EP2382022A1 - Hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsions - Google Patents
Hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsionsInfo
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- EP2382022A1 EP2382022A1 EP09793545A EP09793545A EP2382022A1 EP 2382022 A1 EP2382022 A1 EP 2382022A1 EP 09793545 A EP09793545 A EP 09793545A EP 09793545 A EP09793545 A EP 09793545A EP 2382022 A1 EP2382022 A1 EP 2382022A1
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- C08G64/14—Aromatic polycarbonates not containing aliphatic unsaturation containing a chain-terminating or -crosslinking agent
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/04—Breaking emulsions
- B01D17/047—Breaking emulsions with separation aids
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Definitions
- Hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsions
- the invention relates to the use of hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsions.
- Crude oil usually accumulates during production as a relatively stable water-oil emulsion. Depending on the age and deposit, this may contain up to 95% by weight of water.
- the water may be, on the one hand, water already present in the deposit, and, on the other hand, water injected into the deposit in the course of secondary and / or tertiary mineral oil production by means of injection bores.
- even larger amounts of salts are dissolved in the water, for example alkali or alkaline earth metal salts, and furthermore the emulsion usually also contains solids which are discharged from the borehole with the oil-water emulsion.
- the water-oil emulsions are stabilized by natural, occurring in crude emulsifiers, such as naphthenic acids. They can also be stabilized by non-naturally occurring emulsifiers, such as surfactants, which were introduced for tertiary oil production in the oil reservoir, and are now discharged again with the oil thus promoted.
- Water, salts and solids must be removed before processing the crude at the refinery. Refineries often require that the water content of the delivered crude oil is not more than 1%. For economic reasons, the removal of the water and the other components from the crude oil is still carried out at the place of production in order to avoid the uneconomical transport of water and to prevent or at least minimize corrosion problems.
- phase separation of the water-oil emulsion should be as fast as possible and as complete as possible. Only in this way can the plant for phase separation, such as settling tanks, be kept as small as possible in view of the large production volumes.
- phase separation should not take more than about 20 to 30 minutes.
- emulsion breakers demulsifiers
- Emulsion breakers are surface-active substances that influence the oil-water interfaces and thus contribute to a faster phase separation.
- EP-A 0 264 841 describes the use of linear copolymers of hydrophobic acrylic or methacrylic acid esters and hydrophilic ethylenically unsaturated monomers as petroleum emulsion breakers.
- EP-A 0 499 068 describes the preparation of reaction products of vinylic monomers and alcohol or phenol alkoxylates and their use as demulsifiers for crude oil emulsions.
- No. 5,460,750 describes reaction products of phenolic resins and alkylene oxides as emulsifiers for crude oil emulsions.
- EP-A 0 541 018 describes emulsion breakers prepared from polyethyleneimines having a weight-average molecular weight of up to 35,000 g / mol and ethylene oxide and propylene oxide, the second active component additionally employed being an alkylphenol-formaldehyde resin.
- EP-A 0 784 645 describes the preparation of alkoxylates of polyamines, especially of polyethyleneimines and polyvinylamines, and their use as crude oil emulsion breakers.
- EP-A 0 267 517 discloses branched polyaminoesters as demulsifiers.
- the branched polyamino esters are obtained by reacting alkoxylated primary amines with triols and dicarboxylic acids.
- dendrimeric polymers are described as demulsifiers for crude oil.
- US 4,507,466 and US 4,857,599 disclose dendrimeric polyamidoamines.
- US 4,568,737 discloses dendrimeric polyamidoamines as well as hybrid dendrimers of polyamidoamines, polyesters and polyethers, and their use as demulsifiers for crude oil.
- the preparation of dendrimers is very time-consuming (see below), so these products are very expensive and hardly economically viable in large-scale applications.
- DE 103 29 723 describes the preparation of alkoxylated, dendrimeric polyesters and their use as biodegradable emulsion breakers.
- the dendrimeric polyesters used are based on a polyfunctional alcohol as the core molecule and a carboxylic acid having at least two hydroxyl groups as a constituent component. Construction components which have both an acid function and at least two hydroxyl functions, so-called AB 2 building blocks, are comparatively rare and therefore expensive. Furthermore, the construction of dendrimers is complicated and cost-intensive (see below).
- WO2006 / 084816 A1 discloses the use of non-dendrimeric, highly functional, hyperbranched polyesters which are obtainable by reacting at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A 2 ) or derivatives thereof with glycerol monooleate or glycerol monostearate (B 2 ) and at least one at least trifunctional alcohol (C x ) selected from glycerol, dicyclerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide , as demulsifiers for the cleavage of crude oil emulsions.
- the demulsifiers described there are still able to be improved in terms of their splitting action.
- the object of the present invention is to provide further demulsifiers for the cleavage of crude oil emulsions. These should be simple and inexpensive to manufacture.
- the object is achieved by the use of non-dendrimeric, highly functional, hyperbranched polyesters and polycarbonates, which are obtainable by reacting
- Dendrimers, arborols, starburst polymers or hyperbranched polymers are names for polymers that are characterized by a highly branched structure and high functionality. Dendrimers are molecularly uniform macromolecules with a highly symmetric structure. Dendrimers can be prepared starting from a central molecule by controlled, stepwise linking of two or more di- or polyfunctional monomers with each already bound monomer. With each linking step, the number of monomer end groups (and thus the linkages) multiplied by a factor of 2 or higher, and obtained generationally constructed, monodisperse polymers with tree-like structures, ideally spherical, whose branches each contain exactly the same number of monomer units.
- the polymer properties are advantageous, for example, one observes a surprisingly low viscosity and a high reactivity due to the high number of functional groups on the spherical surface.
- the preparation of the monodisperse dendrimers is complicated by the need to introduce and remove protecting groups at each linking step and to require intensive purification operations prior to the commencement of each new growth stage, which is why dendrimers are typically only produced on a laboratory scale.
- hyperbranched polymers are both molecularly and structurally nonuniform. They are obtained by a non-generational construction. It is therefore not necessary to isolate and purify intermediates.
- Hyperbranched polymers can be obtained by simply mixing the components required for construction and their reaction in a so-called one-pot reaction. Hyperbranched polymers can have dendrimeric substructures. In addition, they also have linear polymer chains and unequal polymer branches.
- AB X monomers are suitable for the synthesis of the hyperbranched polymers. These have two different functional groups A and B in one molecule, which can react intermolecularly to form a linkage. The functional group A is contained only once per molecule and the functional group B in two or more times. The reaction of said AB X monomers with one another produces uncrosslinked polymers with regularly arranged branching sites. The polymers have almost exclusively B groups at the chain ends.
- hyperbranched polymers can be prepared via the A x + B y synthesis route.
- a x and B y represent two different monomers with the functional groups A and B and the indices x and y the number of functional groups per monomer.
- a x + B y synthesis shown here using the example of an A 2 + B 3 synthesis a difunctional monomer A 2 with a trifunctional monomer B 3 um. This initially produces a 1: 1 adduct of A and B with an average of one functional group A and two functional groups B, which can then also react to form a hyperbranched polymer.
- the hyperbranched polymers thus obtained also have predominantly B groups as end groups.
- hypobranched in the context of the polymers in the context of the invention means that the degree of branching DB of the substances in question, which is defined as
- T is the average number of terminally bound monomer units
- Z is the average number of branching monomer units
- L is the average number of linearly bound monomer units in the macromolecules of the respective substances, 10 to 95%, preferably 25-90% and particularly preferably 30 to 80%.
- the non-dendrimeric hyperbranched polymers used according to the invention differ from the dendrimeric polymers.
- degree of branching see also H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30.
- hyperbranched polymers are understood as meaning essentially uncrosslinked macromolecules which are both structurally and molecularly nonuniform. However, starting from a central molecule, analogous to dendrimers, they can be constructed with uneven chain length of the branches. However, they can also be constructed linearly with functional lateral branches or, as a combination of the two extremes, have linear and branched molecular parts.
- dendrimeric and hyperbranched polymers see also PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, no. 14, 2499.
- hyperbranched polyesters and hyperbranched polycarbonates, ie non-dendrimeric polymers within the meaning of the above definition, ie molecular and structurally nonuniform polymers are used as demulsifiers.
- Functional group-containing hyperbranched polymers can be synthesized in a manner known in principle using AB x , preferably AB 2 or AB 3, monomers.
- the AB X monomers can be incorporated completely in the form of branches into the hyperbranched polymer, they can be incorporated as terminal groups, thus still have x free B groups, and they can be linear groups with (x-1) free B groups are incorporated.
- the hyperbranched polymers obtained have a greater or lesser number of B groups, either terminal or as side groups. Further details on hyperbranched polymers and their synthesis are described, for example, in JMS Rev. Macromol. Chem. Phys., C37 (3), 555 to 579 (1997) and the literature cited therein.
- Demulsifiers according to the invention are obtainable by reaction of
- Number is greater than 2, preferably 3 to 8, more preferably 3 to 6, most preferably 3 to 4 and especially 3, and
- (Iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 fatty acid amide having an average of 1 to 40 alkylene oxide units.
- the ratio of the reactive groups in the reaction mixture is preferably chosen such that a molar ratio of OH groups to carboxyl groups or derivatives thereof is from 5: 1 to 1: 5, preferably from 4: 1 to 1: 4, particularly preferably from 3: 1 to 1: 3 and most preferably from 2: 1 to 1: 2 sets.
- Hyperbranched polyesters in the context of this invention are understood as meaning uncrosslinked polyesters having hydroxyl and carboxyl groups which are structurally as well as molecularly nonuniform. Uncrosslinked in the context of this document means that a degree of crosslinking of less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, determined by the insoluble fraction of the polymer, is present.
- the insoluble fraction of the polymer was determined by extraction for 4 hours with the same solvent as used for gel permeation chromatography, ie tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol, depending on the solvent in which the polymer is more soluble, in a Soxhlet apparatus. Dry the residue to constant weight and weigh the remaining residue.
- the dicarboxylic acids (A 2 ) include, for example, aliphatic dicarboxylic acids such as oleic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecane- ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid, dodecane- ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid, ice - And trans-cyclohexane-1, 2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1, 3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1, 2-dicarboxylic acid , cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid. Furthermore, it is also possible to use aromatic dicarboxylic acids, for example phthalic acid, isophthalic acid or
- Said dicarboxylic acids may also be substituted with one or more groups selected from Ci-C 26 alkyl or alkenyl groups, C3-Ci2 cycloalkyl or C 6 -C 4 aryl groups.
- exemplary representatives of substituted dicarboxylic acids are overall mentioned are: 2-methylmalonic acid, 2-ethyl malonic acid, 2-phenylmalonic, 2-methyl succinic acid, 2-Ethylsuccinic, dodecenylsuccinic acid Oleylbernstein-, C 6 -C 8 alkenyl, 2-phenylsuccinic, itaconic acid and 3,3-dimethylglutaric acid.
- mixtures of two or more of the aforementioned dicarboxylic acids can be used.
- the dicarboxylic acids can be used either as such or in the form of their derivatives. It is also possible to use a mixture of a dicarboxylic acid and one or more of its derivatives. Likewise, it is possible to use a mixture of several different derivatives of one or more dicarboxylic acids.
- Derivatives are the relevant anhydrides in monomeric or polymeric form, mono- or dialkyl esters, preferably mono- or di-C 1 -C 4 -alkyl esters, particularly preferably mono- or dimethyl esters or the corresponding mono- or diethyl esters, furthermore mono- and divinyl esters and mixed esters , preferably mixed esters with different C 1 -C 4 -alkyl components, more preferably mixed methyl ethyl esters.
- At least trifunctional alcohols (C x ) include glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxymethyl) amine,
- Tris (hydroxypropyl) isocyanurate inositols or sugars, such as glucose, fructose or sucrose, sugar alcohols, e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomaltitol, trifunctional or higher polyetherols based on trifunctional or higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide and / or butyl monoxide.
- sugar alcohols e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomaltitol, trifunctional or
- Preferred at least trifunctional alcohols are glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and also their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide with on average 1 to 40, preferably 1 to 24, particularly preferably 1 to 16, alkylene oxide units per starter molecule.
- polyfunctional alcohols can also be used in mixture with difunctional alcohols (B 2 ), with the proviso that the average OH functionality of all the alcohols used together is greater than 2, preferably at least 2.1.
- suitable compounds having two OH groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2 and 1, 3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neophen tylglycol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 4-butanediol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 5-pentanediol, hexanediol, cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, difunctional polyether or polyester.
- the dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least trifunctional alcohol (C x ) are in the presence of a fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 fatty acid amide having on average 1 to 40 alkylene oxide units, preferably 2 to 30 Alkylene oxide units reacted.
- D fatty acid amide alkoxylate
- the dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least trifunctional alcohol (C x ) can first be reacted with one another and the resulting hyperbranched polyesters subsequently later esterified by reaction with the fatty acid amide alkoxylates (D), optionally in the presence of further dicarboxylic acid (A 2 ) , Alternatively, the dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least tri-functional alcohol (C x ) may also first be reacted with one another and the hyperbranched polyesters obtained subsequently be functionalized by reaction with the fatty acid amide alkoxylates (D).
- the alkylene oxide units contained in the fatty acid amide alkoxylates (D) are generally ethylene oxide units or propylene oxide units and mixtures thereof.
- Preferred fatty acid amide alkoxylates are pure fatty acid amide ethoxylates
- Suitable fatty acid amide alkoxylates are derived from saturated or unsaturated monocarboxylic acids, also called fatty acids, having 2 to 30 carbon atoms. Examples are acetic, propionic, butyric, valeric, isobutyric, trimethylacetic, caproic, caprylic, heptanoic, capric, pelargonic, lauric, myristic, palmitic, cerotic, montanic, stearic, isostearic, nanoic and 2-ethylhexanoic acids.
- unsaturated fatty acids are crotonic acid, isocrotonic acid, vinylacetic acid, elaidic acid, oleic acid, sorbic acid, ricinoleic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, elaeostearic acid, arachidonic acid, clupanodonic acid or fatty acids from vegetable or animal fats and oils based on, for example, soy, coconut, oilseed rape, olives , Flaxseed, ricinus, sunflowers, fish or marine animals.
