BRPI1003018A2

BRPI1003018A2 - método para inibir a corrosão de metal em contato com um sistema aquoso e/ou a inibição da formação de incrustação no sistema aquoso

Info

Publication number: BRPI1003018A2
Application number: BRPI1003018-2A
Authority: BR
Inventors: Eric Greyson; Joseph Manna; Somil Chandrakant Mehta
Original assignee: Rohm & Haas
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-04-24
Also published as: EP2298704A1; SA110310598B1; CA2709033C; AU2010203038A1; AR077690A1; CA2709033A1; US20110046023A1; US8158561B2; MX2010009006A

Abstract

MéTODO PARA INIBIR A CORROSãO DE METAL EM CONTATO COM UM SISTEMA AQUOSO E/OU A INIBIçãO DA FORMAçãO DE INCRUSTAçãO NO SISTEMA AQUOSO. A presente invenção refere-se a um método para a inibição de incrustação e corrosão em sistemas aquosos, por exemplo, sob condições de temperatura e pressão elevadas, tais como temperaturas de até 250 0C e/ou pressões de até 10.000 psi (i.e., cerca de 68,9 MPa). O método envolve a produção de composições poliméricas constituídas por 1% a 100% em peso de um monómero de amida contendo fósforo para tais sistemas aquosos, que aparecem, por exemplo, em relação a operações de campo de petróleo e algumas aplicações de tratamento de água.

Description

"MÉTODO PARA INIBIR A CORROSÃO DE METAL EM CONTATO COM UM SISTEMA AQUOSO E/OU A INIBIÇÃO DA FORMAÇÃO DE INCRUSTAÇÃO NO SISTEMA AQUOSO"

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um método para a inibição de incrustação e corrosão em sistemas aquosos sob condições de temperatura e pressão elevadas. O método envolve a produção de composições poliméricas constituídas por 1% a 100% em peso de um monômero de amida contendo fósforo.

Antecedentes da Invenção

Vários compostos e polímeros de peso molecular baixo contendo fósforo são conhecidos como sendo úteis como inibidores de corrosão para aplicações de tratamento de água, como em torres de resfriamento de água e em caldeiras. Ver, por exemplo, a publicação de patente americana de número 2007/0287858. O ácido (poli) isopropenil fosfônico e suas variantes também são úteis para a inibição de incrustações. Ver, por exemplo, as patentes americanas de número 5.512.183, 5.519.102 e 5.594.084, assim como a publicação de patente americana de número 2005/082793.

Assim sendo, polímeros feitos a partir de monômeros de fosfoalquil metacrilato, que são ésteres, são bem conhecidos pelas suas propriedades de inibição de incrustação e corrosão. No entanto, as ligações carbonil éster dos polímeros contendo fosfoalquil metacrilato sofrem de deterioração notável sob condições de alta temperatura (i.e., mesmo abaixo de 100 °C) porque a ligação éster, com freqüência, não é estável sob tais condições. Ver o "International Journal of Chemical Kinetics, vol 22 (5), pp 431, 2004 and Macromolecules, vol 31 (23), pp. 8063,1998". Por outro lado, as ligações amida dos polímeros contendo fosfoalquil metacrilamida devem ser estáveis até temperaturas muito mais elevadas (i.e. mais de 250°C). Ver, "Polymer Degradation and Stability5 vol 91, pp. 21, 2006". É de conhecimento comum que as amidas têm uma estabilidade hidrolítica maior do que os ésteres sob condições de pH e temperatura mais amplos, incluindo a temperatura ambiente e temperaturas muito mais elevadas. As aplicações em tratamento de água e campos de petróleo, por exemplo, com freqüência, apresentam temperaturas elevadas, tais como até 250°C (ver" The Chemical Treatment of Boiler Water, pp. 140, Chemical Publishing Co., 1981") e/ou condições de pressão, tais como até 1.000 libras por polegada quadrada (psi) (i.e., cerca de 68,9 MPa) (ver "Oilfield Water Technology, pp. 14, NACE International, 2006"). Assim sendo, é requerido um inibidor polimérico novo contra incrustação e corrosão que forneça um desempenho robusto em tais condições extremas, em soluções aquosas ou de solvente orgânico.

Vários monômeros e polímeros de fósforo metacrilamida foram desenvolvidos para aplicação bem-sucedida em adesivos, revestimentos e filmes anticorrosivos. Ver, a patente européia de número EP 0516346 Blea Publicação da Solicitação Internacional de Patente No. WO 2007/006648 Al.

Adicionalmente, monômeros de amida fosfonada tendo uma densidade de grupo eletrolítico elevada e uma condutividade melhorada são apresentados na US 7.452.487 para uso em resinas condutoras, membranas eletrolíticas de polímero próton-condutor e agentes de revestimento.

No entanto, ninguém reconheceu os benefícios a serem obtidos através do uso de polímeros com base em amida contendo fósforo nas condições de temperatura e/ou pressão elevadas, tais como em aplicações de tratamento de água e de campos de petróleo.

A química de polímeros com uma combinação de grupos carboxilato e fosfato/fosfonato pendentes, por exemplo, polímeros constituídos por monômeros fosfoalquil metacrilamida, devem ter bom desempenho, tanto como inibidores de incrustação como de corrosão. A presente invenção apresenta esses polímeros, que devem demonstrar propriedades de inibição, tanto de corrosão como de incrustação, em uma só química de polímeros com boa estabilidade térmica e de pressão.

Sumário da invenção

A presente invenção apresenta um método para inibir a corrosão de metal em contato com um sistema aquoso e/ou de inibição de formação de incrustação no sistema aquoso, o referido método sendo constituído pela adição no sistema aquoso de uma quantidade efetiva de uma composição polimérica constituída de unidades polimerizadas derivadas de 1% a 100% por peso de um monômero de amida contendo fósforo que tem a fórmula geral:

onde X1 e X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4, cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila e combinações dos mesmos; e R5 está ausente, ou R5 é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos; ou R5 e -R6O-, onde R6 está ausente ou, quando ele está presente, ele é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos. A percentagem por peso é baseada no peso total da referida composição polimérica e as porcentagens em peso de todos os componentes totaliza 100%, e onde a referida composição polimérica tem um peso molecular médio pesado entre 1000 e 200.000 g/mol. O sistema aquoso poderá ter uma temperatura de até 250°C, uma pressão de até 10.000 psi (i.e., cerca de 68,9 MPa), ou ambos. O sistema aquoso poderá ser parte de, derivado de, ou constituir operações de campo de petróleo.

