BRPI0619784A2 - uso de uma composiÇço quÍmica - Google Patents

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Abstract

USO DE UMA COMPOSIÇçO QUÍMICA. A presente invenção refere-se a uma composição química compreendendo: (a) um componente glicosídeo A compreendendo pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)~ x~ na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono ou é um radical de fórmula R^ 1^ (OR^ 2^) ~ m~ que não possui mais do que 25 átomos de carbono e na qual n = 0 a 24 e R^ 1^ e R^ 2^ são radicais de hidrocarboneto alifático; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, adose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e x é 1 a 30; (b) um componente aspartamo B compreendendo pelo menos um produto de polimerização de a´cido aspártico, opcionalmente na forma de um copolimerizado com ácidos graxos, ácidos carboxílicos polibásicos, anidridos de ácidos carboxílicos polibásicos, ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos, ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos, álcoois alcoxilados, aminas alcoxiladas, açúcares aminados, carboidratos, ácidos açúcar-carboxílicos e polímeros dos mesmos. A invenção adicionalmente se refere ao uso de tais composições químicas como inibidor de corrosão.

Description

ti < 1 O
"USO DE UMA COMPOSIÇÃO QUÍMICA" A presente invenção refere-se às composições químicas e ao seu uso como inibidores de corrosão.
Devido ao fato de mudarem os regulamentos relacionados com o impacto ambiental de compostos químicos na indústria de óleo em alto mar, é requerido que os operadores dêem prioridade àqueles produtos com categorização ambiental superior. O predicamento faceando a indústria até aqui tem sido verificar um produto que possui categorização ambiental melhorada sem comprometer o desempenho, φ 10 Um grupo de inibidores de corrosão é o dos glicosídeos e
poliglicosídeos que são conhecidamente biodegradáveis.
Em WO-A-86/064217 é descrito um método para inibir a oxidação ou o ataque ácido de metais ferrosos utilizando glicosídeos e composições de limpeza de metais ferrosos. M. Du et aL, Chinese Chemical Letters 15 (2004), 985-988,
descrevem uma nova geração de alquilpoliglicosídeos como inibidores de corrosão de aço 907 em água do mar. Aqui, alquilpoliglicosídeos são usados em uma mistura com gliconato de cálcio e sulfato de zinco.
Embora vários inibidores de corrosão baseados em glicosídeos ® 20 e poliglicosídeos sejam descritos há uma necessidade adicional da provisão de inibidores de corrosão novos e suficientes.
Portanto, um objetivo da presente invenção é a provisão de tais inibidores de corrosão.
O problema subjacente é solucionado por uma composição química útil como inibidor de corrosão compreendendo:
(a) um componente glicosídeo A compreendendo pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)x na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono ou é um radical de fórmula R1(OR2)n que não possui mais do que 25 átomos de carbono e na qual η = 0 a cU 24 e R1 e R2 são radicais de hidrocarboneto alifático; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e χ é 1 a 30;
(b) um componente aspartato B compreendendo pelo menos
um produto de polimerização de ácido aspártico, opcionalmente na forma de um copolimerizado com ácidos graxos, ácidos carboxílicos polibásicos, anidridos de ácidos carboxílicos polibásicos, ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos, ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos, álcoois alcoxilados, aminas alcoxiladas, açúcares aminados, carboidratos, ácidos açúcar-carboxílicos e polímeros dos mesmos.
Surpreendentemente, foi verificado que uma composição química compreendendo componentes A e B é mais efetiva como inibidor de corrosão em comparação com os componentes A ou B individuais. De acordo com a presente invenção a composição química
compreende um componente glicosídeo A compreendendo pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)x na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono ou é um radical de fórmula R1(OR2)n que não possui mais do que 25 átomos de carbono e na qual η = 0 a 24 e R1 e R2 são radicais de hidrocarboneto alifático; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e χ é 1 a 30.
Componente A pode compreender um ou mais glicosídeos como descritos acima.
Em uma modalidade preferida o componente glicosídeo A compreende pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)x na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e χ é 1 a 30.
Preferivelmente, derivados alcoxilados são aqueles compostos onde um ou mais grupos hidroxila, preferivelmente diferentes do grupo hidroxila glicosídico são alcoxilados com um grupo alquila possuindo 1 a 20 átomos de carbono que são de cadeia ramificada ou não-ramificada. Mais preferido de um tal grupo é metila.
Ademais, é preferido que R seja um grupo alquila ramificada ou não-ramificado possuindo 1 a 25 átomos de carbono, mais preferido 1 a 20 átomos de carbono e ainda mais preferido 8 a 15 átomos de carbono. R está preferivelmente ligado na posição Ci do glicosídeo.
Também é preferido que G seja glicose. Em uma outra modalidade preferida χ é 1 a 10, mais preferido 1 a 5 e ainda mais preferido 1 a 2. Glicosídeos e poliglicosídeos adequados para componente A da composição química da presente invenção são descritos em WO-A-86/06417. Quando os glicosídeos e poliglicosídeos são feitos ou adquiridos são muitas vezes misturas compreendendo moléculas de graus de polimerização variados.
Ademais, glicosídeos e compostos de poliglicosídeo e processos para a sua preparação são descritos em US-A 2.974.134; 3.219.656; 3.598.865; 3.707.535; 3.772.269; 3.839.318; 3.974.138; e 4.223.129. Glicosídeos alcoxilados, tais como aqueles descritos em US 3.640.098 também são úteis.
A composição química da presente invenção adicionalmente compreende um componente aspartato B compreendendo pelo menos um produto de polimerização de ácido aspártico, opcionalmente na forma de um copolimerizado com ácidos graxos, ácidos carboxílicos polibásicos, anidridos de ácidos carboxílicos polibásicos, ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos, ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos, álcoois alcoxilados, aminas alcoxiladas, açúcares aminados, carboidratos, ácidos açúcar-carboxílicos e polímeros dos mesmos.
O componente aspartato B pode compreender um ou mais dos polímeros acima mencionados.
Em uma modalidade preferida o componente aspartato B
compreende pelo menos ácido poliaspártico.
Ácido poliaspártico é conhecido na técnica e vários métodos são descritos para preparar um tal polímero. US 5.830.985 descreve um processo para preparar ácido poliaspártico por policondensação de ácido aspártico finamente particulado em temperaturas acima de 15 O0C na presença de catalisadores ácidos.
Ácido poliaspártico pode ser usado como tal ou copolimerização é possível. O copolimerizado pode incluir ácidos graxos, ácidos carboxílicos polibásicos, anidridos de ácidos carboxílicos polibásicos, ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos, ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos, álcoois alcoxilados, aminas alcoxiladas, açúcares aminados, carboidratos, ácidos açúcar-carboxílicos e polímeros dos mesmos.
E preferido que os monômeros de copolímero alcoxilado sejam alcoxilados com uma cadeia alquila possuindo 1 a 20 átomos de carbono e sejam de cadeia linear ou ramificada, preferivelmente o grupo de alcoxilação é um grupo metila.
