ES2837086T3

ES2837086T3 - Composiciones supresoras de parafina y métodos de preparación y uso

Info

Publication number: ES2837086T3
Application number: ES17731051T
Authority: ES
Inventors: Kousik Kundu; Jeremy Moloney
Original assignee: Ecolab USA Inc
Current assignee: Ecolab USA Inc
Priority date: 2016-06-10
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2037-06-08
Also published as: WO2017214393A1; US20170355798A1; RS61429B1; HRP20201904T1; RU2708744C1; EP3469038B9; EP3469038A1; CA3026369A1; US10233273B2; EP3469038B1

Abstract

Una composicion inhibidora de parafina que comprende un polimero inhibidor de parafina efectivo para suprimir la separacion de fases de cera de parafina en petroleo crudo; y un punto cuantico de grafeno unido covalentemente al polimero inhibidor de parafina, en donde el punto cuantico de grafeno tiene un tamano de particula de nm a 20 nm y en donde el polimero inhibidor de parafina comprende el residuo de una o mas α- olefinas, uno o mas alcoholes grasos, o ambos, en donde cada una de las una o mas α-olefinas, el uno o mas alcoholes grasos, o ambos comprenden independientemente un grupo alquilo que tiene entre 5 y 60 carbonos.

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones supresoras de parafina y métodos de preparación y uso

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a una composición inhibidora de parafina que comprende un polímero inhibidor de parafina efectivo para suprimir la separación de fases de cera de parafina en petróleo crudo, métodos para prepararlas y usarlas.

Antecedentes

Los productos de petróleo crudo se obtienen a nivel mundial de depósitos subterráneos mediante el uso de técnicas como la perforación y la fracturación hidráulica. El transporte de productos de petróleo crudo desde el depósito subterráneo, requerido para refinar o procesar el petróleo crudo, se logra mediante el movimiento del petróleo crudo a través de tuberías y hacia medios de almacenamiento/transporte tales como vagones de ferrocarril, tanques, y similares. Durante el movimiento y/o almacenamiento, el crudo a menudo se somete a temperaturas ambiente entre -40 °C y 60 °C.

Los productos de petróleo crudo incluyen alcanos lineales y ramificados que tienen la fórmula general CnH2n+2 en donde n es típicamente 1-50, aunque se producen cantidades menores de cadenas de hidrocarburos más largas. Los alcanos de mayor peso molecular pueden ser problemáticos porque sus puntos de fusión tienden a ser mayores que la temperatura ambiente en algunos casos. Por ejemplo, el nonadecano tiene un punto de fusión de 33 °C; los alcanos superiores pueden tener puntos de fusión superiores a 60 °C, por ejemplo.

Las fracciones de alcanos de alto punto de fusión conducen a la separación de fases del residuo parafínico que se solidifica y se deposita en los lados y el fondo de las tuberías, recipientes de almacenamiento, y recipientes de transporte (vagones de ferrocarril, buques cisterna, etc.). El residuo parafínico sólido separado en fases, también conocido como "cera de parafina", no solo reduce el volumen efectivo de la estructura dentro de la cual está contenido, sino que también representa una pérdida de un componente valioso del cuerpo del petróleo crudo. La acumulación excesiva de cera de parafina reduce la eficiencia del transporte de petróleo crudo y aumenta los costos relacionados con el tiempo de inactividad adicional para la limpieza de las tuberías y/o recipientes, así como también la eliminación de los residuos eliminados del recipiente, lo que aumenta la carga ambiental. Si bien las tuberías y los recipientes pueden limpiarse para eliminar el residuo parafínico, el proceso genera desechos peligrosos, deja el recipiente fuera de servicio durante el período de limpieza, y es caro.

La separación de fases de la cera de parafina puede reducirse mediante aditivos, llamados "inhibidores de parafina" (IP) que interfieren con el proceso de cristalización de la cera y/o suspenden los cristales de cera en el petróleo. Los polímeros inhibidores de parafina típicos incluyen, por ejemplo, polímeros de etileno y copolímeros de estos con acetato de vinilo, acrilonitrilo, o a-olefinas tales como octeno, buteno, propileno, y similares; polímeros de peine con cadenas laterales de alquilo tales como copolímeros de éster de metacrilato, copolímeros de éster maleico-olefínico, y copolímeros de maleico-amida olefínica; y copolímeros ramificados que tienen cadenas laterales de alquilo tales como copolímeros de alquilfenol formaldehído y polietileniminas.

La separación de fases de la cera de parafina también puede reducirse mediante aditivos, denominados "dispersantes de parafina" (PD), que dispersan la cera y/o los cristales de parafina que se forman en el petróleo. Muchos dispersantes de parafina son moléculas de surfactantes pequeñas u oligoméricas. Ejemplos de dispersantes de parafina incluyen resinas de nonil-fenol formaldehído y ácido dodecilbencenosulfónico.

La adición de un supresor de parafina (un inhibidor de parafina o un dispersante de parafina o ambos) o un "concentrado de supresor de parafina" (PSC) al petróleo crudo es eficaz para dispersar los residuos parafínicos, lo que reduce así la formación de residuos en las tuberías y recipientes para el beneficio de la industria del petróleo y el gas. El supresor de parafina reduce eficazmente la formación de residuos parafínicos durante el almacenamiento y transporte de los productos de petróleo crudo, lo que mitiga las pérdidas económicas y disminuye el impacto ambiental. La mayoría de los operadores de la industria del petróleo y el gas emplean supresores de parafina como su modo principal de control de residuos parafínicos en las tuberías de producción. Las formulaciones no acuosas que incluyen tal concentrado supresor de parafina (PSC) se transportan y almacenan en los lugares del campo donde se recupera el petróleo crudo para que pueda aplicarse según sea necesario a tuberías, recipientes, y similares. Proporcionar PSC en un formato fluido, es decir, en solución o dispersión, es muy ventajoso para aplicar PI en el campo porque el equipo de bombeo adecuado para medir la cantidad deseada de PI en una tubería o recipiente está fácilmente disponible.

Un conjunto de pruebas de laboratorio en condiciones de campo simulada se lleva a cabo convencionalmente antes del despliegue en el campo para identificar el supresor de parafina preferido y la dosis óptima de supresor de parafina para alcanzar los diversos requisitos de desempeño del operador. Tales pruebas de laboratorio incluyen experimentos con dedos fríos y pruebas de taponamiento de filtros fríos. Cuando se usa en el campo, el supresor de parafina se adiciona a los productos de petróleo crudo en equipos de producción, como tuberías y tanques, a una velocidad que inicialmente apunta a una concentración determinada en el laboratorio de supresor de parafina para prevenir y/o dispersar los residuos parafínicos. Debido a las diferencias entre los entornos de laboratorio y de campo, es ventajoso optimizar la velocidad de adición de supresores de parafina en el campo, típicamente con base en la supervisión de la parafina que se supone representativa del sistema. El control de la parafina se complementa, además, con el análisis residual del supresor de parafina, es decir, la medición del inhibidor de parafina residual y/o la concentración de dispersante de parafina al final de una tubería. Sin embargo, en los sistemas que carecen de medios para el control de la parafina, los operadores a menudo confían únicamente en el control del supresor de parafina residual para garantizar que la concentración del supresor de parafina esté dentro de un intervalo objetivo. Por ejemplo, las muestras pueden enviarse a un laboratorio para análisis por cromatografía líquida/espectroscopía de masas. Sin embargo, en la actualidad no existe ningún método para el análisis con supresores de parafina de muestras de campos petrolíferos en el campo. Un método de campo para el análisis de supresores de parafina residual sería ventajoso, porque los resultados podrían obtenerse más rápidamente, y podrían hacerse ajustes en tiempo real a la velocidad de adición y/u otros medios de dosificación para controlar la concentración de supresores de parafina en el petróleo, lo que permite mantener una dosificación efectiva y económica de supresor de parafina para prevenir la deposición de parafina sin el uso de cantidades excesivas de supresor de parafina.

El documento núm. WO2016025051A2 describe métodos para formar compuestos poliméricos que incluyen polímeros y puntos cuánticos de grafeno. Los métodos se producen mediante la mezcla de un componente polimérico (por ejemplo, polímeros, precursores de polímeros y combinaciones de estos) con puntos cuánticos de grafeno. En algunas modalidades, los polímeros están en forma de matriz polimérica y los puntos cuánticos de grafeno están dispersos homogéneamente dentro de la matriz polimérica. En algunas modalidades, los puntos cuánticos de grafeno incluyen puntos cuánticos de grafeno derivados del carbón, puntos cuánticos de grafeno derivados de coque, puntos cuánticos de grafeno no funcionalizados, puntos cuánticos de grafeno funcionalizados, puntos cuánticos de grafeno prístinos, y combinaciones de estos.

En el documento núm. WO2015174996A1 se proporcionan composiciones mejoradas, fluidos de tratamiento y métodos para proporcionar la inhibición de la parafina en operaciones subterráneas, tuberías, y otras operaciones relacionadas. En una modalidad, los métodos comprenden: proporcionar un inhibidor etiquetado que comprende un compuesto base capaz de inhibir la precipitación de parafinas o asfaltenos unidos con una porción detectable; e introducir el inhibidor etiquetado en al menos una parte de una formación subterránea.

Rama K. Layek y otros, polymer 54, 2013, pág. 5087-5103 describen la química de funcionalización del grafeno con polímeros mediante enfoques covalentes y no covalentes. Debido a las fuertes interacciones cohesivas las plaquetas de grafeno se aglomeran, lo que dificulta la obtención de sus propiedades óptimas. La funcionalización covalente se ilumina tanto desde las técnicas de "injerto a" como de "injerto desde" que discuten los méritos y deméritos de los procesos. Se usan varios enfoques en la funcionalización no covalente. Estos grafenos funcionalizados muestran una dispersión buena y estable que facilita la formación de compuestos con plásticos básicos que mejoran sus propiedades mecánicas, térmicas y de conductividad.

Por lo tanto, existe la necesidad de supresores de parafina y composiciones supresoras de parafina que pueden aplicarse al petróleo crudo o composiciones que contengan petróleo crudo en instalaciones de recuperación de petróleo, transporte de petróleo, y procesamiento de petróleo, y en donde la concentración de supresor de parafina puede determinarse in situ a varias ubicaciones seleccionadas, que incluyen las que se encuentran en el campo distantes de las instalaciones del laboratorio, y pueden supervisarse mediante muestreo en diferentes ubicaciones de las instalaciones.

Resumen de la invención

En la presente descripción se describe una composición inhibidora de parafina que comprende un polímero inhibidor de parafina efectivo para suprimir la separación de fases de cera de parafina en petróleo crudo y un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al polímero inhibidor de parafina, en donde el punto cuántico de grafeno tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 2 nm a 20 nm y en donde el polímero inhibidor de parafina comprende el residuo de una o más a-olefinas, uno o más alcoholes grasos, o ambos, en donde cada una de las una o más aolefinas, uno o más alcoholes grasos, o ambos independientemente comprende un grupo alquilo que tiene entre 5 y 60 carbonos.

