CN113201319A

CN113201319A - 用于表面保护的化学产品

Info

Publication number: CN113201319A
Application number: CN202110508123.6A
Authority: CN
Inventors: C·查; J·比特格
Original assignee: Hexion Inc
Current assignee: Hexion Inc
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2021-08-03
Also published as: EP3440060A1; CN108473440A; CN113234428A; EP3440060A4

Abstract

本公开的一些措施在金属组件与含烃流体接触，即发生积垢的环境前利用钝化作为处理来防止、减少或至少减慢设备积垢。例如，一种措施包括利用本公开的组合物和化合物钝化SAGD工艺或系统中的换热器的方法。在组件首次包含于在线系统之前或将系统下线进行维护后，可将所述组合物施加到组件。所述组合物可用于处理金属设备表面，例如，通过使它们与本文所述的组合物的悬液或溶液接触，然后使系统在线。所述方法可进一步包括处理所述工艺流体，例如，通过将本文所述的组合物注射或分所述组合物批处理进入所述工艺流体。

Description

用于表面保护的化学产品

本申请是申请号为201680076238.X的分案申请。

相关申请数据

本申请要求于2016年11月20日提交的美国临时申请No.62/258,023的权益，并且要求于2016年11月30日提交的美国临时申请No.62/260,777的权益，其中所述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文所述的措施总体涉及用于保护表面的方法和组合物，更具体来说涉及用于在产油和水处理工艺中保护金属表面、粘土表面或以上两者的方法和组合物。

背景技术

在油回收系统，比如蒸汽辅助的重力排放(SAGD)中，金属组件经常暴露于包括烃的物质，因此引起该组件积垢。作为具体实例，在SAGD工艺中，将热蒸汽通过顶部注射井引入地下。顶部井下降到地表下的深层(例如，进入油砂)，然后水平扩展以提供蒸汽来加热含油材料至它可以流动(例如，通过重力向下)至底部生产井的温度。然后将油和蒸汽/水混合物从底部井泵送至地表，在那里含油混合物可加工以进行油回收和工艺水的再循环。

在加工含油混合物中，将水与油分离并再循环。将水部分地再循环以最小化环境冲击和部分地保存资源。分离工艺包括使用金属换热器以冷却含油混合物和从其它工艺材料分离油。从油分离的一部分水然后再循环(再循环工艺水)。

遇到工艺水的组件被形成在组件表面上的烃膜积垢。这种积垢的一个常见实例是在SAGD工艺中与衍生自生产井的含油混合物(例如，SAGD工艺水)接触的组件(例如，换热器)积垢。常规实践包括使系统下线，清洁换热器，之后将系统上线。目前的实践是大约每两周清洁SAGD系统中的换热器。这是耗时的、劳动力密集的和高成本的。

换热器积垢的另一实例是在原油精炼工艺中。除了引起在SAGD中换热器积垢比如沉积沥青烯，沉积无机微粒，精炼工艺中采用的较高的温度还导致结焦、聚合等等。

期望如果可创造出方法和/或组合物用于保护表面，和更具体来说用于在产油和精炼、和水处理工艺中保护金属表面，粘土表面或以上两者的方法和组合物。

发明概述

本文所述的措施总体涉及用于保护表面的方法和组合物，和更具体来说涉及在产油和水处理工艺中用于保护金属表面、粘土表面或以上两者的方法和组合物。在一种措施中，提供了一种组合物。所述组合物包含选自以下化合物(I-VI)和任选的其盐及异构体的至少一种化合物：

其中对于化合物(I)，R₁选自-OH和-NH₂，R₂选自-H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-SO₃ ^-，-CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-，和-CH₂CH₂C(O)OH，和R₃、R₄和R₅各自独立地选自-H，直链或支链C₁-C₁₉烷基基团；

其中对于化合物(II)，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃、R₄、R₅和R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基，和R₉和R₁₀各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，-NHR₁，-NHR₂，-NHC(O)R₁，和-NHC(O)R₂；

其中对于化合物(III)，R₉选自-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₁，和-OC(O)R₂，R₁₀选自-NHR₂，-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₂，-OR₁，和-OC(O)R₁，R₁、R₂、R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基；和

对于化合物(IV)，X和Y独立地为烷基氨基基团(-R₁₁NH-)，烷基酰胺基基团(-R₁₁NHC(O)-)，烷基醚基团(-R₁₁O-)，烷基酯基团(-R₁₁C(O)O-)，或亚甲基基团，其中R₁₁为C₁-C₄烷基，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃、R₄、R₅、R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基，和R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，C₁-C₃₆烷基羧基，-P(OH)O₂ ^-和-SO₃ ^-；

其中对于化合物(V)，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和CH₂CH₂NHR₃，R₃选自：-H，-C(O)C(R₄R₅R₆)，-CH₂CH(OH)CH₂OC(O)C(R₄R₅R₆)，R₄、R₅和R₆各自独立地选自C₃-C₁₉，-C(O)C(CH₃)R₇，和-C(O)R₇，和R₇为C₃-C₁₉芳基烷基；以及

在再另一措施中，提供用于油回收系统中的处理金属组件的积垢的方法。所述方法包含使金属组件与前述组合物接触和使金属组件与含烃工艺流体流接触。

已经讨论的特征，功能和优点可以在各种措施中独立地实现，或者可以结合其它措施，进一步的细节可以参考以下描述和附图来看到。

附图简述

为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以参考措施来对上面简要总结的本公开的更具体的描述进行描述，其中一些措施描述在附图中。然而，应该注意的是，附图仅示出了本公开的典型措施，并且因此不被认为是对其范围的限制，因为本公开可以承认其它同样有效的措施。

图1为采用根据本公开的一种措施的组合物的蒸汽辅助的油回收的生产系统的示意图；

图2为用于测试根据本公开的一种措施的组合物的实验测试设定的示意图；

图3为作为含化合物No.(I-I)的组合物的抗积垢浓度关系记录的物质沉积的作图；以及

图4为作为含化合物No.(V-B)的组合物的抗积垢浓度关系记录的物质沉积的作图。

为了便于理解，尽可能使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。此外，一种措施的要素可以有利地适用于本文所述的其它措施。

发明详述

以下公开描述了用于在产油和水处理工艺中保护金属表面、粘土表面或以上两者的工艺和组合物。某些细节在以下说明和图1-4中给出以提供对本公开的各种措施的完整理解。描述经常与保护金属表面、粘土表面或以上两者相关的已知的组合物、方法和系统的其它细节在以下公开中给出以避免不必要的对各种措施的说明的误解。

本文所述的许多细节、组件和其他特征仅仅是特定措施的说明。因此，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，其它措施可以具有其他细节、组件和特征。此外，本公开的进一步措施可以在没有若干下述细节的情况下实践。

如本文中使用的，以下术语具有下文所述的含义，除非另有说明或从其使用的上下文中是清楚的。

当介绍本公开或其示例的方面或措施的要素时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个要素。

术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着除了列出的要素之外还可以有其他要素。

术语“取代基”、“基”、“基团”、“部分”和“片段”可互换使用。

术语“羟基(hydroxyl)”和“羟基(hydroxy)”可互换使用。

如果取代基被描述为“任选地取代”，则该取代基可(1)没有取代或(2)在能取代的位置上取代。如果能取代的位置没有取代，缺省的取代基是H。

取代基中碳原子的数量可以由前缀“C_A-B”表示，其中A是取代基中碳原子的最小数量，B是取代基中碳原子的最大数量。

符号“H”表示单一氢原子并可与符号“-H”互换使用。“H”可连接到例如氧原子以形成“羟基”基(-OH)，或两个“H”原子可连接到碳原子以形成“亚甲基”(-CH₂-)基。