- the fatty acid amide alkoxylates are preferably derived from saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 22 carbon atoms. Particularly preferred fatty acid amides are derived from stearic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid.
- stearic, oleic, linoleic or Linolen yarnreamid- ethoxylates having an average of 2 to 30, preferably 2 to 20, more preferably 4 to 15 and in particular 8 to 12 ethylene oxide units.
- the fatty acid amide alkoxylate (D) is preferably used together with the dicarboxylic acid (A 2 ) and the alcohol (C x ).
- the mixture of alcohols is selected so that C x : D in a molar ratio of 95: 5 to 30: 70, preferably 90: 10 to 40: 60 and particularly preferably 80: 20 to 50: 50.
- the reaction can be carried out in the presence or absence of a solvent.
- Suitable solvents are, for example, hydrocarbons such as paraffins, aromatics, ethers and ketones.
- the reaction is carried out free of solvent.
- the reaction can be carried out in the presence of a dehydrating agent as an additive, which is added at the beginning of the reaction.
- Suitable examples are molecular sieves, in particular molecular sieve 4 ⁇ , MgSO 4 and Na 2 SO 4 . It is also possible to distill off water or alcohol formed during the reaction, if appropriate under reduced pressure, or, for example, use a water separator in which the water is removed by means of an entraining agent.
- acidic inorganic catalysts are sulfuric acid, sulfates and hydrogen sulfates, such as sodium hydrogen sulfate, phosphoric acid, phosphonic acid, hypophosphorous acid, aluminum sulfate hydrate, alum, acidic silica gel (pH ⁇ 6, in particular ⁇ 5) and acidic aluminum oxide.
- aluminum compounds of the general formula Al (OR 1 ) 3 and titanates are preferred.
- Preferred acidic organometallic catalysts are also dialkyltin oxides or dialkyltin esters.
- Preferred acidic organic catalysts are acidic organic compounds with, for example, phosphate groups, sulfonic acid groups, sulfate groups or phosphonic acid. acid groups. It is also possible to use acidic ion exchangers as acidic organic catalysts.
- the reaction is carried out at temperatures of 60 to 250 0 C.
- the hyperbranched polyesters used according to the invention have a molecular weight M w of at least 500, preferably at least 600, and particularly preferably 1000 g / mol.
- the upper limit of the molecular weight M w is preferably 150,000 g / mol, more preferably not more than 100,000, and most preferably not more than 80,000 g / mol.
- the hyperbranched polyesters preferably have a molecular weight M w in the range from 500 to 50,000 g / mol, particularly preferably in the range from 1000 to 30,000 g / mol.
- the polydispersity and the number-average and weight-average molecular weight M n and M w here relate to gel permeation chromatographic measurements using polymethyl methacrylate as standard and tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide or hexafluoroisopropanol as eluent. The method is described in the Analyst Taschenbuch Vol. 4, pages 433 to 442, Berlin 1984.
- the polydispersity of the polyesters used according to the invention is generally from 1.2 to 50, preferably from 1.4 to 40, particularly preferably from 1.5 to 30 and very particularly preferably from 2 to 30.
- the hyperbranched polyesters used according to the invention show a better cleavage effect than stearic acid-modified hyperbranched polyesters which are described in WO2006 / 084816. Furthermore, due to their reaction, they have a lower molecular weight than the stearic acid-modified hyperbranched polyesters. This has application advantages in that the solutions of the polymers are less viscous and therefore the polymers can be dissolved in higher concentration.
- Hyperbranched polycarbonates suitable as demulsifiers according to the invention are prepared by reacting
- (Iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 -fatty acid amide having on average 1 to 40 alkylene oxide units.
- the preparation of the hyperbranched polycarbonates comprises the steps
- the quantitative ratio of the OH groups to the carbonates in the reaction mixture is selected so that the condensation products (K) have on average either a carbonate group and more than one OH group or one OH group and more than one carbonate group,
- step a) wherein the reaction according to step a) is carried out in the presence of at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of saturated or unsaturated C 2 -C 30 -fatty acid amides having an average of 1 to 40 alkylene oxide units, or in steps a) and b) obtained hyperbranched polycarbonate is subsequently reacted with the fatty acid amide (D).
- D fatty acid amide alkoxylate
- the radicals R of the organic carbonates (A 2 ') of the general formula RO (CO) OR used as starting material are each independently a straight-chain or branched aliphatic, araliphatic or aromatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms.
- the two radicals R can also be linked together to form a ring. It is preferably an aliphatic hydrocarbon radical and more preferably a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms.
- Dialkyl or diaryl carbonates can be prepared, for example, from the reaction of aliphatic, araliphatic or aromatic alcohols, preferably monoalko get with phosgene.
- suitable carbonates include aliphatic or aromatic carbonates, such as ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, dixyl carbonate, dinaphthyl carbonate, ethylphenyl carbonate, dibenzyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diisobutyl carbonate, dipentylcarboxylate, carbonate, dihexyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, diheptyl carbonate, dioctyl carbonate, didecyl carbonate and didodecyl carbonate.
- aliphatic or aromatic carbonates such as ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, dixyl carbonate, dinaphthyl carbonate, ethylphenyl carbonate, dibenzyl carbonate,
- Aliphatic carbonates are preferably used, in particular those in which the radicals comprise 1 to 5 C atoms, for example ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate or diisobutyl carbonate.
- the organic carbonates are reacted with at least one aliphatic alcohol (C x ) which has at least 3 OH groups or mixtures of two or more different alcohols.
- Examples of compounds having at least three OH groups are glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxy-methyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine, tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, Bis (tri-methylolpropane) or the sugar, such as glucose, tri- or higher polyether polyols based on trihydric higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, or polyesterols.
- Preferred at least trifunctional alcohols are glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide with an average of 1 to 40, preferably 1 to 24, more preferably 1 to 16 Alky- lenoxidmaschineen per starter molecule.
- These polyfunctional alcohols can also be used in mixture with difunctional alcohols (B 2 ), with the proviso that the mean OH functionality of all the alcohols used together is greater than 2, preferably at least 2.1.
- suitable compounds having two OH groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2 and 1, 3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neopentyl glycol, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-butanediol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 5-pentanediol, hexanediol, cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, difunctional polyether or polyesterols.
- reaction of the carbonate with the alcohol or alcohol mixture to the highly functional hyperbranched polycarbonate used according to the invention takes place with elimination of the monofunctional alcohol or phenol from the carbonate molecule.
- the highly functional hyperbranched polycarbonates formed by the process described are terminated after the reaction, ie without further modification, with hydroxyl groups and / or with carbonate groups. They dissolve well in various solvents, for example in water, alcohols, such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, tetrahydrofuran, dimethylformamide, Dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene carbonate or propylene carbonate.
- alcohols such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, tetrahydrofuran, dimethylformamide, Dimethylacet
- a high-functionality polycarbonate is to be understood as meaning a product which, in addition to the carbonate groups which form the polymer backbone, also has at least four, preferably at least eight, functional groups at the end or at the side.
- the functional groups are carbonate groups and / or OH groups.
- the number of terminal or pendant functional groups is not limited to the top, but products having a very large number of functional groups may have undesirable properties such as high viscosity or poor solubility.
- the high-functionality polycarbonates of the present invention generally have not more than 500 terminal or pendant functional groups, preferably not more than 100, in particular not more than 30 terminal or pendant functional groups.
- step a) of organic carbonates with aliphatic polyols is carried out in the presence of at least one fatty acid amide alkoxylate of saturated or unsaturated C 2 -C 3 o-fatty acid amides having an average of 1 to 40 alkylene oxide units.
- the hyperbranched polycarbonate obtained in steps a) and b) can also subsequently be reacted with the fatty acid amide.
- Suitable fatty acid amide alkoxylates have already been described above in connection with the hyperbranched polyesters.
- the fatty acid amide alkoxylates are preferably derived from saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 22 carbon atoms.
- Particularly preferred fatty acid amides are derived from stearic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid.
- stearic, oleic, linoleic or Linolen yarnreamid- ethoxylates having an average of 2 to 30, preferably 2 to 20, more preferably 4 to 15 and in particular 8 to 12 ethylene oxide units.
- the fatty acid amide alkoxylate (D) is preferably used together with the organic carbonate (A 2 ) and the alcohol (C x ).
- the mixture of alcohols is chosen so that C x : D in a molar ratio of 95: 5 to 30: 70, preferably 90: 10 to 40: 60 and particularly preferably 80: 20 to 50: 50.
- the hyperbranched polycarbonates used according to the invention have a molecular weight M w of at least 500, preferably at least 800 and particularly preferably 1000 g / mol.
- the upper limit of the molecular weight M w is preferably 200,000 g / mol, more preferably it is not more than 150,000, and most preferably not more than 100,000 g / mol.
- the hyperbranched polycarbonates preferably have a molecular weight M w in the range from 500 to 100,000 g / mol, particularly preferably in the range from 800 to 80,000 g / mol and in particular from 1000 to 50,000 g / mol.
- the hyperbranched polyesters and polycarbonates are used according to the invention for splitting oil-water emulsions, in particular crude oil emulsions.
- oil-water emulsions is intended here to encompass both water-in-oil and oil-in-water emulsions.
- the oil-water emulsions may contain, for example, from 0.1 to 99% by weight of water or salt water
- the demulsifiers used according to the invention can be used for separating oil / water emulsions, preferably crude oil / water emulsions having a water or salt water content of from 1 to 98% by weight, especially preferably 5 to 97% by weight and very particularly preferably 10 to 95% by weight are used.
- the oil components may be oil components of any origin.
- the hyperbranched polyesters and polycarbonates are added to the oil-water emulsions, in particular the crude oil emulsions, for cleavage, preferably in dissolved form.
- suitable solvents include water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethers such as tetrahydrofuran or dioxane, paraffinic solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, octane, isooctane or benzene fractions, or aromatic solvents such as toluene, Xyloo or Solvent Naphtha can be used. In this case, demulsifier concentrations in the solution of 10 to 90% by weight have proved successful.
- the amount (in ppm by weight) of the alkoxylated polyalkanolamines used according to the invention, based on the oil content of the crude oil emulsion, is generally 0.1 ppm to 5000 ppm, preferably 1 ppm to 3000 ppm, more preferably 2 ppm to 1000 ppm and especially 5 ppm to 500 ppm.
- the emulsion splitting is usually carried out locally, i. still on the oil field. It may be an investment in a production well, or a centralized facility in which the cracking of the crude oil emulsions for multiple production wells of an oilfield is performed together.
- the cleavage takes place already at the temperature of the freshly produced crude oil emulsion at such a rate that the emulsion can already be split on the way to the treatment plant.
- This broken emulsion is then separated in an optionally heated separator and possibly with the aid of an electric field in pure oil and water, or salt water.
- the separator can be installations which only separate under the influence of gravity, for example settling tanks or else other separators, for example hydrocyclones.
- the separation of the crude oil emulsion is usually carried out at 10 to 130 0 C, preferably at 40 to 90 0 C.
- the hyperbranched polyesters and polycarbonates used according to the invention can also be used in a mixture with other ROH demulsifiers.
- the further crude-oil demulsifiers may be, for example, oxyalkylated phenol-formaldehyde resins, EO / PO block copolymers or adipic acid-crosslinked EO / PO block copolymers, crosslinked diepoxides, polyamides or their alkoxylates, salts of sulfonic acids or ethyoxylated and / or propoxylated polyethyleneimines act.
- Corresponding crude oil demulsifiers are disclosed, for example, in DE 25 40 173 or EP 541 018 B1.
- the alkoxylated polyalkanolamines used according to the invention can also be combined with proteins for emulsion cleavage, in particular with hydrophobins. Further details on hydrophobins as emulsion breakers are disclosed in WO 2006/103251.
- adipic acid 160.7 g of glycerol and 221.7 g of an oleamide ethoxylate (molecular weight 720 g / mol, randomly 10 ethylene oxide units per amide group, LUTENSOL FSA 10, BASF SE) and 0.1 g of dibutyltin dilaurate were in a 2000 submitted mL glass flask equipped with stirrer, internal thermometer, condenser, and vacuum connection with cold trap and the mixture heated to melt by means of an oil bath to an internal temperature of 120 0 C. Now, the stirrer was activated and further heated until an internal temperature of 160 0 C was reached. At this temperature, the elimination of water began.
- the reflux condenser was exchanged for a descending condenser, ethanol distilled off and the temperature of the reaction mixture slowly increased to 180 0 C. After distilling off the ethanol was cooled to 140 0 C, the pressure was reduced to 8 mbar and the reaction product degassed under a gentle stream of nitrogen to remove volatile components.
- the molecular weight of the polymer was determined by gel permeation chromatography with dimethylacetamide as eluent against PMMA standard.
- Mn 1600 g / mol
- Mw 3600 g / mol.
- the crude oil emulsion was homogenized by shaking for about 30 seconds and each 100 ml of the oil emulsion was filled into 100 ml shaker.
- the oil-filled shaker cylinders were placed in the water bath.
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Abstract
The invention relates to the use of non-dendrimer, highly functional, hyperbranched polyesters and polycarbonates, which can be obtained by reacting (i) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, or aromatic dicarboxylic acid (A2) or derivatives thereof, or organic carbonates (A2') with (ii) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, or aromatic alcohol (Cx), which comprises more than two OH groups, where x is a number greater than 2, preferably 3 to 8, particularly preferred 3 to 6, very particularly preferred 3 to 4, and especially 3, and (iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of saturated or unsaturated C2-C30 fatty acid amides having on average 1 to 40 alkylene oxide units, as demulsifiers for cracking crude oil emulsions.
Description
Hyperverzweigte Polyester und Polycarbonate als Demulgatoren zum Spalten von Rohölemulsionen Hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsions
Die Erfindung betrifft die Verwendung von hyperverzweigten Polyestern und Polycarbona- ten als Demulgatoren zum Spalten von Rohölemulsionen.The invention relates to the use of hyperbranched polyesters and polycarbonates as demulsifiers for cracking crude oil emulsions.