En las modalidades, el inhibidor de parafina comprende los residuos de monómero de una o más a-olefinas y uno o más residuos de imida, en donde el punto cuántico de grafeno se une covalentemente al nitrógeno del residuo de imida. En las modalidades, uno o más residuos de imida comprenden un residuo de maleimida, un residuo de nadimida, un residuo de citraconimida, u otro residuo de maleimida sustituido.

En las modalidades, el inhibidor de parafina comprende un copolímero de etileno-vinil acetato y tiene un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al mismo.

También se describen en la presente descripción premezclas de inhibidores de parafina, las premezclas comprenden uno o más monómeros, en donde al menos uno de los uno o más monómeros tiene uno o más puntos cuánticos de grafeno unidos al mismo. En las modalidades, una premezcla de inhibidor de parafina comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina, un fenol sustituido, y formaldehído. En las modalidades, una premezcla de inhibidor de parafina comprende un acrilato, metacrilato, monómero de acrilato sustituido, un polímero de etileno acetato de vinilo, una o más olefinas, acetato de vinilo, un iniciador de radicales libres, o una mezcla de estos; y un punto cuántico de grafeno funcionalizado con acrilamido que tiene la fórmula (VI)

en donde GQD representa un punto cuántico de grafeno que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm. También se describen polímeros preparados mediante la polimerización de cualquiera de las premezclas descritas en la presente descripción, en donde los monómeros de la premezcla reaccionan entre sí y uno o más puntos cuánticos funcionalizados para formar un inhibidor de parafina polimérico etiquetado con grafeno. También se describen métodos para preparar inhibidores de parafina poliméricos etiquetados con grafeno que comprenden someter cualquiera de las premezclas de inhibidores de parafina descritas en la presente descripción a condiciones adecuadas para la polimerización.

También se describen en la presente descripción composiciones de petróleo crudo que comprenden uno o más petróleos crudos, cualquiera de los inhibidores de parafina etiquetados con grafeno descritos en la presente descripción. En las modalidades, los inhibidores de parafina etiquetados con grafeno están presentes en una cantidad de 5 ppm a 5000 ppm en peso en la composición de petróleo crudo. En las modalidades, la concentración del punto cuántico de grafeno en la composición de petróleo crudo es de 0,1 ppb a 1000 ppb.

También se describen métodos para fabricar inhibidores de parafina etiquetados con grafeno que comprenden injertar uno o más de éster de acrilato, ácido acrílico, ácido metacrílico, y anhídrido maleico en un copolímero de etileno-vinil acetato para formar un polímero injertado, y unir un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina al polímero injertado para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno.

También se describen métodos para rastrear supresores de parafina en petróleo crudo que comprenden adicionar una composición supresora de parafina marcada con grafeno que comprende cualquiera de los inhibidores de parafina y/o composiciones supresoras de parafina descritas en la presente descripción a una composición de petróleo crudo que comprende un petróleo crudo para formar una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno., irradiar la composición de petróleo crudo marcada con grafeno con una fuente de luz que tiene un primer intervalo seleccionado de longitudes de onda; y medir una emisión fluorescente del punto cuántico de grafeno en un segundo intervalo seleccionado de longitudes de onda, en donde la medición se lleva a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la irradiación. En las modalidades, el método comprende, además, medir una emisión fluorescente del punto cuántico de grafeno en un intervalo seleccionado de longitudes de onda, en donde la medición se lleva a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la irradiación. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda está entre 600 nm y 700 nm. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una segunda longitud de onda única. En las modalidades, la segunda longitud de onda única es 600 nm. En las modalidades, el primer intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una primera longitud de onda única. En las modalidades, la primera longitud de onda única es de 500 nm.

También se describen métodos para preparar una composición de petróleo crudo marcada con grafeno, el método comprende adicionar uno o más solventes orgánicos a cualquiera de los inhibidores de parafina etiquetados con grafeno descritos en la presente descripción y adicionar el concentrado al petróleo crudo.

También se describen usos de supresores de parafina etiquetados con grafeno o composiciones supresoras de parafina marcadas con grafeno para determinar la concentración de un inhibidor de parafina en una composición de petróleo crudo.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra un esquema sintético general para un inhibidor de parafina etiquetado con puntos cuánticos de grafeno de la invención.

La Figura 2 ilustra un esquema sintético para un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno de la invención. La Figura 3 ilustra un esquema sintético para otro inhibidor de parafina etiquetado con grafeno de la invención. La Figura 4 ilustra un esquema sintético para otro inhibidor de parafina etiquetado con grafeno de la invención. La Figura 5 ilustra un esquema sintético para otro inhibidor de parafina etiquetado con grafeno de la invención. La Figura 6 ilustra un esquema para un dispersante de parafina etiquetado con puntos cuánticos de grafeno. (no de acuerdo con la invención)

Descripción detallada

Definiciones

Como se usa en la presente descripción, el término "incorporar" significa dispersar en, disolver en, suspender en, mezclar en, o combinaciones de estos.

Como se usa en la presente descripción, "copolímero" significa un polímero que comprende más de un tipo de residuo de monómero. Esto incluye terpolímeros, tetrapolímeros, y polímeros que comprenden más de cuatro tipos de residuos de monómeros. Similarmente, como se usa en la presente descripción, el término "comonómero" no pretende limitarse a uno de dos monómeros; sino que incluye uno de más de un tipo de monómero, donde más de un tipo de monómero, por ejemplo, incluye dos monómeros, tres monómeros, cuatro monómeros, o más de cuatro monómeros.

Como se usa en la presente descripción, el término "petróleo crudo" significa el producto de hidrocarburo sin refinar de un depósito subterráneo, en donde el producto es un líquido o un sólido a 20 °C a una presión de 1 atmósfera, el producto incluye al menos alcanos lineales y ramificados que tienen la fórmula general CnH2n+2 en donde n es típicamente 1-50, y puede ser mayor que 50.

Como se usa en la presente descripción, "mezclar" uno o más materiales significa cualquier forma de poner en contacto uno o más materiales sin limitación en cuanto al orden de mezcla de los materiales o de si los materiales aún existen en su forma original antes de que la adición de todos los materiales se complete.

Como se usa en la presente descripción, los términos "espectrometría" y "espectroscopia" significan el proceso de analizar la interacción entre una muestra de materia y la radiación electromagnética para determinar una o más propiedades físicas de la muestra de materia. Las formas de radiación electromagnética usadas incluyen, pero no se limitan a, una o más de microondas, teraondas, infrarrojo, infrarrojo cercano, visible, ultravioleta, rayos X, radiación. El análisis incluye mediciones de una o más de la absorción, emisión, fluorescencia, colorimétrico, cambios de color, reflexión, dispersión, impedancia, refracción, y resonancia de la radiación por la muestra de materia.

Como se usa en la presente descripción, el término "supresor de parafina" (PS) significa inhibidor de parafina o dispersante de parafina, o una mezcla de estos. Un supresor de parafina es un aditivo para el petróleo crudo que es eficaz para suprimir la separación de fases de la cera de parafina del petróleo crudo. "Suprimir la separación de fases de" aquí significa retardar, retrasar, minimizar, reducir, inhibir, o prevenir la separación de fases; o dispersar o disolver después de la separación de fases.

Como se usa en la presente descripción, el término "concentrado supresor de parafina" (PSC) significa una composición que comprende uno o más supresores de parafina disueltos, dispersos, o arrastrados de cualquier otra manera en un medio tal como un solvente orgánico o una mezcla de solventes orgánicos en una primera concentración, la composición para su uso como aditivo miscible con petróleo crudo para producir una composición de petróleo crudo con supresión de parafina, en donde la composición de petróleo crudo comprende el supresor de parafina disuelto, disperso, o arrastrado de cualquier otra manera en la composición con supresión de parafina en una segunda concentración que es menor que la primera concentración y en donde en la segunda concentración el supresor de parafina es efectivo para suprimir la separación de fases de una cera de parafina en la composición de petróleo crudo.

Como se usa en la presente descripción, el término "inhibidor de parafina" (PI) significa una mezcla química o química polimérica y/u oligomérica, en donde el inhibidor retarda, retrasa, minimiza, reduce, inhibe, o previene la separación de fases de cera de parafina del petróleo crudo a que se adiciona.

Como se usa en la presente descripción, el término "dispersante de parafina" (PD) significa un oligómero o material de cadena corta tal como un surfactante, que dispersa, disuelve, estabiliza, o arrastra de cualquier otra manera una cera de parafina en petróleo crudo cuando se adiciona al petróleo crudo.

Como se usa en la presente descripción, el término "inhibidor de parafina etiquetado" (t-PI) significa un inhibidor de parafina unido covalentemente a una o más porciones químicas capaces de fluorescencia cuando se somete a luz incidente.

Como se usa en la presente descripción, el término "punto cuántico de grafeno funcionalizado" (GQD*) significa un punto cuántico de grafeno con uno o más grupos funcionales de grafeno unidos covalentemente al mismo, en donde uno o más grupos funcionales de grafeno son capaces de condensación, adición u otra reacción con uno o más grupos funcionales inhibidores de parafina o en una premezcla de inhibidor de parafina, lo que provoca de esta manera que el punto cuántico de grafeno se una covalentemente a un residuo de PI para producir un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno.

Como se usa en la presente descripción, "grupo funcional inhibidor de parafina" significa un grupo químico en un inhibidor de parafina capaz de reaccionar con uno o más grupos funcionales en un punto cuántico de grafeno funcionalizado para producir un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno.

Como se usa en la presente descripción, el término "residuo de inhibidor de parafina" significa un inhibidor de parafina, en donde uno o más grupos funcionales en el inhibidor de parafina reaccionó con un punto cuántico de grafeno funcionalizado.

Como se usa en la presente descripción, el término "premezcla de inhibidor de parafina" (premezcla de PI) significa una mezcla de compuestos químicos que comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado y uno o más monómeros, en donde uno o más componentes de la mezcla son capaces de reaccionar para formar un polímero o inhibidor de parafina oligomérico etiquetado con grafeno.

Como se usa en la presente descripción, la expresión "inhibidor de parafina etiquetado con grafeno" (Gt-PI) significa un residuo de inhibidor de parafina unido covalentemente a uno o más puntos cuánticos de grafeno (GQD).

Como se usa en la presente descripción, el término "dispersante de parafina etiquetado con grafeno" (Gt-PD) significa uno o más dispersantes de parafina unidos en forma de micelas o micelas inversas con uno o más puntos cuánticos de grafeno.

Como se usa en la presente descripción, la expresión "supresor de parafina etiquetado con grafeno" (Gt-PS) significa un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno o un dispersante de parafina etiquetado con grafeno.

Como se usa en la presente descripción, el término "composición supresora de parafina" significa una composición que comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un supresor de parafina.

Como se usa en la presente descripción, la expresión "composición supresora de parafina marcada con grafeno" significa una composición que comprende, que consiste en, o que consiste esencialmente en un supresor de parafina etiquetado con grafeno.

