BRPI0612366A2 - processos de tratamento de um sistema aquoso, processos de tratamento e usos de um produto alquilamina - Google Patents

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Abstract

PROCESSOS DE TRATAMENTO DE UM SISTEMA AQUOSO, PROCESSOS DE TRATAMENTO E USOS DE UM PRODUTO ALQUILAMINA. A presente invenção trata de um processo de análise e de controle do teor de antitártaro em presença de lons interferentes. Em particular, os agentes antitártaro a serem analisados ou controlados são polimeros e compreende um grupo anlónico, tal como um grupo ácido forte, mas podem também compreender fosfonatos ou ésteres fosfatos.

Description

"PROCESSOS DE TRATAMENTO DE UM SISTEMA AQUOSO,PROCESSOS DE TRATAMENTO E USOS DE UM PRODUTOALQUILAMINA"
Campo da invenção
A presente invenção trata de um processo de análise e decontrole do teor de agente antitártaro em presença de íons interferentes. Emparticular, os agentes antitártaro a ser analisados ou controlados são polímerose compreendem um grupo aniônico, tal como um grupo ácido forte, mas podemtambém compreender fosfonatos ou ésteres fosfato.
Antecedentes da Invenção
Na maior parte dos sistemas aquosos empregados na indústria, taiscomo nas torres de resfriamento, nas caldeiras e nos, ou como, fluidos de formaçãoe fluidos de produção para a extração do petróleo e do gás, surgem problemasdevido à formação e ao depósito de tártaro. O tártaro comumente encontradocontém carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, sulfato de bário, carbonato demagnésio, hidróxido de magnésio, carbonato de estrôncio e sulfato de estrôncio. Otártaro formado e depositado pode levar à obstrução dos canos e dos furos, àcolagem das válvulas e a avarias ou problemas de funcionamento dosequipamentos, em particular daqueles que possuem peças móveis.
Devido aos problemas provocados pela formação e pelo depósitode tártaro, os sistemas aquosos empregado na indústria são geralmentetratados com um ou mais agentes antitártaro. O nível de agente antitártaropresente no sistema aquoso deve ser mantido pelo menos a um nívelpredeterminado, a concentração mínima inibidora (CMI), no sistema aquoso afim de impedir a formação e o depósito de tártaro.
Para maximizar a eficácia de qualquer tratamento antitártaro, édesejável poder controlar com exatidão o nível de antitártaro presente nosistema aquoso, de modo a evitar qualquer excesso ou reutilização inútil deagente antitártaro. Por exemplo, na extração de petróleo ou de gás dasreservas subterrâneas, são utilizados tipicamente agentes antitártaro queparticipam do "tratamento de injeção sob pressão" (squeeze treatmenty, peloqual o agente antitártaro é enviado por bombeamento para o fundo do poço deprodução em forma de solução concentrada e é absorvido no substratorochoso. Quando se reinicia a produção do poço tratado, o agente antitártaro éliberado pela rocha e fica disponível para limitar o depósito de tártaro no interiordo poço de perfuração de produção e da coluna/do poço de produção. Existeuma demanda para um nível particular (CMI) de agente antitártaro que permitaimpedir a formação e o depósito de tártaro, e que também seja igualmentedesejável para retardar a reutilização do agente antitártaro durante o maiortempo possível, ou seja, que permita obter um longo tempo de vida útil dotratamento por injeção sob pressão (squeeze lifetime), uma vez que ostratamentos são onerosos em termos de logística e de atraso de produção depetróleo.
Para poder obter um tempo de vida útil longo ou prolongadono tratamento por injeção sob pressão (squeeze lifetime), é essencialpoder detectar com exatidão a presença do agente antitártaro nos fluidosproduzidos com baixas concentrações que eqüivalem à "região de CMI".
Na prática, essa região irá variar de um campo de petróleo/gás para outro,mas pode tipicamente significar ter de detectar agentes antitártaro emníveis tão baixos quanto 1 ppm em soluções de salmoura concentrada,tanto na água produzida quanto na água de formação.