Em uma realização, o composto de monômero de amida contendo fósforo é constituído por um monômero de amida fosfonada tendo a seguinte fórmula geral:

<formula>formula see original document page 5</formula>

onde X1, X2 cada um deles é, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1- C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto poderão ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; e R1, R2, R3, R4 cada um deles é individualmente hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, e combinações dos mesmos.

Em outra realização, o composto de monômero de amida contendo fósforo tem a seguinte fórmula geral:

<formula>formula see original document page 5</formula>

onde X1, X2 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, ou combinações dos mesmos; e R^ é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, ou resíduo de óxido de etileno, ou resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos.

Ainda em outra realização, o composto de monômero de amida contendo fósforo é constituído por um ácido metacrilamida fosfônico, ou sal do mesmo, tendo a seguinte fórmula geral:

<formula>formula see original document page 6</formula>

onde X1 e X2 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multi- valente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, ou combinações dos mesmos; e R5 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, ou combinações dos mesmos.

A composição do polímero poderá ainda ser constituída por: b) 0% a 50% em peso de um monômero de diéster amida contendo fósforo; c) 0% a 99% em peso de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais dos mesmos; d) 0% a 90% em peso de um ou mais ácidos dicarboxilicos monoetilenicamente insaturados e seus sais e anidridos; e) 0% a 90% em peso de um ou mais monômeros fortemente ácidos sulfonados e sais dos mesmos; f) 0% a 90% em peso de um ou mais monômeros fosfonados diferentes de amida; g) 0% a 75% em peso de um ou mais monômeros não iônicos monoetilenicamente insaturados, e h) 0% a 50% em peso de um ou mais monômeros catiônicos insaturados. A quantidade efetiva da composição polimérica poderá ser de 1 a 10.000 partes por milhão.

O sistema aquoso poderá ser constituído por uma caldeira para tratamento de água onde a composição polimérica inibe a incrustação e/ou corrosão por óxido de ferro e/ou partículas dispersadas. O sistema aquoso poderá ser parte de operações de campo de petróleo, onde a composição do polímero inibe a formação de precipitado de sulfeto. O sistema aquoso poderá ser constituído por fluidos de complementação de salmoura com alto teor de cálcio que são utilizados em operações de campo de petróleo onde a composição polimérica inibe a formação de incrustação. O sistema aquoso poderá ser envolvido em operações escolhidas do grupo que consiste de torres de resfriamento para tratamento de água, caldeira para tratamento de águas, e operações de campo de petróleo, onde a composição do polímero inibe a corrosão e a formação de incrustação. O sistema aquoso poderá ser parte das operações de campo de petróleo envolvendo lama aquosa de perfuração que é constituída por argila, onde a composição polimérica dispersa a argila na lama aquosa de perfuração.

Descrição detalhada da invenção

Um "polímero", conforme utilizado aqui, e conforme definido por FW Billmeyer, JR. em "Textbook of Polymer Science second edition, 1971", é uma molécula relativamente grande, feita com os produtos da reação de unidades menores de repetição química. Os polímeros poderão ter estruturas que são lineares, ramificadas, na forma de estrela, em circuito fechado, hiper-ramificadas, reticuladas ou combinações dos mesmos: os polímeros poderão ter um só tipo de unidade de repetição ("homopolímeros") ou eles poderão ter mais de um tipo de unidade de repetição ("copolímeros"). Os copolímeros poderão ter vários tipos de unidades de repetição arranjados de forma aleatória, em seqüência, em bloco, em outros arranjos, ou em qualquer mistura ou combinação dos mesmos. Produtos químicos que reagem uns com os outros para formarem as unidades de repetição de um polímero são conhecidos aqui como "monômeros", e um polímero é considerado aqui como sendo feito de, ou constituído de "unidades polimerizadas" de monômeros que reagem para formar as unidades de repetição. A reação ou reações químicas nas quais os monômeros reagem para se converterem em unidades polimerizadas de um polímero, um homopolímero ou qualquer tipo de copolímero, são conhecidas aqui como "polimerizantes" ou "de polimerização".

Conforme utilizado aqui, o prefixo "metacril-" significa "metacril- ou acril-".

Os pesos moleculares do polímero podem ser obtidos através de métodos padronizados, tais como, por exemplo, cromatografia de exclusão de tamanho (também chamada de cromatografia de permeação por gel) ou viscosidade intrínseca.

As extremidades das faixas são consideradas como sendo definidas e são reconhecidas como incorporando dentro da sua tolerância outros valores dentro do conhecimento de pessoas de conhecimento normal na arte, incluindo, mas não limitados a, aqueles que são insignificantemente diferentes da extremidade respectiva, conforme relacionado a esta invenção (em outras palavras, as extremidades devem ser consideradas como incorporando valores como "cerca de" ou "próximo de" ou "em torno de" para cada extremidade respectiva). Os limites de faixa e de proporções citados aqui, são combináveis. Por exemplo, se são citadas faixas de 1-20 e 5-15 para um parâmetro específico, fica entendido que faixas de 1-5, 1-15, 5-20, ou 15- 20 também são consideradas incluídas pelas mesmas.