Como se usa en la presente descripción, el término "concentrado supresor de parafina etiquetado con grafeno" (Gt-Conc) significa una composición que comprende al menos un supresor de parafina etiquetado con grafeno y un solvente/dispersante, en donde al menos un supresor de parafina etiquetado con grafeno se disuelve, dispersa, y/o arrastra de cualquier otra manera en el solvente/dispersante. En las modalidades, el concentrado comprende, además, uno o más solventes adicionales, uno o más compuestos éster y/o uno o más de otros tipos de depresores del punto de fluidez, uno o más surfactantes, uno o más supresores de parafina adicionales, y/o mezclas de estos. El uno o más supresores de parafina adicionales comprenden uno o más supresores de parafina sin una etiqueta, uno o más supresores de parafina con una etiqueta, o mezclas de estos. En algunas modalidades, el solvente/dispersante es un solvente de hidrocarburo.

Como se usa en la presente descripción, el término "composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno." (Gt-PS/CO) significa una composición que comprende al menos un supresor de parafina etiquetado con grafeno y petróleo crudo. En las modalidades, una composición de petróleo crudo supresor de parafina etiquetado con puntos cuánticos de grafeno comprende, además, uno o más de solventes, surfactantes, otros aditivos conocidos en la técnica, o mezclas de estos.

Como se usa en la presente descripción, "composición de petróleo crudo" significa cualquier composición que comprende, consiste en, o consiste esencialmente en petróleo crudo. Los ejemplos no limitantes de una composición que comprende petróleo crudo incluyen petróleo crudo, petróleo crudo más un concentrado supresor de parafina, petróleo crudo más un supresor de parafina, petróleo crudo más uno o más solventes orgánicos, y petróleo crudo más uno o más aditivos.

Como se usa en la presente descripción, el término "contención de petróleo crudo" significa cualquier objeto que contenga, esté diseñado para contener, o sea capaz de contener petróleo crudo. Los ejemplos no limitantes de contención de petróleo crudo incluyen tuberías, tanques de almacenamiento, sumideros, depósitos, carros tanque, camiones tanque, tubos de fondo de pozo y anillos de tubos, así como dispositivos que contienen o transportan petróleo crudo como manómetros, grifos, medidores, bombas, y válvulas.

Como se usa en la presente descripción, el término "transporte de petróleo crudo" significa cualquier medio y/u objeto que facilite el movimiento del petróleo crudo. Los ejemplos no limitantes de transporte de petróleo crudo incluyen tuberías, carros tanque, camiones tanque, tubería de fondo de pozo, anillos de tubería, así como dispositivos que facilitan el movimiento de petróleo crudo como grifos, bombas, y válvulas.

Como se usa en la presente descripción, el término "compuesto de éster" significa un compuesto no polimérico que tiene al menos una porción de éster, por ejemplo, en algunas modalidades una porción de éster, en otras modalidades dos porciones de éster, en otras modalidades tres porciones de éster, y aún en otras modalidades más de tres porciones de éster.

Como se usa en la presente descripción, el término "no acuoso" significa que excluye sustancialmente al agua. Como se usa en la presente descripción, el término "líquido", "que fluye", o "flujo" que se refiere a una composición de la invención significa que 10 ml de la composición en reposo verticalmente sobre una superficie sustancialmente horizontal en un recipiente cilíndrico con dimensiones de radio de 1 pulgada y altura de 2 pulgadas fluye de forma observable en 10 segundos cuando se inclina a una posición sustancialmente horizontal. En algunas modalidades, "líquido", "que fluye" o "flujo" que se refiere a una composición de la invención significa una composición que tiene una viscosidad de Brookfield a 10 s-1 de 5 cP a 1000 cP.

Discusión

En operaciones complicadas de extracción de petróleo, procesamiento de petróleo, y transporte de petróleo y las instalaciones para las mismas, por ejemplo, sistemas mejorados de recuperación de petróleo tales como aplicaciones de elevación de gas, es muy difícil monitorear las concentraciones de supresores de parafina debido a las vías complicadas y diversas qué supresor de parafina se dispone en todos los sistemas. Sería ventajoso medir la concentración de supresor de parafina en varias posiciones, etapas, y momentos en un proceso de producción de petróleo crudo y/o transferencia y transporte de petróleo crudo.

Además, sería extremadamente ventajoso rastrear la concentración de supresor de parafina en el campo, porque podría mejorar la comprensión de la inhibición de la parafina y podría conducir a un mejor diseño de inhibidores de parafina de próxima generación.

Por tanto, se necesitan técnicas mejoradas de análisis de residuos para inhibidores de parafina. Específicamente, existe la necesidad en la industria de proporcionar composiciones y métodos para la medición rápida de inhibidores de parafina y de la concentración en la producción de petróleo crudo. Existe la necesidad de que tales composiciones y métodos sean útiles bajo demanda y en el campo durante los procesos de recuperación de hidrocarburos subterráneos. Existe la necesidad de que tales composiciones y métodos proporcionen resultados rápidos que permitan que tales mediciones se realicen en tiempo real. Existe la necesidad de que tales composiciones y métodos proporcionen la resolución de una o más especies distintas de inhibidores de parafina de otras especies supresoras de parafina, de otros aditivos presentes en los productos de petróleo crudo, y de los productos de hidrocarburos del petróleo crudo.

El "etiquetado" con fluorescencia, es decir, unir covalentemente una molécula fluorescente a una molécula inhibidora de parafina, es un método potencial para proporcionar un medio de cuantificación de una única especie de inhibidor de parafina en una composición de petróleo crudo. En tal modalidad, un operador en el campo podría simplemente excitar una muestra de producto de petróleo crudo (petróleo crudo o una composición que contenga petróleo crudo) irradiándola con un intervalo seleccionado de longitudes de onda de luz, específicamente dentro del intervalo de excitación conocido por causar fluorescencia del supresor de parafina etiquetado con fluorescencia y medir la cantidad resultante de emisión de fluorescencia generada por el supresor de parafina etiquetado con fluorescencia. Sin embargo, existen impedimentos importantes en la implementación de tales tecnologías de formación de imágenes debido a la presencia de fluorescencia de fondo intrínseca emitida por los hidrocarburos que comprenden los productos del petróleo crudo, tales como la fluorescencia del petróleo crudo y/o la fluorescencia de los condensados. Además, las moléculas fluorescentes seleccionadas tienen diferentes propiedades fotofísicas, que, además, pueden afectarse significativamente mediante la unión covalentemente de la molécula fluorescente a un inhibidor de parafina. En algunos casos, la fluorescencia se reduce por debajo de un nivel útil o incluso se inactiva mediante la interacción con un supresor de parafina particular.

Si se superaran estos problemas, sería ventajoso usar tales moléculas o estructuras fluorescentes para controlar la concentración de supresores de parafina en el fondo del pozo en las operaciones de recuperación de petróleo, así como también en las operaciones posteriores a la recuperación tales como el procesamiento, refinación, almacenamiento, y transporte de petróleo. Sin embargo, las condiciones de temperatura, presión, y exposición a sustancias químicas pueden ser extremas en tales circunstancias, especialmente en el fondo del pozo en las operaciones de recuperación de petróleo. Por lo tanto, existe una necesidad de materiales fluorescentes que puedan soportar tales condiciones extremas y mantener propiedades fluorescentes consistentes (tales como espectros de absorbancia, emitancia, absorción y/o emisión) bajo tales condiciones.

Los presentes solicitantes descubrieron que los puntos cuánticos de grafeno son útiles como marcadores de etiquetas fluorescentes para inhibidores de parafina y otros productos químicos usados en aplicaciones de recuperación, procesamiento de petróleo, y almacenamiento y transporte de petróleo, donde los puntos cuánticos de grafeno muestran de manera impredecible muchas ventajas sobre otras etiquetas y/o marcadores y solucionar los problemas antes mencionados. Los puntos cuánticos de grafeno exhiben una excelente estabilidad a temperaturas más altas y contra la reactividad química y el enfriamiento. Los aditivos tales como los supresores de parafina, cuando se encuentran en oleoductos, producción, o ubicaciones subterráneas en el fondo del pozo, pueden estar sujetos a condiciones extremas de temperatura, presión, pH, y químicos corrosivos y reactivos: cualquier molécula marcadora y/o etiqueta debe ser estable bajo tales condiciones, como se señaló anteriormente. Los puntos cuánticos de grafeno se usan ventajosamente en tales ubicaciones, entornos, y/o condiciones, y son más estables químicamente que muchos otros tipos de moléculas fluorescentes bajo las duras condiciones que se encuentran en tales entornos. Los puntos cuánticos de grafeno pueden estar unidos covalentemente o de cualquier otra manera química o asociados con supresores de parafina, y las etiquetas de puntos cuánticos de grafeno pueden adaptarse para minimizar los espectros de absorción o la superposición de los espectros de emisión con los espectros de absorción y/o emisión de los petróleos crudos y las composiciones que contienen los petróleos crudos a los que se adicionan.

En las modalidades, una composición de la invención comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un compuesto inhibidor de parafina (PI) unido covalentemente a uno o más puntos cuánticos de grafeno (GQD) para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno (Gt-PI). En otras modalidades (no de acuerdo con la invención), la composición comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un punto cuántico de grafeno dispersado en uno o más solventes orgánicos por uno o más dispersantes de parafina para formar un dispersante de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, el punto cuántico de grafeno del inhibidor de parafina etiquetado con grafeno y/o el punto cuántico de grafeno del dispersante de parafina etiquetado con grafeno produce fluorescencia con longitudes de onda de emisión que no se superponen sustancialmente con las longitudes de onda de emisión características de varios productos de hidrocarburos en el petróleo crudo, lo que hace posible supervisar y rastrear inhibidores de parafina individuales y/o supresores de parafina en el petróleo crudo en tiempo real en el campo y/o en varios puntos en la recuperación, procesamiento, y/o transporte de petróleo crudo y composiciones que contienen petróleo crudo. En tales modalidades, la intensidad de emisión a una longitud de onda de fluorescencia específica es proporcional y/o se relaciona con la concentración del dispersante o inhibidor etiquetado con grafeno, y se usa para obtener la concentración de este. En las modalidades, la intensidad específica es la emisión a Amáx (la longitud de onda a la que se produce la máxima emisión). En otras modalidades, existe una cantidad de superposición entre las longitudes de onda de emisión de uno o más hidrocarburos y las longitudes de onda de emisión del Gt-PI, porque el espectro de fluorescencia de los hidrocarburos puede ser muy amplio y también porque la composición de los hidrocarburos varía en dependencia de la fuente de petróleo crudo. El petróleo crudo puede exhibir fluorescencia de moléculas poliaromáticas y/o asfaltenos dentro del petróleo. En las modalidades, existe una superposición entre el espectro de emisión del petróleo crudo y el espectro de emisión del punto cuántico de grafeno. En las modalidades donde existe tal superposición en los espectros de emisiones, se introduce un factor de corrección para abordar este efecto, el espectro de emisión de fondo conocido del petróleo crudo puede restarse del espectro de omisión medido para obtener el espectro de emisión de la etiqueta del punto cuántico de grafeno. De esta manera puede obtenerse la emisión a Amáx del espectro de emisión del punto cuántico de grafeno; la emisión es proporcional y/o se relaciona con la concentración de la etiqueta de punto cuántico de grafeno y por lo tanto del inhibidor de la parafina. En las modalidades, el espectro de emisión del petróleo crudo se superpone al espectro de absorción de fluorescencia del punto cuántico de grafeno. Si el espectro de emisión del petróleo crudo se superpone con la excitación (espectro de absorción) del punto cuántico de grafeno, la emisión del petróleo crudo puede excitar una fluorescencia adicional en el punto cuántico de grafeno, es decir, la transferencia de fluorescencia de los hidrocarburos fluorescentes al punto cuántico de grafeno. En las modalidades en donde existe tal transferencia de fluorescencia, se introduce un factor de corrección para compensar el cambio en la emisión aparente a concentraciones dadas del punto cuántico de grafeno.