Erdöl fällt bei der Förderung in der Regel als relativ stabile Wasser-Öl-Emulsion an. Diese kann je nach Alter und Lagerstätte bis zu 95 Gew.-% Wasser enthalten. Bei dem Wasser kann es sich einerseits um in der Lagerstätte bereits vorhandenes Wasser handeln, sowie andererseits um Wasser, welches im Zuge sekundärer und/oder tertiärer Erdölförderung durch Injektionsbohrungen in die Lagerstätte eingepresst wird. Im Wasser sind im Allgemeinen noch größere Mengen an Salzen gelöst, beispielsweise Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, und weiterhin enthält die Emulsion üblicherweise auch Feststoffe, welche mit der Öl-Wasser-Emulsion aus dem Bohrloch ausgetragen werden. Stabilisiert werden die Was- ser-ÖI-Emulsionen durch natürliche, im Rohöl vorkommende Emulgatoren, wie beispielsweise Naphthensäuren. Sie können auch zusätzlich durch nicht natürlich vorkommende Emulgatoren stabilisiert sein, wie beispielsweise Tenside, welche zur tertiären Erdölförderung in die Erdöllagerstätte eingebracht wurden, und nun mit dem so geförderten Öl wieder ausgetragen werden.Crude oil usually accumulates during production as a relatively stable water-oil emulsion. Depending on the age and deposit, this may contain up to 95% by weight of water. The water may be, on the one hand, water already present in the deposit, and, on the other hand, water injected into the deposit in the course of secondary and / or tertiary mineral oil production by means of injection bores. In general, even larger amounts of salts are dissolved in the water, for example alkali or alkaline earth metal salts, and furthermore the emulsion usually also contains solids which are discharged from the borehole with the oil-water emulsion. The water-oil emulsions are stabilized by natural, occurring in crude emulsifiers, such as naphthenic acids. They can also be stabilized by non-naturally occurring emulsifiers, such as surfactants, which were introduced for tertiary oil production in the oil reservoir, and are now discharged again with the oil thus promoted.
Wasser, Salze und Feststoffe müssen vor der Verarbeitung des Rohöls in der Raffinerie entfernt werden. Raffinerien verlangen häufig, dass der Wassergehalt des angelieferten Rohöls nicht mehr als 1 % betragen darf. Aus ökonomischen Gründen erfolgt das Entfernen des Wassers und der weiteren Komponenten aus dem Rohöl noch am Ort der Förde- rung, um den unwirtschaftlichen Transport von Wasser zu vermeiden und Korrosionsprobleme zu verhindern oder zumindest zu minimieren.Water, salts and solids must be removed before processing the crude at the refinery. Refineries often require that the water content of the delivered crude oil is not more than 1%. For economic reasons, the removal of the water and the other components from the crude oil is still carried out at the place of production in order to avoid the uneconomical transport of water and to prevent or at least minimize corrosion problems.
Die Phasentrennung der Wasser-Öl-Emulsion soll dabei möglichst schnell und möglichst vollständig erfolgen. Nur so können angesichts der großen Fördervolumina die Anlagen zur Phasentrennung, wie beispielsweise Absetztanks, möglichst klein gehalten werden. Auf Förderplattformen auf See ist die Verwendung möglichst kleiner, kompakter Anlagen zur Phasentrennung angesichts des begrenzten Platzes schon eine bautechnische Notwendigkeit, und generell erfordern natürlich kleine Anlagen geringere Investitionskosten als große Anlagen. Eine oft gestellte Anforderung ist es, dass die Phasentrennung nicht mehr als ca. 20 bis 30 min benötigen sollte.
Es ist bekannt, zur Beschleunigung der Phasentrennung von Öl-Wasser-Emulsionen E- mulsionsspalter (Demulgatoren) einzusetzen. Emulsionsspalter sind grenzflächenaktive Substanzen, die die Öl-Wasser-Grenzflächen beeinflussen und somit zu einer schnelleren Phasentrennung beitragen.The phase separation of the water-oil emulsion should be as fast as possible and as complete as possible. Only in this way can the plant for phase separation, such as settling tanks, be kept as small as possible in view of the large production volumes. On offshore platforms, the use of small, compact systems for phase separation in view of the limited space already a structural necessity, and generally, of course, small systems require lower investment costs than large systems. An often asked requirement is that the phase separation should not take more than about 20 to 30 minutes. It is known to use emulsion breakers (demulsifiers) to accelerate the phase separation of oil-water emulsions. Emulsion breakers are surface-active substances that influence the oil-water interfaces and thus contribute to a faster phase separation.
EP-A 0 264 841 beschreibt die Verwendung von linearen Copolymeren aus hydrophoben Acrylsäure- oder Methacrylsäureestern und hydrophilen ethylenisch ungesättigten Monomeren als Erdölemulsionsspalter.EP-A 0 264 841 describes the use of linear copolymers of hydrophobic acrylic or methacrylic acid esters and hydrophilic ethylenically unsaturated monomers as petroleum emulsion breakers.
EP-A 0 499 068 beschreibt die Herstellung von Reaktionsprodukten aus vinylischen Monomeren und Alkohol- oder Phenolalkoxylaten und deren Verwendung als Demulgatoren für Rohölemulsionen.EP-A 0 499 068 describes the preparation of reaction products of vinylic monomers and alcohol or phenol alkoxylates and their use as demulsifiers for crude oil emulsions.
US 5,460750 beschreibt Reaktionsprodukte aus Phenolharzen und Alkylenoxiden als E- mulsionsspalter für Rohölemulsionen.No. 5,460,750 describes reaction products of phenolic resins and alkylene oxides as emulsifiers for crude oil emulsions.
EP-A O 541 018 beschreibt Emulsionsspalter, hergestellt aus Polyethyleniminen mit einem gewichtsmittleren Molekulargewicht von bis zu 35 000 g/mol und Ethylenoxid und Propyle- noxid, wobei als zweite wirksame Komponente zusätzlich ein Alkylphenolformaldehydharz eingesetzt wird.EP-A 0 541 018 describes emulsion breakers prepared from polyethyleneimines having a weight-average molecular weight of up to 35,000 g / mol and ethylene oxide and propylene oxide, the second active component additionally employed being an alkylphenol-formaldehyde resin.
EP-A 0 784 645 beschreibt die Herstellung von Alkoxylaten von Polyaminen, speziell von Polyethyleniminen und Polyvinylaminen, und deren Verwendung als Rohölemulsionsspalter.EP-A 0 784 645 describes the preparation of alkoxylates of polyamines, especially of polyethyleneimines and polyvinylamines, and their use as crude oil emulsion breakers.
EP-A 0 267 517 offenbart verzweigte Polyaminoester als Demulgatoren. Die verzweigten Polyaminoester werden durch Umsetzung von alkoxylierten primären Aminen mit Triolen und Dicarbonsäuren erhalten.EP-A 0 267 517 discloses branched polyaminoesters as demulsifiers. The branched polyamino esters are obtained by reacting alkoxylated primary amines with triols and dicarboxylic acids.
Weiterhin werden dendrimere Polymere als Demulgatoren für Rohöl beschrieben.Furthermore, dendrimeric polymers are described as demulsifiers for crude oil.
US 4,507,466 und US 4,857,599 offenbaren dendrimere Polyamidoamine. US 4,568,737 offenbart dendrimere Polyamidoamine sowie Hybrid-Dendrimere aus Polyamidoaminen, Polyestern und Polyethern, und deren Verwendung als Demulgatoren für Rohöl. Die Her- Stellung von Dendrimeren ist sehr aufwändig (siehe unten), daher sind diese Produkte sehr teuer und in großtechnischen Anwendungen kaum wirtschaftlich einsetzbar.
DE 103 29 723 beschreibt die Herstellung von alkoxylierten, dendrimeren Polyestern und deren Verwendung als bioabbaubare Emulsionsspalter. Die verwendeten dendrimeren Polyester basieren auf einem mehrfach funktionellen Alkohol als Kernmolekül und einer Carbonsäure, die wenigstens zwei Hydroxylgruppen aufweist, als Aufbaukomponente. Auf- baukomponenten, die sowohl eine Säurefunktion als auch mindestens zwei Hydroxylfunkti- onen aufweisen, so genannte AB2-Bausteine, sind vergleichsweise selten und damit teuer. Weiterhin ist der Aufbau von Dendrimeren aufwändig und kostenintensiv (siehe unten).US 4,507,466 and US 4,857,599 disclose dendrimeric polyamidoamines. US 4,568,737 discloses dendrimeric polyamidoamines as well as hybrid dendrimers of polyamidoamines, polyesters and polyethers, and their use as demulsifiers for crude oil. The preparation of dendrimers is very time-consuming (see below), so these products are very expensive and hardly economically viable in large-scale applications. DE 103 29 723 describes the preparation of alkoxylated, dendrimeric polyesters and their use as biodegradable emulsion breakers. The dendrimeric polyesters used are based on a polyfunctional alcohol as the core molecule and a carboxylic acid having at least two hydroxyl groups as a constituent component. Construction components which have both an acid function and at least two hydroxyl functions, so-called AB 2 building blocks, are comparatively rare and therefore expensive. Furthermore, the construction of dendrimers is complicated and cost-intensive (see below).
WO2006/084816 A1 offenbart die Verwendung von nicht-dendrimeren, hochfunktionellen, hyperverzweigten Polyestern, die erhältlich sind durch Umsetzung von mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben mit Glycerinmonooleat oder Glycerinmonostearat (B2) und mindestens einem mindestens trifunktionellen Alkohol (Cx), ausgewählt aus Glycerin, Dicly- cerin, Triglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat und deren Polyetherolen auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid, als Demulgatoren zur Spaltung von Rohölemulsionen. Die dort beschriebenen Demulgatoren sind hinsichtlich ihrer Spalterwirkung noch verbesserungsfähig.WO2006 / 084816 A1 discloses the use of non-dendrimeric, highly functional, hyperbranched polyesters which are obtainable by reacting at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A 2 ) or derivatives thereof with glycerol monooleate or glycerol monostearate (B 2 ) and at least one at least trifunctional alcohol (C x ) selected from glycerol, dicyclerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide , as demulsifiers for the cleavage of crude oil emulsions. The demulsifiers described there are still able to be improved in terms of their splitting action.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, weitere Demulgatoren zur Spaltung von Rohöl- emulsionen bereit zu stellen. Diese sollten einfach und kostengünstig herzustellen sein.The object of the present invention is to provide further demulsifiers for the cleavage of crude oil emulsions. These should be simple and inexpensive to manufacture.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Verwendung von nicht-dendrimeren, hochfunktionellen, hyperverzweigten Polyestern und Polycarbonaten, die erhältlich sind durch Umsetzung vonThe object is achieved by the use of non-dendrimeric, highly functional, hyperbranched polyesters and polycarbonates, which are obtainable by reacting
(i) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben, oder von organischen Car- bonaten (A2 '), mit(i) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A 2 ) or derivatives thereof, or of organic carbonates (A 2 ' ), with
(ii) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist, wobei x eine Zahl größer 2, vorzugsweise 3 bis 8, besonders bevorzugt 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt 3 bis 4 und insbesondere 3 ist, und(Ii) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) having more than two OH groups, wherein x is a number greater than 2, preferably 3 to 8, particularly preferably 3 to 6, very particularly preferably 3 to 4 and especially 3, and
(iii) Fettsäureamid-Alkoxylaten von gesättigten oder ungesättigten C2-C30- Fettsäureamiden mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten,(iii) fatty acid amide alkoxylates of saturated or unsaturated C 2 -C 30 fatty acid amides having on average 1 to 40 alkylene oxide units,
als Demulgatoren zum Spalten von Rohöl-Emulsionen.
- A -as demulsifiers for splitting crude oil emulsions. - A -
Dendrimere, Arborole, Starburst-Polymere oder hyperverzweigte Polymere sind Bezeichnungen für Polymere, die sich durch eine stark verzweigte Struktur und eine hohe Funktionalität auszeichnen. Dendrimere sind molekular einheitliche Makromoleküle mit einem hoch symmetrischen Aufbau. Dendrimere lassen sich, ausgehend von einem zentralen Molekül, durch kontrollierte, schrittweise Verknüpfung von jeweils zwei oder mehr di- oder mehrfach funktionellen Monomeren mit jedem bereits gebundenen Monomer herstellen. Dabei vervielfacht sich mit jedem Verknüpfungsschritt die Zahl der Monomerendgruppen (und damit der Verknüpfungen) um den Faktor 2 oder höher, und man erhält generationenweise aufgebaute, monodisperse Polymere mit baumartigen Strukturen, im Idealfall kugelförmig, deren Äste jeweils exakt dieselbe Anzahl von Monomereinheiten enthalten. Aufgrund dieser perfekten Struktur sind die Polymereigenschaften vorteilhaft, beispielsweise beobachtet man eine überraschend geringe Viskosität und eine hohe Reaktivität aufgrund der hohen Anzahl funktioneller Gruppen an der Kugeloberfläche. Allerdings wird die Herstellung der monodispersen Dendrimere dadurch verkompliziert, dass bei jedem Ver- knüpfungsschritt Schutzgruppen eingeführt und wieder entfernt werden müssen und vor Beginn jeder neuen Wachstumsstufe intensive Reinigungsoperationen erforderlich sind, weshalb man Dendrimere üblicherweise nur im Labormaßstab herstellt.Dendrimers, arborols, starburst polymers or hyperbranched polymers are names for polymers that are characterized by a highly branched structure and high functionality. Dendrimers are molecularly uniform macromolecules with a highly symmetric structure. Dendrimers can be prepared starting from a central molecule by controlled, stepwise linking of two or more di- or polyfunctional monomers with each already bound monomer. With each linking step, the number of monomer end groups (and thus the linkages) multiplied by a factor of 2 or higher, and obtained generationally constructed, monodisperse polymers with tree-like structures, ideally spherical, whose branches each contain exactly the same number of monomer units. Due to this perfect structure, the polymer properties are advantageous, for example, one observes a surprisingly low viscosity and a high reactivity due to the high number of functional groups on the spherical surface. However, the preparation of the monodisperse dendrimers is complicated by the need to introduce and remove protecting groups at each linking step and to require intensive purification operations prior to the commencement of each new growth stage, which is why dendrimers are typically only produced on a laboratory scale.