术语“烷基”涵盖含1-约24个碳原子的直链或支链无环烷基。在一些实施方案中，烷基为C_1-24烷基，C_1-20烷基，C_1-18烷基C_1-10烷基，C_1-6烷基或C_1-3烷基基。烷基的实例包括，但不限于，甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，叔丁基，仲丁基，戊-3-基

等。

术语“氨基烷基”涵盖通过烷基连接到母体分子骨架的氨基(例如，NH₂-烷基-骨架)。

术语“烷基羧基”涵盖COOR基团，其中R为烷基或取代的烷基。

术语“芳基”是指任何单环、二环或三环环碳基，其中至少一个环是芳香族的。芳族基可稠合至非芳族环烷基或杂环基。芳基的实例包括苯基和萘基。

术语“芳基烷基”涵盖通过烷基连接到母体分子骨架的芳基。的实例芳基烷基包括苄基，二苯基甲基，三苯基甲基，苯基乙基和二苯基乙基。术语“苄基”和“苯基甲基”可互换使用。

本文所有百分比，优选量或测量值，范围和端点是包含性的，即“小于约10”，包括约10。因此，“至少”等于“大于或等于”，并且因此“至多”等于“小于或等于”。这里的数字没有超过陈述的精确度。因此，“105”包括从104.5到105.49。此外，所有列表均包含列表中两个或更多成员的组合。从被描述为“至少”、“大于”、“大于或等于”或类似地的参数至被描述为“至多”、“最多”、“小于”、“小于或等于”或类似地的参数的所有范围是优选范围，而不管针对每个参数指示的相对优选程度如何。因此，具有有利的下限和最优选的上限的范围对于本文所述的措施的实施是优选的。除非另有说明，所有数量、比率、比例和其他测量值均以重量计。所有百分比是指重量百分比，基于根据本公开的实践的总组合物，除非另有说明。

在储存、运输、处理和加工复杂和甚至轻度腐蚀性流体比如原油方面存在若干重大风险。运输和加工的流体比如原油可以由于在管道和设备的表面上沉积复杂流体的小快而受到显著冲击，从而减少流动或干扰流体加工操作比如在换热器中的热传递。无机结垢、沥青烯和石蜡沉淀的沉积是这种表面沉积的典型实例。管道和设备的清洗、修理或更换可能会造成非常高的成本和破坏性。在更极端的情况下，这种表面沉积可能会损害资产的完整性，从而导致可能的系统故障，这可能会对任何操作的环境、健康和安全方面产生重大的负面冲击。

目前，基于酰胺和咪唑啉的腐蚀抑制剂经常用于工艺添加剂的配方以改善和保证多组分流体的流动和加工。基于磷酸酯、季胺、聚磺酸酯和各种非离子性聚合物的表面活性剂也被用作添加剂以确保流体的流动和加工。这些目前的产品在金属表面上形成保护膜或“钝化膜”。这样的保护膜防止水和其它腐蚀因素接触所述金属表面。然而，这些利用目前可获得的腐蚀抑制剂形成的保护膜经常在严苛的条件比如高温度和高流速环境中产生缺陷。目前可获得的腐蚀抑制剂还典型地需要以高浓度应用。

与重油的生产和运输有关的另一个问题是沥青烯和沥青中其它有机和无机组分在换热器和其它设备上的沉积。更具体的是加拿大艾伯塔省SAGD操作中换热器的积垢。SAGD操作中换热器的积垢非常严重，每隔一至两周就会中断操作以清洁换热器。由于中断而导致的高成本清洁操作和生产损失对SAGD操作的成本产生了显著的负面冲击。没有商业产品被报道可以有效地缓解这个问题。

处理积垢问题的常规尝试是无效的，并导致定期系统下线清理组件，例如，换热器。例如，目前的实践是大约每两周清洁SAGD系统中的换热器。

本公开的措施包括基于新型化合物的新型组合物，其克服了目前可获得的腐蚀抑制剂的前述缺陷。本公开的组合物可用于各种应用，包括，但不限于，保护或钝化金属表面、粘土表面或以上两者。本公开的组合物的典型应用，当单独使用或与其它组分配制时，包括用作抗积垢试剂，钝化试剂，页岩抑制剂，腐蚀抑制剂，在产油中的结垢抑制剂，石蜡抑制剂，水处理，和水合物抑制剂。

在本公开的一些措施中，本公开的组合物和化合物被设计成与金属表面、粘土表面或以上两者有强烈相互作用的表面活性。本公开的组合物和化合物分层(partition)并粘结到金属或粘土表面以形成对机械损伤、热溶解或以上两者具有特殊的耐受性的阻隔层或膜。这样的阻隔层有效地防止、减少或至少减慢金属或粘土表面上的沉积。该阻隔层还有效地防止、减少或至少减慢与金属或粘土表面或以上两者的化学反应。在一些措施中，表面保护是通过将所述组合物连续注射到所述工艺流体中来完成，其中所述组合物将在金属表面、粘土表面或以上两者上分层。在一些措施中，表面保护是通过分批处理所述工艺流体来完成。在一些措施中，本公开的组合物被设计为粘结到粘土表面形成斥水阻隔来保护井下地层不受侵蚀。在一些措施中，本公开的组合物在高温(例如，至多350摄氏度的温度)起作用并且在低应用浓度(例如，约100ppm或更低)有效。

本公开的一些措施在金属组件与含烃流体(即发生积垢的环境)接触前利用钝化作为处理来防止、减少或至少减缓设备积垢。例如，一种措施包括利用本公开的组合物和化合物钝化换热器(比如在SAGD工艺中的)或系统的方法。可在组件首次包含于在线系统之前或将系统下线进行维护后将所述组合物施加到组件。所述组合物可用于处理金属设备表面，例如，通过使它们与本文所述的组合物的悬液或溶液接触，然后使系统在线。所述方法可进一步包括处理所述工艺流体，例如，通过用本文所述的组合物注射或分批处理的所述组合物进入所述工艺流体。

本公开的组合物可以各种方式应用。在一个实例中，本文所述的组合物可以在操作期间以分批处理或连续地注入工艺流体来应用。

本文所述的另一措施包括，除了在将系统上线之前的处理或其替代，连续地、周期地或间歇地提供所述组合物给运行着的工艺，例如，通过将本公开的组合物引入工艺流(例如引入在线SAGD工艺流)的工艺，从而使金属表面以连续、周期或间歇的方式暴露于所述组合物。

本公开的另一措施包括将维护剂量的本公开的组合物单独地或与其它处理结合添加给工艺流体，例如，在组件或设备清洁后。包含维护剂量的本公开的组合物提供了防止在没被处理或在清洁后被处理的其它系统组件，比如管道中的腐蚀额外益处，即使积垢并不是主要的考虑。