Un punto cuántico es una partícula a escala nanométrica en donde los excitones se confinan en las tres dimensiones espaciales. Los GQD son fragmentos de grafeno que son lo suficientemente pequeños como para causar un confinamiento del excitón y un efecto de tamaño cuántico. Normalmente, los GQD tienen diámetros inferiores a 20 nm. Debido al hecho de que todos los fragmentos de grafeno exhiben efectos de confinamiento cuántico, los GQD tienen una luminiscencia y banda prohibida distintos de cero tras la excitación. La banda prohibida puede ajustarse mediante la modificación del tamaño y la química de la superficie de los GQD. En general, las propiedades espectroscópicas de los GQD varían en dependencia del método de preparación y/o los grupos funcionales unidos a los GQD en los bordes de las partículas, y del tamaño de los GQD.

Los GQD útiles en cualquier modalidad o en todas las modalidades en la presente descripción sin limitación incluyen aquellos que tienen un tamaño de partícula promedio de 1 nm a 20 nm, o de 2 nm a 20 nm, o de 3 nm a 20 nm, o de 4 nm a 20 nm, o de 5 nm a 20 nm, o de 6 nm a 20 nm, o de 7 nm a 20 nm, o de 8 nm a 20 nm, o de 9 nm a 20 nm, o de 10 nm a 20 nm, o de 11 nm a 20 nm, o de 12 nm a 20 nm, o de 13 nm a 20 nm, o de 14 nm a 20 nm, o de 15 nm a 20 nm, o de 16 nm a 20 nm, o de 17 nm a 20 nm, o de 18 nm a 20 nm, o de 19 nm a 20 nm, o de 1 nm a 10 nm, o de 2 nm a 10 nm, o de 3 nm a 10 nm, o de 4 nm a 10 nm, o de 1 nm a 9 nm, o de 1 nm a 8 nm, o de 1 nm a 7 nm, o de 1 nm a 6 nm, o de 1 nm a 5 nm, o de 1 nm a 4 nm, o de 2 nm a 8 nm, o de 2 nm a 7 nm, o de 2 nm a 6 nm, o de 2 nm a 5 nm, o de 2 nm a 4 nm, o de 3 nm a 5 nm, en donde "tamaño de partícula" se refiere al diámetro promedio de los GQD sustancialmente bidimensionales. El espectro de emisión de los GQD, que incluye el tiempo de vida del decaimiento del rendimiento cuántico de fotoluminiscencia, depende del tamaño de partícula de los GQD.

Los GQD útiles en las composiciones y métodos de la invención se obtienen mediante un enfoque "de arriba hacia abajo" o "de abajo hacia arriba", como apreciará un experto. Los métodos de arriba hacia abajo implican la descomposición y exfoliación de materiales a granel a base de grafeno baratos y fácilmente disponibles, más comúnmente grafito, pero requieren condiciones severas y a menudo requieren, además, múltiples etapas que implican ácidos concentrados, agentes oxidantes fuertes, y altas temperaturas. Una síntesis de arriba hacia abajo comúnmente empleada se llama método de Hummers e implica la exfoliación de nanopartículas de grafito para formar las nanopartículas de GQD de una sola capa.

Los métodos de abajo hacia arriba implican la síntesis a partir de compuestos aromáticos policíclicos u otras moléculas con estructuras aromáticas como los fulerenos. Aunque son complejos, estos métodos permiten un control superior de las propiedades y la morfología del producto final en comparación con los métodos de arriba hacia abajo. En algunos de estos métodos, los grupos funcionales se adicionan en el borde de la "lámina" de carbono bidimensional, ya sea inherentemente como parte de la síntesis, o como resultado de una etapa adicional para este propósito. Por ejemplo, Pan y otros, Adv. Mater. 2010, 22, 734 emplean una metodología de corte hidrotermal que implica una etapa de oxidación en condiciones ácidas para dar como resultado el desarrollo de restos epoxi dentro de una lámina de grafeno bidimensional que, en última instancia, son los sitios de escisión de la lámina de grafeno. Los grupos epoxi se oxidan adicionalmente y producen funcionalidad carbonilo en uno o más sitios presentes en los bordes de los GQD formados por el proceso de escisión.

Se conocen otras técnicas para formar GQD funcionalizados (GQD*). Algunos métodos representativos actualmente conocidos de funcionalización de GQD se analizan en Bacon, M. y otros, Part. Part. Syst. Charact. 2014, 31, 415 428. Los GQD útiles en la invención se funcionalizan durante o después de la síntesis de GQD. En la presente descripción son útiles GQD "funcionalizados en el borde" con funcionalidad carboxilo, hidroxilo, tiol, o amino. En el momento de escribir este documento, los GQD con función carboxilo son los GQD funcionalizados más comúnmente disponibles. Sin embargo, a medida que se desarrollen técnicas para GQD con funcionalidad en el borde, el Solicitante espera que estén disponibles opciones adicionales para la unión covalente de compuestos de CI a GQD. A manera de ejemplo no limitante, las reacciones de conjugación que usan, por ejemplo, la química de maleimida, las denominadas químicas de "clic", la formación de amidas mediante el acoplamiento de N,N' -Diciclohexilcarbodiimida (DCC), y similares son posibles químicas útiles para funcionalizar GQD con PI. Con este espíritu, el Solicitante considera que Gt-PI adicionales están dentro del alcance de esta descripción como equivalentes de las estructuras de Gt-PI descritas actualmente. Es decir, el solicitante describe en la presente descripción Gt-PI representados por la fórmula "GQD-[grupo de enlace]-PI", donde un grupo de enlace es cualquier funcionalidad química formada por la reacción de un GQD* con un PI.

Las GQD útiles para la invención incluyen puntos cuánticos de grafeno funcionalizados con amina. La preparación de puntos cuánticos de grafeno funcionalizados con amina se describe en Jin y otros, Tuning the Photoluminiscence of Graphene Quantum Dots through the Charge Transfer Effect of Functional Groups, ACS Nano 2013, 7, 1239. Los puntos cuánticos de grafeno funcionalizados con amina pueden obtenerse mediante cualquiera de los métodos de arriba hacia abajo conocidos en la técnica a partir de grafenos funcionalizados con amina. La preparación de grafenos funcionalizados se describe en las publicaciones de solicitud de patente de los EE.UU. núm. 2011/0254432 y 2014/0121350. El grafeno funcionalizado con amina con un tamaño de escamas de 0,5-5 micrómetros está disponible comercialmente en la división MKnano de MK Impex Corporation, 6382 Lisgar Drive, Missisauga, ON L5N 6X1, Canadá como número de producto MKN-SLG-NH2.

Las características o propiedades atractivas de los GQD incluyen la abundancia de materiales de partida para la síntesis de estos, la no toxicidad de los GQD, facilidad de preparación de GQD sin depender de precursores tóxicos, disponibilidad de GQD con funcionalidad en el borde para formar el Gt-PI, y la capacidad de controlar Amáx mediante el ajuste del tamaño del GQD para minimizar la superposición entre Amáx del petróleo crudo y Amáx del Gt-PS. En muchas de estas características o propiedades, los GQD son preferibles a los compuestos de "etiquetado" fluorescentes de base orgánica que no son ecológicos.

Los concentrados supresores de parafina convencionales comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un supresor de parafina y uno o más solventes a base de petróleo, y opcionalmente incluyen un cosolvente de bajo punto de ebullición tal como metanol, o un surfactante, o ambos. Los inhibidores de parafina son útiles como supresores de parafina. Los dispersantes de parafina son útiles como supresores de parafina. Típicamente un inhibidor de parafina es un polímero tal como un polímero ramificado o tipo peine.

Los inhibidores de parafina efectivos para suprimir la deposición de parafina en el petróleo crudo incluyen, por ejemplo, polímeros de etileno y copolímeros de estos con acetato de vinilo, acrilonitrilo o a-olefinas tales como octeno, buteno, propileno, y similares; polímeros de peine con cadenas laterales de alquilo tales como copolímeros de éster de metacrilato, copolímeros de éster maleico-olefínico, y copolímeros de amida maleico-olefínica; y copolímeros ramificados que tienen cadenas laterales de alquilo tales como copolímeros de alquilfenol-formaldehído y polietileniminas.

Un copolímero ramificado efectivo para suprimir la deposición de parafina en el petróleo crudo comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un copolímero que comprende los residuos de (i) un monómero de alfa olefina y un monómero de anhídrido maleico o (ii) un monómero de anhídrido maleico y estireno. El monómero de alfa olefina tiene la fórmula (I):

en donde Ri , R2, R3, y R4 se seleccionan independientemente entre hidrógeno y alquilo C5-C60, con la condición de que al menos dos de estos sean hidrógeno; una mezcla de dos o más de tales monómeros de alfa olefina que tienen la fórmula (I) se incluyen adecuadamente en el copolímero. En algunas modalidades, Ri , R2, R3, y R4 son independientemente hidrógeno o C¹²-C⁶⁰. El monómero de anhídrido maleico tiene la fórmula (II):

en donde R5 y R⁶son independientemente hidrógeno o alquilo. En algunas modalidades R5 y R⁶son independientemente hidrógeno o C¹²-C30.

En algunas modalidades, el copolímero de (I) y (II) se hace reaccionar adicionalmente mediante el residuo de anhídrido maleico con uno o más compuestos de alcohol o amina para formar las funciones carboxilato o amida correspondientes. En algunas de tales modalidades, el residuo de anhídrido maleico se hace reaccionar con 0,5 a 2,0 equivalentes del alcohol o amina por equivalente de anhídrido. Los compuestos de alcohol o amina son compuestos lineales, ramificados, aromáticos, o alcaromáticos que tienen de 12 a 60 carbonos. En las modalidades, la amina o alcohol comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un punto cuántico de grafeno funcionalizado con grupos amina y/o hidroxilo.

En algunas modalidades, el inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un copolímero de etileno-vinil acetato.

En algunas modalidades, el inhibidor de la parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un copolímero de alquilfenol formaldehído.

En las figuras se muestran varios esquemas de reacción. Debe entenderse que hay muchas variaciones de los esquemas de reacción mostrados, como apreciará un experto.

