparados de acordo com o método dos Exemplos 1-8. Ospolímeros 1-4 são apresentados a título comparativo. Na Tabela 1, Bacrrepresenta acrilato de beenila. BMAcr representa metacrilato de beenila. Lacrrepresenta acrilato de laurila, LMAcr representa metacrilato de laurila, Strrepresenta estireno, VA representa acetato de vinila e Manh representaanidrido maleico. Amostras de polímero são preparadas como uma solução a40 por cento, em peso, em tolueno.
A viscosidade é representada como uma função datemperatura, conforme medida pelo Reômetro Brookfield DVl 11+ para cadaamostra, usando um adaptador de amostra pequeno. A taxa de cisalhamento éconstante (2 Hz). E aplicado um fuso #21. Alterações de temperatura de 30°Ca 0°C com gradiente de 1 "/minuto.
O peso molecular médio numérico e a polidispersividade(como Mw/Mn) são determinados usando dados de um sistema decromatografia de permeação em gel (GPC). O sistema consiste de uma bombade medição LDC/Milton Roy ConstaMetric III, com uma taxa de fluxoconstante de 1 ml/minuto, um banco de três colunas usando Water' HR4, HR3e colunas de 500 Â e um Detector de índice Refletivo Hewlett Packard 1037.O padrão é poliéster ajustado com os seguintes pesos moleculares: 900 K, 400K, 200 K, 90 K, 50 K5 25 K, 13 K, 8 Κ, 4K, 1681, 800, 391 e 278. Os dadossão coletados e analisados usando um sistema de coleta de dados porcromatografia Waters Millennium.
Tabela 1
Caracterização de Inibidores de Parafina Poliméricos
<table>table see original document page 16</column></row><table>
Exemplo 9
Desempenho Reológico de Composições Inibidoras de ParafinaRepresentativas
Para a Tabela 2, a viscosidade é medida como uma função datemperatura, conforme medida pelo Reômetro Brookfield DV 111+ para cadaamostra usando um adaptador de amostras pequeno. A taxa de cisalhamento éconstante (50 Hz). O fuso # 21 é aplicado. A temperatura é alterada com umgradiente de l°C/minuto de 40°C a O0C com gradiente de l°/minuto.
Para a Tabela 3, a viscosidade como uma função datemperatura, conforme medida pelo Reômetro TA Instrument AR 1000 paracada amostra usando um pequeno adaptador de amostras (peso e copo). Ataxa de cisalhamento é constante (50 Hz). A temperatura foi alterada de 60°Cpara O0C durante um período de duas horas.
Nas Tabelas 2 e 3, a dose de polímero é de 1. 000 ppm, combase em substâncias ativas de polímero. Os polímeros são dosados como umasolução a 40%, em peso, em tolueno.
Como mostrado nas Tabelas 2 e 3, os inibidores de parafina depolímero desta invenção aumentam, de modo significativo, as propriedadesreológicas do óleo bruto e deslocam o WAT do fluido para a região de baixatemperatura. O óleo bruto permanece líquido e bombeável em temperaturasde 5-15°C, abaixo do ponto de fluidez do neutro com a adição de inibidoresrepresentativos.
Tabela 2
Desempenho Reológico de Inibidores de Parafina (500 ppm) sobre o OleoBruto #1
(Temperatura de aparência da cera "WAT" = 30°C, temperatura de ponto defluidez "PPT" = 23°C).
<table>table see original document page 17</column></row><table>
Tabela 3
Desempenho Reológico de Inibidores de Parafina (500 ppm) emÓleos Brutos 2 e 3
<table>table see original document page 17</column></row><table>Exemplo 10
Inibição de Deposição de Parafina
O procedimento de Deposição de Cera com BaixoCisalhamento (dedo frio) é usado para selecionar inibidores de parafina paraóleos brutos cerosos. O teste de Dedo Frio consiste de duas partes principais.Uma câmara de banho de água que mantém o óleo na temperatura prescrita(usualmente acima da temperatura de aparência de cerca do óleo (WAT) e umtubo metálico (dedo frio), no qual o fluido frio circula mantendo atemperatura do dedo abaixo daquele do óleo circundante.
Um fluxo de calor através da superfície metálica do dedo e daamostra de óleo em massa induz a deposição da cera. O depósito da cera, queé formado para o óleo não-tratado, é comparado ao depósito que é formadopara o óleo tratado. Um número de inibição percentual é calculado a partir darazão destes dois valores.
Inibidores de parafina de polímero representativos destainvenção são testados usado o procedimento que se segue. A dose depolímero é de 1.000 ppm, com base em substâncias ativas de polímero.
Os polímeros são dosados em uma solução a 40 por cento, empeso, em tolueno.
1. Ajustar as condições de teste apropriadas.
2. Colocar uma amostra de óleo beneficiado na câmara deágua quente.
3. Ajustar o dedo frio no interior do óleo aquecido.
4. Iniciar o teste.
5. Executar o teste durante o período de tempo apropriado.
6. No final do teste, remover o dedo frio a partir da câmarade teste e lavar o dedo com 2-butanona.
7. Após a lavagem, permitir com que o depósito seque.
8. Embeber o dedo frio em tolueno, até que o depósito sejacompletamente removido.
9. Usando um evaporador rotativo, evaporar o tolueno epesar o depósito de cera.
10. Calcular o valor de inibição percentual.
Como apresentado na Tabela 4, a composição de polímerodesta invenção proveu proteção aumentada contra a deposição de parafina apartir do óleo bruto.