Na indústria do petróleo, são explorados novos campos quesão mais difíceis que nossos campos históricos, sejam em termos detemperaturas relacionadas ao "fundo do poço" (downhole), ou em termosde salinidade aumentada. Para combater o depósito de tártaro nessescampos de petróleo, foram desenvolvidos novos agentes antitártaro quesão compatíveis com os ambientes desses campos, e que são capazes decombater o tártaro em concentrações tão baixas quanto 1 ppm.
Esses agentes antitártaro compreendem tipicamente polímerosque comportam grupos aniônicos e, em particular, polímeros que comportamgrupos ácidos fortes, tais como polímeros que contêm monômeros sulfurososou monômeros fosforados. Como alternativa, os agentes antitártaro podemcompreender fosfonatos ou ésteres fosfato. Esses tipos de agentes antitártaroapresentam boa inibição do tártaro, em particular, do sulfato de bário e docarbonato de cálcio, e podem, em certos casos, ser empregados emproporções menos elevadas que os outros agentes antitártaro conhecidos.
Para facilitar as referências, a expressão "polímeros que comportam pelomenos um grupo aniônico" deve ser interpretada como incluindo os fosfonatos,os ésteres fosfato e os polímeros que comportam pelo menos um grupoaniônico, em particular, os polímeros que comportam pelo menos um grupoácido forte.
Existem diversas técnicas empregadas para determinar o nível deagente antitártaro em um sistema aquoso. Entretanto, os íons dissolvidos, emparticular os ânions, tais como os íons cloreto, os cátions tais como o cálcio euma salinidade elevada em geral, podem todos perturbar as reações nas quaisessas técnicas se baseiam, e é preciso eliminar um ou mais desses elementosantes de poder dosar o nível de antitártaro.
Para os agentes antitártaro à base de poliacrilato, pode-se chegar aseparar o agente antitártaro dos íons dissolvidos utilizando cartuchos decromatografia de fase invertida, dotados de uma fase estacionária ligada C18(octadecilsilano). Com esses sistemas, o poliacrilato pode, se o pH forcuidadosamente controlado, ser retido na fase C18, o que oferece um mecanismode separação do polímero da água do sistema que contém os íons interferentesdissolvidos. Entretanto, os polímeros que comportam grupos ácidos fortes, taiscomo grupos sulfônicos e/ou fosfônicos, não podem ser retidos nesses substratos enão podem, portanto, ser facilmente separados dos íons interferentes dissolvidos e,conseqüentemente, não podem ser facilmente detectados na água do sistema.
Conseqüentemente, persiste uma necessidade por um modooperatório que permita separar um agente antitártaro que comporta gruposaniônicos, e em particular grupos fortemente ácidos, dos íons interferentesdissolvidos. O nível de antitártaro pode ser dosado a seguir por quaisquer tipos detécnicas analíticas existentes, depois que os íons interferentes foram eliminados.
Descrição da Invenção
Conseqüentemente, sob um primeiro aspecto, a presente invençãotrata de um processo de tratamento de um sistema aquoso, ou de uma parte ou deuma amostra desse sistema, que contém um agente antitártaro e um ou mais íonsinterferentes dissolvidos, para separar o agente antitártaro do sistema aquoso e dosíons interferentes dissolvidos, no qual o agente antitártaro compreende um polímeroque comporta pelo menos um grupo aniônico e o processo compreende otratamento do sistema aquoso com um substrato catiônico.
O processo permite tratar um sistema aquoso, ou uma parte, ou umaamostra desse sistema, para separar o agente antitártaro da água do sistema e dosíons interferentes dissolvidos, a fim de permitir a realização de uma análise doagente antitártaro que seja precisa e em baixo nível. O uso de um substratocatiônico retém o agente antitártaro e deixa passar a água do sistema. O processo éparticularmente vantajoso de ser usado em amostras de um sistema aquoso antesde se analisar a amostra para dosar o nível de antitártaro.
A seguir, a expressão "sistema aquoso" será considerada comoincluindo um sistema aquoso, ou uma parte ou uma amostra do sistema aquoso.
O sistema aquoso pode provir, ou fazer parte, de uma torre derefrigeração ou de uma caldeira, ou ainda, pode compreender o tratamento ou aprodução de soluções/fluidos aquosos que contêm níveis elevados de íonsdissolvidos, ou seja, de salinidade elevada. Tipicamente, esses fluidos sãoencontrados durante a produção/extração de petróleo, em forma de água do mar,de água de formação ou de água produzida, ou durante a produção de energiageotérmica, ou durante o dessalgamento da água do mar ou de águas salobras.