本公开的另一措施包括在用于清洁液体的清洁产品中单独或与另外的化合物结合地利用所述组合物，该用于清洁液体机械/化学清洁工艺，可以是搅拌，泵送，超声波浴，和其它设备。

在本公开的一些措施中，本文所述的组合物用作腐蚀抑制剂，其相对于目前的商业产品具有改进的性能。

在本公开的一些措施中，本文所述的组合物在油和气生产中用作结垢抑制剂，因为它们能够降低金属的表面能，使得沉积减少。

在本公开的一些措施中，本文所述的组合物在油和气生产中用作页岩抑制剂，因为它们具有与粘土表面的强粘合力并且它们具有强斥水的疏水性尾部。

在本公开的一些措施中，本文所述的组合物用作水合物抑制剂在油和气生产中，因为它们与包合物水合物有强的粘合力并且它们的强斥水的疏水性尾部阻止水合物聚集。

本公开的组合物在低浓度下工作，例如，在连续注射操作中约1,000ppm或更低(例如，约500ppm或更低，约100ppm或更低，约75ppm或更低；约50ppm或更低；约25ppm或更低；约1ppm-约1000；约1ppm-约750；约5ppm-约750ppm；约1ppm-约500ppm；约1ppm-约100ppm；约5ppm-约75ppm；约5ppm-约50ppm；或约5ppm-约25ppm)。对于在SAGD中的抗积垢应用，化学注射的成本将抵消手动清洁和产率损失带来的更高的成本。此外，系统中的残留组合物也将有利于其它操作区域的下游工艺，比如在其余的设备和管道中的腐蚀保护和结垢抑制。

图1为采用根据本公开的措施的组合物的蒸汽辅助的油回收的示例的生产系统100的示意图。示例的生产系统100包括沸腾器进料抗积垢组合物注射器110，泵120，蒸汽发生器130，比如直流蒸汽发生器(OTSG)，注射井140，生产井150，和分离器160。虽然在示例的SAGD配置中展示，其它技术，比如周期注蒸汽、溶剂辅助SAGD或蒸汽驱动，都可采用如本文所述产生的蒸汽。注射井140可在水平方向上延伸，生产井150也可在该水平方向上延伸。

在操作中，蒸汽沿注射井140进入地层，与从蒸汽传递到地层中的油或沥青的热形成蒸汽室。油一旦被加热就变得粘性较小并具有足够的移动性，从而通过重力随蒸汽的冷凝物流动到生产井150。生产井150收集的冷凝物和油的混合物流动到地表，在那里油在分离器160中从冷凝物去除，而冷凝物可被再循环以再生另外的蒸汽来维持蒸汽注射。

被再循环的水，即使被处理过，仍含有溶解的有机化合物，据信这些有机化合物会造成在蒸汽发生器130中的积垢。例如，水中的酚类化合物和其它含氧烃可在蒸汽发生器130中的条件下偶联和/或聚合。从溶液释出的任何这些聚合的化合物都可使蒸汽发生器130积垢并可发生结焦反应，进一步造成在蒸汽发生器130中沉积。因此，抗积垢组合物注射器110将本公开的组合物加入该水中，然后再让该水进入蒸汽发生器130。

虽然本文所述的发明是参考油回收系统描述的，但本发明的组合物和工艺也可以用于其它应用，比如在油精炼系统以解决组件的积垢。

组合物：

虽然化合物结构在下文中被描述为具有优选的取代位置，但本发明还涵盖了所述化合物结构的异构体，比如具有一种或多种取代基的邻(o)、间(m)和/或对(p)位的异构体的化合物结构。

在一种措施中，所述组合物包含以下至少一种的反应产物：(a)对苯二甲酸，(b)具有结构(R₁R₂R₃)-C-COOH的新酸，其中R₁、R₂和R₃各自独立地选自直链或支链烷基基团，所述新酸可为C₅-C₂₂新酸，比如C₅-C₁₉新酸，例如，C₅-C₁₀新酸，比如R₁+R₂+R₃具有总计3-20个碳原子的C₅-C₂₂新酸，R₁+R₂+R₃具有总计3-17个碳原子的C₅-C₁₉新酸，R₁+R₂+R₃具有总计3-8个碳原子的C₅-C₁₀新酸，(c)丙烯酸，(d)二亚乙基三胺，(e)松香，(f)妥尔油脂肪酸，C₁₂-C₂₄脂肪酸，和其它脂肪酸，和(g)新酸的缩水甘油酯。在一种措施中，一种或多种C₅-C₂₂新酸的混合物，例如，C₁₀-C₁₉新酸的混合物或C₉-C₁₃新酸的混合物，可用于本文所述的C₅-C₂₂新酸。

在另一措施中，提供了组合物，其包含以下结构的化合物(I)-(VI)，其异构体，和它们的混合物的至少一种。

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(I)的结构限定的通式和任选的其盐及异构体：

在化合物(I)中，R₁选自-OH和-NH₂，R₂选自-H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-，-CH₂C(O)O^-，和-CH₂CH₂C(O)OH，和R₃，R₄，和R₅各自独立地选自-H，直链C₁-C₁₉烷基基团或支链C₁-C₁₉烷基基团。

在一些措施中，化合物(I)由以下结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(I-A)中，R₁选自-OH和-NH₂和R₂选自-H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-SO₃ ^-，-CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-和-CH₂CH₂C(O)OH。

在化合物(I-D)中，R₂选自-H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-SO₃ ^-，-CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-和-CH₂CH₂C(O)OH。

在化合物(I-E)中，R₂选自H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-SO₃ ^-，-CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-和-CH₂CH₂C(O)OH。

在一些措施中，化合物(I)的组成由以下结构和任选的其盐及异构体限定：

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(II)的结构限定的通式和任选的其盐及异构体：

在化合物(II)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(II)中，R₃，R₄，R₅，和R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(II)中，R₉和R₁₀各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，-NHR₁，-NHR₂，-NHC(O)R₁，和-NHC(O)R₂。

在一些措施中，化合物(II)由化合物(II-A)、(II-B)和(II-C)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(II-A)、(II-B)和(II-C)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(II-A)、(II-B)和(II-C)中，R₃，R₄，R₅，和R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(III)的结构限定的通式和任选的其盐及异构体：

在化合物(III)中，R₉选自-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₁，和-OC(O)R₂。在化合物(III)中，R₁₀选自-NHR₂，-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₂，-OR₁，和-OC(O)R₁。在化合物(III)中，R₁，R₂，R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(III)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(III)由化合物(III-A)、(III-B)、(III-C)、(III-D)、(III-E)和(III-F)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(III-A)，(III-B)，(III-C)，(III-D)，(III-E)，和(III-F)中，R₁，R₂，R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(III-A)，(III-B)，(III-C)，(III-D)，(III-E)，和(III-F)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(IV)的结构限定的通式和任选的其盐及异构体：

在化合物(IV)中，X和Y独立地为烷基氨基基团(-R₁₁NH-)，烷基酰胺基基团(-R₁₁NHC(O)-)，烷基醚基团(-R₁₁O-)，烷基酯基团(-R₁₁C(O)O-)，或亚甲基基团，其中R₁₁为C₁-C₄烷基(例如，CH₂，C₂H₄，C₃H₆，C₄H₈)。每个前述基团可被氨基基团，羟基基团，酯基团，和它们的组合取代。例如，合适的取代基团包括氨基烷基酯，氨基羟基烷基酯，烷氧基烷基酯，和烷氧基羟基烷基酯。在一些措施中，X和Y独立地为选自-CH₂CH₂NH-，-CH₂CH₂O-，-CH₂CH₂NHC(O)-。-CH₂CH₂OC(O)-，-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)-，-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)-，-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)-，和-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)-。