Tabela 4
Desempenho de Prevenção de Deposição de Inibidores deParafina no Óleo Bruto # 2
<table>table see original document page 19</column></row><table>
Podem ser introduzidas alterações na composição, operação earranjo do método da invenção nesta descrito sem que haja afastamento doconceito e do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações.

Claims (28)

1. Composição inibidora de parafina, caracterizada pelo fatode que compreende um polímero compreendendo:(a) cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um oumais ésteres alquílicos C1-C30 de ácido acrílico;(b) cerca de 1 a cerca de 98 por cento, em peso, de um ou maisésteres alquílicos C1-C3O do ácido metacrílico; e(c) cerca de 1 a cerca de 30 por cento, em peso, de um ou maismonômeros olefínicos selecionados a partir do grupo, que consiste demonômeros de (met)acrilamida, monômeros vinil aromáticos, monômerosvinila cicloalquílicos, monômeros vinila heterocíclicos, ésteres vinílicos deácidos alifáticos, ésteres vinílicos de ácidos aromáticos, ésteres vinílicos deácidos heterocíclicos, maleimida e anidrido maleico, em que a porção ésteralquílica de pelo menos um de (a) ou (b) é alquila C10-C30.
2. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero possui um pesomolecular médio numérico de cerca de 1.000 a cerca de 150.000 Daltons.
3. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o monômero insaturado éselecionado a partir do grupo, que consiste de estireno, acetato de vinila,anidrido maleico, vinil ciclo-hexano, propionato de vinila e ésteres alquílicosC1-C4 de ácido cinâmico.
4. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 65 acerca de 85 por cento, em peso, do éster alquílico C1-C30 do ácido acrílico.
5. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 65 acerca de 85 por cento, em peso, de um éster alquílico C16-C24 do ácidoacrílico.
6. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 15 por cento, em peso, do éster alquílico CrC30 do ácido metacrílico.
7. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 15 por cento, em peso, de um éster alquílico Ci0-C30 do ácidoacrílico.
8. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 15 por cento, em peso, do monômero insaturado.
9. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o monômero insaturado éestireno, acetato de vinila, ou anidrido maleico.
10. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 8, caracterizada pelo fato de ter um peso molecular médionumérico de acerca de 10.000 a cerca 100.000 Daltons.
11. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o éster alquílico do ácidoacrílico é acrilato de beenila, o éster alquílico do ácido metacrílico émetacrilato de laurila e o monômero insaturado é estireno ou acetato de vinila.
12. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 20 por cento, em peso, do éster alquílico Ci-C30 de ácido acrílico.
13. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 20 por cento, em peso, de um éster alquílico Ci6-C24 do ácidoacrílico.
14. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende cerca de 70 acerca de 85 por cento, em peso, do éster alquílico C1-C30 do ácido metacrílico.
15. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 70 acerca de 85 por cento, em peso, de um éster alquílico C10-C16 do ácidoacrílico.
16. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o éster alquílico do ácidoacrílico é acrilato de laurila, o éster alquílico do ácido metacrílico émetacrilato de beenila e o monômero insaturado é acetato de vinila.
17. Composição inibidora de parafina, caracterizada pelo fatode que compreende o polímero como definido na reivindicação 1 e um ou maissolventes orgânicos.
18. Composição inibidora de parafina, caracterizada pelo fatode que compreende o polímero como definido na reivindicação 1 dispersadoem água.
19. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 17, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 1 acerca de 50 por cento, em peso, do polímero como definido na reivindicação 1,com base em substâncias ativas de polímero.
20. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 17, caracterizada pelo fato de que compreende de cerca de 5 acerca de 30 por cento, em peso, do polímero como definido na reivindicação 1,com base em substâncias ativas de polímero.
21. Composição inibidora de parafina de acordo com areivindicação 17, caracterizada pelo fato de que é um líquido em umatemperatura de 0°C.
22. Método para inibir a deposição de parafina e melhorar aspropriedades de fluxo do óleo, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionar ao óleo uma quantidade efetiva do polímero como definido nareivindicação 1.
23. Método para inibir a deposição de parafina e melhorar aspropriedades de fluxo do óleo, caracterizado pelo fato de que compreendeadicionar ao óleo uma quantidade efetiva da composição como definida nareivindicação 17.
24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que o óleo é um óleo bruto, um condensado ou um destiladomédio.
25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizadopelo fato de que o óleo é um óleo bruto.
26. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que o óleo é óleo combustível ou diesel.
27. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que de cerca de 1 a cerca de 5.000 ppm, com base nas substânciasativas de polímero do polímero como definido na reivindicação 1, sãoadicionadas ao óleo.
28. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato de que de cerca de 10 a cerca de 300 ppm, com base nas substânciasativas de polímero do polímero como definido na reivindicação 1, sãoadicionadas ao óleo.
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