La Figura 1 muestra un esquema general para unir un punto cuántico de grafeno a un inhibidor de parafina para producir un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno. El inhibidor de parafina etiquetado con grafeno es un conjugado de un residuo de un punto cuántico de grafeno funcionalizado y un residuo de un inhibidor de parafina. Un punto cuántico de grafeno se funcionaliza mediante la adición de uno o más primeros grupos de enlace tales como amino, carboxilo, hidroxilo, y similares para formar el punto cuántico de grafeno funcionalizado. El inhibidor de parafina comprende uno o más segundos grupos de enlace tales como anhídrido, carboxilo, amino, hidroxilo, formilo, y similares, de manera tal que algunos o todos los uno o más primeros grupos de enlace dispuestos en el punto cuántico de grafeno reaccionan con algunos o todos los segundos grupos de enlace dispuestos sobre el inhibidor de parafina y dan como resultado un residuo del inhibidor de parafina unido covalentemente al punto cuántico de grafeno. En un ejemplo no limitante, un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina se hace reaccionar con un copolímero de a-olefina/anhídrido maleico; el grupo amino del punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina reacciona con el residuo de anhídrido maleico del copolímero y da como resultado un residuo de ácido maleámico o un residuo maleimida, y el residuo del copolímero se une covalentemente al punto cuántico de grafeno mediante un residuo de ácido ámico o maleimida respectivamente.

Alternativamente, un punto cuántico de grafeno funcionalizado como se describe anteriormente se hace reaccionar con una premezcla de inhibidor de parafina (premezcla de PI): la premezcla de inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en una mezcla de compuestos que incluye un punto cuántico de grafeno funcionalizado, en donde la premezcla de PI se somete a condiciones adecuadas para la condensación de fenolformaldehído y por lo tanto reacciona para formar un inhibidor de parafina, en donde algunos o todos los primeros grupos de enlace dispuestos en el punto cuántico de grafeno reaccionan con uno o más grupos funcionales unidos a otros componentes de la premezcla del inhibidor de parafina de tal manera que el punto cuántico de grafeno se une covalentemente a un residuo de inhibidor de parafina resultante. En un ejemplo no limitante, se prepara una premezcla de inhibidor de parafina que comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina, formaldehído, y un alquilfenol. Se obtiene un producto de condensación polimérico en el que el punto cuántico de grafeno se une covalentemente a un residuo de inhibidor de parafina que comprende un polímero de fenol formaldehído con grupos alquilo colgantes.

Un "GQD funcionalizado" es un GQD funcionalizado con un grupo capaz de salir fácilmente en un amplio intervalo de condiciones a favor de la funcionalidad de PI o la funcionalidad capaz de formar un Gt-PI. Un PI, o una premezcla de inhibidor de parafina capaz de formar un PI, se hace reaccionar con el GQD-NH2 o GQD* para dar como resultado un enlace covalente entre el GQD y el PI o la funcionalidad formadora de PI. En algunas modalidades, se llevan a cabo, además, una o más reacciones adicionales en la funcionalidad formadora de PI para formar el Gt-PI; en otras modalidades, la funcionalidad de PI se hace reaccionar directamente con el GQD-NH2 o GQD* para dar como resultado un Gt-PI.

La Figura 2 muestra otro esquema de reacción ejemplar de la invención. Sobre la base del esquema de reacción que implica la funcionalización de amina del GQD para formar un GQD*, la Figura 2 es un esquema de reacción que muestra un GQD* que se hace reaccionar con un PI funcionalizado con un residuo de anhídrido maleico (una succinimida sustituida que forma parte de una cadena de polímero). El PI es un copolímero de anhídrido maleico, por lo que tiene una funcionalidad anhídrido que actúa como segundo grupo de enlace capaz de reaccionar con el grupo amino del GQD*, que se muestra que da como resultado un Gt-PI. Por tanto, el Gt-PI incluye un grupo imida unido al GQD, el grupo imida forma una parte integral del residuo del PI. El residuo de maleimida es un ejemplo de un residuo de imida que está presente en el residuo de PI; otros residuos de imida tales como nadimida son igualmente útiles como residuos de PI en el Gt-PI. Opcionalmente, el Gt-PI se usa en combinación con uno o más PI adicionales. El PI adicional está etiquetado o no etiquetado; el PI adicional es un Gt-PI, un t-PI en donde el PI se une covalentemente a una porción que no es un GQD pero que es capaz de fluorescencia, o un PI sin una porción capaz de fluorescencia unido al mismo. En las modalidades, el PI sin una porción capaz de fluorescencia unido al mismo, es el mismo PI que reaccionó con el GQD* para formar el Gt-PI, en donde el inhibidor de parafina es efectivo para suprimir la deposición de parafina en el petróleo crudo.

La Figura 3 muestra otro esquema de reacción ejemplar de la invención. La Figura 3 es un esquema de reacción que muestra un GQD funcionalizado con amina (un GQD*) que reacciona con formaldehído y un fenol sustituido: el GQD*, formaldehído, y fenol sustituido forman una premezcla de PI que reacciona para formar un Gt-PI. Los fenoles se condensan con formaldehído y aminas primarias o secundarias para formar, en dependencia de los materiales de partida, la estequiometría, las condiciones de reacción, y/u otras condiciones tales como solventeaminoalquilfenoles, polímeros fusibles, polímeros infusibles, o mezclas de estos. Cuando la amina empleada es una amina primaria, el aminoalquilfenol contiene un amino hidrógeno que puede participar en reacciones de condensación adicionales para producir polímeros. Tales reacciones y las condiciones para controlar los productos y producir polímeros fusibles se describen en la patente de los EE. UU. núm. 3,436,373. Otras condiciones de reacción para formar resinas fenólicas pueden encontrarse en la patente de los EE. UU. núm. 8,956,541. En una modalidad, la premezcla de PI es una composición que comprende un GQD funcionalizado con amina; formaldehído, y un fenol sustituido que tiene la fórmula

en donde el sustituyente R7 se selecciona del grupo que consiste en alquilo C1-C60 y alcarilo C1-C60. En una modalidad, R7 se une a la posición para del fenol. Cuando se somete a condiciones adecuadas de condensación de fenol-formaldehído, la premezcla forma un Gt-PI. El Gt-PI incluye una amina terciaria unida al punto cuántico de grafeno y que forma parte integral del residuo del PI, como se indica esquemáticamente en la Figura 3.

La Figura 4 muestra otro esquema de reacción ejemplar de la invención. La Figura 4 muestra dos esquemas ejemplares para unir un punto cuántico de grafeno a un copolímero de etileno-vinil acetato para formar otro inhibidor de parafina etiquetado con grafeno de la invención. El primer esquema muestra la adición iniciada por radicales libres de acrilato de metilo a un copolímero de etileno-vinil acetato, un inhibidor de la parafina, para formar un injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/éster acrílico. El injerto puede hidrolizarse al ácido carboxílico correspondiente, un injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/ácido acrílico que después puede hacerse reaccionar con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno es un conjugado de injerto de EVA-GQD que comprende un enlace amida. Alternativamente, el injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/éster acrílico puede hacerse reaccionar directamente con el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar el conjugado de injerto de EVA-GQD que comprende un enlace amida.

El segundo esquema muestra la adición iniciada por radicales libres de anhídrido maleico a un copolímero de etileno-vinil acetato, un inhibidor de la parafina, para formar un injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/ácido maleico. Después el injerto se hace reaccionar con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un conjugado de injerto de EVA-GQD que comprende un enlace maleimida.

La Figura 5 muestra otro esquema de reacción ejemplar de la invención. La Figura 5 es un esquema de reacción ejemplar que muestra un GQD funcionalizado con acrilamido (un GQD*) que reacciona con un éster de cadena larga de ácido acrílico y un éster de cadena larga de ácido metacrílico: el GQD*, éster de ácido acrílico, y éster de ácido metacrílico forman una premezcla de PI que reacciona para formar un Gt-PI. Aunque la Figura 5 ejemplifica tres monómeros insaturados diferentes, se apreciará que pueden usarse monómeros insaturados siempre que se polimericen entre sí para formar un copolímero, que un monómero comprenda un GQD unido covalentemente al mismo, y que el copolímero resultante sea efectivo como un PI.

La Figura 6 muestra un esquema de otra modalidad ejemplar que no es de acuerdo a la invención. La Figura 6 muestra tres dispersantes ejemplares con un contraión de amonio ejemplar esquematizado. En la Figura 6, los dispersantes son dispersantes de parafina que también funcionan para dispersar el punto de grafeno en un solvente. En la Figura 6, los puntos cuánticos de grafeno están dispersos en micelas inversas.

En las modalidades, se proporciona una composición que comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un polímero, el polímero que comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un punto cuántico de grafeno que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm; y un residuo de un inhibidor de parafina unido covalentemente al punto cuántico de grafeno, en donde el residuo del inhibidor de parafina es efectivo para suprimir la separación de fases de la cera de parafina en el petróleo crudo. En las modalidades, el residuo del inhibidor de parafina es un residuo de un inhibidor de parafina conocido en la técnica. En las modalidades, el residuo inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un residuo de monómero de a-olefina, un residuo de maleimida, un residuo de anhídrido maleico, y/o un residuo de ácido maleámico. En las modalidades, el residuo de monómero de a-olefina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en los residuos de más de un tipo de aolefina. En las modalidades, los residuos de más de un tipo de a-olefina son residuos que tienen diferentes longitudes de cadena entre sí. En las modalidades, los residuos de más de un tipo de a-olefina son residuos que tienen longitudes de cadena similares o iguales entre sí. En las modalidades, el copolímero comprende, además, residuos de monómeros adicionales seleccionados de los residuos de acetato de vinilo, ácido acrílico, ácido metacrílico, un éster de alquilo C1-C60 de ácido acrílico, un éster de alquilo C1-C60 de ácido metacrílico, acrilonitrilo, acrilamida, estireno, o una mezcla de estos. En las modalidades, el punto cuántico de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el inhibidor de parafina se incorpora a un solvente orgánico para producir un concentrado de inhibidor de parafina. En las modalidades, los concentrados de inhibidor de parafina (PIC) convencionales comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en el inhibidor de parafina (PI) y uno o más solventes a base de petróleo, que incluyen opcionalmente un cosolvente de bajo punto de ebullición tal como metanol, o un surfactante, o ambos. En las modalidades, el concentrado de inhibidor de parafina se adiciona a un petróleo crudo, el inhibidor de parafina se mezcla con el petróleo crudo, y el inhibidor de parafina de esa manera queda atrapado en el petróleo crudo. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna. En otras modalidades, el inhibidor de parafina se adiciona directamente al petróleo crudo. En las modalidades, el inhibidor de parafina es efectivo para suprimir la separación de fases de la cera de parafina significa que el residuo del inhibidor de parafina unido covalentemente al punto cuántico de grafeno tiene la misma eficacia que sustancialmente el mismo inhibidor de parafina sin un punto cuántico unido al mismo para inhibir la separación de fases de la cera de parafina cuando se adiciona en el mismo petróleo crudo a la misma concentración y en las mismas condiciones. En las modalidades, las condiciones incluyen la temperatura, el tiempo, el tipo de petróleo crudo en el que se arrastra el inhibidor de parafina, y/u otras condiciones que son evidentes para un experto en la técnica. Sustancialmente el mismo inhibidor de parafina sin un punto cuántico unido al mismo significa el inhibidor de parafina sin el punto cuántico de grafeno unido al mismo y sin diferencias menores entre el inhibidor de parafina y el residuo del inhibidor de parafina en el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno cuyas diferencias proporcionan un enlace o enlaces entre los punto cuántico de grafeno y el residuo del inhibidor de parafina.