在化合物(IV)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。

在化合物(IV)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在化合物(IV)中，R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，C₁-C₃₆烷基羧基，C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团，-P(OH)O₂ ^-和-SO₃ ^-。在一些措施中，R₇和R₈各自独立地选自-CH₂C(O)O^-，-CH₂CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-和-SO₃ ^-。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-A)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-A)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-A)中，R₉和R₁₀各自独立地选自-NHR₁，-NHR₂，-NHC(O)R₁，-NHC(O)R₂，-OR₁，-OR₂，-OC(O)R₁，和-OC(O)R₂。在化合物(IV-A)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(IV-A)中，R₇和R₈各自独立地选自-CH₂C(O)O^-，-CH₂CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。

在一些措施中，化合物(IV-A)由化合物(IV-A-1)，(IV-A-2)，(IV-A-3)，(IV-A-4)，(IV-A-5)，(IV-A-6)，(IV-A-7)，(IV-A-8)，(IV-A-9)，(IV-A-10)，(IV-A-11)，和(IV-A-12)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-A-1)，(IV-A-2)，(IV-A-3)，(IV-A-4)，(IV-A-5)，(IV-A-6)，(IV-A-7)，(IV-A-8)，(IV-A-9)，(IV-A-10)，(IV-A-11)，和(IV-A-12)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基。在化合物(IV-A-1)，(IV-A-2)，(IV-A-3)，(IV-A-4)，(IV-A-5)，(IV-A-6)，(IV-A-7)，(IV-A-8)，(IV-A-9)，(IV-A-10)，(IV-A-11)，和(IV-A-12)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-B)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-B)中，R₁和R₂各自独立地选自H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基。在化合物(IV-B)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-B)中，R₉和R₁₀各自独立地选自-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂，-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂，和

在化合物(IV-B)中，R₇和R₈各自独立地选自-CH₂C(O)O^-，-CH₂CH₂C(O)O^-，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。

在一些措施中，化合物(IV-B)由化合物(IV-B-1)，(IV-B-2)，(IV-B-3)，(IV-B-4)，和(IV-B-5)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-B-1)，(IV-B-2)，(IV-B-3)，和(IV-B-4)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₀烷基，C₁-C₂₀氨基烷基，和C₁-C₂₀醇烷基。在化合物(IV-B-1)，(IV-B-2)，(IV-B-3)，(IV-B-4)，和(IV-B-5)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-C)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-C)中，R₁，R₂，R₇，和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，C₁-C₃₆烷基羧基，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。在化合物(IV-C)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-C)中，R₉和R₁₀各自独立地选自-CH₂CH₂NHR₁，-CH₂CH₂NHR₂，-CH₂CH₂NHC(O)R₁，-CH₂CH₂NHC(O)R₂，-CH₂CH₂OR₁，-CH₂CH₂OR₂，-CH₂CH₂OC(O)R₁，和-CH₂CH₂OC(O)R₂。

在一些措施中，化合物(IV-C)由化合物(IV-C-1)，(IV-C-2)，(IV-C-3)，(IV-C-4)，(IV-C-5)和(IV-C-6)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-C-1)，(IV-C-2)，(IV-C-3)，(IV-C-4)，(IV-C-5)和(IV-C-6)中，R₁，R₂，R₇，和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，C₁-C₃₆烷基羧基，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。在化合物(IV-C-1)，(IV-C-2)，(IV-C-3)，(IV-C-4)，(IV-C-5)和(IV-C-6)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-D)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-D)中，R₁，R₂，R₇，和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。在化合物(IV-D)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-D)中，R₉和R₁₀各自独立地选自-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂，-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，和-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂。

一些措施中，化合物(IV-D)由化合物(IV-D-1)和(IV-D-2)的结构限定：

在化合物(IV-D-1)和(IV-D-2)中，R₁，R₂，R₇，和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-P(OH)O₂ ^-，-SO₃ ^-和C₇-C₂₀芳基烷基比如苄基基团。在化合物(IV-D-1)和(IV-D-2)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-E)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-E)中，R₁和R₂各自独立地选自H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基。在化合物(IV-E)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-E)中，R₇和R₈各自独立地选自-CH₂CH₂NHR₁，-CH₂CH₂NHR₂，-CH₂CH₂NHC(O)R₁，-CH₂CH₂NHC(O)R₂，-CH₂CH₂OR₁，-CH₂CH₂OR₂，-CH₂CH₂OC(O)R₁，和-CH₂CH₂OC(O)R₂。

在一些措施中，化合物(IV-E)由化合物(IV-E-1)，(IV-E-2)，(IV-E-3)，(IV-E-4)，(IV-E-5)和(IV-E-6)的结构和任选的其盐及异构体限定：

在化合物(IV-E-1)，(IV-E-2)，(IV-E-3)，(IV-E-4)，(IV-E-5)和(IV-E-6)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基。在化合物(IV-E-1)，(IV-E-2)，(IV-E-3)，(IV-E-4)，(IV-E-5)和(IV-E-6)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，化合物(IV)由化合物(IV-F)的结构限定：

在化合物(IV-F)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基。在化合物(IV-F)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。在化合物(IV-F)中，R₇和R₈各自独立地选自-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，-CH₂CH₂NHCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂，-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₁，和-CH₂CH₂OCH₂CH(OH)CH₂OC(O)R₂。

在一些措施中，化合物(IV-F)由化合物(IV-F-1)和(IV-F-2)的结构限定：

在化合物(IV-F-1)和(IV-F-2)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基。在化合物(IV-F-1)和(IV-F-2)中，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基。

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(V)的结构：

在化合物(V)中，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和-CH₂CH₂NHR₃。在化合物(V)中，R₃选自：-H，-C(O)C(R₄R₅R₆)，-CH₂CH(OH)CH₂OC(O)C(R₄R₅R₆)。在化合物(V)中，R₄，R₅和R₆各自独立地选自C₃-C₁₉，-C(O)C(CH₃)R₇，和-C(O)R₇。在化合物(V)中，R₇为C₃-C₁₉芳基烷基。

在一些措施中，化合物(V)由化合物(V-A)，(V-B)，(V-C)和(V-D)的结构限定：

在一些措施中，本公开的组合物包括化合物(VI)的结构(及其异构体)：

所述组合物可进一步包含另外的添加剂以例如协助处置，改善所述组合物的溶解性，和避免操作问题比如发泡等。可用于本公开的组合物的添加剂的实例包括，但不限于，以下的至少一种：表面活性剂，酸，成膜剂，溶剂和/或冷冻点抑制剂，结垢抑制剂，润湿剂，和氧化亚烷基。

在一些措施中，所述组合物进一步包含表面活性剂。可用于本公开的组合物的合适的表面活性剂包括可用于配制抗积垢添加剂、腐蚀抑制剂、抗聚集试剂、结垢抑制剂和其它确保流动的相关应用的表面活性添加剂。合适的表面活性剂还包括稳定化乳液系统的表面活性添加剂。表面活性剂可有助于将所述组合物分散到被处理的料流中。