Tais copolímeros com ácido aspártico e compostos monoméricos são descritos em US 5.747.635.
Para a preparação de ácidos poliaspárticos modificados ácido L-, D- ou DL- aspártico pode ser usado, ácido DL- aspártico é industrialmente prontamente acessível, por exemplo pela reação de amônia com ácido maleico ou ácido fumárico. Ácido aspártico pode ser preparado por qualquer método conhecido. Ácido L-aspártico é preparado por adição assimétrica catalisada por L-aspartase de amônia em ácido fumárico. Micróbios adequados para a bioconversão industrial de ácido fumárico em ácido L-aspártico compreendem cepas mutadas de, por exemplo, Pseudomonas e Brevibacterium flavum ou lactoferum na adição catalisada de amônia em ácido fumárico, os microorganismos podem estar imobilizados sobre uma fase sólida. Conseqüentemente, a produção de ácido L-aspártico pode ser realizada econômica e continuamente em um tubo ou reator de passagem de fluxo; cf. Ullmann's Encyklopadie der technischen Chemie, 1985, Volume A2, página 68. Ácido L-aspártico também pode ser preparado por hidrólise química ou enzimática de L-asparagina. L-Asparagina é obtida como um subproduto em melaços de beterraba de açúcar e no processamento de batatas. Os policondensados são preferivelmente preparados usando ácido L- e DL- aspártico. Os materiais iniciais particularmente preferidos para a preparação de co-condensados de ácido poliaspártico são ácido L-aspártico e ácido DL- aspártico biotecnologicamente preparados que têm sido preparados a partir de ácido fumárico ou ácido maleico e amônia.
Os poli-co-condensados contêm de 1 a 99,9, preferivelmente de 70 a 99,9% em mol de ácido aspártico como unidades co-condensadas.
O segundo monômero dos policondensados pode ser qualquer ácido graxo. Pode estar saturado ou etilenicamente insaturado. Exemplos de ácidos graxos são ácido fórmico, ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, ácido valérico, ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido behênico, ácido oleico, ácido cáprico, ácido linoleico, ácido linolênico, ácido sórbico, ácido mirístico, ácido undecanóico e todas as misturas de ácidos graxos naturalmente ocorrentes, por exemplo misturas de ácidos graxos C12 /C5 ou Cj6 /Ci8. Ácidos graxos etilenicamente insaturados também incluem ácido acrílico e ácido metacrílico.
Exemplos de ácidos carboxílicos polibásicos são ácido oxálico, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacônico, ácido aconítico, ácido succínico, ácido malônico, ácido subérico, ácido azeleico, O ácido piridina-dicarboxílico, ácido fiirano-dicarboxílico, ácido itálico, ácido tereftálico, ácido diglicólico, ácido glutárico, ácidos dicarboxílicos C4- substituídos, por exemplo ácido mercapto -succínico, ácido sulfo-succínico, ácidos CrC26-alquil-succínicos (eg. ácido octil-succínico ou ácido dodecil- succínico), ácido C2 -C26-alquenil-succínico (eg. ácido octenil-succínico ou ácido dodecenil-succínico), ácido 1,2,3-propano-tricarboxílico, ácido 1,1,3,3- propano-tetracarboxílico, ácido 1,1,2,2-etano-tetracarboxílico, ácido 1,2,3,4- butano-tetracarboxílico, ácido 1,2,2,3-propano-tetracarboxílico, ácido 1,3,3,5- pentano-tetracarboxílico, ácido 1,2,4- benzeno-tricarboxílico e ácido 1,2,4,5- benzeno-tetracarboxílico.
Se os ácidos carboxílicos polibásicos acima mencionados puderem formar anidridos, estes anidridos também podem ser usados na preparação de poli-co-condensados, por exemplo anidrido succínico, o anidrido de ácido butano-tetracarboxílico, anidrido ftálico, anidrido acetil- cítrico, anidrido maleico, anidrido itacônico e anidrido aconítico.
É possível o uso de ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos e/ou de ácidos poli-hidróxi-carboxílicos. Ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos possuem pelo menos dois ou mais ácidos carboxílicos bem como pelo menos um grupo hidroxila. Exemplos são ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido múcico, ácido tartárico, ácido tartrônico e ácido málico.
Ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos possuem dois ou mais grupos hidroxila bem como um grupo ácido carboxílico. Exemplos são ácido glicérico, ácido bis(hidróxi-metil)propiônico, ácido glicônico e ácidos graxos insaturados poli-hidroxilados tal como ácido di-hidróxi- esteárico.
Ademais, também é possível o uso de álcoois mono-hídricos de, por exemplo, 1 a 22 átomos de carbono, por exemplo, metanol, etanol, n- propanol, isopropanol, butanol, pentanol, hexanol, ciclo-hexanol, octanol, decanol, dodecanol, palmitil-álcool, estearil-álcool e behenil-álcool. Estes álcoois também podem estar alcoxilados. Exemplos adequados são os produtos de adição de 1 a 200 mol de um óxido de C2-C4-alquileno com um mol do álcool mencionado. Óxidos de alquileno adequados são por exemplo óxido de etileno, óxido de propileno e óxidos de butileno. Preferência é dada ao uso de óxido de etileno, e óxido de propileno, ou à adição de óxido de etileno e óxido de propileno ou vice versa, no álcool. De interesse industrial são em particular os produtos de adição de 3 a 20 moles e óxido de etileno com 1 mol de Cb /C15 oxo-álcoois de processo ou com ácidos graxos. Os álcoois podem se desejado também conter uma ligação dupla, tal como oleil- álcool.
Também é possível o uso de polióis, tais como etileno-glicol, glicerol, oligoglicerol, eritritol, pentaeritritol, sorbitol e polióis alcoxilados, tais como poli(etileno-glicóis), poli(propileno-glicóis), glicerol etoxilado e pentaeritritol etoxilado. Os poli(alquileno-glicóis) podem possuir pesos moleculares de até 5.000.
Outros compostos adequados são aminas, tais como C1-C22- alquil-aminas, por exemplo metil-amina, trimetil-amina, etil-amina, dietil- amina, trietil-amina, ciclo-hexil-amina, octil-amina e estearil-amina, palmitil- amina, etileno-diamina, dietileno-triamina, trietileno-tetramina, hexametileno- diamina, diamino-butano, oleil-amina, hidroxil-amina, hidrazina, N- (carbóxi- metil>hidroxil-amina, N,N-di(carbóxi-metil)-hidroxil-amina, tricarbóxi- metil-hidróxil-amina, tetracarbóxi-metil-hidrazina, etanol-amina, dietanol- amina e trietanol-amina e também polialquilenoaminas, tal como polietilenoimina possuindo pesos moleculares de até 5.000. Também é possível o uso de aminas alcoxiladas, por exemplo
os produtos de adição de 5 a 30 moles de óxido de etileno com 1 mol de estearil-amina, oleil-amina ou palmitil-amina.