Conseqüentemente, de acordo com um segundo aspecto, apresente invenção trata de um processo de tratamento de água do mar,de água de formação ou de água produzida, ou de uma parte ou umaamostra dessa água, que são encontradas durante operações deprodução/extração de petróleo/gás e que contêm um antitártaro e um oumais íons interferentes dissolvidos, para separar o antitártaro da água domar, da água de formação ou da água produzida, a fim de eliminar osíons interferentes dissolvidos, para permitir efetuar uma análise do agenteantitártaro precisa e em baixo nível, no qual o agente antitártarocompreende um polímero que comporta pelo menos um grupo aniônico, eo processo compreende o tratamento da água do mar, da água deformação ou da água produzida com um substrato catiônico.
De preferência, o agente antitártaro compreende um polímero quecomporta pelo menos um grupo ácido forte.
Mais preferencialmente ainda, o agente antitártaro compreendeum polímero que comporta pelo menos um monômero sulfuroso e/ou pelomenos um monômero fosforado.
Como monômeros sulfurosos particularmente preferidos, podem-se citar os vinilsulfonatos, o ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico(AMPS) e os alilsulfonatos.
Como monômeros fosforados preferidos, pode-se citar o ácidovinilfosfônico (VPA), o ácido vinilidenodifosfônico (VDPA)1 o ácido hipofosforosoe o ácido fosforoso.
Um polímero que comporta pelo menos um grupo aniônicoparticularmente preferido é um polímero de VDA/VDPA e de um vinilsulfonatoou de um alilsulfonato.
De preferência, o substrato catiônico é um substrato sobre o qualestá fixado um grupo amina. De preferência, o grupo amina é uma alquilamina,particularmente uma propilamina. De preferência, o substrato sobre o qual estáfixado um grupo amina é constituído por uma ou mais pérolas de sílica, uma oumais pérolas de polímero ou uma mistura dessas. Podem-se empregar, emparticular, produtos de extração em fase sólida (SPE) que contêm um grupoamina, disponíveis no mercado. Mais preferencialmente, o substrato sobre oqual o grupo amina está fixado, é um cartucho cromatográfico de fase invertida.
De modo bem particular, o substrato catiônico é um substrato queporta uma função amina, tal como um substrato de sílica que porta uma funçãopropilamina, em particular, um produto de extração em fase sólida (SPE)disponível no mercado. Todavia, o processo funcionará também se for usadauma amina escolhida em forma "livre", sem qualquer substrato que forme umsuporte.
A solução aquosa é, de preferência, acidificada e enviadaatravés de um produto de extração em fase sólida. O resultado dessaetapa de tratamento é a fixação do agente antitártaro no grupo catiônicoprotonado, de preferência amina, do substrato que retém, de forma eficaz,o agente antitártaro sobre o substrato, quando a água do sistema passaatravés ou flui sobre o substrato sem ser retida. Assim, o agente antitártaroé separado do sistema aquoso que contém os íons interferentesdissolvidos.
O agente antitártaro é a seguir eluído do cartucho graças à passagemde uma solução básica através do cartucho, que efetua a desprotonação do grupocatiônico, permitindo liberar o agente antitártaro aniônico.
Os volumes relativos da amostra acidificada e da solução básicapodem ser ajustados para diluir ou concentrar a amostra, para facilitar aanálise, em particular, para melhorar a exatidão e a precisão nos menoresníveis ou para reduzir de fato o limite de detecção abaixo do que estánormalmente disponível para o método analítico empregado.
O eluente resultante, que contém o agente antitártaro, mas não aágua do sistema ou os íons interferentes dissolvidos, pode a seguir seranalisado por quaisquer tipo de técnica conhecida. Como técnicas de análiseconhecidas que são apropriadas pode-se citar, mas sem caráter limitativo, ouso de técnicas colorimétricas tais como o corante cloreto de pinacianol efosfono-molibdato de amônio, ou técnicas turbidimétricas tais como o uso dehiamina 1622 (um sal de amônio quaternário), e cada um desses compostosentra em interação com o agente antitártaro, para formar um complexo quepode ser analisado quantitativamente. Essas interações são mascaradas porníveis elevados de íons interferentes dissolvidos, e são problemáticas ouimpossíveis de ver sem separação do agente antitártaro dos fluidos salinos.