合适的表面活性剂包括，但不必然限于，非离子表面活性剂，阴离子表面活性剂，季铵化合物，和阳离子表面活性剂。可用于本公开的组合物的表面活性剂的实例包括，但不必然限于，烷氧基化烷基醇类及其盐和烷氧基化烷基苯酚类及其盐，烷基和芳基磺酸盐，硫酸盐类，磷酸盐类，羧酸盐类，聚氧烷基二醇类，脂肪醇类，聚氧乙二醇山梨糖醇烷基酯，山梨糖醇烷基酯，聚山梨酯，葡萄糖苷，妥尔油，二聚体/三聚体酸，马来酸化的妥尔油脂肪酸的产品，二乙二醇酯和它们的盐等，和它们的组合。其它合适的表面活性剂包括，但不必然限于，季胺化合物，季铵化合物，胺氧化物表面活性剂，基于有机硅的表面活性剂等。这些表面活性剂可以是离子型的，比如阳离子表面活性剂比如季烷基胺或盐，比如四丁基乙酸铵，四丁基溴化铵，四丁基硝酸铵等；阴离子表面活性剂比如月桂基硫酸钠，月桂基醚硫酸钠或十二烷基苯磺酸；或非离子表面活性剂比如基于环氧乙烷和环氧丙烷的聚合物或共聚物和基于底物比如烷基苯酚的烷氧基化物或基于烷基苯酚的树脂，多胺，壬基苯酚乙氧基化物，其它多元醇，或它们的混合物。示例的基于季铵的表面活性剂包括烷基二甲基苄基氯化铵，二烷基二甲基氯化铵，二癸基二甲基氯化铵，烷基二甲基乙基苄基氯化铵，或它们的混合物。表面活性剂系列还可以包括来自两性类的成员，比如胺氧化物、甜菜碱等。可用于本公开的组合物的市售的表面活性剂的实例包括TERGITOL^TM NP-9表面活性剂，TERGITOL^TM NP-10表面活性剂，TERGITOL^TM NP-15表面活性剂，

有机硅表面活性剂，

WS-5520，和

WS-5560。

至少一种表面活性剂可存在于所述组合物中的量为大于约1重量％；大于约5重量％；大于约10重量％；大于约20重量％；大于约25重量％；大于约30重量％；大于约35重量％；大于约40重量％；大于约45重量％；大于约50重量％；大于约55重量％；大于约60重量％；大于约65重量％；大于约70重量％；大于约75重量％；大于约80重量％；大于约85重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种表面活性剂可存在于所述组合物中的量为低于约90重量％；低于约85重量％；低于约80重量％；低于约75重量％；低于约70重量％；低于约65重量％；低于约60重量％；低于约55重量％；低于约50重量％；低于约45重量％；低于约40重量％；低于约35重量％；低于约30重量％；低于约25重量％；低于约20重量％；低于约15重量％；低于约10重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种表面活性剂可存在于所述组合物中的量为约1重量％-约90重量％；约30重量％-约70重量％；约40重量％-约60重量％；约45重量％-约55重量％，基于所述组合物的总重量。

在一些措施中，所述组合物进一步包含酸。合适的酸包括根据应用来改进水溶解性或油溶解性的有机酸和无机酸。合适的无机酸包括盐酸。合适的有机酸包括，但不限于，乙酸，二聚脂肪酸(通过二聚从妥尔油获得的不饱和脂肪酸制备的二羧酸)，三聚脂肪酸，邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸，偏苯三酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，四氯邻苯二甲酸，草酸，己二酸，壬二酸，癸二酸，琥珀酸，苹果酸，戊二酸，丙二酸，庚二酸，辛酸，2,2-二甲基琥珀酸，3,3-二甲基戊二酸，2,2-二甲基戊二酸，马来酸，富马酸，衣康酸，脂肪酸(亚油酸，油酸等)，或它们的混合物。

至少一种酸可以改进所述组合物的溶解性的有效量存在。至少一种酸可存在于所述组合物中的量为大于约0.001重量％；大于约0.01重量％；大于约5重量％；大于约10重量％；大于约15重量％；大于约20重量％；大于约25重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种酸可存在于所述组合物中的量为低于约30重量％；低于约25重量％；低于约20重量％；低于约15重量％；低于约10重量％；低于约5重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种酸可存在于所述组合物中的量为约5重量％-约30重量％；约10重量％-约25重量％；约15重量％-约20重量％，基于所述组合物的总重量。

在一些措施中，所述组合物进一步包含溶剂和/或冷冻点抑制剂。合适的溶剂包括将降低所述组合物的冰冻点的溶剂。可用于本公开的组合物的合适的溶剂包括，但不必然限于，甲酰胺，碳酸丙二酯，四氢呋喃，醇类，二醇类，甲醇，异丙醇，乙醇，丙酮，甲苯，二甲苯，单丁基醚，二甲氧基乙烷，二乙二肟，石脑油，非质子溶剂比如二甲基胺和N-甲基吡咯烷酮或可生物降解的或可再生的溶剂，和它们的单独的或没有水的混合物。合适的二醇类包括乙二醇和丙二醇。合适的醇类包括甲醇，乙醇，丙醇，乙二醇，丙二醇等也可以使用。可用于本公开的组合物的市售溶剂的实例包括Solvesso^TM 150Fluid和Augeo^TM SL-191。

至少一种溶剂和/或冷冻点抑制剂可存在于所述组合物中的量为大于约10重量％；大于约20重量％；大于约25重量％；大于约30重量％；大于约35重量％；大于约40重量％；大于约45重量％；大于约50重量％；大于约55重量％；大于约60重量％；大于约65重量％；大于约70重量％；大于约75重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种溶剂可存在于所述组合物中的量为低于约80重量％；低于约75重量％；低于约70重量％；低于约65重量％；低于约60重量％；低于约55重量％；低于约50重量％；低于约45重量％；低于约40重量％；低于约35重量％；低于约30重量％；低于约25重量％；低于约20重量％；低于约15重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种溶剂可存在于所述组合物中的量为约10重量％-约80重量％；约20重量％-约70重量％；约30重量％-约50重量％，基于所述组合物的总重量。

在一些措施中，所述组合物进一步包含结垢抑制剂。将结垢抑制剂加入从油田或气田产生的水以减轻在生产和水的下游加工期间存在的产生的水中的矿物质，尤其是难溶盐的沉淀。通常，产生结垢的化合物被称为结垢形成物。这些化合物包括但不限于硬物、金属、碱性物质(包括但不限于碳酸盐)、硫酸盐、二氧化硅和它们的组合。这些沉淀(结垢)导致管道、阀门、工艺设备和储油地层的积垢和堵塞。可用于本公开的组合物的合适的结垢抑制剂包括，但不必然限于，有机磷酸酯或盐，聚丙烯酸，聚马来酸，马来酸酐的水解的水溶性共聚物，聚羧酸酯或盐，膦酸酯或盐，磷酸酯或盐，磺酸酯或盐，聚磺酸酯或盐，聚羧酸酯或盐，聚炳烯酸酯或盐，和聚酰胺，联同使用聚天冬氨酸，和它们与用于抑制或延缓结垢形成化合物的沉淀的表面活性剂和乳化剂的混合物。其它合适的结垢抑制剂包括，但不必然限于，磷酸酯或盐，炔醇，脂肪酸和/或烷基取代的羧酸和酸酐，聚丙烯酸，季胺，硫-氧磷酸酯或盐，和/或聚磷酸酯或盐。