Conforme utilizado aqui, os termos "monômeros de amida contendo fósforo" e "compostos de monômero de amida contendo fósforo" são sinônimos e significam compostos de monômeros de amida que são fosfatados ou fosfonados. Mais especialmente, em monômeros de amida contendo fósforo, o átomo de fósforo é ligado diretamente ou indiretamente com o átomo de nitrogênio do composto de amida, e um ou mais átomos de oxigênio são ligados diretamente no átomo de fósforo. Os monômeros de amida contendo fósforo adequados para uso na presente invenção têm a seguinte fórmula geral:

<formula>formula see original document page 9</formula>

onde X1, X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila Q- C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto poderão ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 cada um deles são, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados,-grupos arila, e combinações dos mesmos; R5 está ausente, ou R5 é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos, ou R5 é-R^6-O-, onde R6 está ausente ou, quando ele está presente, ele é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos. Os grupos contendo nitrogênio poderão, por exemplo, ser uma amina ou amônio, e os íons metálicos poderão ser, mas não são limitados a, um ou mais Na, Mg, Al, Ca e Κ. A estrutura cíclica formada quando X1 e X2 são ligados poderá seguir, por exemplo, a fórmula que se segue

<formula>formula see original document page 9</formula>

Mais especialmente, a presente invenção apresenta um método de inibição de corrosão de metal em contato com um sistema aquoso e/ou inibição da formação de incrustação no sistema aquoso em temperaturas e pressões elevadas. O método é constituído pela adição no sistema aquoso de uma quantidade efetiva de uma composição polimérica constituída de 1% a 100% em peso, de um monômero de amida contendo fósforo. A composição polimérica poderá também ser constituída de 0% a 50% em peso de um monômero de diamida contendo fósforo, e de 0% a 99% de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais dos mesmos, assim como outros componentes opcionais, conforme discutido em maiores detalhes aqui posteriormente.

Os sistemas aquosos poderão ter temperaturas de até 250 0C e/ou pressões de até 10.000 psi (i.e., cerca de 68,9 MPa). Tais condições são encontradas rotineiramente, por exemplo, sem limitação, durante as operações de campos de petróleo que incluem atividades e processos para a exploração e a produção de petróleo bruto e seus derivados. Por exemplo, a exploração, com freqüência, envolve a perfuração inicial de poços e o bombeamento de grandes quantidades de água para dentro do solo, que geram comensuravelmente grandes quantidades de "água de formação". A produção, com freqüência, envolve, mas não é limitada à "complementação" que é executada após a perfuração e o revestimento do poço e permite que o poço produza óleo bruto posteriormente. O sistema aquoso a ser tratado de acordo com o método da presente invenção poderá ser parte, ou ser derivado de, ou constituir as operações de campo de petróleo.

Mais especialmente, o sistema aquoso poderá constituir uma caldeira para tratamento de água, onde a composição polimérica inibe a formação de incrustação por óxido de ferro e/ou a corrosão e/ou particulados dispersos. O sistema aquoso poderá ser parte das operações de campos de petróleo, onde a composição polimérica inibe a formação de precipitados de sulfeto. O sistema aquoso poderá ser constituído por fluidos de complementação de salmoura com alto teor de cálcio que são utilizados em operações de campos de petróleo e onde a composição polimérica inibe a formação de incrustação. O sistema aquoso poderá ser envolvido em operações escolhidas do grupo que consiste de: torres de resfriamento para tratamento de água, caldeira para tratamento de águas, e operações de campos de petróleo, onde a composição polimérica inibe a corrosão e a formação de incrustação. O sistema aquoso poderá ser parte das operações de campos de petróleo envolvendo a lama de perfuração aquosa que é composta por argila, onde a composição polimérica dispersa a argila na lama de perfuração aquosa.

Como os polímeros com base em metacrilato são conhecidos como inibindo a formação de incrustações em sistemas aquosos, e os polímeros contendo grupos de fósforo pendentes são conhecidos como inibidores de corrosão para sistemas aquosos em contato com superfícies metálicas, os polímeros constituídos por monômeros de fosfoalquil metacrilamida devem produzir uma só composição polimérica que tem propriedades combinadas de inibição de incrustação e corrosão. No entanto, os polímeros constituídos de unidades derivadas de monômeros de fosfoalquil metacrilato, que são ésteres, também são conhecidos como sendo deteriorados sob condições de temperatura e/ou pressão elevadas (por exemplo, como até 250 0C e até 10.000 psi (i.e., em torno de 68,9 MPa), respectivamente) encontradas em operações de tratamento de água e campos de petróleo. Assim sendo, acredita-se que a utilização de monômeros de metacrilamida contendo fósforo que têm uma ligação amida, ao invés da ligação de éster menos estável dos fosfoalquil metacrilatos, irá produzir com sucesso polímeros tendo grupos pendentes contendo fósforo que são adequados para a inibição da formação de incrustação e corrosão em sistemas aquosos em altas temperaturas, como até 250°C e/ou pressões até 10.000 psi (i.e., cerca de 68,9 MPa).

Sem sermos limitados por teoria, acredita-se que a substituição da ligação éster por uma ligação amida, isto levar a uma melhoria significativa na estabilidade térmica e hidrolítica, assim como produzirá uma inibição boa da incrustação inorgânica incluindo, mas não limitada a, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, sulfato de bário, carbonato de bário, sílica, silicato de magnésio, sulfeto de ferro/zinco, fluoreto de cálcio, óxido de ferro, carbonato de ferro, hidróxido de magnésio, a inibição de incrustação por fosfato e boa estabilidade térmica em temperaturas até, e mesmo acima de 250 °C. Além disso, o polímero contendo fósforo mostrará uma propriedade de inibição de corrosão significativamente melhorada (polímeros de acrilato (contendo éster) disponíveis atualmente não mostram propriedades de inibição de corrosão).

Tais monômeros de amida contendo fósforo produzirão polímeros estáveis com ácido acrílico, ácido metacrílico, anidrido maleico e outros monômeros e seus sais. Os polímeros resultantes teriam um peso molecular médio pesado entre 1.000 e 200.000 gramas por mol (g/mol). Por exemplo, sem limitação, o peso molecular médio pesado poderá ser de 1000 a 100.000 g/mol, ou 2.000 a 50.000 g/mol, ou mesmo 2.000 a 15.000 g/mol, ou 1.000 a 10.000 g/mol, dependendo da aplicação específica.