Também é possível o uso de açúcares aminados naturalmente ocorrentes, tais como quitosamina ou quitosana, e também compostos obtidos
30
G da redução de carboidratos por aminação redutiva, tal como amino-sorbitol.
Também é possível o uso de carboidratos tais como glicose, sacarose, dextrinas, amido e amido degradado, maltose e ácidos açúcar- carboxüicos, por exemplo ácido múcico, ácido glicônico, ácido glucárico, gliconolactona, gilonolactona e ácido glicurônico.
O comonômero também pode ser um aminoácido não- proteinogênico ou proteinogênico. Um aminoácido não-proteinogênico é qualquer componente monômero contendo amino e carboxila cuja estrutura não é idêntica àquela de qualquer um dos aminoácidos que são os blocos de construção normais de proteínas animais e vegetais e cuja incorporação em proteínas é governada pelo código genético; cf. Jakubke e Jeschkeit, Aminosauren, Peptide, Proteine, Verlag Chemie, Weinheim 1982, páginas 26- 29.
Exemplos de aminoácidos não-proteinogênicos são ácido antranílico, N-metil-amino-ácidos tais como N-metil-glicina, ácido dimetil- amino-acético, ácido etanol-amino-acético, N- carbóxi-metil-amino-ácidos tais como ácido imino-diacético, ácido isosserina-diacético, ácido nitrilo- triacético, ácido etileno-diamino-diacético, ácido etileno-diamino-tetraacético, ácido dietileno-triamino-pentaacético, ácido hidróxi-etiletileno-diamino- triacético, também, ácido alfa- e beta-amino-tricarbalílico, ácido diamino- succínico, ácidos C4-C26-amino-alquil-carboxílicos tais como ácido 4-amino- butérico, ácido 11-amino-undecanóico, ácido 6-amino-capróico e também caprolactama.
A policondensação também pode ser realizada com sais e compostos de adição de diaminas e ácidos dicarboxílicos. Por exemplo, é possível preparar um ácido poliaspártico poliamida-modificado contendo 80% em mol de ácido aspártico, 10% em mol de ácido adípico e 10% em mol de hexametileno-diamina.
O comonômero pode ser usado na policondensação em uma
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υ %L· L
quantidade de OsI a 99, preferivelmente de 0,5 a 30,% em mol. Pode ser um composto único ou uma mistura de 2 ou mais compostos.
A policondensação de ácido aspártico com o comonômero pode ser realizado a de IOO0C a 270°C, preferivelmente a de 120°C a 250°C. O aquecimento é preferivelmente realizado sob pressão reduzida em uma atmosfera inerte. Contudo, a reação de condensação também pode ser realizada sob pressão superatmosférica ou em uma corrente gasosa, por exemplo em dióxido de carbono, ar, nitrogênio ou vapor superaquecido. O tempo de condensação depende da escolha das condições de reação. Em geral está dentro da faixa de 1 minuto a 50 horas. Na indústria os poli-co- condensados podem ser preparados por exemplo usando uma esteira de secagem aquecível, um secador de pás, um secador de tambor, um secador de tambor rotativo, ou um secador de leito fluidizado. Poli-co-condensados possuindo um peso molecular baixo também podem ser preparados em um vaso hermeticamente vedado à pressão pela remoção de apenas um pouco da água, se houver, formada no curso da policondensação. A policondensação também pode ser realizada usando radiação infravermelha ou radiação de microondas. Sob outras condições de reação não modificadas a adição do comonômero reduz o peso molecular dos policondensados comparados com os homocondensados de ácido poliaspártico puros.
A policondensação de ácido aspártico com outros ácidos carboxílicos também pode ser iniciada a partir de sais de ácido aspártico ou de sais de outros ácidos carboxílicos se ácidos inorgânicos estiverem adicionalmente presentes. Sais adequados de ácido aspártico e de ácidos carboxílicos polibásicos, de ácidos graxos, de ácido acrílico ou de ácido metacrílico são por exemplo sais de amônio, metal alcalino ou metal alcalino- terroso. Se a policondensação é realizada na presença de ácidos inorgânicos, a temperatura requerida para a condensação pode ser reduzida comparada com a policondensação puramente térmica de ácido aspártico com o comonômero. ι3 ο
Se sais de ácido aspártico e ácidos inorgânicos são usados, as temperaturas de condensação variam de IOO0C a IlO0C e estão preferivelmente dentro da faixa de 120°C a 250°C, enquanto que o tempo de reação varia de 1 minuto a
até 10 horas.
A policondensação pode ser realizada por exemplo em fase
sólida primeiro pela preparação de uma solução aquosa de ácido aspártico e pelo menos um dos compostos adequados como comonômero e evaporação da solução até a secura. Condensação pode já ocorrer sob estas condições. Contudo, também é possível realizar a evaporação sob condições suaves, em cujo caso, se um ácido carboxílico é usado como o comonômero, o produto é um sal sólido de ácido aspártico com um ácido carboxílico, que é submetido a uma condensação subseqüente. Uma condensação em fase sólida pode ser vantajosa porque pode ser realizada em aparelhagem de manuseio de sólidos costumeira, a saber secadores de tambor rotativo, esteiras de secagem ou secadores de leito fluidizado. É possível por exemplo primeiro preparar os sais definidos aqui adiante e então submetê-los a uma policondensação em fase sólida. Os sais são preparados por exemplo por misturação de ácido aspártico com ácido sulfo-succínico, ácido málico, ácido tartárico, ácido cítrico, ácido isocítrico, ácido múcico, ácido glicérico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido aconítico, ácido itacônico ou ácido butano-tetracarboxílico. Contudo, para preparar o sal para condensação subseqüente também é possível misturar ácido aspártico com uma mistura de ácido cítrico e ácido tartárico. Outras misturas deste tipo são possíveis pelo uso de por exemplo como misturas de comonômeros de ácido butano-tetracarboxílico e ácido tartárico, ácido butano-tetracarboxílico e ácido cítrico, ácido butano- tetracarboxílico e ácido málico, ácido butano-tetracarboxílico e sorbitol, e
ácido maleico e ácido acrílico.
Para a preparação de poliaspartato ou de um seu copolímero
também anidrido de ácido maleico ou um derivado (eduto A) pode ser ίΑ li c
termicamente condensado na presença de amônia ou qualquer fonte de amônia. Por exemplo sais de amônio ou amidas de dióxido de carbono que geram amônia (eduto B) podem ser usados como fonte de amônia. Se desejado um comonômero adicional (eduto C) pode ser adicionado. Estes componentes A e B (e se desejado C) reagem na primeira etapa exotérmica para dar um derivado de ácido maleio de peso molecular baixo contendo nitrogênio. Aquecimento para temperatura elevada inicia a segunda etapa que polimeriza a mistura reacional para dar um polímero com unidades repetidas de succinila. Temperaturas de reação adequadas variam de IOO0C a 270°C, enquanto que tempos de reação variam de 1 minuto a até 10 horas.