De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção trata douso de um produto de extração em fase sólida (SPE) que é uma alquilamina,de preferência, uma propilamina, na separação de um antitártaro de umsistema aquoso que contém íons interferentes dissolvidos, por exemplo,salmoura, e o agente antitártaro compreende um polímero que comporta pelomenos um grupo aniônico.
A presente invenção é extremamente vantajosa pelo fato depermitir analisar níveis de antitártaro que compreendem polímeros quecomportam pelo menos um grupo aniônico separando com sucesso o polímeroque comporta pelo menos um grupo aniônico dos íons dissolvidos queinteragem com as técnicas de análise. Antes da presente invenção, não erapossível separar certos polímeros que comportam pelo menos um grupoaniônico, em particular grupos sulfonados, de íons interferentes dissolvidos, eportanto, a análise do nível de polímero, introduzido, por exemplo, emquantidade medida em um fluido salino, era problemática ou impossível defazer em concentrações baixas.
Em particular, a presente invenção é vantajosa naextração/produção de petróleo e de gás das reservas subterrâneas uma vezque ela permite controlar com exatidão o nível de antitártaro empregado no"tratamento de injeção sob pressão" (squeeze treatment). É particularmenteimportante nas rochas reservatório de petróleo/gás em que a CMI é baixa eonde, por uma duração prolongada, é preciso detectar com exatidão osagentes antitártaro em salmouras (água produzida ou água de formação) embaixas concentrações.
Os tipos preferidos de antitártaro a ser utilizados na extração depetróleo e de gases compreendem os polímeros que comportam pelo menos ummonômero sulfuroso e/ou pelo menos um monômero fosforado. O segundo tipo deantitártaro é relativamente novo e pode ser eficaz em concentrações bem maisbaixas que as dos agentes antitártaro disponíveis anteriormente, ou entãocompatível com sistemas com os quais os agentes antitártaro disponíveisanteriormente não são compatíveis. Nesses dois casos, existe uma necessidadecada vez maior de poder detectar esses polímeros em concentrações menores emfluidos/águas que possuem, por exemplo, uma salinidade aumentada.
Visto que os agentes antitártaro atuais funcionam em concentraçõesmuito baixas, existe uma demanda na indústria de poder analisar a presença doagente antitártaro no sistema com um grau elevado de exatidão. Devido àinterferência dos íons dissolvidos presentes em muitos sistemas aquosos, só foipossível anteriormente analisar polímeros a partir de uma concentração deaproximadamente 50 ppm. Visto que uma análise mais precisa não era possível,teve-se de partir da suposição de que, quando o nível de antitártaro caía para 50ppm, era necessário empregar novamente o antitártaro. Isso podia conduzir ànecessidade de efetuar tratamentos de injeção sob pressão (squeeze treatmenf)desnecessários, provocando um custo significativo para um operador no campo dopetróleo, em virtude da logística do processo e dos prazos de produção de petróleo,particularmente quando se sabia que a CMI do polímero em um determinadosistema era inferior a 50 ppm.
Os presentes agentes antitártaro que compreendem um polímeroque comporta pelo menos um monômero sulfuroso e/ou pelo menos ummonômero fosforado podem ser utilizados em níveis tão baixos quanto 1 ppmpara impedir a formação e o depósito de tártaro, uma vez que a CMI exatadepende das características específicas da água e do sistema.
Conseqüentemente, ser capaz de analisar o nível de antitártaro com esse graude exatidão significa que não é necessário empregar novamente o antitártaro,quando o nível atinge 50 ppm, mas que é possível retardar essa operação atéque se atinja a CMI, o que prolonga potencialmente o tempo de vida dotratamento de injeção sob pressão (squeeze treatment).