至少一种结垢抑制剂可以减轻生产期间产生的矿物质的沉淀的有效量存在。至少一种结垢抑制剂可存在于所述组合物中的量为大于约0.1重量％；大于约1重量％；大于约2重量％；大于约5重量％；大于约10重量％；大于约15重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种结垢抑制剂可存在于所述组合物中的量为低于约20重量％；低于约15重量％；低于约10重量％；低于约5重量％；低于约2重量％；低于约1重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种结垢抑制剂可存在于所述组合物中的量为约1重量％-约20重量％；约5重量％-约15重量％；约5重量％-约10重量％；约10重量％-约15重量％，基于所述组合物的总重量。

在一些措施中，所述组合物进一步包含润湿剂。本公开的组合物中合适的润湿剂包括，但不必然限于，包括二醇类，硅烷类，阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，非离子表面活性剂，和任何其它本领域已知的润湿剂。在一种措施中，润湿剂为阴离子表面活性剂，例如，二辛基磺基琥珀酸钠。

至少一种润湿剂可以降低所述组合物的表面张力的有效量存在。至少一种润湿剂可存在于所述组合物中的量为大于约0.001重量％；大于约0.01重量％；大于约0.1重量％；大于约1重量％；大于约2重量％；大于约5重量％；大于约10重量％；大于约15重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种润湿剂可存在于所述组合物中的量为低于约20重量％；低于约15重量％；低于约10重量％；低于约5重量％；低于约2重量％；低于约1重量％，相对于所述组合物的总重量。至少一种润湿剂可存在于所述组合物中的量为约0.001重量％-约20重量％；约0.01重量％-约10重量％；约0.1重量％-约1重量％，基于所述组合物的总重量。

在一些措施中，所述组合物进一步包含氧化亚烷基。例如，每种前述含伯或仲胺或羟基官能度的总体结构还可以继续与一种或多种作为无规或嵌段共聚物的氧化亚烷基分子以任何比例或配置反应以调节溶解性或优化化学性能。氧化亚烷基可选自环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)。

应理解的是，本文所述的组合物还可包括咪唑啉的酰胺中间体，特别是因为所生产的产品可含有未转化的酰胺，而转化的程度是可针对本文所述的措施的性能进行调节的变量。其它胺和脂肪酸、单酸、二酸或更高级的酸和它们的衍生物也可以用于生产本公开的根据本文所述的分子结构的化学化合物。

同样重要的是注意到，如本文所述的分子结构中所示的咪唑啉官能团可以存在于沿多亚乙基胺链上的任何位置，并不限于上述结构中所示出的位置。还可能的是，相同的两个多亚乙基胺分子之间可以存在多于一个双咪唑啉连接，或者在几个与多亚乙基胺分子的情况下甚至可以存在几个双咪唑啉连接。

应进一步理解的是，用于可检测组合物的前述组分和任何可选组合物的总量将总计为100重量％，并且如果必要的话，将调整上述范围的量以达到这样的量。在另一措施中，本文所述的方法可以使用与以上用于描述所述组合物的相同的组合物量。

在一种措施中，所述组合物包含以下至少一种的反应产物：(a)对苯二甲酸，(b)具有结构(R₁R₂R₃)-C-COOH的新酸，其中R₁，R₂和R₃各自独立地选自直链或支链烷基基团，所述新酸可为C₅-C₂₂新酸，比如C₅-C₁₉新酸，例如，C₅-C₁₀新酸，其中对于C₅-C₂₂新酸来说R₁+R₂+R₃具有总计3-20个碳原子，对于C₅-C₁₉新酸来说R₁+R₂+R₃具有总计3-17个碳原子，和对于C₅-C₁₀新酸来说R₁+R₂+R₃具有总计3-8个碳原子，(c)丙烯酸，(d)二亚乙基三胺，(e)松香，(f)妥尔油脂肪酸，C₁₂-C₂₄脂肪酸，和其它脂肪酸，和(g)新酸的缩水甘油酯。在一种措施中，一种或多种C₅-C₂₂新酸的混合物，例如，C₁₀-C₁₉新酸的混合物或C₉-C₁₃新酸的混合物，可用于本文所述的C₅-C₂₂新酸。

可用于形成本文所述的组合物的合适的新酸包括具有结构(R₁R₂R₃)-C-COOH的C₅-C₁₉新酸，其中R₁，R₂和R₃各自独立地为具有总计3-17个碳原子(例如，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16或17个碳原子)的直链或支链烷基基团。在一种措施中，R₁，R₂和R₃至少之一为甲基基团。在另一措施中，R₁，R₂和R₃至少两者为甲基基团。在另一措施中，R₁，R₂和R₃为甲基基团。可用于形成本文所述的组合物的合适的新酸包括新戊酸，新己酸，新庚酸，新壬酸，新癸酸，其异构体，和它们的组合。可用于本文所述的措施的市售的新酸的实例可以商品名Versatic^TM酸获自HEXION^TM。可用于本文所述的措施的市售的Versatic^TM酸包括Versatic^TM Acid 10和Versatic^TM Acid 5。

可用于形成本文所述的组合物的合适的新酸的缩水甘油酯具有以下结构：

其中R₁，R₂和R₃各自独立地为具有总计2-9个碳原子(例如，2，3，4，5，6，7，8或9个碳原子)的直链或支链烷基基团。在一种措施中，R₃为甲基基团，并且R₁和R₂一起具有总计7个碳原子。可用于本文所述的措施的市售的新酸缩水甘油酯的实例可以名称Cardura^TM缩水甘油酯E10P(Versatic^TM Acid 10的缩水甘油酯)获自HEXION^TM。

实施例

本文所述的措施的方面和优点通过以下实施例来进一步说明。在这些实施例中叙述的具体材料和数量以及其它条件和细节不应该用于限制本文所述的措施。所有份数和百分比均按重量计，除非另有说明。

对用于以下实施例的原料的说明。

丙烯酸，可获自Sigma-

氨基乙基乙醇胺，可获自Sigma-

Cardura^TM缩水甘油酯E10PA，Versatic^TM Acid 10的缩水甘油酯，可商购自HEXION^TM。

二亚乙基三胺，可获自Sigma-

松香-S，可获自Ingevity。

丙二醇，可获自Sigma-

对苯二甲酸，可获自Sigma-

Versatic^TM Acid 10，一种合成的高度支化C-10叔羧酸，可商购自HEXION^TM。也被称为新癸酸。

合成化合物(V-D)的工序：

将二亚乙基三胺(206.0g，2.0mol)加入配有顶部搅拌器的500ml圆底烧瓶。在缓慢搅拌下将烧瓶加热至145摄氏度。将对苯二甲酸(166.3g，1.0mol)分几份加入烧瓶，加入的速率使得不会形成大块聚集。然后将混合物加热至170-190摄氏度，并保持在该温度2-3小时，收集约35ml水。将所得中间体进一步加热至250-270摄氏度，并保持在该温度4小时。收集另外的35ml水。将反应冷却至室温以获得化合物(V-D)(295.0g，定量)。