Im Gegensatz dazu sind hyperverzweigte Polymere sowohl molekular wie strukturell un- einheitlich. Sie werden durch einen nicht-generationenweisen Aufbau erhalten. Es ist daher auch nicht notwendig, Zwischenprodukte zu isolieren und zu reinigen. Hyperverzweigte Polymere können durch einfaches Vermischen der zum Aufbau erforderlichen Komponenten und deren Reaktion in einer so genannten Ein-Topf-Reaktion erhalten werden. Hyperverzweigte Polymere können dendrimere Substrukturen aufweisen. Daneben weisen sie aber auch lineare Polymerketten und ungleiche Polymeräste auf. Zur Synthese der hyperverzweigten Polymere eignen sich insbesondere so genannte ABX-Monomere. Diese weisen zwei verschiedene funktionelle Gruppen A und B in einem Molekül auf, die unter Bildung einer Verknüpfung intermolekular miteinander reagieren können. Die funktionelle Gruppe A ist dabei nur einmal pro Molekül enthalten und die funktionelle Gruppe B zwei- fach oder mehrfach. Durch die Reaktion der besagten ABX-Monomere miteinander entstehen unvernetzte Polymere mit regelmäßig angeordneten Verzweigungsstellen. Die Polymere weisen an den Kettenenden fast ausschließlich B-Gruppen auf.In contrast, hyperbranched polymers are both molecularly and structurally nonuniform. They are obtained by a non-generational construction. It is therefore not necessary to isolate and purify intermediates. Hyperbranched polymers can be obtained by simply mixing the components required for construction and their reaction in a so-called one-pot reaction. Hyperbranched polymers can have dendrimeric substructures. In addition, they also have linear polymer chains and unequal polymer branches. For the synthesis of the hyperbranched polymers, in particular so-called AB X monomers are suitable. These have two different functional groups A and B in one molecule, which can react intermolecularly to form a linkage. The functional group A is contained only once per molecule and the functional group B in two or more times. The reaction of said AB X monomers with one another produces uncrosslinked polymers with regularly arranged branching sites. The polymers have almost exclusively B groups at the chain ends.
Weiterhin lassen sich hyperverzweigte Polymere über die Ax + By -Syntheseroute herstel- len. Darin stehen Ax und By für zwei unterschiedliche Monomere mit den funktionellen Gruppen A und B und die Indices x und y für die Anzahl der funktionellen Gruppen pro Monomer. Bei der Ax + By-Synthese, dargestellt hier am Beispiel einer A2 + B3-Synthese, setzt
man ein difunktionelles Monomer A2 mit einem trifunktionellen Monomer B3 um. Dabei entsteht zunächst ein 1 :1-Addukt aus A und B mit im Mittel einer funktionellen Gruppe A und zwei funktionellen Gruppen B, das dann ebenfalls zu einem hyperverzweigten Polymer reagieren kann. Auch die so erhaltenen hyperverzweigten Polymere weisen überwiegend B-Gruppen als Endgruppen auf.Furthermore, hyperbranched polymers can be prepared via the A x + B y synthesis route. Therein A x and B y represent two different monomers with the functional groups A and B and the indices x and y the number of functional groups per monomer. In the case of A x + B y synthesis, shown here using the example of an A 2 + B 3 synthesis a difunctional monomer A 2 with a trifunctional monomer B 3 um. This initially produces a 1: 1 adduct of A and B with an average of one functional group A and two functional groups B, which can then also react to form a hyperbranched polymer. The hyperbranched polymers thus obtained also have predominantly B groups as end groups.
Das Merkmal „hyperverzweigt" im Zusammenhang mit den Polymeren bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der Verzweigungsgrad DB (degree of branching) der betreffenden Stoffe, der definiert ist alsThe term "hyperbranched" in the context of the polymers in the context of the invention means that the degree of branching DB of the substances in question, which is defined as
T+Z DB (%) = x 100,T + Z DB (%) = x 100,
T+Z+LT + Z + L
wobei T die mittlere Anzahl der terminal gebundenen Monomereinheiten, Z die mittlere Anzahl der Verzweigungen bildenden Monomereinheiten und L die mittlere Anzahl der linear gebundenen Monomereinheiten in den Makromolekülen der jeweiligen Stoffe bedeuten, 10 bis 95 %, bevorzugt 25 - 90 % und besonders bevorzugt 30 bis 80 % beträgt.where T is the average number of terminally bound monomer units, Z is the average number of branching monomer units and L is the average number of linearly bound monomer units in the macromolecules of the respective substances, 10 to 95%, preferably 25-90% and particularly preferably 30 to 80%.
Durch den so definierten Verzweigungsgrad unterscheiden sich die erfindungsgemäß verwendeten nicht-dendrimeren hyperverzweigten Polymere von den dendrimeren Polymeren. „Dendrimer" sind im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung die Polymere dann, wenn ihr Verzweigungsgrad DB = 99,9 - 100 % beträgt. Damit weist ein Dendrimer die maximal mögliche Anzahl an Verzweigungsstellen auf, welche nur durch einen hochsymmetri- sehen Aufbau erreicht werden kann. Zur Definition des „Degree of Branching" siehe auch H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30.As a result of the degree of branching defined in this way, the non-dendrimeric hyperbranched polymers used according to the invention differ from the dendrimeric polymers. In the context of the present invention, "dendrimers" are the polymers when their degree of branching DB = 99.9-100%, meaning that a dendrimer has the maximum possible number of branching points, which can only be achieved by a highly symmetrical design For the definition of the degree of branching see also H. Frey et al., Acta Polym. 1997, 48, 30.
Unter hyperverzweigten Polymeren werden im Rahmen dieser Erfindung im Wesentlichen unvernetzte Makromoleküle verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular unein- heitlich sind. Sie können, ausgehend von einem Zentralmolekül, analog zu Dendrimeren, jedoch mit uneinheitlicher Kettenlänge der Äste aufgebaut sein. Sie können aber auch linear mit funktionellen seitenständigen Ästen aufgebaut sein oder aber, als Kombination der beiden Extreme, lineare und verzweigte Molekülteile aufweisen. Zur Definition von dendrimeren und hyperverzweigten Polymeren siehe auch PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 und H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, No. 14, 2499.
Erfindungsgemäß werden hyperverzweigte Polyester und hyperverzweigte Polycarbonate, also nicht-dendrimere Polymere im Sinne der obigen Definition, d.h. molekular und strukturell uneinheitlichen Polymere als Demulgatoren verwendet.In the context of this invention, hyperbranched polymers are understood as meaning essentially uncrosslinked macromolecules which are both structurally and molecularly nonuniform. However, starting from a central molecule, analogous to dendrimers, they can be constructed with uneven chain length of the branches. However, they can also be constructed linearly with functional lateral branches or, as a combination of the two extremes, have linear and branched molecular parts. For the definition of dendrimeric and hyperbranched polymers see also PJ. Flory, J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 and H. Frey et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, no. 14, 2499. According to the invention, hyperbranched polyesters and hyperbranched polycarbonates, ie non-dendrimeric polymers within the meaning of the above definition, ie molecular and structurally nonuniform polymers, are used as demulsifiers.
Funktionelle Gruppen aufweisende hyperverzweigte Polymere können in prinzipiell bekannter Art und Weise unter Verwendung von ABx-, bevorzugt AB2- oder AB3-Monomeren synthetisiert werden. Die ABX-Monomere können dabei einerseits vollständig in Form von Verzweigungen in das hyperverzweigte Polymer eingebaut werden, sie können als terminale Gruppen eingebaut werden, also noch x freie B-Gruppen aufweisen, und sie können als lineare Gruppen mit (x-1 ) freien B-Gruppen eingebaut sein. Die erhaltenen hyperverzweigten Polymere weisen je nach dem Polymerisationsgrad eine mehr oder weniger große Anzahl von B-Gruppen, entweder terminal oder als Seitengruppen auf. Weitere Angaben zu hyperverzweigten Polymeren und deren Synthese sind beispielsweise in J. M. S. - Rev. Macromol. Chem. Phys., C37(3), 555 bis 579 (1997) und der dort zitierten Literatur zu finden.Functional group-containing hyperbranched polymers can be synthesized in a manner known in principle using AB x , preferably AB 2 or AB 3, monomers. On the one hand, the AB X monomers can be incorporated completely in the form of branches into the hyperbranched polymer, they can be incorporated as terminal groups, thus still have x free B groups, and they can be linear groups with (x-1) free B groups are incorporated. Depending on the degree of polymerization, the hyperbranched polymers obtained have a greater or lesser number of B groups, either terminal or as side groups. Further details on hyperbranched polymers and their synthesis are described, for example, in JMS Rev. Macromol. Chem. Phys., C37 (3), 555 to 579 (1997) and the literature cited therein.
Hyperverzweigte PolyesterHyperbranched polyester
Erfindungsgemäße Demulgatoren sind erhältlich durch Umsetzung vonDemulsifiers according to the invention are obtainable by reaction of
(i) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben mit(I) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A 2 ) or derivatives thereof with
(ii) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist, wobei x eine(ii) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) having more than two OH groups, where x is a
Zahl größer 2, vorzugsweise 3 bis 8, besonders bevorzugt 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt 3 bis 4 und insbesondere 3 ist, undNumber is greater than 2, preferably 3 to 8, more preferably 3 to 6, most preferably 3 to 4 and especially 3, and
(iii) mindestens einem Fettsäureamid-Alkoxylat (D) eines gesättigten oder ungesättigten C2-C30-Fettsäureamids mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten.(Iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 fatty acid amide having an average of 1 to 40 alkylene oxide units.
Bevorzugt wählt man das Verhältnis der reaktiven Gruppen im Reaktionsgemisch so, dass sich ein molares Verhältnis von OH-Gruppen zu Carboxylgruppen oder deren Derivaten von 5:1 bis 1 :5, vorzugsweise von 4:1 bis 1 :4, besonders bevorzugt von 3:1 bis 1 :3 und ganz besonders bevorzugt von 2:1 bis 1 :2 einstellt.
Unter hyperverzweigten Polyestern werden im Rahmen dieser Erfindung unvernetzte Polyester mit Hydroxyl- und Carboxylgruppen verstanden, die sowohl strukturell als auch molekular uneinheitlich sind. Unvernetzt im Rahmen dieser Schrift bedeutet, dass ein Vernetzungsgrad von weniger als 15 Gew.-%, bevorzugt von weniger als 10 Gew.-%, bestimmt über den unlöslichen Anteil des Polymeren, vorhanden ist. Der unlösliche Anteil des Polymeren wurde bestimmt durch vierstündige Extraktion mit dem gleichen Lösungsmittel, wie es für die Gelpermeationschromatographie verwendet wird, also Tetra hydrofu ran oder He- xafluorisopropanol, je nachdem, in welchem Lösungsmittel das Polymer besser löslich ist, in einer Soxhlet-Apparatur, Trocknung des Rückstandes bis zur Gewichtskonstanz und Wägung des verbliebenen Rückstandes.The ratio of the reactive groups in the reaction mixture is preferably chosen such that a molar ratio of OH groups to carboxyl groups or derivatives thereof is from 5: 1 to 1: 5, preferably from 4: 1 to 1: 4, particularly preferably from 3: 1 to 1: 3 and most preferably from 2: 1 to 1: 2 sets. Hyperbranched polyesters in the context of this invention are understood as meaning uncrosslinked polyesters having hydroxyl and carboxyl groups which are structurally as well as molecularly nonuniform. Uncrosslinked in the context of this document means that a degree of crosslinking of less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, determined by the insoluble fraction of the polymer, is present. The insoluble fraction of the polymer was determined by extraction for 4 hours with the same solvent as used for gel permeation chromatography, ie tetrahydrofuran or hexafluoroisopropanol, depending on the solvent in which the polymer is more soluble, in a Soxhlet apparatus. Dry the residue to constant weight and weigh the remaining residue.
Zu den Dicarbonsäuren (A2) gehören beispielsweise aliphatische Dicarbonsäuren, wie O- xalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Undecan-α,ω-dicarbonsäure, Dodecan-α,ω-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,2-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,3- dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclohexan-1 ,4-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclopentan- 1 ,2-dicarbonsäure, eis- und trans-Cyclopentan-1 ,3-dicarbonsäure. Weiterhin können auch aromatische Dicarbonsäuren, wie zum Beispiel Phthalsäure, Isophthalsäure oder Te- rephthalsäure verwendet werden. Auch ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure o- der Fumarsäure, sind einsetzbar.The dicarboxylic acids (A 2 ) include, for example, aliphatic dicarboxylic acids such as oleic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, undecane-α, ω-dicarboxylic acid, dodecane-α, ω-dicarboxylic acid, ice - And trans-cyclohexane-1, 2-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1, 3-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclohexane-1, 4-dicarboxylic acid, cis- and trans-cyclopentane-1, 2-dicarboxylic acid , cis- and trans-cyclopentane-1,3-dicarboxylic acid. Furthermore, it is also possible to use aromatic dicarboxylic acids, for example phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid. It is also possible to use unsaturated dicarboxylic acids, such as maleic acid or fumaric acid.
Die genannten Dicarbonsäuren können auch substituiert sein mit einem oder mehreren Resten, ausgewählt aus Ci-C26-Alkyl- oder Alkenylgruppen, C3-Ci2-Cycloalkylgruppen oder C6-Ci4-Arylgruppen. Als beispielhafte Vertreter für substituierte Dicarbonsäuren seien ge- nannt: 2-Methylmalonsäure, 2-Ethylmalonsäure, 2-Phenylmalonsäure, 2- Methylbernsteinsäure, 2-Ethylbernsteinsäure, Dodecenylbernsteinsäure, Oleylbernstein- säure, Ci6-Ci8 Alkenylbernsteinsäure, 2-Phenylbernsteinsäure, Itaconsäure und 3,3- Dimethylglutarsäure.Said dicarboxylic acids may also be substituted with one or more groups selected from Ci-C 26 alkyl or alkenyl groups, C3-Ci2 cycloalkyl or C 6 -C 4 aryl groups. Exemplary representatives of substituted dicarboxylic acids are overall mentioned are: 2-methylmalonic acid, 2-ethyl malonic acid, 2-phenylmalonic, 2-methyl succinic acid, 2-Ethylsuccinic, dodecenylsuccinic acid Oleylbernstein-, C 6 -C 8 alkenyl, 2-phenylsuccinic, itaconic acid and 3,3-dimethylglutaric acid.