Primeras modalidades

En las primeras modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor es un polímero que comprende un residuo de una a-olefina que tiene la fórmula (I)

en donde Ri, R2, R3 y R4 se seleccionan independientemente entre hidrógeno y alquilo C5-C60 con la condición de que al menos dos de estos sean hidrógeno y al menos uno de estos sea alquilo C5-C60; y

el residuo de una imida que tiene la fórmula (II)

en donde GQD representa un punto cuántico de grafeno que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm unido covalentemente a un átomo de nitrógeno de la imida, y R5 y R6 son independientemente hidrógeno o un alquilo C1-C30. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm.

En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se fabrica mediante la polimerización conjunta de una mezcla de una o más a-olefinas, anhídrido maleico, y opcionalmente uno o más monómeros insaturados adicionales para formar un supresor no etiquetado; y mediante la adición de un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amino o hidroxi y/o una composición que comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina o hidroxi para formar una mezcla, y someter la mezcla a calor y/u otras condiciones bajo las cuales reacciona el punto cuántico de grafeno funcionalizado con el supresor no etiquetado para formar el supresor de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, el sometimiento a calor y/u otras condiciones hace que la funcionalidad amina o hidroxi del punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina o hidroxi reaccione con el residuo de anhídrido maleico del supresor no etiquetado para formar el supresor etiquetado.

En las modalidades, el uno o más monómeros insaturados adicionales se seleccionan de a-olefinas, alcanoatos de vinilo, ésteres de alquilo C1-C60 de ácido acrílico, ésteres de alquilo C1-C60 de ácido metacrílico, anhídrido citracónico, anhídrido nádico, acrilamida, acrilonitrilo, estireno, o mezclas de estos. En las modalidades, el alcanoato de vinilo es acetato de vinilo. En las modalidades, algunas o todas las olefinas son a-olefinas. En las modalidades, R5 y R6 son ambos H. En las modalidades, R5 y R6 son H y metilo. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se adiciona a uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se adiciona a un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se adiciona a un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la emisión luminiscente a Amáx y/o el espectro de fluorescencia del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. El punto cuántico de grafeno de un supresor de parafina significa que el punto cuántico de grafeno unido al residuo de un inhibidor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Segundas modalidades

En las segundas modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor es un polímero de una a-olefina que tiene la fórmula (I)

una imida que tiene la fórmula (III)

en donde GQD representa un punto cuántico de grafeno que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm unido covalentemente a un átomo de nitrógeno de la imida. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el supresor se prepara mediante la polimerización conjunta de una mezcla de una o más olefinas, anhídrido nádico, y opcionalmente uno o más monómeros insaturados adicionales. En las modalidades, el uno o más monómeros insaturados adicionales se selecciona de olefinas, alcanoatos de vinilo, ésteres de alquilo C1-C60 de ácido acrílico, ésteres de alquilo C1-C60 de ácido metacrílico, anhídrido citracónico, anhídrido nádico, acrilamida, acrilonitrilo, estireno, o mezclas de estos. En las modalidades, el alcanoato de vinilo es acetato de vinilo. En las modalidades, algunas o todas las olefinas son aolefinas. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Terceras modalidades

En las terceras modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno que comprende una resina fenólica que tiene un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al mismo. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 2 a 20 nm, en las modalidades, el punto cuántico de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, la resina fenólica etiquetada con grafeno se sintetiza mediante un método que comprende: mezclar un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina, una resina fenólica y opcionalmente un solvente para formar una mezcla; y someter la mezcla a condiciones adecuadas para hacer reaccionar la amina con la resina fenólica, en donde el punto cuántico de grafeno se une covalentemente a la resina fenólica para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina se mezcla con un fenol que tiene la fórmula (IV)

en donde R7 se selecciona entre el grupo constituido por alquilo C5-C60 y alcarilo C5-C60; formaldehído; y opcionalmente uno o más comonómeros adicionales seleccionados entre aminas, aldehídos, y fenoles. En las modalidades, los fenoles se seleccionan de catecoles, resorcinoles, hidroquinonas, pirogaloles, floroglucinoles, ácidos salicílicos, ácidos gálico, guayacoles, cresoles sustituidos con alquilos C5-C60 o alcarilos C5-C60, o mezclas de estos. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina.

Cuartas modalidades

En las cuartas modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno que comprende un punto cuántico de grafeno unido covalentemente a un copolímero de etileno-vinil acetato mediante un enlace alquilamida. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el punto cuántico de grafeno unido covalentemente al copolímero de etileno-vinil acetato mediante el enlace alquilamida tiene la fórmula (IX)

en donde GQD representa el punto cuántico de grafeno, EVA representa un copolímero de etileno-vinil acetato y -C(Ri8 Rig)C(Ri6Ri7)(CO)NH- es un enlace alquilamida, y Ri6, R17, R18 y R19 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, alquilo, alcarilo, alquilo sustituido, y alcarilo sustituido. La alquilamida puede unirse a la cadena del copolímero de etileno-vinil acetato en cualquier punto donde se forma un radical libre en el copolímero de etilenovinil acetato mediante un iniciador de radicales libres y se adiciona un acrilato a la cadena del copolímero de etilenovinil acetato. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Quintas modalidades

En las quintas modalidades, se proporciona un método que produce un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno es un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, donde el inhibidor es un polímero que tiene la estructura (IX). El método comprende: mezclar un iniciador de radicales libres, acrilato de metilo, un copolímero de etileno-vinil acetato y un solvente para formar una mezcla; calentar o irradiar la mezcla para iniciar la adición de radicales libres del acrilato de metilo al copolímero de etileno-vinil acetato para formar un polímero de injerto, adicionar un catalizador o reactivo tal como un ácido para hidrolizar el injerto en el ácido carboxílico correspondiente, y adicionar a la mezcla es un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que tiene la estructura (IX). En las modalidades, el solvente es un solvente orgánico y el iniciador, acrilato de metilo, y copolímero de etileno-vinil acetato se disuelven en el solvente. En algunas de tales modalidades el solvente es un solvente de hidrocarburo. En las modalidades el solvente se selecciona de tolueno, benceno, xileno, cloruro de metileno, tetrahidrofurano, o 1-tricloroetano. En las modalidades, el solvente es agua y el copolímero de etileno-vinil acetato y el acrilato de metilo se dispersan en el agua con uno o más surfactantes.

En las modalidades, se proporciona un método para fabricar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno es un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, donde el inhibidor es un polímero que tiene la estructura (IX). El método comprende: mezclar un iniciador de radicales libres, un ácido acrílico, un copolímero de etileno-vinil acetato, y un solvente para formar una mezcla; opcionalmente calentar o irradiar para iniciar una adición de radicales libres del ácido acrílico al copolímero de etileno-vinil acetato para formar un injerto carboxílico; y adicionar al injerto carboxílico correspondiente un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que tiene la estructura (IX). En las modalidades, el solvente es un solvente orgánico y el iniciador, acrilato de metilo, y copolímero de etileno-vinil acetato se disuelven en el solvente. En algunas de tales modalidades el solvente es un solvente de hidrocarburo. En las modalidades el solvente se selecciona de tolueno, benceno, xileno, cloruro de metileno, tetrahidrofurano, o 1-tricloroetano. En las modalidades, el solvente es agua y el copolímero de etileno-vinil acetato y el acrilato de metilo se dispersan en el agua con uno o más surfactantes.

Sextas modalidades

En las sextas modalidades, se proporciona un método para elaborar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno es un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, donde el inhibidor es un polímero que tiene la estructura (IX). El método comprende: mezclar un iniciador de radicales libres, acrilato de metilo, un copolímero de etileno-vinil acetato, y un solvente para formar una mezcla, opcionalmente calentar y/o irradiar para iniciar la adición del acrilato de metilo al copolímero de etileno-vinil acetato para formar un injerto, y adicionar un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina a la mezcla para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que tiene la estructura (IX). En las modalidades, el solvente es un solvente orgánico y el iniciador, acrilato de metilo, y copolímero de etileno-vinil acetato se disuelven en el solvente. En algunas de tales modalidades el solvente es un solvente de hidrocarburo. En las modalidades el solvente se selecciona de tolueno, benceno, xileno, cloruro de metileno, tetrahidrofurano, o 1-tricloroetano. En las modalidades, el solvente es agua y el copolímero de etileno-vinil acetato y el acrilato de metilo se dispersan en el agua con uno o más surfactantes.

Séptimas modalidades

En las séptimas modalidades, se proporciona un método para preparar una mezcla supresora de parafina etiquetada con grafeno que comprende: componer una premezcla de imida que comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina, opcionalmente una o más aminas de cadena larga y un anhídrido seleccionado de anhídrido maleico, anhídrido citracónico, anhídrido nádico, o combinaciones de estos; someter la premezcla de imida a condiciones en las que la amina que incluye el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina reacciona con el anhídrido para formar una mezcla de imida; combinar la mezcla de imidas con una o más a-olefinas para formar una premezcla polimérica y polimerizar la premezcla polimérica para formar la mezcla supresora de parafina etiquetada con grafeno. En la presente descripción, "polimerizar" una composición tal como una premezcla o una mezcla significa someter la composición a condiciones en las que los monómeros de la composición reaccionan entre sí para formar un polímero. En las modalidades, las condiciones bajo las cuales los monómeros de la composición reaccionan entre sí para formar un polímero se seleccionan entre mezclar, aplicar calor, adicionar un iniciador de radicales libres, adicionar un iniciador iónico, adicionar un catalizador, adicionar un solvente, o combinaciones de estos. En las modalidades, la amina de cadena larga es alquilamina C1 a C50, arilamina C1-C50, aralquil amina C1 a C50. En las modalidades, el alquilo es alquilo lineal, alquilo ramificado, alquilo alicíclico, o una combinación de estos. En las modalidades, la amina de cadena larga es una amina de ácido graso. En las modalidades, la amina de cadena larga se selecciona de amina de sebo hidrogenada, amina estearílica, o una combinación de estas. En las modalidades, la relación molar de punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina a amina de cadena larga es de 1:99 a 10:90. En las modalidades, la relación en peso de punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina a amina de cadena larga es 0,01: 99,99 a 10:90, en las modalidades de 0,05: 99,95 a 10:90, en las modalidades de 0,1:99,9 a 10:90, en las modalidades de 0,5:99,5 a 10:90, en las modalidades de 0,75:99,25 a 10:90, en las modalidades de 1:99 a 10:90. Ventajosamente, la relación de punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina a amina de cadena larga puede variarse para controlar el grado de fluorescencia de la mezcla supresora de parafina etiquetada con grafeno. En las modalidades, la mezcla supresora de parafina etiquetada con grafeno se combina con uno o más solventes para formar un concentrado supresor de parafina. En las modalidades, la mezcla de supresor de parafina y/o el concentrado de supresor de parafina se adicionan a una composición que comprende, consiste en, o consiste esencialmente en petróleo crudo.