合成化合物(V-A)的工序：

将Versatic^TM酸(32.8g，130.6mmol)加入在圆底烧瓶中的化合物(V-D)(19.6g，65.3mmol)。将混合物加热至170-190摄氏度并保持在该温度4小时。然后将反应加热至210摄氏度并保持在该温度1小时。将未反应的Versatic^TM酸、水和其它挥发性副产物蒸除，得到棕色透明液体，化合物(V-A)，其在60摄氏度凝固。傅立叶变换红外光谱(FTIR)显示羧基基团消失。

合成化合物(V-B)的工序：

将Cardura^TM E10P单体(13.0g，5.6mmol)滴加至加热到100摄氏度的圆底烧瓶中的化合物(V-D)(8.6g，2.8mmol)。直到温度升至120摄氏度才开始反应。混合物最终变均匀。使反应在130摄氏度进行1.5小时以获得呈粘稠棕色液体的化合物(V-B)。FTIR显示环氧基团消失。

合成化合物(V-C)的工序：

将S-松香(35.0g，116mmol)和化合物(V-D)(17.4g，58.0mmol)合并，并加热至130摄氏度。反应物形成淤浆，当将混合物进一步加热至190-210摄氏度时，该淤浆缓慢熔化。将反应保持在该温度3小时，或直到没有进一步的水形成，得到呈棕色液体的化合物(V-C)，其在室温凝固。

合成化合物(VI)的工序：

加入对苯二甲酸(8.3g，50mmol)加入含二亚乙基三胺(20.6g，200mmol)的圆底烧瓶。将混合物加热至140摄氏度，该混合物熔化。将另一份对苯二甲酸(8.3g，50mmol)加入烧瓶，将混合物加热至210-220摄氏度，保持在该温度2小时。收集3.5ml水后，将反应停止以获得呈黄色液体的化合物(VI)，其在室温凝固。FTIR显示羧基基团消失。

合成化合物(IV-B-5)的工序：

将化合物(V-A)(13.7g，22.5mmol)在100摄氏度溶于丙二醇(15.0g)。将溶液冷却至90摄氏度，将丙烯酸(3.25g，45.0mmol)滴加入溶液。将反应加热至100摄氏度并保持在该温度1.5小时。然后将温度升至120摄氏度，并保持在该温度1.5小时以获得呈棕色液体的化合物(IV-B-5)。FTIR表明碳-碳双键消失。

合成化合物(I-I)的工序：

步骤1：

将Versatic^TM酸(17.2g，100mmol)滴加至含二亚乙基三胺(12.4g，120mmol)的圆底烧瓶。将所得混合物加热至170-190摄氏度并保持在该温度6小时。FTIR表明羧基基团消失。将反应进一步加热至250-260摄氏度，并保持在该温度2小时，直到没有产生进一步的馏出物，以获得呈粘稠液体的Versatic^TM酸咪唑啉中间体，其在室温凝固。FTIR表明出现咪唑啉基基团。

步骤2：

将9.51g步骤1的中间体(39.8mmol)溶于80摄氏度的12g丙二醇以形成溶液。向该溶液滴加入丙烯酸(2.87g，39.8mmol)。将反应保持在80摄氏度1小时。然后将温度升至100摄氏度，并保持在100摄氏度1.5小时。将反应进一步加热至120摄氏度，并保持在120摄氏度1.5小时以获得呈暗色粘稠液体的化合物(I-I)。

合成化合物(I-J)的工序

步骤1：

将Versatic^TM酸(51.3g，300mmol)滴加至加热到80摄氏度的含AEEA(氨基乙基乙醇胺)(31.2g，300mmol)的圆底烧瓶。滴加结束后，将反应加热至210-230摄氏度3小时，收集约7ml馏出物。将反应进一步加热至275摄氏度，保持2小时，收集3ml另外的馏出物。将反应冷却至80摄氏度，滴加丙烯酸(21.6g，300mmol)。滴加结束后，将反应加热至100摄氏度，并保持在100摄氏度2小时。将反应进一步加热至120摄氏度，并保持2小时以获得呈粘稠暗色液体的化合物(I-J)。

测试方法

开发了两种测试方法并将它们用于评价实验产品对由SAGD设施获得的流体的积垢行为的影响。第一种测试方法包括不锈钢带条，该带条被部分地浸没在配有定位于带条正下方的磁力搅拌器的玻璃容器中。该玻璃容器含有从SAGD操作装置获得的固定量的工艺水。

图2为第二种测试方法的实验测试设定200的示意图。第二种测试方法类似，但是带条用通过不锈钢螺母保持就位并被置于SAGD产生的流体225中的不锈钢螺栓220上的不锈钢垫圈210代替。磁力搅拌器230位于水平垫圈的正下方，在垫圈的底部产生高剪切条件240并在垫圈的顶部产生降低的剪切速率250。九宫磁力搅拌器盘用于两种测试方法中以确保在每个测试容器中的每组实验具有相同的搅拌。化学性能通过评价与时间和化学品浓度相关的沉积的物质量来确定。

重要的是注意，这样的测试方法允许同时在低和高剪切条件下进行性能评价。除了剪切条件，所述带条还引入几种不同的表面，比如轴上的机加工螺纹以及螺母与垫圈之间的紧密间隙，所有条件都与抗积垢性能测试相关。

结果

图3显示了与含化合物(I-H)的配方的抗积垢浓度相关而记录的沉积量图。在室温在200RPM搅拌下将不锈钢带条暴露于用化合物(I-H)以逐渐增加的浓度处理的SAGD流体处理4小时的时间。数据为平均沉积量的反应，包括以下两种条件；高和低剪切。注意到在50ppm的抗积垢浓度实现了大约50％的沉积量减少。

图4显示了钙结垢测试中与含化合物(VII)的配方的抗积垢浓度相关而记录的沉积量图。结果示于表I。

表I

剂量，ppm	沉积量，mg
		25	5.2
10	5.1
		5	6.6
0	9.8

如图3和图4中所示，本公开的组合物在实验室测试中显示出在减少SAGD流体在金属表面上的沉积方面的高有效性。

虽然本文所述的措施典型地用于钝化在SAGD中的系统，但应理解，一些本文所述的措施也适用于需要钝化金属表面、粘土表面或以上两者的其它系统。

虽然前述内容涉及本公开的措施，但公开的其它和进一步措施可被开发而不会背离其基本范围，并且其基本范围是由以下权利要求确定的。

本申请涉及如下技术方案。

1.一种组合物，其包含：

选自以下化合物(I-VI)和任选的其盐及异构体的至少一种化合物：

其中对于化合物(I)，R₁选自-OH和-NH₂，R₂选自-H，C₁-C₁₈烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，-SO₃ ^-，-P(OH)O₂ ^-，-CH₂C(O)O^-，和-CH₂CH₂C(O)OH，以及R₃，R₄，和R₅各自独立地选自-H，直链或支链C₁-C₁₉烷基基团；

其中对于化合物(II)，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃，R₄，R₅，和R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基，以及R₉和R₁₀各自独立地选自-NHR₁，-NHR₂，-NHC(O)R₁，和-NHC(O)R₂；