A introdução de ligações duplas etilenicamente insaturadas em ácido poliaspártico para preparar um ácido poliaspártico modificado com insaturação como característica de modificação é realizada por policondensação de ácido aspártico com ácidos carboxílicos insaturados ou seus anidridos, por exemplo com ácido maleico,, ácido fumárico, ácido aconítico e ácido itacônico, na presença de ácido fosfórico. Os poli-co- condensados são extraídos de constituintes monoméricos por extração com água e ácido clorídrico 1 N. Análise espectroscópica por 13C-NMR (solvente: dimetil-sulfóxido deuterado) mostra sinais em 135 ppm. Provam que os ácidos carboxílicos insaturados têm sido incorporados no policondensado. Podem estar presentes como grupos terminais na forma de unidades de maleimida cíclica ou unidades de ácido fumárico ou maleâmico de cadeia aberta ou na cadeia peptídica na forma de unidades de maleamida ou fiimaramidas. As ligações duplas estão assim presentes na posição terminal (grupo terminal) ou distribuídas sobre a estrutura principal do policondensado. Poli-co-condensados de ácidos graxos insaturados podem ser igualmente produzidos por condensação de ácido aspártico junto com ácidos hidróxi-policarboxílicos. Por exemplo, co-condensados produzidos na presença de ácido fosfórico com ácido málico igualmente possuem sinais em
135 ppm (unidades de maleimida, maleâmico, maleamida) e aqueles com ácido cítrico em 123 ppm e 140 ppm. Sob estas condições de policondensação a policondensação é acompanhadas por uma desidratação dos ácidos hidróxi- policarboxílicos.
Se a policondensação é realizada usando por exemplo 10% em
mol de ácidos hidróxi-carboxílicos ou ácidos carboxílicos insaturados, então a proporção de ácido carboxílico insaturado nos poli-co-condensados é de 3-6% em mol. Se proporções mais altas de ácido carboxílico são usadas na co- condensação, então a proporção de ácido carboxílico insaturado nos
policondensados é maior do que 6% em mol.
A policondensação pode ser realizada por exemplo usando como ácido inorgânico qualquer ácido halogenídrico. Ácido clorídrico é preferido. O ácido halogenídrico usado pode estar no estado gasoso ou líquido. Preferência é dada ao uso de soluções aquosas concentradas de cloridrato de ácido aspártico. Contudo, o cloridrato também pode ser preparado usando cloreto de hidrogênio líquido ou gasoso. As soluções aquosas de cloridrato de ácido aspártico e pelo menos um comonômero em solução são evaporadas até a secura. O resíduo é policondensado por aquecimento para temperaturas dentro da faixa acima especificada. A evaporação contínua das soluções aquosas pode ser efetuada usando por exemplo um secador por pulverização ou um secador de leito fluidizado por pulverização. A policondensação de cloridratos pode ser realizada imediatamente após a evaporação se não em uma data mais tarde. Aparelhagem adequada para a condensação é qualquer aparelhagem na qual sólidos podem ser aquecidos tão alto quanto 270°C sob pressão reduzida ou em uma corrente gasosa. No curso da policondensação o cloreto de hidrogênio re-emerge do produto de condensação e pode ser recuperado e
reagido de novo com ácido aspártico.
A policondensação com os outros compostos que entram em xç 13 c^
consideração também pode ser realizada com ácidos inorgânicos de fósforo em vários estados de oxidação. O ácido inorgânico de fósforo usado é preferivelmente ácido fosfórico ou um anidrido polimérico de ácido fosfórico (um ácido polifosfórico). O ácido fosfórico usado é preferivelmente ácido orto-fosfórico aquoso de grau técnico de concentração de 75% a 85%. Contudo5 também é possível o uso de ácido meta-fosfórico ou ácido orto- fosfórico de concentração de 100%. Exemplos de anidridos poliméricos de ácido polifosfórico são ácido difosfórico, (ácido pirofosfórico), ácido trifosfórico e homólogos superiores. A policondensação também pode ser realizada com um excesso de ácidos contendo fósforo ligado. Esta medida pode ser vantajosa naqueles casos onde policondensados de ácido aspártico peso molecular alto formam soluções muito viscosas em ácidos fosfóricos. Nestes casos quantidades superestequiometricas de ácido fosfórico podem atuar como solventes / diluentes e reduzir a viscosidade das soluções de
polímero resultantes.
A reação com ácido fosfórico é realizada pela suspensão de
ácido aspártico e pelo menos um comonômero em ácido fosfórico a 200°C e aquecimento da suspensão a cerca de 140°C, preferivelmente sob pressão reduzida. Qualquer água introduzida com o ácido fosfórico será destilada, enquanto que ao mesmo tempo o ácido aspártico e o comonômero se dissolverão no ácido fosfórico. O resultado obtido é uma massa fundida homogênea, que é termicamente policondensada por aquecimento a 120°C- 270°C, preferivelmente sob pressão reduzida. À medida que a policondensação prossegue, a mistura reacional torna-se mais e mais viscosa. A velocidade de aumento da viscosidade da mistura reacional pode ser usada para monitorar a velocidade de aumento do peso molecular. A reação de policondensação pode ser descontinuada antes de ter alcançado o limite do pelo molecular dos condensados. O comonômero tem uma influência apreciável sobre a viscosidade da mistura reacional. É possível por exemplo realizar a policondensação de 1 mol de ácido aspártico, 0,1 mol de ácido butano-tetracarboxílico e 1 mol de ácido fosfórico em um reator equipado
com um agitador.
Outros métodos para produzir copolimerizados de ácido aspártico e os comonômeros descritos acima são dados em US 5.747.653, EP-
A 0.650.995 e US 5.478.919.
Outros copolimerizados de ácido aspártico com anidrido maleico uma amônia e/ou aminas primárias ou secundárias são descritos em US 5.548.036.
Também é possível o uso de polímeros como comonômeros
para a polimerização com ácido aspártico com o objetivo de obter um produto de polimerização útil para o componente aspartato B da composição química
da presente invenção.
Polímeros adequados contendo grupos carboxílico, que contêm pelo menos 10% em mol de um ácido carboxílico monoetilenicamente insaturado são descritos em US 5.574.1 13.