Weiterhin lassen sich Gemische von zwei oder mehr der vorgenannten Dicarbonsäuren einsetzen.Furthermore, mixtures of two or more of the aforementioned dicarboxylic acids can be used.
Die Dicarbonsäuren lassen sich entweder als solche oder in Form von ihren Derivaten einsetzen.
Es ist auch möglich, ein Gemisch aus einer Dicarbonsäure und einem oder mehreren ihrer Derivate einzusetzen. Gleichfalls ist es möglich, ein Gemisch mehrerer verschiedener Derivate von einer oder mehreren Dicarbonsäuren einzusetzen.The dicarboxylic acids can be used either as such or in the form of their derivatives. It is also possible to use a mixture of a dicarboxylic acid and one or more of its derivatives. Likewise, it is possible to use a mixture of several different derivatives of one or more dicarboxylic acids.
Besonders bevorzugt setzt man Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure (Hexahydrophthalsäuren), Ci2-C24- Alkenylbernsteinsäuren, Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure oder deren Mono- oder Dialkylester ein.Malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 1, 2, 1, 3 or 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid (hexahydrophthalic acids), C 2 -C 24 -alkenylsuccinic acids, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid or their mono- or dialkyl esters are particularly preferably used one.
Derivate sind die betreffenden Anhydride in monomerer oder auch polymerer Form, Mono- oder Dialkylester, bevorzugt Mono- oder Di-d-C4-alkylester, besonders bevorzugt Mono- oder Dimethylester oder die entsprechenden Mono- oder Diethylester, ferner Mono- und Divinylester sowie gemischte Ester, bevorzugt gemischte Ester mit unterschiedlichen d- C4-Alkylkomponenten, besonders bevorzugt gemischte Methylethylester.Derivatives are the relevant anhydrides in monomeric or polymeric form, mono- or dialkyl esters, preferably mono- or di-C 1 -C 4 -alkyl esters, particularly preferably mono- or dimethyl esters or the corresponding mono- or diethyl esters, furthermore mono- and divinyl esters and mixed esters , preferably mixed esters with different C 1 -C 4 -alkyl components, more preferably mixed methyl ethyl esters.
Mindestens trifunktionelle Alkohole (Cx) umfassen Glycerin, Trimethylolmethan, Trimethylo- lethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Tris(hydroxymethyl)amin,At least trifunctional alcohols (C x ) include glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxymethyl) amine,
Tris(hydroxyethyl)amin, Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Diglycerin, Triglycerin oder höhere Kondensationsprodukte des Glycerins, Di(trimethylolpropan), Di(pentaerythrit), Trishydroxymethylisocyanurat, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat (THEIC),Tris (hydroxyethyl) amine, tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, diglycerol, triglycerol or higher condensation products of glycerol, di (trimethylolpropane), di (pentaerythritol), trishydroxymethylisocyanurate, tris (hydroxyethyl) isocyanurate (THEIC),
Tris(hydroxypropyl)isocyanurat, Inositole oder Zucker, wie zum Beispiel Glucose, Fructose oder Sucrose, Zuckeralkohole wie z.B. Sorbit, Mannit, Threit, Erythrit, Adonit (Ribit), Arabit (Lyxit), XyNt, Dulcit (Galactit), Maltit, Isomaltit, tri- oder höherfunktionelle Polyetherole auf Basis tri- oder höherfunktioneller Alkohole und Ethylenoxid, Propylenoxid und/oder Butyle- noxid.Tris (hydroxypropyl) isocyanurate, inositols or sugars, such as glucose, fructose or sucrose, sugar alcohols, e.g. Sorbitol, mannitol, threitol, erythritol, adonite (ribitol), arabitol (lyxite), xyNt, dulcitol (galactitol), maltitol, isomaltitol, trifunctional or higher polyetherols based on trifunctional or higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide and / or butyl monoxide.
Bevorzugte mindestens trifunktionelle Alkohole (Cx) sind Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, Tris(hydro- xyethyl)isocyanurat sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propyle- noxid mit im Mittel 1 bis 40, bevorzugt 1 bis 24, besonders bevorzugt 1 bis 16 Alkylenoxi- deinheiten pro Startermolekül.Preferred at least trifunctional alcohols (C x ) are glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and also their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide with on average 1 to 40, preferably 1 to 24, particularly preferably 1 to 16, alkylene oxide units per starter molecule.
Diese mehrfunktionellen Alkohole können auch in Mischung mit difunktionellen Alkoholen (B2) eingesetzt werden, mit der Maßgabe, dass die mittlere OH-Funktionalität aller einge- setzten Alkohole zusammen größer als 2, vorzugsweise mindestens 2,1 ist. Beispiele geeigneter Verbindungen mit zwei OH-Gruppen umfassen Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1 ,2- und 1 ,3-Propandiol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Neopen-
tylglykol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Butandiol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,5-Pentandiol, Hexandiol, Cyclopen- tandiol, Cyclohexandiol, Cyclohexandimethanol, difunktionelle Polyether- oder Polyesterole.These polyfunctional alcohols can also be used in mixture with difunctional alcohols (B 2 ), with the proviso that the average OH functionality of all the alcohols used together is greater than 2, preferably at least 2.1. Examples of suitable compounds having two OH groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2 and 1, 3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neophen tylglycol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 4-butanediol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 5-pentanediol, hexanediol, cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, difunctional polyether or polyester.
Die Dicarbonsäure (A2) und der mindestens trifunktionelle Alkohol (Cx) werden in Gegenwart eines Fettsäureamid-Alkoxylats (D) eines gesättigten oder ungesättigten C2 -C30- Fettsäureamids mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten, bevorzugt 2 bis 30 Alkyleno- xid-Einheiten, umgesetzt.The dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least trifunctional alcohol (C x ) are in the presence of a fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 fatty acid amide having on average 1 to 40 alkylene oxide units, preferably 2 to 30 Alkylene oxide units reacted.
Alternativ dazu können zunächst die Dicarbonsäure (A2) und der mindestens trifunktionelle Alkohol (Cx) miteinander umgesetzt und die erhaltenen hyperverzweigten Polyester anschließend durch Umsetzung mit den Fettsäureamid-Alkoxylaten (D), gegebenenfalls in Gegenwart weiterer Dicarbonsäure (A2) später eingeestert werden. Alternativ dazu können auch zunächst die Dicarbonsäure (A2) und der mindestens trifunkti- onelle Alkohol (Cx) miteinander umgesetzt und die erhaltenen hyperverzweigten Polyester anschließend durch Umsetzung mit den Fettsäureamid-Alkoxylaten (D) funktionalisiert werden.Alternatively, the dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least trifunctional alcohol (C x ) can first be reacted with one another and the resulting hyperbranched polyesters subsequently later esterified by reaction with the fatty acid amide alkoxylates (D), optionally in the presence of further dicarboxylic acid (A 2 ) , Alternatively, the dicarboxylic acid (A 2 ) and the at least tri-functional alcohol (C x ) may also first be reacted with one another and the hyperbranched polyesters obtained subsequently be functionalized by reaction with the fatty acid amide alkoxylates (D).
Die in den Fettsäureamid-Alkoxylaten (D) enthaltenen Alkylenoxid-Einheiten sind im Allge- meinen Ethylenoxid-Einheiten oder Propylenoxid-Einheiten sowie Gemische daraus. Bevorzugte Fettsäureamid-Alkoxylate sind reine Fettsäureamid-EthoxylateThe alkylene oxide units contained in the fatty acid amide alkoxylates (D) are generally ethylene oxide units or propylene oxide units and mixtures thereof. Preferred fatty acid amide alkoxylates are pure fatty acid amide ethoxylates
Geeignete Fettsäureamid-Alkoxylate sind von gesättigten oder ungesättigten Monocarbon- säuren, auch Fettsäuren genannt, mit 2 bis 30 C-Atomen abgeleitet. Beispiele sind Essig- säure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Isobuttersäure, Trimethylessigsäure, Capronsäure, Caprylsäure, Heptansäure, Caprinsäure, Pelargonsäure, Laurinsäure, My- ristinsäure, Palmitinsäure, Cerotinsäure, Montansäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, No- nansäure und 2-Ethylhexansäure.Suitable fatty acid amide alkoxylates are derived from saturated or unsaturated monocarboxylic acids, also called fatty acids, having 2 to 30 carbon atoms. Examples are acetic, propionic, butyric, valeric, isobutyric, trimethylacetic, caproic, caprylic, heptanoic, capric, pelargonic, lauric, myristic, palmitic, cerotic, montanic, stearic, isostearic, nanoic and 2-ethylhexanoic acids.
Beispiele für ungesättigte Fettsäuren sind Crotonsäure, Isocrotonsäure, Vinylessigsäure, Elaidinsäure, Ölsäure, Sorbinsäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Linolensäure, Erucasäure, Elaeostearinsäure, Arachidonsäure, Clupanodonsäure oder Fettsäuren aus pflanzlichen oder tierischen Fetten und Ölen auf Basis von beispielsweise Soja, Kokos, Raps, Oliven, Leinsamen, Ricinus, Sonnenblumen, Fischen oder Meerestieren.Examples of unsaturated fatty acids are crotonic acid, isocrotonic acid, vinylacetic acid, elaidic acid, oleic acid, sorbic acid, ricinoleic acid, linoleic acid, linolenic acid, erucic acid, elaeostearic acid, arachidonic acid, clupanodonic acid or fatty acids from vegetable or animal fats and oils based on, for example, soy, coconut, oilseed rape, olives , Flaxseed, ricinus, sunflowers, fish or marine animals.
Bevorzugt sind die Fettsäureamid-Alkoxylate von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen abgeleitet.
Besonders bevorzugte Fettsäureamide leiten sich ab von Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure oder Linolensäure.The fatty acid amide alkoxylates are preferably derived from saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 22 carbon atoms. Particularly preferred fatty acid amides are derived from stearic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid.
Ganz besonders bevorzugt sind Stearinsäure-, Ölsäure-, Linol- oder Linolensäureamid- Ethoxylate mit im Mittel 2 bis 30, bevorzugt 2 bis 20, besonders bevorzugt 4 bis 15 und insbesondere 8 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten.Very particularly preferred are stearic, oleic, linoleic or Linolensäureamid- ethoxylates having an average of 2 to 30, preferably 2 to 20, more preferably 4 to 15 and in particular 8 to 12 ethylene oxide units.
Bei der Herstellung der Polyester wird das Fettsäureamid-Alkoxylat (D) vorzugsweise gemeinsam mit der Dicarbonsäure (A2) und dem Alkohol (Cx) eingesetzt. Dabei wird die Mi- schung der Alkohole so gewählt, dass Cx : D im molaren Verhältnis von 95 : 5 bis 30 : 70, bevorzugt 90 : 10 bis 40 : 60 und besonders bevorzugt 80 : 20 bis 50 : 50 beträgt.In the preparation of the polyesters, the fatty acid amide alkoxylate (D) is preferably used together with the dicarboxylic acid (A 2 ) and the alcohol (C x ). The mixture of alcohols is selected so that C x : D in a molar ratio of 95: 5 to 30: 70, preferably 90: 10 to 40: 60 and particularly preferably 80: 20 to 50: 50.
Die Umsetzung kann in Gegenwart oder Abwesenheit eines Lösemittels durchgeführt wer- den. Als Lösemittel geeignet sind beispielsweise Kohlenwasserstoffe wie Paraffine, Aroma- ten, Ether und Ketone. Vorzugsweise wird die Reaktion frei von Lösungsmittel durchgeführt. Die Umsetzung kann in Gegenwart eines Wasser entziehenden Mittels als Additiv erfolgen, das man zu Beginn der Reaktion zusetzt. Geeignet sind beispielsweise Molekularsiebe, insbesondere Molekularsieb 4Ä, MgSO4 und Na2SO4. Man kann auch während der Reaktion gebildetes Wasser bzw. Alkohol abdestillieren, gegebenenfalls unter vermindertem Druck, oder beispielsweise einen Wasserabscheider einsetzen, bei dem das Wasser mit Hilfe eines Schleppmittels entfernt wird.The reaction can be carried out in the presence or absence of a solvent. Suitable solvents are, for example, hydrocarbons such as paraffins, aromatics, ethers and ketones. Preferably, the reaction is carried out free of solvent. The reaction can be carried out in the presence of a dehydrating agent as an additive, which is added at the beginning of the reaction. Suitable examples are molecular sieves, in particular molecular sieve 4Ä, MgSO 4 and Na 2 SO 4 . It is also possible to distill off water or alcohol formed during the reaction, if appropriate under reduced pressure, or, for example, use a water separator in which the water is removed by means of an entraining agent.
Man kann die Umsetzung in Abwesenheit von Katalysatoren durchführen. Vorzugsweise arbeitet man jedoch in Gegenwart von mindestens einem Katalysator. Dies sind bevorzugt saure anorganische, metallorganische oder organische Katalysatoren oder Gemische aus mehreren sauren anorganischen, metallorganischen oder organischen Katalysatoren.You can carry out the reaction in the absence of catalysts. However, it is preferable to work in the presence of at least one catalyst. These are preferably acidic inorganic, organometallic or organic catalysts or mixtures of several acidic inorganic, organometallic or organic catalysts.