Octavas modalidades

En las octavas modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno que tiene la estructura (XI)

en donde GQD representa el punto cuántico de grafeno, EVA representa un copolímero de etileno-vinil acetato y R20, R21, y R22 se seleccionan independientemente entre hidrógeno, alquilo, alcarilo, alquilo sustituido, o alcarilo sustituido. R20, R21, y R22 pueden incluir cadenas largas que incluyen polímeros. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo marcada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a /máx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Novenas modalidades

En las novenas modalidades, se proporciona un método que produce un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno es un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, donde el inhibidor es un polímero que tiene la estructura (XI). El método comprende: mezclar un iniciador de radicales libres, anhídrido maleico o un anhídrido maleico sustituido, un copolímero de etileno-vinil acetato y un solvente para formar una mezcla; opcionalmente calentar o irradiar la mezcla para iniciar la adición del anhídrido maleico o el anhídrido maleico sustituido al copolímero de etileno-vinil acetato para formar un injerto, y adicionar a la mezcla un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que tiene la estructura (XI).

Décimas modalidades

En las décimas modalidades se proporciona una premezcla de inhibidor de parafina que comprende: un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm unido covalentemente al átomo de nitrógeno del grupo amino; un fenol sustituido que tiene la fórmula (IV)

en donde R7 se selecciona entre el grupo constituido por alquilo C5-C60 y alcarilo C5-C60; y

formaldehído. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, la premezcla se hace reaccionar para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno comprende, consiste en, o consiste esencialmente en una resina de fenol-formaldehído con un punto cuántico de grafeno unido a la misma. En las modalidades, el método comprende mezclar el fenol, el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina y formaldehído para formar una mezcla y someter la mezcla a condiciones adecuadas para la condensación de fenolformaldehído. En las modalidades, la mezcla comprende, además, uno o más solventes. En las modalidades, las condiciones no producen una resina infusible insoluble. Las proporciones de fenol, formaldehído, y punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina pueden variar en un intervalo bastante amplio. Por ejemplo, la proporción molar del fenol:(formaldehído más amina) puede estar en el intervalo de 0,6:1 a 3,3:1 y, preferentemente, de 0,7:1 a 2:1. Las proporciones molares de formaldehído a amina (es decir, formaldehído a grupos amina) pueden estar en el intervalo de 0,75:1 a 3:1 y, preferentemente, de 1:1 a 2:1. Las relaciones anteriores son apropiadas para puntos cuánticos de grafeno funcionalizados con amina primaria. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se produce mediante la adición lentamente de formaldehído o de una composición que comprende formaldehído a una mezcla agitada del fenol y el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar la premezcla. En las modalidades, la composición que comprende el formaldehído comprende, consiste esencialmente en, o consiste en formaldehído y uno o más solventes. En las modalidades, la mezcla agitada del fenol y el punto cuántico de grafeno comprende, además, uno o más solventes. El período de adición va seguido de un período de reacción. En las modalidades, la adición de formaldehído y la reacción subsiguiente se llevan a cabo a una temperatura por debajo de la temperatura a la que el formaldehído, el punto cuántico funcionalizado, y el fenol se polimerizan en un polímero infusible insoluble. En las modalidades la reacción se lleva a cabo a 110 °C o menos. En las modalidades, la reacción se lleva a cabo entre 5 °C y 110 °C, en las modalidades la reacción se lleva a cabo entre 25 °C y 100 °C. En las modalidades, el formaldehído se adiciona durante de 30 minutos a diez horas. En las modalidades, el uno o más solventes se selecciona de metanol, tetrahidrofurano, isopropanol, dioxano, o una mezcla de estos. El tiempo, la temperatura, el uso de un solvente y qué solvente, y el orden exacto de mezcla, y la velocidad de adición de los ingredientes pueden ajustarse mediante experimentación de rutina en dependencia de los reactivos específicos, solventes y otros factores que serán rutinarios para el experto en la técnica.

En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Undécimas modalidades

En las undécimas modalidades, se proporciona una premezcla de inhibidor de parafina que comprende: un monómero insaturado que tiene la fórmula (V)

en donde Rg es hidrógeno o metilo, y Río es un alquilo o alcarilo C5-C60; y un punto cuántico de grafeno funcionalizado con acrilamido (GQD) que tiene la fórmula (VI)

En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, la premezcla se hace reaccionar para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un polímero acrílico con un punto cuántico de grafeno unido al mismo. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Duodécimas modalidades

En las duodécimas modalidades, se proporciona una premezcla de inhibidor de parafina que comprende uno o más monómeros insaturados seleccionados del grupo que consiste en etileno, ácido maleico, una maleimida, acetato de vinilo, acrilonitrilo, estireno, una a-olefina cerca de la parte y mezclas de estos, en donde la a-olefina tiene la fórmula (I)

un punto cuántico de grafeno funcionalizado con acrilamido que tiene la fórmula (VI)

en donde GQD representa un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al átomo de nitrógeno del grupo acrilamido. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, la premezcla se hace reaccionar para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un polímero acrílico con un punto cuántico de grafeno unido al mismo. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Decimoterceras modalidades

En las decimoterceras modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno elaborado mediante la reacción de una premezcla para formar un residuo de un inhibidor de parafina unido covalentemente al punto cuántico de grafeno. "Mediante la reacción de una premezcla" en la presente descripción significa que se proporcionan condiciones a la premezcla que permiten que los monómeros presentes en la premezcla reaccionen entre sí para formar un polímero. En las modalidades, las condiciones son un aumento de temperatura; adición de un catalizador tal como un material ácido, un material básico, uno o más cationes, uno o más aniones, un iniciador de radicales libres; u otra condición conocida por un experto; o más de uno de estos, las condiciones se aplican a la premezcla según sea apropiado y obvio para un experto. En las modalidades, la premezcla de inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm unido covalentemente al átomo de nitrógeno del grupo amino; un fenol sustituido que tiene la fórmula (IV)

formaldehído. En las modalidades adicionales, la premezcla del inhibidor de parafina comprende un monómero insaturado que tiene la fórmula (V)

en donde R9 es hidrógeno o metilo, y R10 es un alquilo o alcarilo C5-C60; y un punto cuántico de grafeno funcionalizado con acrilamido (GQD) que tiene la fórmula (VI)

En las modalidades adicionales, la premezcla comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más monómeros insaturados seleccionados del grupo que consiste en etileno, ácido maleico, una maleimida, acetato de vinilo, acrilonitrilo, estireno, una a-olefina, y mezclas de estos, en donde la a-olefina tiene la fórmula (I)

en donde GQD representa un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al átomo de nitrógeno del grupo acrilamido. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, la premezcla se hace reaccionar para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno, en donde el supresor de parafina etiquetado con grafeno comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un polímero acrílico con un punto cuántico de grafeno unido al mismo. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Decimocuartas modalidades (no de acuerdo con la invención)

En las decimocuartas modalidades, se proporciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno que comprende un punto cuántico de grafeno; uno o más dispersantes de parafina; y un líquido hidrofóbico,

en donde el uno o más dispersantes de parafina forman micelas inversas con el punto cuántico de grafeno y el punto cuántico de grafeno se dispersa en el líquido hidrofóbico. En las modalidades, el líquido hidrofóbico comprende uno o más solventes. En las modalidades el uno o más solventes comprende un solvente de hidrocarburo. En las modalidades, el uno o más solventes comprende un solvente de hidrocarburo y un alcohol. En las modalidades, el alcohol se selecciona de etanol, metanol, y mezclas de estos. En las modalidades, el hidrocarburo se selecciona de hidrocarburos aromáticos seleccionados entre tolueno, benceno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, o mezclas de estos; queroseno; diésel; uno o más alcanos lineales o ramificados seleccionados entre pentanos, heptanos, hexanos, octanos, nonanos, decanos, undecanos, dodecanos, tridecanos, tetradecanos, pentadecanos, hexadecanos o mezclas de estos; isómeros de cicloalcano de uno o más alcanos lineales o ramificados; o mezclas de estos. Un ejemplo no limitante de una micela inversa de la invención se representa esquemáticamente en la Figura 6. Cada una de las micelas inversas comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más puntos cuánticos de grafeno rodeados por moléculas de uno o más dispersantes de parafina, en donde las moléculas de uno o más dispersantes de parafina poseen cada una un grupo de cabeza relativamente polar, que en algunas modalidades es iónico, y una sección hidrofóbica o cola hidrofóbica. Los grupos de cabezas relativamente polares de uno o más dispersantes de parafina se asocian con uno o más puntos cuánticos de grafeno en el interior de las micelas inversas, mientras que las colas de uno o más dispersantes de parafina se extienden hacia o dentro del líquido hidrofóbico. En las modalidades, el uno o más dispersantes de parafina se selecciona del grupo que consiste en una sal de amonio de un ácido alquilbencenosulfónico de cadena larga, un alquilfenol de cadena larga alcoxilado, un alcohol de cadena larga alcoxilado, y mezclas de estos. En las modalidades, el amonio es NH4+, amonio primario, amonio secundario, amonio terciario, o mezclas de estos. En las modalidades, el amonio se representa por la fórmula (X)

(X),

en donde R11, R12, R13, y R14 se seleccionan individualmente entre hidrógeno, alquilo, arilo, o alcarilo. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado de supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición del supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, se extraen muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y se mide la intensidad de emisión fluorescente a Amáx o alguna otra longitud de onda o longitudes de onda especificadas, y/o el espectro del punto cuántico de grafeno del supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Decimoquintas modalidades

En las decimoquintas modalidades, se proporciona una composición que comprende petróleo crudo; y cualquiera de los supresores etiquetados con grafeno descritos en la presente descripción, en donde la concentración total del supresor de parafina más el punto cuántico de grafeno en el petróleo crudo es de 5 ppm a 5000 ppm en peso. En las modalidades, la composición que comprende petróleo crudo comprende, además, uno o más solventes orgánicos. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos incluyen al menos un solvente de hidrocarburo. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprenden al menos un solvente de hidrocarburo y un solvente orgánico de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el solvente orgánico de bajo punto de ebullición es metanol o etanol. En las modalidades, la composición que comprende petróleo crudo, además, comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un segundo supresor de parafina seleccionado del grupo que consiste en un copolímero de a-olefina-anhídrido maleico, un copolímero de etileno-vinil acetato, un polímero acrílico de cadena larga, una resina de alquilfenol-formaldehído de cadena larga, un alquilfenol de cadena larga alcoxilado, un alcohol de cadena larga alcoxilado, una sal de amonio de un alquilbencenosulfonato de cadena larga, y mezclas de estos.