Comonômeros adequados são polímeros contendo grupos carboxila, que contêm pelo menos 10% em mol de um ácido carboxílico monoetilenicamente insaturado na forma copolimerizada e possuem um peso molecular de pelo menos 300. Estes polímeros podem ser homopolímeros de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados ou copolímeros destes ácidos carboxílicos com outros monômeros monoetilenicamente insaturados copolimerizáveis com os mesmos ou copolímeros de pelo menos 2 anidridos ou ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados. Ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados adequados preferivelmente contêm 3 a 8 átomos de carbono na molécula, por exemploácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico, ácido crotônico, ácido citracônico, ácido aconítico, ácido metileno-malônico, ácido metileno- succínico, ácido etil-acrílico e ácido itaconítico. Polímeros preferidos
& 15 C contendo grupos carboxila são, por exemplo, homopolímeros de ácido maleico, ácido acrílico e ácido metacrílico e também copolímeros de ácido acrílico e ácido metacrílico na razão desejada e copolímeros de ácido acrílico e ácido maleico, e. g. em uma razão molar de 10:90 a 90:10. O peso molecular de homo- e copolímeros que são empregados como comonômero é preferivelmente de 300 a 250.000 e está preferivelmente dentro da faixa de 350 a 100.000. Os homo- e copolímeros de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados podem ser preparados de acordo com todos os processos conhecidos pela polimerização de monômeros em meio aquoso ou em um solvente orgânico na presença de iniciadores formadores de radicais livres. Em princípio, todos os processos conhecidos para polimerização em substância, em solução, em emulsão e em precipitação são adequados para a preparação de polímeros. Preferivelmente, polímeros preparados por processos de polimerização em solução em água em temperaturas de 50°C a 180° C na presença de iniciadores formadores de radicais ou polímeros preparados por polimerização em substância a de 180°C a 350°C são empregados como comonômero. Assim, por exemplo, copolímeros de ácido acrílico e anidrido maleico possuindo pesos moleculares de 300 a 30.000 são obtidos pela adição de ácido acrílico e anidrido maleico 20- continuamente em um reator de temperatura alta a de 200°C a 350°C e polimerização no mesmo A polimerização pode neste caso ser realizada na ausência ou alternativamente na presença de iniciadores que formam radicais sob condições de polimerização. Como um resultado do efeito da água sobre os copolímeros, os grupos anidrido hidrolisam em grupos carboxila livres. Copolímeros de ácido acrílico e ácido metacrílico são
preferivelmente preparador por polimerização em solução em água de acordo com os processos conhecidos de EP~B-0.075.820 ou alternativamente pela polimerização em solventes orgânicos na presença de iniciadores de polimerização por radical. Ácidos graxos insaturados dimerizados ou polimerizados também podem ser usados, os quais são obteníveis, por exemplo, por cicloadição de ácidos graxos monoinsaturados ou poliinsaturados.
Se desejados, os ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados podem ser copolimerizados na presença de outros monômeros monoetilenicamente insaturados que são polimerizáveis com os mesmos. Os outros monômeros que são copolimerizados com os ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados, se são adicionalmente usados na copolimerização, estão contidos na forma copolimerizada em quantidades de 5 a 95, preferivelmente 10 a 90% em peso. Os copolímeros devem conter pelo menos 10% em mol de ácidos carboxílicos etilenicamente insaturados na forma copolimerizada. Outros monômeros adequados que são copolimerizáveis com os ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados são, por exemplo, vinil-éteres, vinil-ésteres, acrilatos de alquila, metacrilatos de alquila, estireno, N-vinil-pirrolidona, acrilamida, metacrilamida, acrilonitrila, metacrilonitrila, alil-álcool e etoxilatos de alil-álcool, furanos e olefinas possuindo 2 a 30 átomos de C. Outros monômeros adequados são polialquileno-glicol-monovinil-éteres, poli(etileno-glicol)- CrC22-alquil-vinil- éteres, N-vinil-formamida e N- vinil-acetamida. Copolímeros que contêm vinil-ésteres, N-vinil-formamida ou N-vinil-acetamida na forma copolimerizada pode ser convertidos por hidrólise em polímeros contendo unidades de vinil-álcool e vinil-amina.
Exemplos de copolímeros adequados de ácidos carboxílicos monoetilenicamente insaturados ou seus anidridos com outros compostos monoetilenicamente insaturados são: copolímeros de acetato de vinila e ácido maleico,
copolímeros de acetato de vinila e ácido acrílico ou ácido
metacrílico,
terpolímeros de acetato de vinila, ácido maleico de ácido acrílico ou ácido metacrílico,
polímeros de acetato de vinila, ácido acrílico e/ou ácido maleico, as unidades de acetato de vinila estando contidas na forma parcial ou completamente hidrolisada como unidades de vinil-álcool,
copolímeros de ácido metacrílico e metacrilato de metila, copolímeros de acrilato de butila e ácido acrílico, copolímeros de estireno e anidrido maleico, poli(ácido oleico), poli(ácido láurico),
polímeros enxertados de ácido acrílico e/ou ácido maleico em poli(etileno-glicóis) e/ou poli(propileno-glicóis),
policondensados de ácido tereftálico e poli(óxidos de alquileno) com grupos terminais ácidos,
copolímeros de ácido vinil-sulfônico e ácido maleico, terpolímeros de isobuteno, ácido maleico e ácido acrílico, copolímeros de acrilamida e ácido acrílico,
copolímeros de acrilamida e anidrido maleico, terpolímeros de acrilamida com ácido acrílico e anidrido
copolímeros de N-vinil-pirrolidona e ácido maleico e/ou ácido
copolímeros de N-vinil-formamida e anidrido maleico, copolímeros de N-vinil-formamida e ácido acrílico, terpolímeros de N-vinil-formamida e ácido acrílico e ácido
copolímeros de vinil-amina e ácido acrílico, copolímeros de vinil-amina e ácido maleico, terpolímeros de vinil-amina, ácido acrílico e ácido maleico, terpolímeros de diisobuteno, ácido maleico e ácido acrílico,
maleico,
acrílico,
maleico, copolímeros de isobutileno e anidrido maleico, copolímeros de octadeceno e anidrido maleico, ceras de polietileno enxertado com anidrido maleico, copolímeros de ácido vinil-fosfônico e ácido maleico, copolímeros de metil-vinil-éteres com anidrido maleico, copolímeros de 1,4-etoxilatos de butanodiol-monovinil-éter, maleato de dietila e/ou ácido acrílico e/ou acrilato de butila e também copolímeros de dietileno-glicol-etil-vinil-éter,
anidrido maleico e/ou ácido acrílico.
Os copolímeros contendo anidrido maleico na forma copolimerizada podem ser parcialmente hidrolisados antes da reação com ácido aspártico de modo que os copolímeros contenham, por exemplo, 10% em mol de unidades de ácido maleico. O peso molecular dos copolímeros especificados acima é de 300 a 250.000. Os homo- e copolímeros descritos acima exibem uma distribuição de peso molecular. A medição específica para a distribuição é costumeiramente a razão Mw/Mn, cujo valor numérico para estes homo- e copolímeros é maior do que 1 e costumeiramente está dentro da
faixa de 1,01 a 50.
Os poli-co-condensados baseados em ácido aspártico são
preparados, por exemplo, pela sujeição do ácido aspártico e os polímeros juntamente à policondensação ou primeiro à policondensação de ácido aspártico para dar ácido poliaspártico ou poliaspartimida e, depois a adição do comonômero, realizando a policondensação. Todas as técnicas de policondensação podem ser usadas para este propósito. Exemplos são policondensação em solução, em fase sólida ou em massa fundida.