Por exemplo, monômeros de amidas fosfonadas, conforme descrito na US 7.452.487, onde R5 está ausente, e os quais, portanto, têm a seguinte fórmula geral, são adequados para uso de acordo com a presente invenção.

<formula>formula see original document page 12</formula>

onde X1, X2 cada um deles são, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto poderão ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; e R1, R2, R3, R4 , cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, e combinações dos mesmos.

Adicionalmente, os monômeros de amida contendo fósforo, onde R5 é -R6-O-, e R6 é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, ou resíduo de óxido de etileno, ou resíduo de óxido de propileno, ou uma combinação dos mesmos, também são adequados para uso de acordo com a presente invenção. Tais monômeros de amida contendo fósforo têm a seguinte fórmula geral:

onde Xi, X2 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto poderão ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, ou combinações dos mesmos; e R6 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, ou resíduo de óxido de etileno, ou resíduo de óxido de propileno, ou uma combinação dos mesmos

Alem disso, os ácidos metacrilamida fosfônicos (i.e., fosfonatos de metacrilamida) e sais dos mesmos, onde R5 está presente e há somente 13 átomos de oxigênio ligados no átomo de fósforo, também são adequados para uso de acordo com a presente invenção. <formula>formula see original document page 14</formula>

onde Χ1, X2 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto poderão ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 são cada um deles, individualmente, hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, ou combinações dos mesmos; e R5 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, ou combinações dos mesmos.

polímeros adequados para uso de acordo com a presente invenção poderão ainda ser constituídos por diamidas com a seguinte estrutura:

onde R1, R2, R3, e R4 são hidrogênio ou grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, ou combinações dos mesmos; X é hidrogênio ou grupos alquila C1-C10 lineares ou ramificados, um grupo contendo nitrogênio (como amina) ou íons metálicos incluindo, mas não limitados a Na, Mg, Al, Ca, K, etc., e R5 está ausente, ou R5 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos, ou R5 é -R6-O- onde R6 está ausente, ou quando ele está presente, ele é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações

Alem dos monômeros de amida contendo fósforo, os dos mesmos.

Ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados adequados incluem, mas não são limitados a: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido monocarboxilico C3 a Cg e sais dos mesmos, e combinações dos mesmos.

Alem do componente (a) de monômeros de amidas contendo fósforo, o componente opcional (b) de monômeros de diamida contendo fósforo, e o componente opcional (c) de monômero de ácido monocarboxilico monoetilenicamente insaturado e seu sal, a composição polimérica da presente invenção poderá também, opcionalmente, ser constituída por d) 0% a 90% em peso de um ou mais monômeros de ácido dicarboxílico monoetilenicamente insaturado (por exemplo, ácido maleico) e sais e anidridos do mesmo, e) 0% a 90% em peso de um ou mais monômeros de ácido forte sulfonado e sais do mesmo, f) 0% a 90% em peso de um ou mais ácidos fosfônicos diferentes de amida e sais dos mesmos, g) 0% a 75% em peso de um ou mais monômeros não iônicos monoetilenicamente insaturados; e h) 0% a 50% em peso de um ou mais monômeros catiônicos insaturados.

Especialmente, os ácidos dicarboxilicos monoetilenicamente insaturados e seus sais e anidridos incluem, mas não são limitados a: ácido maleico, ácido dicarboxílico C4 a Cg e sais dos mesmos, e combinações dos mesmos.

Alem disso, monômeros de ácidos fortes sulfonados adequados incluem, mas não são limitados a: ácido 1- acrilamido-1- propanosulfônico, ácido 2-acrilamido-2- propanosulfônico, ácido 2- acrilamido-2-metil-1-propano- sulfônico, ácido 2-metacrilamido-2-metill- propanosulfônico, ácido 3-metacrilamido-2-hidroxipropanosulfônico, ácido alil sulfônico, ácido metalilsulfônico (também conhecido como ácido 2-metil- 2-propeno-l-sulfônico), ácido aliloxibenzeno- sulfônico, ácido metaliloxibenzenosulfonico,ácido 2-hidroxi-3-(2-propeniloxi)- propanosulfônico, ácido estireno- sulfônico, ácido vinilsulfônico, 3- sulfopropilacrilato, 3 -sulfopropilmetacrilato, sulfometacrilamida, sulfometilmetacrilamida, e sais solúveis em água dos ácidos mencionados anteriormente. Exemplos específicos de monômeros de ácido fortes sulfonados incluem ácido 2- acrilamido-2-metil-l -propanosulfônico, ácido 2- metacrilamido-2-metil-l -propanosulfônico, e sais solúveis em água dos mesmos, e combinações dos mesmos.

Os monômeros fosfônicos diferentes de amida adequados para uso no método da presente invenção incluem, mas não são limitados a: ácido isopropenilfosfônico, ácido vinil- fosfônico, anidrido isopropenilfosfônico, ácido alil- fosfônico, ácido etilidenodifosfônico, ácido vinilbenzeno- fosfônico, ácido 3-aliloxi-2-hidroxipropilfosfônico, e sais solúveis em água dos mesmos e combinações dos mesmos.

Monômeros não iônicos monoetilenicamente insaturados adequados incluem, mas não são limitados a: N-terc-butil- acrilamida (TBAm), estireno, α-metil estireno, alquil éster Ci a C4 de ácido metacrílico, hidroxialquil ésteres Cj a C4 de ácido metacrílico, acrilamida, acrilamidas Ν,Ν-dialquil substituídas, e combinações dos mesmos.