其中对于化合物(III)，R₉选自-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₁，和-OC(O)R₂，R₁₀选自-NHR₂，-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₂，--OR₁，和-OC(O)R₁，R₁，R₂，R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基；和

对于化合物(IV)，X和Y独立地为烷基氨基基团(-R₁₁NH-)，烷基酰胺基基团(-R₁₁NHC(O)-)，烷基醚基团(-R₁₁O-)，亚甲基基团，或烷基酯基团(-R₁₁C(O)O-)，其中R₁₁为C₁-C₄烷基，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，和C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，-OH，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基，和R₇，和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，C₁-C₃₆烷基羧基，C₇-C₂₀芳基烷基，-P(OH)O₂ ^-，和-SO₃ ^-；

其中对于化合物(V)，R₁和R₂各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和-CH₂CH₂NHR₃，R₃选自：-H，-C(O)C(R₄R₅R₆)，-CH₂CH(OH)CH₂OC(O)C(R₄R₅R₆)，R₄、R₅和R₆各自独立地选自C₃-C₁₉，-C(O)C(CH₃)R₇，和-C(O)R₇，和R₇为C₃-C₁₉芳基烷基；以及

2.技术方案1所述的组合物，其中化合物(I)由以下结构和任选的其盐及异构体限定：

3.技术方案1所述的组合物，其中化合物(I)由以下结构和任选的其盐及异构体限定：

4.技术方案1所述的组合物，进一步包含：添加剂,其选自：表面活性剂，酸，成膜剂，溶剂，冷冻点抑制剂，结垢抑制剂，润湿剂，和氧化亚烷基。

5.技术方案1所述的组合物，进一步包含结垢抑制剂，其选自：磷酸酯，炔醇，脂肪酸和/或烷基取代的羧酸和酸酐，季胺，硫-氧磷酸酯和/或聚磷酸酯，和它们的组合。

6.技术方案1所述的组合物，进一步包含表面活性剂，其选自：季烷基胺，四丁基乙酸铵，四丁基溴化铵，四丁基硝酸铵，月桂基硫酸钠，月桂基醚硫酸钠，基于环氧乙烷和环氧丙烷的聚合物或共聚物，和基于底物比如烷基苯酚的烷氧基化物，或基于烷基苯酚的树脂，多胺，和它们的组合。

7.技术方案1所述的组合物，进一步包含溶剂，其选自：甲酰胺，碳酸丙二酯，四氢呋喃，醇类，二醇类，甲醇，异丙醇，乙醇，丙酮，甲苯，二甲苯，单丁基醚，二甲氧基乙烷，二乙二肟，石脑油，非质子溶剂比如二甲基胺和N-甲基吡咯烷酮，或可生物降解的或可再生的溶剂，和它们的单独的或没有水的混合物。

8.技术方案1所述的组合物，其中对于化合物(I)，R₁为-OH。

9.技术方案1所述的组合物，其中对于化合物(I)，R₁为-NH₂。

10.一种组合物，其包含以下的反应产物：

对苯二甲酸，C₅-C₁₉具有结构(R₁R₂R₃)-C-COOH的新酸，其中R₁、R₂和R₃各自独立地选自-H、具有总计3-22个碳原子的直链或支链烷基基团，丙烯酸，和二亚乙基三胺。

11.技术方案10所述的组合物，进一步包含以下至少一种的反应产物：

松香，妥尔油脂肪酸，C₁₂-C₂₄脂肪酸，和新酸的缩水甘油酯。

12.技术方案10所述的组合物，其中所述新酸具有以下结构：

(R₁R₂R₃)-C-COOH，

其中R₁、R₂和R₃各自独立地为具有总计3-20个碳原子的直链或支链烷基基团。

13.技术方案12所述的组合物，其中R₁和R₂为甲基基团。

14.技术方案13所述的组合物，其中所述结构具有总计10个碳原子。

15.处理金属组件的积垢的方法，所述方法包括：

使金属组件与技术方案1所述的组合物接触；以及

使金属组件与含烃工艺流体流接触。

16.技术方案15所述的方法，其中接触所述金属组件包括在操作期间连续地将所述组合物注入所述工艺流体流。

17.技术方案15所述的方法，其中所述金属组件为换热器。

18.技术方案15所述的方法，其中油回收系统为蒸汽辅助的油回收系统。

19.技术方案16所述的方法，其中将约1ppm-约1000ppm的所述组合物注入所述工艺流体。

20.技术方案19所述的方法，其中将约5ppm-约750ppm的所述组合物注入所述工艺流体。

Claims

1.一种组合物，包含选自以下化合物(III)和(VI)以及任选的其盐的至少一种化合物：

其中R₉选自-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₁，和-OC(O)R₂，R₁₀选自-NHR₂，-NHR₁，-NHC(O)R₂，-OR₂，--OR₁，和-OC(O)R₁，R₁，R₂，R₇和R₈各自独立地选自-H，C₁-C₂₄烷基，C₁-C₂₄氨基烷基，C₁-C₂₄醇烷基，和C₁-C₃₆烷基羧基，R₃，R₄，R₅，R₆各自独立地选自-H，C₁-C₄烷基，和C₁-C₄烷基羧基；和

2.权利要求1所述的组合物，进其一步包含添加剂,其选自：表面活性剂，酸，成膜剂，溶剂，冷冻点抑制剂，结垢抑制剂，润湿剂，和氧化亚烷基。

3.权利要求1或2所述的组合物，其进一步包含结垢抑制剂，其选自：磷酸酯，炔醇，脂肪酸和/或烷基取代的羧酸和酸酐，季胺，硫-氧磷酸酯和/或聚磷酸酯，和它们的组合。

4.权利要求1或2所述的组合物，其进一步包含表面活性剂，其选自：季烷基胺，四丁基乙酸铵，四丁基溴化铵，四丁基硝酸铵，月桂基硫酸钠，月桂基醚硫酸钠，基于环氧乙烷和环氧丙烷的聚合物或共聚物，和基于烷基苯酚的烷氧基化物，或基于烷基苯酚的树脂，多胺，和它们的组合。

5.权利要求1或2所述的组合物，其进一步包含溶剂，其选自：甲酰胺，碳酸丙二酯，四氢呋喃，醇类，二醇类，甲醇，异丙醇，乙醇，丙酮，甲苯，二甲苯，单丁基醚，二甲氧基乙烷，二乙二肟，石脑油，二甲基胺和N-甲基吡咯烷酮，可生物降解的或可再生的溶剂，和它们的单独的或没有水的混合物。

6.处理金属组件的积垢的方法，所述方法包括：

使金属组件与权利要求1-5任何一项所述的组合物接触；以及

使金属组件与含烃工艺流体流接触。

7.权利要求6所述的方法，其中接触所述金属组件包括在操作期间连续地将所述组合物注入所述工艺流体流。

8.权利要求6或7所述的方法，其中所述金属组件为换热器。

9.权利要求6或7所述的方法，其中所述金属组件包括在油回收系统中。

10.权利要求9所述的方法，其中所述油回收系统为蒸汽辅助的油回收系统。

11.权利要求6或7所述的方法，其中将1ppm-1000ppm的所述组合物注入所述工艺流体。

12.权利要求11所述的方法，其中将5ppm-750ppm的所述组合物注入所述工艺流体。