Em uma modalidade preferida da presente invenção a composição química inclui um componente A e um componente B, na qual a razão em % em peso de componente A: % em peso de componente B está dentro da faixa de 10:1 a 1:10, mais preferido 5:1 a 1:5 e ainda mais preferido 2:1 a 1:2.
A composição química da presente invenção pode
compreender outros componentes e aditivos.
Em uma modalidade preferida a composição química da presente invenção adicionalmente compreende (c) um componente álcool C compreendendo pelo menos um alquil-álcool de cadeia linear ou ramificada possuindo 1 a 8 átomos de carbono e 1 a 4 grupos hidróxi opcionalmente estando pelo menos parcialmente alcoxilados, nos quais a cadeia alquila está
opcionalmente interrompida com 1 a 3 átomos de oxigênio.
É preferido que no caso de o álcool estar alcoxilado o grupo alcóxi seja um grupo alquila possuindo 1 a 20 átomos de carbono e sendo de
cadeia linear ou ramificada.
Álcoois adequados são aqueles descritos acima como
comonômero para a polimerização com ácido aspártico.
É ainda mais preferido que o componente álcool C
compreende um glicol alcoxilado, como dibutil-glicol.
A composição química da presente invenção pode
compreender aditivos como desespumantes.
Portanto outro objetivo da invenção é uma composição química da presente invenção adicionalmente compreendendo pelo menos um desespumante. Desespumantes adequados são bem conhecidos na técnica e
podem ser usados na citada composição química.
Ademais, a composição química da presente invenção pode
compreender inibidores de corrosão diferentes dos aqui descritos.
Ademais, a composição química da presente invenção pode ser combinada com outros compostos químicos necessários para a aplicação desejada, e.g. inibidores de incrustação, desemulsificadores, quelatos, etc.
durante o processo de produção de óleo.
A composição química da presente invenção também pode 20
compreender um solvente. Solventes adequados são acetona, acetonitrila, anilina, anisol, benzeno, benzonitrila, bromo-benzeno, butanol, terc-butanol, quinolina, cloro-benzeno, clorofórmio, ciclo-hexano, dietileno-glicol, dietil- éter, dimetil-acetamida, dimetil-formamida, dimetil-sulfóxido, dioxano, ácido acético, anidrido acético, etil-éster de ácido acético, etanol, dicloreto de etileno, etileno-glicol, etileno-glicol-dimetil-éter, formamida, hexano, isopropanol, metanol, 3-metil-l-butenol, cloreto de metileno, etil-cetona, N- metil-formamida, nitro-benzeno, nitro- metano, piperidina, propenol, carbonato de propileno, piridina, tetra-hidro-furano, tolueno, trietil-amina, trietileno-glicol, triglima, água e suas misturas. Preferidos são água e com solventes miscíveis com água e suas misturas. Ainda mais preferido é água. No caso de alguns dos solventes mencionados acima serem adequados como o componente C estes têm que ser tratados como parte de componente C e não como solvente.
Outro aspecto da presente invenção é o uso da composição
química de acordo com a presente invenção como inibidor de corrosão, especialmente na indústria de óleo, indústria de gás, em circuitos de aquecimento e de refrigeração e no tratamento de água. Exemplos Exemplo 1
São preparadas duas formulações representando a composição química da presente invenção. Uma mistura de Lutensol® GD 70, uma solução aquosa a 70% em peso de alquil-poliglicosídeo é usada como componente A, ácido poliaspártico é usado como componente B e dibutil- glicol é usado como componente C. A formulação de Referência é o estado da técnica descrito por M. Du et al., Chinese Chemical Letters 15 (2004), 985- 988.
Outros detalhes são dados na tabela abaixo:
33 €
Componente Formulação 1 (% Formulação 2 Referência (% em em peso) (% em peso) peso) A 36,5 21,9 40 B 18,7 25,3 - C 8,6 5,1 Desespumante 0,9 0,9 Sulfato de Zinco - - 40 Gliconato de Cálcio - - 20 Agua 35,3 46,8 --1-
Exemplo 2
Testes de corrosão são realizados usando várias águas produzidas no Mar do Norte. As análises químicas da água produzida usada
são aqui mostradas abaixo: ION mg/L Peso Equivalente, meq/L Na 55810,00 23,00 2426,52 K 2470,00 40,00 61,75 Ca 10170,00 20,00 508,50 Mg 755,00 12,20 61,89 Sr 290,00 43,80 6,62 Ba 22,00 68,70 0,32 Fe 0,00 27,90 0,00 CI 102410 35,50 0,00 HCO3 0,00 61,00 0,00 SO4 0,00 48,00 0,00 Li 49,00 Boro 0 PH 7,00
SAL Peso Equivalente g^L g/5L g/25 L NaCl 58,46 141,85 709,27 3546,36 KCl 75,50 4,66 23,31 116,55 CaCl22H20 73,50 37,37 186,87 934,37 OR CaCl2 55,50 MrC126H20 101,50 6,28 31,41 157,03 SrCl26H20 133,30 0,88 4,41 22,06 BaCl26H20 122,20 0,04 0,20 0,98 FeCl2 63,40 0,00 0,00 0,00 NaHCO3 84,00 0,00 0,00 0,00 Na2SO4 71,00 0,00 0,00 0,00 LiCl 0,3 1,5 7,5
Testes similares foram realizados nas composições químicas de água, incluindo águas salgadas norueguesas com os mesmos níveis altos de inibição alcançados. 22
As duas formulações são testadas usando as técnicas de teste de borbulhamento e de eletrodo de cilindro rotativo (RCE). Todos os testes são realizados em uma temperatura de 75°C. Todos os testes de corrosão são conduzidos usando eletrodos de aço doce usinados de aço de grau AISI 1018 possuindo a seguinte composição: 0,18% C, 0,81% Mn, 0,003% P, 0,029% S, 0,08% Cr, 0,1 1% Ni, 0,0018 Mo, 0,26% Cu; com Fe sendo o restante para
100%.
"F/xemplo 3: Método de Teste de Borbulhamento
O método de teste de borbulhamento envolve avaliação da
corrosão de um dado metal em água salgada simulada saturada com dióxido
de carbono em uma temperatura equivalente àquela no campo. Durante o
teste, gás dispositivo de segurança é continuamente aspergido para dentro da
solução de teste, daí o nome de "teste de borbulhamento". A taxa de corrosão
é determinada instantaneamente usando a técnica de resistência de
polarização linear (LPR), que envolve a aplicação de uma pequena voltagem
DC em um par de eletrodos idênticos e a medição da corrente resultante. Um
potenciostato de multicanais ACM Gill 12, interfaciado em um computados
foi usado para este teste bem como os métodos de teste subseqüente descritos
neste relatório. Detalhes do procedimento do teste de borbulhamento são
dados abaixo:
O método foi adotado de ASTM Standards: Designations G591
e G32
1. Água salgada sintética foi preparada baseado na composição química da água do campo.