Monômeros catiônicos insaturados adequados incluem, mas não são limitados ao grupo que consiste de compostos de amônio quaternário, como compostos metacrilamidoalquiltrialquilamônio quaternários, compostos dialildialquilamônio quaternários, e misturas dos mesmos; compostos dialildialquilamônio quaternários, aminoalquil ésteres de ácido metacrílico, tais como, 2-(dimetilamino)etil metacrilato, 2-(dimetilamino)etil acrilato, e 3- dimetilamino propil e seus sais; cloreto de metacrilamido alquiltrialquil- amônio quaternizados ou não quaternizados ou sulfato de um acrilato ou acrilamida correspondente, quaternizado ou não; cloreto de trialquilamônio alquil alquilacrilato quaternizado ou não quaternizado, ou um acrilato ou acrilamida correspondente; e cloreto de dialquildialil amônio. Por exemplo, sem limitação, polímeros constituídos por 5% a 60% em peso de fosfoetilmetacrilamida e 40% a 95% em peso de ácido metacrílico, que têm um peso molecular na faixa de 1000 a 100.000, seriam inibidores excelentes de incrustação e corrosão para aplicações de tratamento de água e de campos de petróleo, onde as temperaturas são tão elevadas quanto 250 °C, ou mesmo maiores, e pressões que atingem a 10.000 psi (i.e., em torno de 68,9 MPa), ou mesmo maiores.

As composições poliméricas úteis no método da presente invenção poderão ser produzidas utilizando-se qualquer método de polimerização, incluindo, por exemplo, polimerização em solução, polimerização a granel, polimerização em fase heterogênea (incluindo, por exemplo, polimerização em emulsão, polimerização em suspensão, polimerização por dispersão, e polimerização de emulsão reversa), e combinações dos mesmos. Independentemente^ poderia ser utilizado qualquer tipo de reação de polimerização, incluindo, por exemplo, polimerização de radical livre.

Quando é utilizada a polimerização em emulsão, o solvente poderá ser um solvente aquoso (i.e., o solvente é 75% ou mais de água, por peso, com base no peso do solvente) ou um solvente orgânico (i.e., um solvente que não é aquoso). Alguns solventes adequados contêm, por exemplo, uma mistura de água e até 60% em peso, com base na mistura, de um ou mais solventes contendo OH, os quais podem ser escolhidos do grupo que consiste de: alcanóis C1-C4; alquileno glicóis C2-C10, nos quais a cadeia alquileno poderá ser interrompida por um ou mais átomos de oxigênio não adjacentes; monoéteres ou os alquileno glicóis C2-C10 com alcanóis C1-C4; e misturas dos mesmos.

Exemplos de solventes adequados contendo OH são metanol, etanol, isopropanol, n-butanol, etileno glicol, dietileno glicol metil diglicol, dipropileno glicol, butil glicol, butil diglicol, trietileno glicol, os metil éteres dos referidos glicóis e também oligômeros de óxido de etileno contendo quatro a seis unidades de óxido de etileno, oligômeros de óxido de propileno contendo três a seis unidades de óxido de propileno e também co-oligômeros de polietileno glicol- polipropileno glicol. Independentemente, um solvente que contém água poderá opcionalmente conter ainda um ou mais solventes miscíveis com água, tais como, por exemplo, acetona, metil etil cetona, tetra- hidrofuran, dioxano, N-metil pirrolidona, dimetilformamida, etc.

Em algumas realizações, é feito pelo menos um copolímero através da polimerização de radical livre em solução. Em algumas de tais realizações, é feito pelo menos um copolímero através de polimerização de solução de radical livre em um solvente aquoso.

Tipicamente, a polimerização acontece em um vaso de reação. Considera-se que parte ou todo o monômero é adicionado no vaso de reação enquanto ocorre a polimerização. Por exemplo, poderá ser adicionado um iniciador no vaso de reação antes do monômero, e as condições do vaso de reação (por exemplo, temperatura, radiação, presença de espécies reativas, etc) poderão ser ajustadas de forma que o iniciador gere um ou mais radicais livres antes da adição do monômero. Como outro exemplo, o iniciador poderá ser adicionado simultaneamente com todos ou com uma porção de um ou mais monômeros. E também considerado que o iniciador poderá ser adicionado tanto antes do monômero como também simultaneamente com um ou mais monômeros.

Em algumas realizações, o processo para a preparação do polímero de acordo com a presente invenção envolve a formação de um copolímero que utiliza uma ou mais reações de polimerização de radical livre. Entre essas realizações, algumas envolvem o uso de um ou mais iniciadores. Um iniciador é uma molécula ou mistura de moléculas que, sob certas condições, produz pelo menos um radical livre capaz de iniciar uma reação de polimerização por radical livre. Alguns iniciadores ("iniciadores térmicos") produzem esses radicais através da decomposição, quando expostos a uma temperatura suficientemente elevada. Alguns iniciadores produzem tais radicais quando certas moléculas são misturadas para provocar uma reação química que resulta pelo menos em um radical livre (como por exemplo, algumas combinações conhecidas como iniciadores "redox", que contêm pelo menos um agente oxidante e pelo menos um agente redutor). Alguns iniciadores ("foto-iniciadores") produzem radicais quando expostos à radiação, como por exemplo, luz ultra-violeta ou feixe de elétrons. Também são considerados iniciadores que podem ser expostos a altas temperaturas simultaneamente com a presença pelo menos de um agente redutor, e tais iniciadores poderão produzir radicais livres através de decomposição térmica, através de reação de oxidação-redução, ou por uma combinação das mesmas. Adicionalmente, o processo poderá, opcionalmente, envolver o uso de metais de transição, tais como ferro ou cobre, que podem agir como catalisadores de polimerização.

Exemplos de foto-iniciadores adequados são as azobis- isobutironitrila, benzofenona, acetofenona, benzoil éter, benzil dialquil cetonas e derivados dos mesmos.

Dos iniciadores térmicos adequados, alguns têm uma temperatura de decomposição de 20°C ou maior; ou 50°C ou maior. Independentemente, alguns têm uma temperatura de decomposição de 180°C ou menor; ou 90°C ou menor. Exemplos de iniciadores térmicos adequados são peroxo-compostos inorgânicos, tais como peroxodisulfatos (peroxo- disulfato de amônio e sódio), peroxosulfatos, percarbonatos e peróxido de hidrogênio; compostos peroxo-orgânicos, tais como o diacetil peróxido, di- terc-butil peróxido, diamil peróxido, dioctanoil peróxido, didecanoil peróxido, dilauroil peróxido, dibenzoil peróxido, bis(o-tolil) peróxido, succinil peróxido, terc-butil peracetato, ter-butil permaleato, terc-butil perisobutirato, terc-butil perbenzoato, terc-butil peróxido, terc-butil hidroperóxido, cumeno hidroperóxido, terc-butil peroxi-2-etilexanoato e diisopropil peroxidicarbamato; compostos azo, tais como 2,2'-azobisisobutironitrila, 2,2'- azobis(2-metilbutironitríla), 2,2'-azobis(2-metilpropionamidina)-diidrocloreto, e azobis(2-amidopropano) diidrocloreto.