Als saure anorganische Katalysatoren sind beispielsweise Schwefelsäure, Sulfate und Hydrogensulfate, w i e Natriumhydrogensulfat, Phosphorsäure, Phosphonsäure, hy- pophosphorige Säure, Aluminiumsulfathydrat, Alaun, saures Kieselgel (pH < 6, insbesondere < 5) und saures Aluminiumoxid zu nennen. Weiterhin sind beispielsweise Aluminiumverbindungen der allgemeinen Formel AI(OR1)3 und Titanate bevorzugt. Bevorzugte saure metallorganische Katalysatoren sind weiterhin Dialkylzinnoxide oder Dialkylzinnester. Be- vorzugte saure organische Katalysatoren sind saure organische Verbindungen mit beispielsweise Phosphatgruppen, Sulfonsäuregruppen, Sulfatgruppen oder Phosphonsäu-
regruppen. Man kann auch saure lonentauscher als saure organische Katalysatoren einsetzen.Examples of acidic inorganic catalysts are sulfuric acid, sulfates and hydrogen sulfates, such as sodium hydrogen sulfate, phosphoric acid, phosphonic acid, hypophosphorous acid, aluminum sulfate hydrate, alum, acidic silica gel (pH <6, in particular <5) and acidic aluminum oxide. Furthermore, for example, aluminum compounds of the general formula Al (OR 1 ) 3 and titanates are preferred. Preferred acidic organometallic catalysts are also dialkyltin oxides or dialkyltin esters. Preferred acidic organic catalysts are acidic organic compounds with, for example, phosphate groups, sulfonic acid groups, sulfate groups or phosphonic acid. acid groups. It is also possible to use acidic ion exchangers as acidic organic catalysts.
Die Umsetzung wird bei Temperaturen von 60 bis 2500C durchgeführt.The reaction is carried out at temperatures of 60 to 250 0 C.
Die erfindungsgemäß verwendeten hyperverzweigten Polyester haben ein Molekulargewicht Mw von mindestens 500, bevorzugt mindestens 600 und besonders bevorzugt 1000 g/mol. Die obere Grenze des Molekulargewichts Mw ist bevorzugt 150.000 g/mol, besonders bevorzugt beträgt es nicht mehr als 100.000 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 80.000 g/mol. Bevorzugt weisen die hyperverzweigten Polyester ein Molekulargewicht Mw im Bereich von 500 bis 50.000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 1000 bis 30.000 g/mol auf.The hyperbranched polyesters used according to the invention have a molecular weight M w of at least 500, preferably at least 600, and particularly preferably 1000 g / mol. The upper limit of the molecular weight M w is preferably 150,000 g / mol, more preferably not more than 100,000, and most preferably not more than 80,000 g / mol. The hyperbranched polyesters preferably have a molecular weight M w in the range from 500 to 50,000 g / mol, particularly preferably in the range from 1000 to 30,000 g / mol.
Die Angaben zur Polydispersität sowie zum zahlenmittleren und gewichtsmittleren Moleku- largewicht Mn und Mw beziehen sich hier auf gelpermeationschromatographische Messungen, wobei Polymethylmethacrylat als Standard und Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Hexafluorisopropanol als Elutionsmittel verwendet wurden. Die Methode ist im Analytiker Taschenbuch Bd. 4, Seiten 433 bis 442, Berlin 1984 beschrieben.The polydispersity and the number-average and weight-average molecular weight M n and M w here relate to gel permeation chromatographic measurements using polymethyl methacrylate as standard and tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide or hexafluoroisopropanol as eluent. The method is described in the Analyst Taschenbuch Vol. 4, pages 433 to 442, Berlin 1984.
Die Polydispersität der erfindungsgemäß verwendeten Polyester beträgt im Allgemeinen 1 ,2 bis 50, bevorzugt 1 ,4 bis 40, besonders bevorzugt 1 ,5 bis 30 und ganz besonders bevorzugt 2 bis 30.The polydispersity of the polyesters used according to the invention is generally from 1.2 to 50, preferably from 1.4 to 40, particularly preferably from 1.5 to 30 and very particularly preferably from 2 to 30.
Die erfindungsgemäß verwendeten hyperverzweigten Polyester zeigen eine bessere Spal- terwirkung als mit Stearinsäure modifizierte hyperverzweigte Polyester, die in der WO2006/084816 beschrieben sind. Ferner weisen sie reaktionsbedingt ein niedrigeres Molekulargewicht als die mit Stearinsäure modifizierten hyperverzweigten Polyester auf. Dies hat anwendungstechnische Vorteile insofern, als die Lösungen der Polymere weniger viskos sind und daher die Polymere in höherer Konzentration gelöst werden können.The hyperbranched polyesters used according to the invention show a better cleavage effect than stearic acid-modified hyperbranched polyesters which are described in WO2006 / 084816. Furthermore, due to their reaction, they have a lower molecular weight than the stearic acid-modified hyperbranched polyesters. This has application advantages in that the solutions of the polymers are less viscous and therefore the polymers can be dissolved in higher concentration.
Hyperverzweigte PolycarbonateHyperbranched polycarbonates
Erfindungsgemäß als Demulgatoren geeignete hyperverzweigte Polycarbonaten werden hergestellt durch Umsetzung vonHyperbranched polycarbonates suitable as demulsifiers according to the invention are prepared by reacting
(i) mindestens einem organischen Carbonat (A2') mit
(ii) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist, wobei x eine Zahl größer 2, vorzugsweise 3 bis 8, besonders bevorzugt 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt 3 bis 4 und insbesondere 3 ist, und(i) at least one organic carbonate (A 2 ') with (Ii) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) having more than two OH groups, wherein x is a number greater than 2, preferably 3 to 8, particularly preferably 3 to 6, very particularly preferably 3 to 4 and especially 3, and
(iii) mindestens einem Fettsäureamid-Alkoxylat (D) eines gesättigten oder ungesättigten C2-C3o-Fettsäureamids mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten.(Iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of a saturated or unsaturated C 2 -C 30 -fatty acid amide having on average 1 to 40 alkylene oxide units.
Bevorzugt umfasst die Herstellung der hyperverzweigte Polycarbonate die SchrittePreferably, the preparation of the hyperbranched polycarbonates comprises the steps
a) Umsetzung mindestens eines organischen Carbonats (A2) der allgemeinen Formel RO(CO)OR mit dem mindestens einen aliphatischen Alkohol (Cx), welcher mehr als 2 OH-Gruppen aufweist, unter Eliminierung von Alkoholen ROH zu einem oder mehreren Kondensationsprodukten (K), wobei es sich bei R jeweils unabhängig voneinan- der um einen geradkettigen oder verzweigten aliphatischen, araliphatischen oder a- romatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen handelt, sowie b) intermolekulare Umsetzung der Kondensationsprodukte (K) zu einem hochfunktionel- len, hyperverzweigten Polycarbonat,a) reacting at least one organic carbonate (A 2 ) of the general formula RO (CO) OR with the at least one aliphatic alcohol (C x ) which has more than 2 OH groups, with elimination of alcohols ROH to give one or more condensation products ( K), where R is in each case independently of one another a straight-chain or branched aliphatic, araliphatic or aromatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms, and b) intermolecular conversion of the condensation products (K) to a highly functional one , hyperbranched polycarbonate,
wobei das Mengenverhältnis der OH-Gruppen zu den Carbonaten im Reaktionsgemisch so gewählt wird, dass die Kondensationsprodukte (K) im Mittel entweder eine Carbonatgruppe und mehr als eine OH-Gruppe oder eine OH-Gruppe und mehr als eine Carbonatgruppe aufweisen,wherein the quantitative ratio of the OH groups to the carbonates in the reaction mixture is selected so that the condensation products (K) have on average either a carbonate group and more than one OH group or one OH group and more than one carbonate group,
wobei die Umsetzung gemäß Schritt a) in Gegenwart mindestens eines Fettsäureamid- Alkoxylats (D) von gesättigten oder ungesättigten C2 -C30-Fettsäureamiden mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten durchgeführt wird, oder das in den Schritten a) und b) erhaltene hyperverzweigte Polycarbonat anschließend mit dem Fettsäureamid (D) umgesetzt wird.wherein the reaction according to step a) is carried out in the presence of at least one fatty acid amide alkoxylate (D) of saturated or unsaturated C 2 -C 30 -fatty acid amides having an average of 1 to 40 alkylene oxide units, or in steps a) and b) obtained hyperbranched polycarbonate is subsequently reacted with the fatty acid amide (D).
Bei den Resten R der als Ausgangsmaterial eingesetzten organischen Carbonate (A2') der allgemeinen Formel RO(CO)OR handelt es sich jeweils unabhängig voneinander um einen geradkettigen oder verzweigten aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 C-Atomen. Die beiden Reste R können auch unter Bildung eines Ringes miteinander verbunden sein. Bevorzugt handelt es sich um einen aliphatischen Kohlenwasserstoff rest und besonders bevorzugt um einen geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 5 C-Atomen.
Dialkyl- oder Diarylcarbonate können zum Beispiel hergestellt werden aus der Reaktion von aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkoholen, vorzugsweise Monoalko- holen mit Phosgen. Weiterhin können sie auch über oxidative Carbonylierung der Alkohole oder Phenole mittels CO in Gegenwart von Edelmetallen, Sauerstoff oder NOx hergestellt werden. Zu Herstellmethoden von Diaryl- oder Dialkylcarbonaten siehe auch „Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 6th Edition, 2000 Electronic Release, Verlag Wiley- VCH.The radicals R of the organic carbonates (A 2 ') of the general formula RO (CO) OR used as starting material are each independently a straight-chain or branched aliphatic, araliphatic or aromatic hydrocarbon radical having 1 to 20 C atoms. The two radicals R can also be linked together to form a ring. It is preferably an aliphatic hydrocarbon radical and more preferably a straight-chain or branched alkyl radical having 1 to 5 carbon atoms. Dialkyl or diaryl carbonates can be prepared, for example, from the reaction of aliphatic, araliphatic or aromatic alcohols, preferably monoalko get with phosgene. Furthermore, they can also be prepared via oxidative carbonylation of the alcohols or phenols by means of CO in the presence of noble metals, oxygen or NO x . For preparation methods of diaryl or dialkyl carbonates, see also "Ullmann 's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 6th Edition, 2000 Electronic Release, published by Wiley-VCH.
Beispiele geeigneter Carbonate umfassen aliphatische oder aromatische Carbonate wie Ethylencarbonat, 1 ,2- oder 1 ,3-Propylencarbonat, Diphenylcarbonat, Ditolylcarbonat, Dixy- lylcarbonat, Dinaphthylcarbonat, Ethylphenylcarbonat, Dibenzylcarbonat, Dimethylcarbo- nat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Dibutylcarbonat, Diisobutylcarbonat, Dipentylcar- bonat, Dihexylcarbonat, Dicyclohexylcarbonat, Diheptylcarbonat, Dioctylcarbonat, Didecy- lacarbonat und Didodecylcarbonat.Examples of suitable carbonates include aliphatic or aromatic carbonates, such as ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, dixyl carbonate, dinaphthyl carbonate, ethylphenyl carbonate, dibenzyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, diisobutyl carbonate, dipentylcarboxylate, carbonate, dihexyl carbonate, dicyclohexyl carbonate, diheptyl carbonate, dioctyl carbonate, didecyl carbonate and didodecyl carbonate.
Bevorzugt werden aliphatische Carbonate eingesetzt, insbesondere solche, bei denen die Reste 1 bis 5 C-Atome umfassen, wie zum Beispiel Ethylencarbonat, 1 ,2- oder 1 ,3- Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Dibutylcarbonat oder Diisobutylcarbonat.Aliphatic carbonates are preferably used, in particular those in which the radicals comprise 1 to 5 C atoms, for example ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate or diisobutyl carbonate.
Die organischen Carbonate werden mit mindestens einem aliphatischen Alkohol (Cx), welcher mindestens 3 OH-Gruppen aufweist oder Gemischen zweier oder mehrerer verschiedener Alkohole umgesetzt.The organic carbonates are reacted with at least one aliphatic alcohol (C x ) which has at least 3 OH groups or mixtures of two or more different alcohols.
Beispiele für Verbindungen mit mindestens drei OH-Gruppen sind Glycerin, Trimethylol- methan, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Tris(hydroxy-methyl)amin, Tris(hydroxyethyl)amin, Tris(hydroxypropyl)amin, Pentaerythrit, Bis(tri-methylolpropan) o- der Zucker, wie zum Beispiel Glucose, tri- oder höherfunktionelle Polyetherole auf Basis trioder höherfunktioneller Alkohole und Ethylenoxid, Propylenoxid oder Butylenoxid, oder Polyesterole.Examples of compounds having at least three OH groups are glycerol, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, tris (hydroxy-methyl) amine, tris (hydroxyethyl) amine, tris (hydroxypropyl) amine, pentaerythritol, Bis (tri-methylolpropane) or the sugar, such as glucose, tri- or higher polyether polyols based on trihydric higher alcohols and ethylene oxide, propylene oxide or butylene oxide, or polyesterols.
Bevorzugte mindestens trifunktionelle Alkohole sind Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentaerythrit, Tris(hydroxy- ethyl)isocyanurat sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethylenoxid und/oder Propyleno- xid mit im Mittel 1 bis 40, bevorzugt 1 bis 24, besonders bevorzugt 1 bis 16 Alky- lenoxideinheiten pro Startermolekül.
Diese mehrfunktionellen Alkohole können auch in Mischung mit difunktionellen Alkoholen (B2) eingesetzt werden, mit der Maßgabe, dass die mittlere OH-Funktionalität aller eingesetzten Alkohole zusammen größer als 2, vorzugsweise mindestens 2,1 ist. Beispiele geeigneter Verbindungen mit zwei OH-Gruppen umfassen Ethylenglykol, Diethylenglykol, Triethylenglykol, 1 ,2- und 1 ,3-Propandiol, Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Neopen- tylglykol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,4-Butandiol, 1 ,2-, 1 ,3- und 1 ,5-Pentandiol, Hexandiol, Cyclopen- tandiol, Cyclohexandiol, Cyclohexandimethanol, difunktionelle Polyether- oder Polyesterole.Preferred at least trifunctional alcohols are glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol, pentaerythritol, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide with an average of 1 to 40, preferably 1 to 24, more preferably 1 to 16 Alky- lenoxideinheiten per starter molecule. These polyfunctional alcohols can also be used in mixture with difunctional alcohols (B 2 ), with the proviso that the mean OH functionality of all the alcohols used together is greater than 2, preferably at least 2.1. Examples of suitable compounds having two OH groups include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2 and 1, 3-propanediol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, neopentyl glycol, 1, 2, 1, 3 and 1, 4-butanediol, 1, 2-, 1, 3- and 1, 5-pentanediol, hexanediol, cyclopentanediol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, difunctional polyether or polyesterols.