1 G59 Test Method for Conducting Potentiodynamic Polarization Resistance Measurements, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.02 (2001).
2 G3 Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing, Annual Book of ASTM Standards, VoL 03.02 (2001). 2. 1.000 mL da solução de teste foram transferidos para células de vidro.
3. As células foram deixadas em um banho de água ajustado a 75 0C.
4. As soluções foram aspergidas com dióxido de carbono por uma hora para remover o oxigênio e para garantir que a solução ficasse saturada com dióxido de carbono antes de inserir as provas de corrosão.
5. Os eletrodos foram pré-tratados como segue:
(a) Desengorduramento por imersão em xileno por 30
segundos,
(b) secagem em ar,
(c) conservação em HCl 15% por 30 segundos para remover
quaisquer incrustações de fresagem,
(d) enxágüe intenso em água deionizada para remover o ácido,
(e) imersão em acetona grau reagente por 10 segundos para
secar os eletrodos,
(f) secagem em ar.
6. Os eletrodos foram imersos dentro das células de teste e permitidos pré-corroerem por pelo menos duas horas, enquanto continuamente eram aspergidos com dióxido de carbono e se monitorava a
taxa de corrosão,
7. A dosagem requerida de inibidor de corrosão foi injetada
sob a superfície da água salgada usando uma micropipeta,
8. Dados de taxa de corrosão foram coletados em intervalos de minutos por 20 horas, dos quais a proteção percentual foi calculada. Cálculo da proteção percentual não foi baseado em taxa de corrosão de branco; foi em vez disso baseado na taxa de corrosão para a célula dada antes
e após a adição de inibidor.
Os resultados são mostrados na tabela 1. Antes da dosagem de
inibidor de corrosão, os eletrodos de aço doce foram permitidos pré-
corroerem por cerca de 5 horas. Tabela 1: Dados dos gráficos de LPR
Temp o[h] Lutensol® GD70@ 20ppm de Poliaspartato @ 20ppm Formulação 1 @ 20ppm Formulação 1 @ SOppm Formulação 1 @ IOOppm Formulação 1 @ 150ppm 0 81,6 70,3 77,3 70,5 81,6 62,2 1 75,7 69,5 75,7 71,5 81,9 72,3 2 78,3 68,7 74,9 78,3 81,6 81,9 3 77,6 70,1 68,6 75,8 76,6 83,9 4 75,5 70,4 64,8 68,4 73,4 85,2 67,4 56,6 47,1 44,2 42,6 50,2 6 50,5 42,9 38,4 33,6 28,8 35,9 7 43,8 39,8 33,3 27,3 19,7 23,8 8 39,4 35,7 27,8 21,6 15,9 17,6 9 35,6 33,0 24,3 18,3 13,8 14,0 33,8 30,6 22,0 16,2 12,5 12,2 11 32,0 29,1 19,1 14,8 12,0 11,0 12 29,7 26,9 17,6 13,1 11,4 10,3 13 26,9 25,8 16,6 12,5 10,8 9,4 14 24,6 24,7 15,3 11,9 10,1 8,8 22,2 24,2 14,8 11,2 9,6 8,2 16 20,4 22,9 13,9 10,9 9,2 7,7 17 18,5 22,4 13,1 10,2 8,9 7,8 18 16,8 21,2 13,0 9,7 8,2 6,8 19 15,3 20,5 12,5 9,7 8,7 7,1 13,3 20,2 11,7 9,2 8,3 7,0 21 12,6 20,8 22 12,2 19,7
Após a adição dos inibidores de corrosão depois de 5 horas de
pré-corrosão os seguintes efeitos podem ser observados: tanto Lutensol® GD70 quando Poliaspartato mostram um certo nível de proteção. Em comparação com aquela a adição da mistura de ambos os componentes, a Formulação 1, exibe um decréscimo significativamente melhorado na taxa de corrosão quando adicionada na água salgada do Mar do Norte. Adicionalmente a taxa de corrosão da formulação 1 após 10 horas é reduzida comparada com Lutensol® GD70 e Poliaspartato sozinhos no mesmo nível de dosagem.
Tabela 2: Dados dos gráficos de LPR usando de 10 ppm de Formulação 1, 500 ppm de Formulação 1 e 500 ppm de formulação de Referência em água do mar saturada com CO2 na temperatura ambiente. Tempo íhorasl Referência ® 500 ppm Formulação 1 ® 500ppm Formulação 1 IOppm 0 36,4 32,8 33,6 1 36,1 31,9 32,2 2 37,0 32,3 32,2 3 38,8 33,2 33,3 4 45,5 10,3 19,3 43,9 5,0 15,9 6 44,1 3,3 12,8 7 45,1 2,4 9,4 B 45,4 1,9 7,3 9 46,1 1,6 6,2 46,0 1,4 5,4 11 46,2 1,3 4,9 12 46,3 1,2 4,5 13 46,2 1,0 4,3 14 45,7 0,9 4,1 45,8 0,9 3,9 16 45,5 0,9 3,8 17 44,9 0,8 3,5 18 44,1 0,8 3,6 19 43,9 0,8 3,4 43,8 0,9 3,4
Tabela 3: Dados dos gráficos de LPR comparando o efeito dos inibidores das formulação de Referência e Formulação 1 dosadas a 500 ppm com CO2 em
água do mar.
Referência Formulação 1 Dose (ppm) 500 500 Taxa de corrosão antes da dosagem de inibidor (mpy) 36 33 Água do mar a 65°C Taxa de corrosão final (mpy) 44 0,7 Diferenças em taxa de corrosão (mpy) -8 32,3 Proteção % N/a 98%
Como pode ser visto da Tabela 2 e da Tabela 3 a Formulação 1
proporciona uma proteção maior contra corrosão, até mesmo quando dosada tão baixo quanto 10 ppm. A Referência não é efetiva e realmente aumenta a
taxa de corrosão.
Tabela 4 mostra que as taxas de corrosão alcançadas com a
Formulação 1 e Formulação 2 após 20 horas em água salgada do Mar do
Norte saturada com CO2. Este gráfico mostra os níveis mais altos de proteção alcançados pela Formulação 1 comparada com a Formulação 2. Formulação 1 é notavelmente mais eficiente, particularmente em doses menores. A taxa de corrosão final diminuiu com dose aumentada, como seria esperado. Tabela 4: Comparação de Formulação 1 (Form. 1) e Formulação 2 (Form. 2) de 20 - 150 ppm taxas de corrosão finais após 20 horas sob as condições de
Taxa de corrosão final [mpy] Taxa de corrosão final [mpy] Taxa de corrosão final [mpy] Taxa de corrosão final [mpy] Dosagem @ 20ppm m5Oppm (5} IOOppm (S)y 15 Oppm Formulação 1 11,5 8,9 8,2 6,7 Formulação 2 20,5 11,0 8,8 8,4
Rxemplo 4: Método de Eletrodo de Cilindro Rotativo (RCE)
O método RCE é útil na avaliação da persistência fílmica de um dado inibidor de corrosão sob tensão por cisalhamento alta que é comum em condições de fluxo de multifases. Os valores médios de tensão por cisalhamento de Mar do Norte acima foram usados, 12 Pa, equivalentes a uma velocidade linear de 2,1 m/s. Isto corresponde a uma velocidade de rotação de 2.000 rpm para um RCE com um diâmetro de eletrodo de 1 cm. Testes de corrosão são realizados em água salgada saturada com dióxido de carbono a 75°C, usando a técnica de LPR. Detalhes do método de teste de RCE são dados abaixo:
O método foi adotado de ASTM Standards: Designations G1703, G594 e G35
1. Água salgada sintética foi preparada baseado na composição
química de água do campo.