De acordo com outro aspecto da presente invenção, é fornecidoum processo de tratamento de um sistema aquoso, ou de uma parte ou de umaamostra desse sistema, que contém um antitártaro que compreende umpolímero que comporta pelo menos um grupo aniônico e um ou mais agentesantitártaro e um ou mais íons interferentes dissolvidos, para separar os agentesantitártaro do sistema aquoso e dos íons dissolvidos, e uns dos outros, a fim depermitir efetuar uma análise precisa e em baixo nível dos agentes antitártaro,sendo que o processo compreende, em qualquer ordem, as etapas queconsistem em:
a) realizar uma etapa de tratamento para eliminar o agenteantitártaro ou cada um dos outros agentes antitártaro da solução aquosa; e
b) tratar o sistema aquoso com um substrato catiônico para reter opolímero que compreende pelo menos um grupo aniônico.Sendo que a etapa a) pode compreender o uso de um substratofuncionalizado com C-18 clássico.
Por exemplo, um sistema aquoso que contém um antitártaropoliacrilato, um antitártaro polivinilsulfonato (PVSA) e um antitártaro copolímeroVDPA/vinilsulfonato junto com íons interferentes dissolvidos, pode serseparado e detectado da seguinte maneira:
• Durante a passagem do sistema aquoso através de umsubstrato com C-18, o agente antitártaro poliacrilato sendo retido e os outrospolímeros atravessam com os íons interferentes dissolvidos. O agenteantitártaro poliacrilato pode ser eliminado a seguir do substrato com C-18 edetectado por análise com a hiamina.
• O eluente que contém o agente antitártaro polivinilsulfonato(PVSA) e o agente antitártaro copolímero VDPA/vinilsulfonato é a seguirenviado através de um substrato que porta uma função catiônica, depreferência amina, e os dois polímeros são retidos no substrato e,conseqüentemente, separados dos íons interferentes dissolvidos. Os polímerossão eliminados a seguir do substrato e detectados separadamente por meio deuma análise com hiamina, destinada a dosar a quantidade de antitártaro PVSA,e com fosfono-molibdato de amônio, destinada a dosar a quantidade deantitártaro copolímero VDPA/vinilsulfonato.

Claims (22)

1. PROCESSO DE TRATAMENTO DE UM SISTEMAAQUOSO, ou de uma parte ou de uma amostra desse sistema, que contém umantitártaro e um ou mais íons interferentes dissolvidos, para separar o agenteantitártaro do sistema aquoso e dos íons interferentes dissolvidos, no qual oagente antitártaro compreende um polímero que comporta pelo menos umgrupo aniônico, caracterizado pelo fato de que o processo compreende otratamento do sistema aquoso com um substrato catiônico ou um cátion livre.
2. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o sistema aquoso provém, ou faz parte, de umatorre de resfriamento ou de uma caldeira, ou compreende o tratamento ou aprodução de soluções/fluidos aquosos que contêm níveis elevados de íonsdissolvidos.
3. PROCESSO DE TRATAMENTO, da água do mar, da águade formação ou da água produzida, ou de uma parte ou de uma amostradessas, que são encontradas durante os processos de produção/extração depetróleo/gás, e que contêm antitártaro e um ou mais íons interferentesdissolvidos, para separar o agente antitártaro da água do mar, da água deformação ou da água produzida, a fim de eliminar os íons interferentesdissolvidos, para permitir efetuar uma análise do agente antitártaro precisa eem baixo nível, no qual o agente antitártaro compreende um polímero quecomporta pelo menos um grupo aniônico, caracterizado pelo fato de que oprocesso compreende o tratamento da água do mar, da água de formação ouda água produzida com um substrato catiônico ou um cátion livre.
4. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que o agente antitártaro compreende um polímeroque comporta pelo menos um grupo ácido forte.
5. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o agente antitártaro compreende um polímeroque comporta pelo menos um monômero sulfuroso e/ou pelo menos ummonômero fosforado.
6. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato de que o monômero sulfurado compreende umvinilsulfonato, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico (AMPS) ou umalilsulfonato.
7. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o monômero fosforado compreende ácidovinilfosfônico (VPA), ácido vinilidenodifosfônico (VDPA), ácido hipofosforoso ouácido fosforoso.
8. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 7,caracterizado pelo fato de que o polímero que comporta pelo menos um grupoaniônico é um polímero VDAA/DPA e um vinilsulfonato ou um alilsulfonato.
9. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que o agente antitártaro é um fosfonato ou um ésterfosfato.
10. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9,caracterizado pelo fato de que o substrato catiônico é um substrato sobre oqual está fixado um grupo amina.
11. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato de que o grupo amina é uma propilamina.
12. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o substrato sobre o qual está fixado o grupoamina é constituído por uma ou mais pérolas de sílica, uma ou mais pérolas depolímero ou uma mistura dessas.
13. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que o substrato sobre o qual está fixado umgrupo amina é um substrato de sílica que porta uma função propilamina.
14. PROCESSO, de acordo com uma das reivindicações 1 a 9,caracterizado pelo fato de que o cátion livre é um grupo amina livre.
15. USO DE UM PRODUTO ALQUILAMINA, de extração emfase sólida (SPE), caracterizado pelo fato de que é na separação de umantitártaro de um sistema aquoso que contém íons interferentesdissolvidos, no qual o agente antitártaro compreende um polímero quecomporta pelo menos um grupo aniônico.
16. USO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelofato de que a alquilamina é a propilamina.
17. PROCESSO DE TRATAMENTO DE UM SISTEMAAQUOSO, ou de uma parte ou de uma amostra desse sistema, que contém umantitártaro que compreende um polímero que comporta pelo menos um grupoaniônico e um ou mais outros agentes antitártaro, e um ou mais íonsinterferentes dissolvidos, para separar os agentes antitártaro do sistemaaquoso e dos íons dissolvidos, e uns dos outros, a fim de permitir efetuar umaanálise precisa e em baixo nível dos agentes antitártaro, sendo que o processoé caracterizado pelo fato de que compreende, em qualquer ordem, as etapasque consistem em:a) realizar uma etapa de tratamento para eliminar o agenteantitártaro ou cada um dos outros agentes antitártaro da solução aquosa; eb) tratar o sistema aquoso com um substrato catiônico ou umcátion livre para reter o polímero que compreende pelo menos um grupoaniônico.
18. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de que a etapa a) compreende o uso de um substratofuncionalizado com C-18 clássico.
19. PROCESSO DE TRATAMENTO DE UM SISTEMAAQUOSO, ou de uma parte ou de uma amostra desse sistema, que contém umantitártaro e um ou mais íons interferentes dissolvidos, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é para separar o agenteantitártaro do sistema aquoso e dos íons interferentes dissolvidos.
20. PROCESSO DE TRATAMENTO, da água do mar, da águade formação ou da água produzida, ou de uma parte ou de uma amostradessas, que são encontradas durante os processos de produção/extração depetróleo/gás e que contêm um antitártaro e um ou mais íons interferentesdissolvidos, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que épara separar o agente antitártaro da água do mar, da água de formação ou daágua produzida, a fim de eliminar os íons interferentes dissolvidos, parapermitir efetuar uma análise do agente antitártaro precisa e em baixo nível.
21. USO DE UM PRODUTO ALQUILAMINA, de extração emfase sólida (SPE), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato deque é na separação de um antitártaro de um sistema aquoso, ou uma parte ouuma amostra desse sistema, que contém íons interferentes dissolvidos.