Em algumas realizações, os iniciadores térmicos opcionalmente podem ser usados em combinação com compostos redutores. Exemplos de tais compostos redutores são compostos contendo fósforo, tais como ácido fosforoso, hipofosfitos e fosfinatos; compostos contendo enxofre, tais como bisulfito de sódio, sulfito de sódio, metabisulfito de sódio, formaldeído sulfoxilato de sódio; e hidrazina. Considera-se que estes compostos redutores, em alguns casos, também funcionam como reguladores de cadeia.

Um grupo de iniciadores adequados é o grupo de persulfatos, incluindo, por exemplo, persulfato de sódio. Em algumas realizações, um ou mais persulfatos são utilizados na presença de um ou mais agentes redutores, incluindo, por exemplo, íons metálicos (tais como, por exemplo, íon ferroso), e íons contendo enxofre (como por exemplo, S203(=), HS03(-), S03(=), S205(=), e misturas dos mesmos), e misturas dos mesmos.

Quando é utilizado um iniciador, a quantidade de todos os iniciadores usados, como percentagem por peso com base no peso total de todos os monômeros usados, é de 0,01% ou mais; ou 0,03% ou mais; ou 0,1% ou mais; ou 0,3% ou mais. Independentemente, quando é usado um iniciador, a proporção por peso entre todos os iniciadores usados e o peso total de todos os monômeros usados é 7% ou menos; ou 3% ou menos; ou 1% ou menos.

Quando é utilizado um iniciador, ele poderia ser adicionado de qualquer forma, a qualquer tempo durante o processo. Por exemplo, parte ou todo o iniciador poderia ser adicionado no vaso de reação ao mesmo tempo que um ou mais dos monômeros que são adicionados no vaso de reação. Em algumas realizações, o iniciador é adicionado com uma vazão constante de adição, por exemplo, em duas ou mais etapas, onde cada etapa usa uma vazão de adição maior do que a etapa anterior. Em algumas realizações, a vazão de adição do iniciador aumenta e então é reduzida.

O processo para a preparação de polímeros de acordo com a presente invenção também envolve o uso de um regulador de cadeia. Um regulador de cadeia é um composto que atua para limitar o comprimento de uma cadeia polimérica que cresce. Alguns reguladores de cadeia adequados são, por exemplo, compostos de enxofre, tais como mercapto etanol, 2-etilexil tioglicolato, ácido tioglicólico, e dodecil-mercaptan. Outros reguladores de cadeia adequados são os compostos redutores mencionados aqui acima. Em algumas realizações, o regulador de cadeia inclui o metabisulfito de sódio. Em algumas realizações, a quantidade de regulador de cadeia, como percentagem por peso, com base no peso total de todos os monômeros usados, é 0,5% ou mais; ou 1% ou mais; ou 2% ou mais; ou 4% ou mais. Independentemente, em algumas realizações, a quantidade de regulador de cadeia, como percentagem por peso com base no peso total de todos os monômeros usados, é 15% ou menos; ou 10% ou menos; ou 5% ou menos. Em algumas realizações, as quantidades de iniciador maiores do que a quantidade necessária para iniciar a polimerização podem agir como um regulador de cadeia.

Outros reguladores de cadeia adequados são, por exemplo, os compostos contendo OH descritos aqui acima como adequados para uso em uma mistura com água para formar um solvente. Considera-se que, em algumas realizações, o regulador de cadeia é um componente do solvente e portanto o regulador de cadeia poderia estar presente em quantidades maiores do que 15% em peso, com base no peso total de todos os monômeros usados.

O regulador de cadeia pode ser adicionado no vaso de reação de qualquer forma. Em algumas realizações, o regulador de cadeia é adicionado no vaso de reação com uma vazão de adição constante. Em algumas realizações, o regulador de cadeia é adicionado no vaso de reação com uma vazão de adição que aumenta ou é reduzida ou uma combinação das mesmas.

Para cada ingrediente que é adicionado no vaso de reação, aquele ingrediente deve ser adicionado na forma pura. Alternativamente, um ingrediente que é adicionado no vaso de reação poderá ser adicionado na forma de uma solução em um solvente, na forma de uma mistura com um ou mais outros ingredientes, ou como uma combinação dos mesmos (i.e., como uma mistura com um ou mais outros ingredientes, onde aquela mistura é dissolvida em um solvente). A forma pela qual qualquer ingrediente é adicionado no vaso de reação poderá ser escolhida, independentemente da forma pela qual qualquer outro ingrediente é adicionado no vaso de reação.

Dependendo da aplicação específica, de acordo com o método da presente invenção, uma quantidade efetiva da composição polimérica, constituída pelas unidades polimerizadas derivadas de monômeros de amida contendo fósforo, é adequadamente 1 a 10.000 partes por milhão (ppm), como por exemplo, 1 a 1.000 ppm, ou mesmo 1 a 100 ppm.

Por exemplo, em uma realização do método da presente invenção, o sistema aquoso é constituído por uma caldeira supercrítica na qual tende a ocorrer incrustação/corrosão por óxido de ferro. Água muito pura é utilizada em tais caldeiras, para atingir até 100 ciclos de concentração. O total de sólidos dissolvidos de água de reposição, que é usada para suplementar o condensado retornado e usualmente é água natural, no seu estado bruto ou é tratada por algum processo antes do uso, usualmente está na faixa de 20 partes por bilhão (ppb). Assim sendo, a fonte principal de incrustação é o ferro de produtos de corrosão. Em tal aplicação, os inibidores/dispersantes poliméricos são utilizados para a prevenção de incrustação/corrosão. A composição polimérica para tal aplicação seria constituída pelo menos por a) 50% a 80% em peso, de um composto de amida contendo fósforo, como o ácido 2- metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, e c) 20% a 50%, por peso, de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais do mesmo, tais como o ácido metacrílico, com base no peso total da composição polimérica, e que iriam inibir a corrosão e/ou incrustação de óxido de ferro no tratamento de água da caldeira. Um exemplo de uma composição polimérica efetiva para esta aplicação seria um copolímero contendo 80% de ácido 2-metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, e 20% de ácido metacrílico e sais do mesmo.