Die Reaktion des Carbonats mit dem Alkohol oder Alkoholgemisch zum erfindungsgemäßen verwendeten hochfunktionellen hyperverzweigten Polycarbonat erfolgt unter Eliminierung des monofunktionellen Alkohols oder Phenols aus dem Carbonat-Molekül.The reaction of the carbonate with the alcohol or alcohol mixture to the highly functional hyperbranched polycarbonate used according to the invention takes place with elimination of the monofunctional alcohol or phenol from the carbonate molecule.
Die nach dem geschilderten Verfahren gebildeten hochfunktionellen hyperverzweigten Po- lycarbonate sind nach der Reaktion, also ohne weitere Modifikation, mit Hydroxylgruppen und/oder mit Carbonatgruppen terminiert. Sie lösen sich gut in verschiedenen Lösemitteln, zum Beispiel in Wasser, Alkoholen, wie Methanol, Ethanol, Butanol, Alkohol/Wasser- Mischungen, Aceton, 2-Butanon, Essigester, Butylacetat, Methoxypropylacetat, Methoxye- thylacetat, Tetra hydrofu ran, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Ethylencarbonat oder Propylencarbonat.The highly functional hyperbranched polycarbonates formed by the process described are terminated after the reaction, ie without further modification, with hydroxyl groups and / or with carbonate groups. They dissolve well in various solvents, for example in water, alcohols, such as methanol, ethanol, butanol, alcohol / water mixtures, acetone, 2-butanone, ethyl acetate, butyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxyethyl acetate, tetrahydrofuran, dimethylformamide, Dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, ethylene carbonate or propylene carbonate.
Unter einem hochfunktionellen Polycarbonat ist im Rahmen dieser Erfindung ein Produkt zu verstehen, das neben den Carbonatgruppen, die das Polymergerüst bilden, end- oder seitenständig weiterhin mindestens vier, bevorzugt mindestens acht funktionelle Gruppen aufweist. Bei den funktionellen Gruppen handelt es sich um Carbonatgruppen und/oder um OH-Gruppen. Die Anzahl der end- oder seitenständigen funktionellen Gruppen ist prinzipiell nach oben nicht beschränkt, jedoch können Produkte mit sehr hoher Anzahl funktioneller Gruppen unerwünschte Eigenschaften, wie beispielsweise hohe Viskosität oder schlechte Löslichkeit, aufweisen. Die hochfunktionellen Polycarbonate der vorliegenden Erfindung weisen zumeist nicht mehr als 500 end- oder seitenständige funktionelle Gruppen, bevorzugt nicht mehr als 100, insbesondere nicht mehr als 30 end- oder seitenständige funktionelle Gruppen auf.In the context of this invention, a high-functionality polycarbonate is to be understood as meaning a product which, in addition to the carbonate groups which form the polymer backbone, also has at least four, preferably at least eight, functional groups at the end or at the side. The functional groups are carbonate groups and / or OH groups. In principle, the number of terminal or pendant functional groups is not limited to the top, but products having a very large number of functional groups may have undesirable properties such as high viscosity or poor solubility. The high-functionality polycarbonates of the present invention generally have not more than 500 terminal or pendant functional groups, preferably not more than 100, in particular not more than 30 terminal or pendant functional groups.
Die Umsetzung gemäß Schritt a) von organischen Carbonaten mit aliphatischen Polyolen wird in Gegenwart mindestens eines Fettsäureamid-Alkoxylats von gesättigten oder ungesättigten C2-C3o-Fettsäureamiden mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten durchgeführt.
Alternativ kann auch das in den Schritten a) und b) erhaltene hyperverzweigte Polycarbo- nat anschließend mit dem Fettsäureamid umgesetzt werden.The reaction according to step a) of organic carbonates with aliphatic polyols is carried out in the presence of at least one fatty acid amide alkoxylate of saturated or unsaturated C 2 -C 3 o-fatty acid amides having an average of 1 to 40 alkylene oxide units. Alternatively, the hyperbranched polycarbonate obtained in steps a) and b) can also subsequently be reacted with the fatty acid amide.
Geeignete Fettsäureamid-Alkoxylate wurden bereits oben im Zusammenhang mit den hy- perverzweigten Polyestern beschriebenen.Suitable fatty acid amide alkoxylates have already been described above in connection with the hyperbranched polyesters.
Bevorzugt sind die Fettsäureamid-Alkoxylate von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen abgeleitet.The fatty acid amide alkoxylates are preferably derived from saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 22 carbon atoms.
Besonders bevorzugte Fettsäureamide leiten sich ab von Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure oder Linolensäure.Particularly preferred fatty acid amides are derived from stearic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid.
Ganz besonders bevorzugt sind Stearinsäure-, Ölsäure-, Linol- oder Linolensäureamid- Ethoxylate mit im Mittel 2 bis 30, bevorzugt 2 bis 20, besonders bevorzugt 4 bis 15 und insbesondere 8 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten.Very particularly preferred are stearic, oleic, linoleic or Linolensäureamid- ethoxylates having an average of 2 to 30, preferably 2 to 20, more preferably 4 to 15 and in particular 8 to 12 ethylene oxide units.
Bei der Herstellung der Polycarbonate wird das Fettsäureamid-Alkoxylat (D) vorzugsweise gemeinsam mit dem organischen Carbonat (A2 ) und dem Alkohol (Cx) eingesetzt. Dabei wird die Mischung der Alkohole so gewählt, dass Cx : D im molaren Verhältnis von 95 : 5 bis 30 : 70, bevorzugt 90 : 10 bis 40 : 60 und besonders bevorzugt 80 : 20 bis 50 : 50 beträgt.In the preparation of the polycarbonates, the fatty acid amide alkoxylate (D) is preferably used together with the organic carbonate (A 2 ) and the alcohol (C x ). The mixture of alcohols is chosen so that C x : D in a molar ratio of 95: 5 to 30: 70, preferably 90: 10 to 40: 60 and particularly preferably 80: 20 to 50: 50.
Die erfindungsgemäß verwendeten hyperverzweigten Polycarbonate haben ein Molekulargewicht Mw von mindestens 500, bevorzugt mindestens 800 und besonders bevorzugt 1000 g/mol. Die obere Grenze des Molekulargewichts Mw ist bevorzugt 200.000 g/mol, besonders bevorzugt beträgt es nicht mehr als 150.000 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 100.000 g/mol. Bevorzugt weisen die hyperverzweigten Polycarbonate ein Molekulargewicht Mw im Bereich von 500 bis 100.000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 800 bis 80.000 g/mol und insbesondere 1000 bis 50.000 g/mol auf.The hyperbranched polycarbonates used according to the invention have a molecular weight M w of at least 500, preferably at least 800 and particularly preferably 1000 g / mol. The upper limit of the molecular weight M w is preferably 200,000 g / mol, more preferably it is not more than 150,000, and most preferably not more than 100,000 g / mol. The hyperbranched polycarbonates preferably have a molecular weight M w in the range from 500 to 100,000 g / mol, particularly preferably in the range from 800 to 80,000 g / mol and in particular from 1000 to 50,000 g / mol.
Die hyperverzweigten Polyester und Polycarbonate werden erfindungsgemäß zum Spalten von Öl-Wasser-Emulsionen, insbesondere von Rohölemulsionen verwendet. Der Begriff „Öl-Wasser-Emulsionen" soll hierbei sowohl Wasser-in-ÖI- wie ÖI-in-Wasser-Emulsionen umfassen. Die Öl-Wasser-Emulsionen können beispielsweise 0,1 bis 99 Gew. % Wasser beziehungsweise Salzwasser enthalten. Bevorzugt können die erfindungsgemäß verwendeten Demulgatoren zur Trennung von ÖI-Wasser-Emul-sionen, bevorzugt Rohöl-Wasser- Emulsionen mit einem Wasser- bzw. Salzwassergehalt von 1 bis 98 Gew. %, besonders
bevorzugt 5 bis 97 Gew. % und ganz besonders bevorzugt 10 bis 95 Gew. % verwendet werden. Bei den Ölkomponenten kann es sich um Ölkomponenten beliebiger Herkunft handeln.The hyperbranched polyesters and polycarbonates are used according to the invention for splitting oil-water emulsions, in particular crude oil emulsions. The term "oil-water emulsions" is intended here to encompass both water-in-oil and oil-in-water emulsions The oil-water emulsions may contain, for example, from 0.1 to 99% by weight of water or salt water For example, the demulsifiers used according to the invention can be used for separating oil / water emulsions, preferably crude oil / water emulsions having a water or salt water content of from 1 to 98% by weight, especially preferably 5 to 97% by weight and very particularly preferably 10 to 95% by weight are used. The oil components may be oil components of any origin.
Die hyperverzweigten Polyester und Polycarbonate werden den Öl-Wasser-Emulsionen, insbesondere der Rohölemulsionen, zur Spaltung vorzugsweise in gelöster Form zugesetzt. Als Lösemittel können unter anderem Wasser, Alkohole wie Methanol, Ethanol, Pro- panol, Isopropanol, Butanol, Ether wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, paraffinische Lösemittel wie Hexan, Cyclohexan, Heptan, Octan, Isooctan oder Leichtbenzinfraktionen, oder a- romatische Lösemittel wie Toluol, XyIoI oder Solvent Naphtha verwendet werden. Dabei haben sich Demulgatorkonzentrationen in der Lösung von 10 bis 90 Gew. % bewährt.The hyperbranched polyesters and polycarbonates are added to the oil-water emulsions, in particular the crude oil emulsions, for cleavage, preferably in dissolved form. Suitable solvents include water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, ethers such as tetrahydrofuran or dioxane, paraffinic solvents such as hexane, cyclohexane, heptane, octane, isooctane or benzene fractions, or aromatic solvents such as toluene, Xyloo or Solvent Naphtha can be used. In this case, demulsifier concentrations in the solution of 10 to 90% by weight have proved successful.
Die Menge (in Gew.-ppm) der erfindungsgemäß verwendeten alkoxylierten Polyalka- nolamine, bezogen auf den Ölgehalt der Rohölemulsion, beträgt dabei im Allgemeinen 0,1 ppm bis 5000 ppm, vorzugsweise 1 ppm bis 3000 ppm, besonders bevorzugt 2 ppm bis 1000 ppm und speziell 5 ppm bis 500 ppm.The amount (in ppm by weight) of the alkoxylated polyalkanolamines used according to the invention, based on the oil content of the crude oil emulsion, is generally 0.1 ppm to 5000 ppm, preferably 1 ppm to 3000 ppm, more preferably 2 ppm to 1000 ppm and especially 5 ppm to 500 ppm.
Anlagen und Verfahren zur Spaltung von Rohölemulsionen sind dem Fachmann bekannt. Die Emulsionsspaltung erfolgt dabei üblicherweise vor Ort, d.h. noch auf dem Ölfeld. Es kann sich dabei um eine Anlage an einer Produktionsbohrung handeln oder um eine zentrale Anlage, in welcher die Spaltung der Rohölemulsionen für mehrere Produktionsbohrungen eines Ölfeldes zusammen vorgenommen wird.Systems and processes for the cleavage of crude oil emulsions are known to the person skilled in the art. The emulsion splitting is usually carried out locally, i. still on the oil field. It may be an investment in a production well, or a centralized facility in which the cracking of the crude oil emulsions for multiple production wells of an oilfield is performed together.
Die Spaltung verläuft bereits bei der Temperatur der frisch geförderten Rohölemulsion mit einer solchen Geschwindigkeit ab, dass die Emulsion bereits auf dem Weg zu der Aufbereitungsanlage gespalten werden kann. Diese gebrochene Emulsion wird dann in einem gegebenenfalls beheizten Abscheider und eventuell unter Zuhilfenahme eines elektrischen Feldes in Reinöl und Wasser, beziehungsweise Salzwasser getrennt. Bei dem Abscheider kann es sich um Anlagen handeln, welche nur unter dem Einfluss der Schwerkraft separie- ren, also beispielsweise Absetztanks oder auch um andere Abscheider, wie beispielsweise Hydrozyklone.The cleavage takes place already at the temperature of the freshly produced crude oil emulsion at such a rate that the emulsion can already be split on the way to the treatment plant. This broken emulsion is then separated in an optionally heated separator and possibly with the aid of an electric field in pure oil and water, or salt water. The separator can be installations which only separate under the influence of gravity, for example settling tanks or else other separators, for example hydrocyclones.
Die Trennung der Rohölemulsion erfolgt dabei in der Regel bei 10 bis 1300C, bevorzugt bei 40 bis 900C.The separation of the crude oil emulsion is usually carried out at 10 to 130 0 C, preferably at 40 to 90 0 C.
Da Rohöle aus einem Gemisch vieler chemischer Verbindungen bestehen, ist es in der Regel erforderlich, aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung des
Öls, der Wasser- und Salzanteile sowie der konkreten Bedingungen der Emulsionsspaltung, wie Temperatur, Dauer der Emulsionsspaltung, Art der Zudosierung und Wechselwirkungen mit weiteren Komponenten des Gemischs, den Demulgator auf die konkreten Bedingungen abzustimmen.Since crude oils consist of a mixture of many chemical compounds, it is usually necessary, due to the different chemical composition of the Oil, the water and salt fractions and the concrete conditions of demulsification, such as temperature, duration of emulsion splitting, type of addition and interactions with other components of the mixture to match the demulsifier on the concrete conditions.