22. PROCESSO DE TRATAMENTO DE UM SISTEMAAQUOSO, ou de uma parte ou de uma amostra desse sistema, que contém umantitártaro que compreende um polímero que comporta pelo menos um grupoaniônico e um ou mais outros agentes antitártaros, e um ou mais íonsinterferentes dissolvidos, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelofato de que é para separar os agentes antitártaro do sistema aquoso e dos íonsdissolvidos, e uns dos outros, a fim de permitir efetuar uma análise precisa eem baixo nível dos agentes antitártaro.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9028787B2 (en) 2009-09-25 2015-05-12 Cytec Technology Corp. Preventing or reducing scale in wet-process phosphoric acid production
EP2480496A1 (en) 2009-09-25 2012-08-01 Cytec Technology Corporation Preventing or reducing scale in wet-process phosphoric acid production
EP2480495B1 (en) 2009-09-25 2018-11-14 Cytec Technology Corporation Process and reagents for the inhibition or reduction of scale formation during phosphoric acid production
CN103429528B (zh) 2011-03-22 2016-08-10 塞特克技术公司 防止或减少湿法磷酸生产中的污垢
US8900539B2 (en) 2011-03-22 2014-12-02 Cytec Technology Corp. Preventing or reducing scale in wet-process phosphoric acid production
US9074162B1 (en) 2014-02-07 2015-07-07 Ecolab Usa Inc. Detergent compositions comprising vinylidene diphosphonic acid polymers
PL3105367T3 (pl) 2014-02-11 2021-05-31 Cytec Industries Inc. Polimery zawierające aminy pierwszorzędowe użyteczne jako inhibitory tworzenia się kamienia
US9921155B2 (en) 2014-11-25 2018-03-20 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Methods of decreasing scale in aqueous systems
WO2016130817A1 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Cytec Industries Inc. Modified amines useful as scale inhibitors in wet process phosphoric acid production
EA026382B1 (ru) * 2015-09-01 2017-04-28 Общество с ограниченной ответственностью "Красная звезда" Вещество для очистки вод от твердых взвешенных частиц и углеводородов, в том числе от нефти и нефтепродуктов, и способ его получения
US10739269B2 (en) 2018-10-18 2020-08-11 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Detection of trace chemicals in oil and gas applications

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488922A (en) * 1968-10-10 1970-01-13 Du Pont Method and apparatus for chromatographic separations with superficially porous glass beads having sorptively active crusts
US3827977A (en) * 1969-11-25 1974-08-06 Atlantic Richfield Co Composition for inhibiting scale formation in oil well brines
DE2313073C2 (de) * 1973-03-16 1984-11-29 Istvan Prof. Dr. 6600 Saarbruecken Halasz Verfahren zur chemischen Modifizierung von Oberflächen anorganischer Festkörper und deren Verwendung
US4115261A (en) * 1973-06-23 1978-09-19 Bayer Aktiengesellschaft Process for treating drinking water and sewage
US4514504A (en) * 1983-07-22 1985-04-30 Rohm And Haas Company Monitoring method for polyacrylic acids in aqueous systems
US4544639A (en) * 1983-10-21 1985-10-01 Calgon Corporation Process for determining the amount of organic phosphonate present in an aqueous solution
US5032266A (en) * 1985-11-01 1991-07-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Porous silica microspheres having silanol-enriched and silanized surfaces
US4889632A (en) * 1987-12-10 1989-12-26 Ceskoslovenska Akademie Ved Macroporous polymeric membranes for the separation of polymers and a method of their application
GB2213933A (en) * 1987-12-18 1989-08-23 Mobil Oil Corp Method for monitoring polyacrylic scale-inhibitor content in the presence of interfering polyvalent cation
US5152177A (en) * 1990-09-07 1992-10-06 Conoco Inc. Process for the detection and quantitation of corrosion and scale inhibitors in produced well fluids
US5288410A (en) * 1991-11-07 1994-02-22 W. R. Grace & Co.-Conn. Scale control in aqueous systems
US5300231A (en) * 1992-08-05 1994-04-05 Calgon Corporation Controlling silica/silicate deposition using phosphonate combinations
US6316647B1 (en) * 1993-02-26 2001-11-13 Shiseido Company, Ltd. Cation-exchanged clay mineral, packing material for chromatography using the same and method of producing the same
DE69936920T2 (de) * 1998-06-12 2008-05-15 Waters Investments Ltd., New Castle Neue poröse ionenaustauschharze für die festphasenextraktion und chromatographie
US6153110A (en) * 1999-05-17 2000-11-28 Chemtreat, Inc. Method for controlling treatment chemicals in aqueous systems
US6645428B1 (en) * 2000-04-27 2003-11-11 Ondeo Nalco Company Fluorescent monomers and tagged treatment polymers containing same for use in industrial water systems
JP2002273478A (ja) * 2001-03-21 2002-09-24 Jsr Corp スケール防止方法
JP2003071252A (ja) * 2001-09-06 2003-03-11 Nitto Denko Corp 多段式逆浸透処理方法
US7261813B2 (en) * 2004-08-10 2007-08-28 Clemson University Monolithic structures comprising polymeric fibers for chemical separation by liquid chromatography

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