3 G170 Standard Guide for Evaluating and Qualifying Oilfield and Refinery Corrosion Inhibitors in the Laboratory, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.02
(2001). . „ .
4 G59 Test Method for Conducting Potentiodynamic Polanzation Resistance
Measurements, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.02 (2001).
Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurernents m Corrosion Testmg, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.02. (2001). 2. 1.500 mL da solução de teste foram transferidos para dentro de uma célula RCE encamisada. A temperatura da solução foi mantida a 75°C por circulação de um fluido de aquecimento de um banho aquecedor-
refrigerador de temperatura regulada. 3. A solução foi aspergida com dióxido de carbono por uma
hora para remover o oxigênio e para garantir que a solução ficasse saturada com dióxido de carbono antes da inserção das provas de corrosão.
4. O eletrodo foi pré-tratado como segue:
(a) Desengorduramento por imersão em xileno por 30
segundos,
(b) secagem em ar,
(c) conservação em HCl 15% por 30 segundos para remover
quaisquer incrustações de fresagem,
(d) enxágüe intenso em água deionizada,
(e) imersão em acetona grau reagente por 10 segundos para
secar os eletrodos,
(f) secagem em ar.
5. O eletrodo foi acoplado no eixo RCE abaixado para dentro da célula de teste. O eletrodo auxiliar de platina e o Eletrodo de Referência de
Calomelano Saturado (SCE) foram inseridos dentro da célula. O eletrodo de trabalho foi-girado em uma velocidade de 2.000 rpm e permitido pré-corroer por pelo menos duas horas, enquanto continuamente se aspergia dióxido de
carbono e se monitorava a taxa de corrosão.
6. A dosagem requerida de inibidor de corrosão foi injetada
sob a superfície da água salgada usando uma micropipeta.
7. Dados de taxa de corrosão foram coletados em intervalos de minutos por até 25 horas, dos quais a proteção percentual foi calculada. O cálculo da proteção percentual não foi baseado na taxa de corrosão de branco; em vez disso foi baseado na taxa de corrosão para uma dada célula antes a após a adição de inibidor.
Tabela 5 mostra a taxa de corrosão versus tempo para
Formulação 1 a 50 ppm sob valor de tensão por cisalhamento de 12 Pa.
Tabela 5: Efeito da dosagem de 50 ppm de Formulação 1 sobre a taxa de
corrosão de Eletrodo de Cilindro Rotativo de aço doce girando em um
estresse cisalhante de 12 Pa em água salgada de Mar do Norte saturada com
COo a 75°C. Tempo [h] Formulação 1 ® 50 ppm Tempo Ihl Formulação 1 (a), 50 ppm 0 64,1 14 8,4 1 71,2 15 8,0 2 70,9 16 7,7 3 70,8 17 7,7 4 71,1 18 7,4 71,0 19 7,3 6 19,3 20 7,1 7 14,1 21 6,9 8 11,3 22 6,6 9 10,5 23 6,6 10,2 24 6,4 11 9,5 25 6,1 12 9,1 13 8,7
Pode ser determinado da Tabela 5 que a taxa de corrosão foi reduzida de 71 mpy [1,8 mm/ano] para 6 mpy [0,15 mm/ano], correspondendo à proteção de corrosão de 92%. É digno de nota que a taxa de corrosão permaneceu consistentemente baixa após a adição de Formulação 1, indicando a persistência do filme de inibidor de corrosão sobre a superfície do eletrodo. O nível de proteção de corrosão neste caso é similar àquele observado no Teste de Borbulhamento (Exemplo 3) na mesma dosagem de inibidor, confirmando de novo a persistência do filme da Formulação 1 até mesmo sob tensão por cisalhamento.

Claims (11)

1. Uso de uma composição química, compreendendo: (a) um componente glicosídeo A compreendendo pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)x na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono ou é um radical de fórmula R1(OR2)n que não possui mais do que 25 átomos de carbono e na qual η = O a 24 e R1 e R2 são radicais de hidrocarboneto alifático; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e χ é 1 a 30; (b) um componente aspartato B compreendendo pelo menos um produto de polimerização de ácido aspártico, opcionalmente na forma de um copolimerizado com ácidos graxos, ácidos carboxílicos polibásicos, anidridos de ácidos carboxílicos polibásicos, ácidos hidróxi-carboxílicos polibásicos, ácidos poli-hidróxi-carboxílicos monobásicos, álcoois alcoxilados, aminas alcoxiladas, açúcares aminados, carboidratos, ácidos açúcar-carboxílicos e polímeros dos mesmos, caracterizado pelo fato de ser como inibidor de corrosão na ^ indústria de óleo, na indústria de gás, em circuitos de aquecimento e de refrigeração e para o tratamento de água.
2. Uso de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente glicosídeo A compreende pelo menos um glicosídeo de fórmula R(OG)x na qual R é um radical de hidrocarboneto alifático possuindo 1 a 25 átomos de carbono; G é o resíduo de um grupo sacarídeo selecionado do grupo consistindo de frutose, glicose, manose, galactose, talose, gulose, alose, altrose, idose, arabinose, xilose, lixose, ribose e seus derivados alcoxilados; e χ é 1 a 30.
3. Uso de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que R é um grupo alquila de cadeia linear ou ramificada possuindo 1 a 25 átomos de carbono.
4. Uso de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o grupo alquila possui 4 a 20 átomos de carbono.
5. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que G é glicose.
6. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que χ é 1 a 10.
7. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o componente aspartato B compreende pelo menos ácido poliaspártico.
8. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a razão em % em peso (componente A): % em peso (componente B) está dentro da faixa de 10:1 a 1:10.
9. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 caracterizado pelo fato de que a composição química adicionalmente compreender: (c) um componente álcool C compreendendo pelo menos um alquil-álcool de cadeia linear ou ramificada possuindo 1 a 8 átomos de carbono e 1 a 4 grupos hidróxi estando pelo menos parcialmente alcoxilados, ^ no qual a cadeia alquila está opcionalmente interrompida com 1 a 3 átomos de oxigênio.
10. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o componente álcool C compreende um glicol alcoxilado.
11. Uso de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a10, caracterizado pelo fato da composição química adicionalmente compreender pelo menos um desespumante.
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