Die erfindungsgemäß verwendeten hyperverzweigten Polyester und Polycarbonate können selbstverständlich auch in Mischung mit anderen Röhol-Demulgatoren eingesetzt werden. Bei den weiteren Rohöl-Demulgatoren kann es sich beispielsweise oxyalkylierte Phenolformaldehydharze, EO/PO-Blockcopolymere bzw. mit Adipinsäure vernetzte EO/PO- Blockcopolymerere, vernetzte Diepoxide, Polyamide bzw. deren Alkoxylate, Salze der SuI- fonsäuren oder ethyoxlierte und/oder propoxylierte Polyethylenimine handeln. Bevorzugt können EO/PO-Blockcopolymere, mit Adipinsäure veresterte EO/PO-Blockcopolymere o- der ethoxlierte und/oder propoxylierte Polyethylenimine eingesetzt werden. Entsprechende Rohöl-Demulgatoren sind beispielsweise in DE 25 40 173 oder EP 541 018 B1 offenbart. Besonders vorteilhaft können die erfindungsgemäß verwendeten alkoxylierten Polyalkano- lamine auch mit Proteinen zur Emulsionsspaltung kombiniert werden, insbesondere mit Hydrophobinen. Nähere Einzelheiten zu Hydrophobinen als Emulsionsspalter sind in WO 2006/103251 offenbart.Of course, the hyperbranched polyesters and polycarbonates used according to the invention can also be used in a mixture with other ROH demulsifiers. The further crude-oil demulsifiers may be, for example, oxyalkylated phenol-formaldehyde resins, EO / PO block copolymers or adipic acid-crosslinked EO / PO block copolymers, crosslinked diepoxides, polyamides or their alkoxylates, salts of sulfonic acids or ethyoxylated and / or propoxylated polyethyleneimines act. Preference is given to using EO / PO block copolymers, adipic acid esterified EO / PO block copolymers or ethoxylated and / or propoxylated polyethyleneimines. Corresponding crude oil demulsifiers are disclosed, for example, in DE 25 40 173 or EP 541 018 B1. Particularly advantageously, the alkoxylated polyalkanolamines used according to the invention can also be combined with proteins for emulsion cleavage, in particular with hydrophobins. Further details on hydrophobins as emulsion breakers are disclosed in WO 2006/103251.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the following examples.
BeispieleExamples
Beispiel 1 Herstellung eines hyperverzweigten PolyestersExample 1 Preparation of a hyperbranched polyester
300 g Adipinsäure, 160,7 g Glycerin und 221 ,7 g eines Ölsäureamid-Ethoxylats (Molekulargewicht 720 g/mol, statistisch 10 Ethylenoxid-Einheiten pro Amidgruppe, LUTENSOL FSA 10, BASF SE) und 0,1 g Dibutylzinndilaurat wurden in einem 2000 mL-Glaskolben vorgelegt, der mit Rührer, Innenthermometer, absteigendem Kühler und Vakuumanschluss mit Kühlfalle ausgerüstet war und das Gemisch zum Aufschmelzen mit Hilfe eines Ölbads auf eine Innentemperatur von 1200C erwärmt. Nun wurde der Rührer aktiviert und weiter aufgeheizt, bis eine Innentemperatur von 1600C erreicht war. Bei dieser Temperatur setzte die Eliminierung von Wasser ein. Man erhöhte die Temperatur langsam auf 190 0C und destillierte dabei kontinuierlich Wasser ab. Nach etwa 2 h bei 190 °C waren 51 g Wasser abdestilliert. Man senkte die Temperatur im Kolben auf 180 0C und reduzierte den Druck langsam auf 50 mbar, um weiteres bei der Reaktion gebildetes Wasser und gegebenenfalls niedrigsiedende Nebenprodukte abzutrennen. Die Reaktionsmischung wurde noch 1 ,5 h
bei der genannten Temperatur und dem genannten Druck gehalten. Nach dem Abkühlen wurde das Molekulargewicht des Polymeren per Gelpermeationschromatographie mit Tetrahydrofuran als Laufmittel gegen PMMA-Standard bestimmt. Mn = 900 g/mol, Mw = 3900 g/mol.300 g of adipic acid, 160.7 g of glycerol and 221.7 g of an oleamide ethoxylate (molecular weight 720 g / mol, randomly 10 ethylene oxide units per amide group, LUTENSOL FSA 10, BASF SE) and 0.1 g of dibutyltin dilaurate were in a 2000 submitted mL glass flask equipped with stirrer, internal thermometer, condenser, and vacuum connection with cold trap and the mixture heated to melt by means of an oil bath to an internal temperature of 120 0 C. Now, the stirrer was activated and further heated until an internal temperature of 160 0 C was reached. At this temperature, the elimination of water began. The temperature was raised slowly to 190 0 C and while distilling continuously from water. After about 2 h at 190 ° C, 51 g of water were distilled off. The temperature in the flask was lowered to 180 ° C. and the pressure was slowly reduced to 50 mbar in order to separate off further water formed in the reaction and, if appropriate, low-boiling by-products. The reaction mixture was still 1.5 h kept at said temperature and said pressure. After cooling, the molecular weight of the polymer was determined by gel permeation chromatography with tetrahydrofuran as eluent against PMMA standard. Mn = 900 g / mol, Mw = 3900 g / mol.
Beispiel 2 Herstellung eines hyperverzweigten PolycarbonatsExample 2 Preparation of a hyperbranched polycarbonate
In einem Vierhalskolben, ausgestattet mit Rührer, Rückflusskühler, Gaseinleitrohr und In- nenthermometer wurden 189 g eines Triols basierend auf Trimethylolpropan, statistisch ethoxyliert mit 3 Ethylenoxideinheiten, 216 g eines Ölsäureamid-Ethoxylats (Molekulargewicht 720 g/mol, statistisch 10 Ethylenoxid-Einheiten pro Amidgruppe, LUTENSOL FSA 10, BASF SE), 1 18 g Diethylcarbonat und 0,7 g Kaliumhydroxid vorgelegt, das Gemisch unter Rühren auf 150 0C erwärmt und bei dieser Temperatur unter Rückfluss reagieren gelassen. Mit fortschreitender Reaktionsdauer reduzierte sich die Siedetemperatur des Reaktionsgemisches, bedingt durch die einsetzende Siedekühlung des freigesetzten Ethanols. Bei einer Siedetemperatur von 1 14°C wurde der Rückflusskühler gegen einen absteigenden Kühler getauscht, Ethanol abdestilliert und die Temperatur des Reaktionsgemisches langsam bis auf 180 0C erhöht. Nach dem Abdestillieren des Ethanols wurde auf 1400C abge- kühlt, der Druck auf 8 mbar verringert und das Reaktionsprodukt unter leichtem Stickstoffstrom entgast, um leichtflüchtige Anteile zu entfernen.In a four-necked flask equipped with stirrer, reflux condenser, gas inlet tube and internal thermometer, 189 g of a triol based on trimethylolpropane, randomly ethoxylated with 3 ethylene oxide units, 216 g of an oleamide ethoxylate (molecular weight 720 g / mol, statistically 10 ethylene oxide units per amide group , LUTENSOL FSA 10, BASF SE), 1 18 g of diethyl carbonate and 0.7 g of potassium hydroxide, the mixture was heated with stirring to 150 0 C and allowed to react at this temperature under reflux. As the reaction progressed, the boiling point of the reaction mixture was reduced due to the incipient cooling of the released ethanol. At a boiling point of 1 14 ° C, the reflux condenser was exchanged for a descending condenser, ethanol distilled off and the temperature of the reaction mixture slowly increased to 180 0 C. After distilling off the ethanol was cooled to 140 0 C, the pressure was reduced to 8 mbar and the reaction product degassed under a gentle stream of nitrogen to remove volatile components.
Nach dem Abkühlen wurde das Molekulargewicht des Polymeren per Gelpermeationschromatographie mit Dimethylacetamid als Laufmittel gegen PMMA-Standard be- stimmt.After cooling, the molecular weight of the polymer was determined by gel permeation chromatography with dimethylacetamide as eluent against PMMA standard.
Mn = 1600 g/mol, Mw = 3600 g/mol.Mn = 1600 g / mol, Mw = 3600 g / mol.
Beispiel 3Example 3
Prüfung der Eignung der hyperverzweigten Polymere als Demulgator durch Messung der Wasserabspaltung aus einer RohölemulsionTesting the suitability of the hyperbranched polymers as demulsifiers by measuring the elimination of water from a crude oil emulsion
5 g des zu prüfenden hyperverzweigten Polymers wurde in einen 100 ml Messkolben eingewo- gen, dieser mit XyIoI / Isopropanol-Gemisch 3:1 (bez. auf Volumen) bis zur Ringmarke aufgefüllt und das hyperverzweigte Polymer durch Schütteln darin gelöst.
Eine Rohölemulsion der Wintershall AG, Emiichheim, Sonde 87, mit einem Wassergehalt von 55 Vol-% wurde für ca. 2 h im Wasserbad in einem nicht fest verschlossenen Behälter auf eine Temperatur von 52°C erwärmt.5 g of the hyperbranched polymer to be tested were weighed into a 100 ml volumetric flask, which was filled up to the ring mark with xylene / isopropanol mixture 3: 1 (by volume) and the hyperbranched polymer was dissolved therein by shaking. A crude oil emulsion from Wintershall AG, Emiichheim, probe 87, having a water content of 55% by volume, was heated to a temperature of 52 ° C. for about 2 hours in a water bath in a container which was not tightly sealed.
Die Rohölemulsion wurde ca. 30 sec durch Schütteln homogenisiert und jeweils 100 ml der Ölemulsion wurden in 100 ml-Schüttelzylinder gefüllt. Die mit Öl gefüllten Schüttelzylinder wurden in das Wasserbad eingesetzt.The crude oil emulsion was homogenized by shaking for about 30 seconds and each 100 ml of the oil emulsion was filled into 100 ml shaker. The oil-filled shaker cylinders were placed in the water bath.
Mit einer Eppendorf - Pipette wurden jeweils 50 μl der 5 gew.-%igen Lösung des zu prüfenden Polymers in einen Schüttelzylinder mit Rohölemulsion dosiert und der Zylinder mit dem Glasstopfen verschlossen. Danach wurde der Schüttelzylinder aus dem Wasserbad heraus genommen, 60 mal geschüttelt und entspannt. Der Schüttelzylinder wurde nun wieder in das Wasserbad gestellt und der Kurzzeitmesser gestartet. Das Volumen des sich nun abscheidenden Wassers wurde nach 15, 30, 45, 60, 120 und 240 min abgelesen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.Using an Eppendorf pipette, in each case 50 μl of the 5% strength by weight solution of the polymer to be tested were metered into a shaking cylinder with crude oil emulsion and the cylinder was closed with the glass stopper. Thereafter, the shaking cylinder was removed from the water bath, shaken 60 times and relaxed. The shaking cylinder was now put back into the water bath and started the timer. The volume of the now separated water was read after 15, 30, 45, 60, 120 and 240 minutes. The results are shown in Table 1.
Claims
1. Verwendung von nicht-dendrimeren, hochfunktionellen, hyperverzweigten Polyestern und Polycarbonaten, die erhältlich sind durch Umsetzung von1. Use of non-dendrimeric, high functional, hyperbranched polyesters and polycarbonates obtainable by reacting
(i) mindestens einer aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäure (A2) oder von Derivaten derselben, oder von organischen Carbonaten (A2 ') mit (ii) mindestens einem x-wertigen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Alkohol (Cx), der mehr als zwei OH-Gruppen aufweist, wobei x eine Zahl größer 2, vorzugsweise 3 bis 8, besonders bevorzugt 3 bis 6, ganz besonders bevorzugt 3 bis 4 und insbesondere 3 ist, und (iii) mindestens einem Fettsäureamid-Alkoxylat (D) von gesättigten oder ungesät- tigten C2-C30-Fettsäureamiden mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxid-Einheiten,(i) at least one aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic dicarboxylic acid (A 2 ) or derivatives thereof, or organic carbonates (A 2 ' ) with (ii) at least one x-valent aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic alcohol (C x ) having more than two OH groups, wherein x is a number greater than 2, preferably 3 to 8, more preferably 3 to 6, most preferably 3 to 4 and especially 3, and (iii) at least one fatty acid amide alkoxylate (D) saturated or unsaturated C 2 -C 30 -fatty acid amides having on average from 1 to 40 alkylene oxide units,
als Demulgatoren zum Spalten von Rohöl-Emulsionen.as demulsifiers for splitting crude oil emulsions.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dicarbonsäure (A2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Malonsäure, Bernsteinsäure,2. Use according to claim 1, characterized in that the dicarboxylic acid (A 2 ) is selected from the group consisting of malonic acid, succinic acid,
Glutarsäure, Adipinsäure, 1 ,2-, 1 ,3- oder 1 ,4-Cyclohexandicarbonsäure (Hexa- hydrophthalsäuren), Phthalsäure, Isophthalsäure, Terephthalsäure und deren Mono- und Dialkylester.Glutaric acid, adipic acid, 1, 2, 1, 3- or 1, 4-cyclohexanedicarboxylic acid (hexa-hydrophthalic acids), phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and their mono- and dialkyl esters.
3. Verwendung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das organische Car- bonat (A2 ') ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylencarbonat, 1 ,2- oder 1 ,3-Propylencarbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Dibutylcarbonat oder Diisobutylcarbonat.3. Use according to claim 1, characterized in that the organic carbonate (A 2 ' ) is selected from the group consisting of ethylene carbonate, 1, 2 or 1, 3-propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate or diisobutyl carbonate ,
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkohol (Cx) mit mehr als 2 OH-Gruppen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycerin, Diglycerin, Triglycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, 1 ,2,4-Butantriol, Pentae- rythrit, Tris(hydroxyethyl)isocyanurat sowie deren Polyetherole auf Basis von Ethy- lenoxid und/oder Propylenoxid mit im Mittel 1 bis 40 Alkylenoxideinheiten pro Star- termolekül. 4. Use according to claim 1 to 3, characterized in that the alcohol (C x ) with more than 2 OH groups is selected from the group consisting of glycerol, diglycerol, triglycerol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1, 2,4-butanetriol , Pentae- rythrit, tris (hydroxyethyl) isocyanurate and their polyetherols based on ethylene oxide and / or propylene oxide with an average of 1 to 40 alkylene oxide units per initiator termolekül.
5. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäureamid-Alkoxylat (D) von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen abgeleitet ist.5. Use according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fatty acid amide alkoxylate (D) is derived from saturated or unsaturated fatty acids having 12 to 22 carbon atoms.
6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäureamid- Alkoxylat (D) von Fettsäuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure oder Linolensäure abgeleitet ist.6. Use according to claim 5, characterized in that the fatty acid amide alkoxylate (D) is derived from fatty acids selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, linoleic acid or linolenic acid.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fettsäureamid- Alkoxylat ein Ölsäureamid-Ethoxylat mit im Mittel 8 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten ist. 7. Use according to claim 6, characterized in that the fatty acid amide alkoxylate is an oleic acid ethoxylate having on average 8 to 12 ethylene oxide units.
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