Em outra realização, o sistema aquoso é parte das operações do campo de petróleo, onde tende a ser formado óxido/ sulfeto de ferro e ocorre corrosão. A presença de H2S no óleo e a produção de gás, acompanhada por água, geralmente resulta em corrosão, com a formação de várias formas de incrustações de óxido e sulfeto de ferro. A composição polimérica que pode controlar especificamente tais incrustações seria constituída pelo menos por a) 10% a 30% em peso, de um composto de amida contendo fósforo, como o ácido 2-metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, c) 50% a 80% em peso, de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais do mesmo, tais como o ácido metacrílico, e f) 5% a 20% em peso de um ou mais monômeros não iônicos monoetilenicamente insaturados, tais como acrilato de etila, com base no peso total da composição polimérica, e que iriam inibir a formação de incrustação no sistema aquoso das operações do campo de petróleo. Um exemplo de uma composição polimérica efetiva para esta aplicação seria um copolímero contendo 20% de ácido 2-metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, 70% de ácido metacrílico e sais do mesmo, e 10% de acrilato de etila.

Em uma outra realização, o sistema aquoso é parte das operações de campo de petróleo, onde estão sendo usados fluidos de complementação de salmoura com alto teor de cálcio e, portanto, tendem a se formar incrustações com base em cálcio. Os fluidos de complementação usualmente são salmouras de cloreto/brometo/formiato de cálcio projetadas para atingirem uma densidade e características adequados para selar ou tampar temporariamente a face da formação de produção no furo do poço de forma que durante as operações de complementação de trabalho, os fluidos e sólidos no fluido não são perdidos na formação produtora. Quando este fluido entra em contato com a água da formação que já está presente no subsolo, usualmente é formada uma incrustação do tipo carbonato/sulfato. Devido à concentração muito elevada de cálcio, a maioria dos inibidores não são funcionais em tais condições. No entanto, uma composição polimérica que poderia funcionar em tais condições seria composta pelo menos por a) 5% a 40% em peso de composto de amida contendo fósforo, como o ácido 2- metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, c) 10% a 50% em peso de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais do mesmo, tais como o ácido metacrílico, e e) 50% a 90% em peso de ácido forte sulfonado ou sais do mesmo, tais como o ácido 2-acrilamido-2-metil-l- propano sulfônico (AMPS), com base no peso total da composição polimérica, e inibiria a formação de incrustação nos fluidos de complementação que estão sendo utilizados em tais operações de campo de petróleo. Um exemplo de uma composição polimérica efetiva para esta aplicação seria um copolímero contendo 15% de ácido 2-metacrilamido metilfosfórico ou sais do mesmo, 10% de ácido metacrílico ou sais do mesmo e 75% de AMPS ou sais do mesmo.

Ainda em outra realização, o sistema aquoso poderá ser envolvido em qualquer dos seguintes ambientes, que poderão ou não estar em condições de temperatura e pressão elevadas: torres de resfriamento com tratamento de água, caldeiras com tratamento de água, operações de campo de petróleo, e combinações dos mesmos, onde existe uma tendência para a formação de incrustação e ocorre corrosão. Por exemplo, tubulações de aço em torres de resfriamento tendem a ser corroídas em ambientes aquosos, devido aos processos eletroquímicos. Em tal ambiente, são utilizados inibidores de corrosão inorgânicos (fosfato, zinco, etc) ou orgânicos (fosfonato). No entanto, recentemente tem havido limitações em relação ao seu uso, devido a regulamentos ambientais. Como um substituto, poderia ser usado um inibidor de corrosão polimérico orgânico, por exemplo, sem limitação, um polímero constituído pelo menos por a) 10% a 30% em peso, de composto de amida contendo fósforo, como o ácido 2-metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, e c) 70% a 90% por peso, de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais dos mesmos, tais como o ácido metacrílico. Um exemplo de uma composição polimérica efetiva para esta aplicação seria um copolímero contendo 30% de ácido 2- metacrilamido etil fosfórico ou sais do mesmo, e 70% de ácido metacrílico ou sais do mesmo.

Ainda em outra realização, o sistema, aquoso orgânico é parte das operações de campo de petróleo, onde a lama de perfuração está sendo utilizada e, portanto, é requerida a dispersão de particulados. Por exemplo, as lamas de perfuração aquosas são utilizadas enquanto se perfura os poços de petróleo como um lubrificante, assim como um depósito de calor. Tais lamas, com freqüência, são misturas de fluidos líquidos e gasosos e sólidos, que requerem um dispersante adequado para a estabilização da composição homogênea. Uma composição polimérica de acordo com a presente invenção poderá agir como um dispersante efetivo para tal aplicação e seria constituída pelo menos por a) 1% a 50% por peso, de um composto de amida contendo fósforo, como o ácido 2-metacrilamido etil fosfórico e sais do mesmo, c) 40% a 99%, por peso, de um ácido monocarboxilico monoetilenicamente insaturado e sais do mesmo, como o ácido metacrílico, e opcionalmente e) 10% a 50% em peso, de um monômero ácido forte sulfonado e sais do mesmo, tais como AMPS, com base no peso total da composição polimérica, e estabilizariam essas lamas. Ficará entendido que as realizações da presente invenção descritas aqui acima são meramente exemplos e que uma pessoa adestrada na arte poderá fazer variações e modificações sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Todas essas variações e modificações se destinam a ser incluídas no escopo da presente invenção.

Claims

1. Método para inibir a corrosão de metal em contato com um sistema aquoso e/ou a inibição da formação de incrustação no sistema aquoso, o referido método caracterizado pelo fato de ser constituído pela adição no sistema aquoso de uma quantidade efetiva de uma composição polimérica, caracterizada pelo fato de ser constituída por unidades polimerizadas e derivadas de: a) 1% a 100% em peso, de um monômero de amida contendo fósforo, tendo a fórmula geral: <formula>formula see original document page 27</formula> onde X1 e X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4 , cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila e combinações dos mesmos; e R5 está ausente, ou R5 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos; ou R5 e -RóO-, onde R6 está ausente ou, quando ele está presente, ele é um grupo alquila C1-C20 linear ou ramificado, grupos arila, resíduo de óxido de etileno, resíduo de óxido de propileno, ou combinações dos mesmos. onde a percentagem por peso é baseada no peso total da referida composição polimérica, e as percentagens por peso a de todos os componentes totaliza 100%, e onde a referida composição polimérica tem um peso molecular médio pesado entre 1000 e 200.000 g/mol.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do sistema aquoso ter uma temperatura de até 250°C, uma pressão de até 10.000 libras por polegada quadrada (i.e., 68,9 MPa), ou ambos.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido sistema aquoso ser parte de, derivado de, ou constituir operações de campo de petróleo.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido composto de monômero de amida contendo fósforo ser constituído por um monômero de amida fosfonada tendo a seguinte fórmula geral: <formula>formula see original document page 28</formula> onde X1 e X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; Χχ e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4, cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila e combinações dos mesmos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido composto de monômero de amida contendo fósforo ter a seguinte fórmula geral: <formula>formula see original document page 28</formula> onde X1 e X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4, cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila e combinações dos mesmos; e R6 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, ou resíduo de óxido de etileno, ou resíduo de óX1do de propileno, ou combinações dos mesmos.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do composto de monômero de amida contendo fósforo ser constituído por um ácido metacrilamida fosfônico, ou sal do mesmo, tendo a seguinte fórmula geral: <formula>formula see original document page 29</formula> onde X1 e X2 cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila, grupos contendo nitrogênio, ou íons metálicos; X1 e X2 em conjunto podem ser um átomo de metal multivalente, ou X1 e X2 poderão ser ligados para formarem uma estrutura cíclica; R1, R2, R3, R4, cada um deles, individualmente, é hidrogênio, grupos alquila C1-C4 lineares ou ramificados, grupos arila e combinações dos mesmos; e R5 é um grupo alquila C1-C2O linear ou ramificado, grupos arila, ou combinações dos mesmos.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da referida composição polimérica ser ainda composta por: b) 0% a 50% em peso de um monômero de diéster de amida contendo fósforo; c) 0% a 99% em peso de um ou mais ácidos monocarboxilicos monoetilenicamente insaturados e sais dos mesmos; d) 0% a 90% em peso de um ou mais ácidos dicarboxílicos monoetilenicamente insaturados e sais e anidridos dos mesmos; e) 0% a 90% em peso de um ou mais monômeros de ácido forte sulfonado e sais dos mesmos; f) 0% a 90% por peso de um ou mais monômeros fosfonatos diferentes de amida. g) 0% a 75% em peso de um ou mais monômeros não iônicos monoetilenicamente insaturados, e h) 0% a 50% em peso de um ou mais monômeros catiônicos insaturados.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da composição polimérica ter um peso molecular médio pesado entre 1.000 e 40.000 g/mol.

9. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do referido monômero de amida contendo fósforo ser constituído por fosfoetil metacrilamida monoéster.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da quantidade efetiva da referida composição polimérica ser de 1 a -10.000 partes por milhão.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema aquoso é constituído pela caldeira para tratamento de água, e onde a referida composição polimérica inibe a incrustação e/ou corrosão por óxido de ferro e/ou a dispersão de particulados e é caracterizada pelo fato de ser constituída por: a) 50% a 80% em peso de ácido 2-metacrilamido etil fosfórico ou o seu sal; e c) 20% a 50%, por peso, de um ou mais ácidos metacrílicos ou seu sal.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema aquoso é parte das operações de campo de petróleo, e onde a referida composição polimérica inibe a formação de precipitado de sulfeto e é caracterizada pelo fato de ser constituída por: a) 10% a 30% em peso de ácido metacrilamido metil fosfórico ou o seu sal; c) 50% a 80% em peso, de um ou mais ácidos metacrílicos ou o seu sal; e g) 5% a 20% em peso de acrilato de etila.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema aquoso é constituído por fluidos de complementação de salmoura com alto teor de cálcio que são utilizados em operações de campo de petróleo, e onde a referida composição polimérica inibe a formação de incrustação e é caracterizada pelo fato de ser constituída por: a) 5% a 40% em peso de ácido 2-metacrilamido metil fosfórico ou o seu sal; c) 10% a 50% em peso de um ou mais ácidos metacrílicos ou os seus sais; e e) 50% a 90% em peso de um ácido 2-acrilamido-2-metil-l- propanosulfônico ou seu sal.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema aquoso é envolvido em operações escolhidas do grupo que consiste de: torres de resfriamento para tratamento de água, caldeira para tratamento de águas, operações de campo de petróleo, e onde a referida composição polimérica inibe a corrosão e a formação de incrustação e é caracterizada pelo fato de ser constituída por: a) 10% a 30% em peso de ácido 2-metacrilamido etil fosfórico ou o seu sal; e c) 70% a 90% em peso de um ou mais ácidos metacrílicos ou os seus sais.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido sistema aquoso é parte de operações de campo de petróleo envolvendo a lama de perfuração aquosa, que é composta por argila, e onde a referida composição polimérica dispersa a argila na lama de perfuração aquosa e compreende pelo menos: a) 1% a 50% em peso de um ácido 2-metacrilamido metil fosfórico ou o seu sal; c) 40% a 99% em peso de ácido metacrílico ou o seu sal; e opcionalmente, e) 10% a 50% em peso de ácido 2-acrilamido-2-metil-l- propanosulfônico ou o seu sal.