Decimosextas modalidades

En la decimosexta modalidad, se proporciona un método para preparar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que comprende: mezclar un punto cuántico de grafeno funcionalizado que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm y que tiene uno o más grupos funcionales de grafeno unidos al mismo con un inhibidor de parafina, en donde el inhibidor de parafina tiene uno o más grupos funcionales inhibidores de parafina que reaccionan con uno o más grupos funcionales de grafeno para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno en donde el punto cuántico se une covalentemente a un residuo del inhibidor de parafina. En las modalidades, el uno o más grupos funcionales de grafeno se selecciona de amina, hidroxi, carboxi, carboxilato, éster de ácido carboxílico, o combinaciones de estos. En las modalidades, el uno o más grupos funcionales inhibidores de la parafina se selecciona de carboxi, carboxilato, hidroxilo, amina, anhídrido carboxílico, o combinaciones de estos. Un experto en la técnica apreciará que la combinación de uno o más grupos funcionales de grafeno y uno o más grupos funcionales inhibidores de la parafina se selecciona de manera tal que el uno o más grupos funcionales de grafeno sea reactivo con uno o más grupos funcionales del inhibidor de parafina de manera tal que el resultado es un grupo de enlace único que proporciona un enlace covalente entre el punto cuántico de grafeno funcionalizado y el residuo inhibidor de parafina. En las modalidades, el uno o más grupos funcionales de grafeno es amina, y el uno o más grupos funcionales inhibidores de parafina se selecciona del grupo que consiste en anhídrido, carboxilato, ácido carboxílico, éster de ácido carboxílico, y mezclas de estos. En las modalidades, el inhibidor de parafina es un copolímero de anhídrido maleico y una a-olefina. En las modalidades, el inhibidor de parafina es un polímero de anhídrido nádico y una a-olefina. En las modalidades, la a-olefina tiene la fórmula (I)

en donde Ri , R2, R3, y R4 se seleccionan independientemente entre hidrógeno y alquilo C5-C60 con la condición de que al menos dos de estos sean hidrógeno y al menos uno de estos sea alquilo C5-C60. En las modalidades, el inhibidor de parafina es un polímero de anhídrido nádico y una a-olefina. En las modalidades, la a-olefina tiene la fórmula (I). En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, un método para rastrear un inhibidor de parafina comprende el método de preparar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno y arrastrar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, un segundo método para rastrear un inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en fabricar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno, mediante la introducción del inhibidor de parafina etiquetado con grafeno en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo, y el arrastre del supresor de parafina etiquetado con grafeno en el petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el método comprende, además, retirar muestras de la composición de petróleo crudo marcada con grafeno y medir la intensidad de emisión fluorescente al Amáx del inhibidor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Decimoséptimas modalidades

En la decimoséptima modalidad, se proporciona un método para fabricar un supresor de parafina que comprende: opcionalmente adicionar un solvente a una premezcla de inhibidor de parafina que comprende un punto cuántico de grafeno funcionalizado que tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm y uno o más comonómeros para formar una mezcla y calentar la mezcla. En las modalidades, el uno o más comonómeros comprende, consiste en, o consiste esencialmente en: un fenol sustituido de cadena larga que tiene la fórmula (IV)

formaldehído. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el método comprende mezclar el fenol, el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina y formaldehído para formar una mezcla y someter la mezcla a condiciones adecuadas para la condensación de fenol-formaldehído. En las modalidades, la mezcla comprende, además, uno o más solventes. Las proporciones de fenol, formaldehído, y punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina pueden variar en un intervalo bastante amplio. Por ejemplo, la proporción molar del fenol:(formaldehído más amina) puede estar en el intervalo de 0,6:1 a 3,3:1 y, preferentemente, de 0,7:1 a 2:1. Las proporciones molares de formaldehído a amina (es decir, formaldehído a grupos amina) pueden estar en el intervalo de 0,75:1 a 3:1 y, preferentemente, de 1:1 a 2:1. Las relaciones anteriores son apropiadas para puntos cuánticos de grafeno funcionalizados con amina primaria. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno se produce mediante la adición lentamente de formaldehído o de una composición que comprende formaldehído a una mezcla agitada del fenol y el punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar la premezcla. En las modalidades, la composición que comprende el formaldehído comprende, consiste esencialmente en, o consiste en formaldehído y uno o más solventes. En las modalidades, la mezcla agitada del fenol y el punto cuántico de grafeno comprende, además, uno o más solventes. El período de adición va seguido de un período de reacción. En las modalidades, la adición de formaldehído y la reacción subsiguiente se llevan a cabo a una temperatura por debajo de la temperatura a la que el formaldehído, el punto cuántico funcionalizado, y el fenol se polimerizan en un polímero infusible insoluble. En las modalidades la reacción se lleva a cabo a 110 °C o menos. En las modalidades, la reacción se lleva a cabo entre 5 °C y 110 °C, en las modalidades la reacción se lleva a cabo entre 25 °C y 100 °C. En las modalidades, el formaldehído se adiciona durante de 30 minutos a diez horas. En las modalidades, el uno o más solventes se selecciona de metanol, tetrahidrofurano, isopropanol, dioxano, o una mezcla de estos. El tiempo, la temperatura, el uso de un solvente y qué solvente, y el orden exacto de mezcla, y la velocidad de adición de los ingredientes pueden ajustarse mediante experimentación de rutina en dependencia de los reactivos específicos, solventes y otros factores que serán rutinarios para el experto en la técnica.

Decimoctavas modalidades

En las decimoctavas modalidades, un método para rastrear un inhibidor de parafina comprende, consiste en o consiste esencialmente en el método para elaborar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno y arrastrar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado supresor de parafina. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos se selecciona entre solventes de hidrocarburo, alcoholes, y cetonas. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en un solvente de hidrocarburo y opcionalmente incluye un cosolvente de bajo punto de ebullición. En las modalidades, el cosolvente es metanol o etanol. En las modalidades, el concentrado supresor de parafina se arrastra en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo y la adición de concentrado supresor de parafina al petróleo crudo forma una composición de crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, un segundo método de rastreo de un inhibidor de parafina comprende, consiste en, o consiste esencialmente en preparar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno y arrastrar el inhibidor de parafina etiquetado con grafeno en un petróleo. En las modalidades, el petróleo es petróleo crudo, y el arrastre del supresor de parafina etiquetado con grafeno en el petróleo crudo forma una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno. En las modalidades, el método comprende, además, retirar muestras de la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno y medir la intensidad de emisión fluorescente a Amáx del inhibidor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Decimonovenas modalidades

En las decimonovenas modalidades, se proporciona un método para preparar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que comprende injertar un éster acrílico que tiene la fórmula (VII)

en donde Rg se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y metilo, y R15 es un alquilo C1-C5, a un copolímero de etileno-vinil acetato mediante el uso de un iniciador de radicales libres para formar un polímero injertado (un copolímero de etileno-vinil acetato/injerto de éster acrílico); hidrolizar el polímero injertado para formar un polímero injertado hidrolizado (un injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/ácido acrílico); y hacer reaccionar el polímero injertado hidrolizado con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno. Hidrolizar el polímero injertado significa hidrolizar el grupo -(Rg)C-(C=O)-ORi5 a un grupo carboxílico -(Rg)C-(C=O)-OH o la base conjugada de un grupo carboxílico -(Rg)C-(C=O)-OH. En las modalidades, el iniciador se selecciona entre compuestos azo, peróxidos, persulfatos, o mezclas de estos. En las modalidades, el iniciador de radicales libres se selecciona de azobisisobutironitrilo, peróxido de benzoilo, peróxido de dicumilo, un persulfato, o mezclas de estos. La reacción puede realizarse por medios conocidos por un experto en la técnica. En las modalidades, el injerto se realiza en solución. En las modalidades, la solución es una solución de reactivos que comprenden el copolímero de etileno acetato de vinilo, el éster acrílico, y el iniciador. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. La reacción del polímero injertado hidrolizado con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno significa hacer reaccionar el grupo carboxílico -(Rg)C-(C=O)-OH o la base conjugada del grupo carboxílico -(Rg)C-(C=O)-OH con el grupo amina del punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina (H2N-GQD) para formar un grupo que tiene la fórmula -RgC-(C=O)-O-N(H)-GQD.

Vigésimas modalidades

En las vigésimas modalidades, se proporciona un método para preparar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que comprende injertar un compuesto acrílico que tiene la fórmula (VII)

en donde Rg se selecciona del grupo que consiste en hidrógeno y metilo, y R15 es hidrógeno o un alquilo C1-C5 a un copolímero de etileno-vinil acetato mediante el uso de un iniciador de radicales libres para formar un polímero injertado (un copolímero de etileno-vinil acetato/injerto acrílico); y hacer reaccionar el polímero injertado con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un supresor de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, R15 es metilo y Rg es hidrógeno. En las modalidades, cada uno de R15 y Rg es hidrógeno. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm. En las modalidades, el iniciador se selecciona entre compuestos azo, peróxidos, persulfatos, o mezclas de estos. En las modalidades, el iniciador de radicales libres se selecciona de azobisisobutironitrilo, peróxido de benzoilo, peróxido de dicumilo, un persulfato, o mezclas de estos. La reacción puede realizarse por medios conocidos por un experto en la técnica. En las modalidades, el injerto se realiza en solución. En las modalidades, la solución es una solución de reactivos que comprenden el copolímero de etileno-vinil acetato, el éster acrílico, y el iniciador.

Vigésimo primeras modalidades

En las vigésimo primeras modalidades, se proporciona un método para preparar un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno que comprende injertar un anhídrido maleico en un copolímero de etileno-vinil acetato mediante el uso de un iniciador de radicales libres para formar un injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/anhídrido maleico; y hacer reaccionar el injerto de copolímero de etileno-vinil acetato/anhídrido maleico con un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amina para formar un conjugado de injerto de EVA-GQD que comprende un enlace maleimida. En las modalidades, el anhídrido maleico es un anhídrido maleico sustituido que tiene la fórmula (II)

en donde R5 y R6 son ambos hidrógenos, o R5 es hidrógeno y R6 es metilo. En las modalidades, el punto de grafeno tiene un tamaño de partícula de 5 a 15 nm; en las modalidades, de 2 a 5 nm; en las modalidades, de 5 a 10 nm; en las modalidades, de 10 a 15 nm; en las modalidades, de 15 nm a 20 nm.

Vigésimo segundas modalidades

En las vigésimo segundas modalidades, se proporciona un método para preparar una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno, el método comprende incorporar cualquiera de los supresores de parafina etiquetados con grafeno o inhibidores de parafina etiquetados con grafeno descritos en la presente descripción en uno o más solventes orgánicos para formar un concentrado supresor de parafina etiquetado con grafeno; y adicionar el concentrado supresor de parafina etiquetado con grafeno al petróleo crudo. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más solventes de hidrocarburo. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más solventes de hidrocarburos y uno o más solventes de bajo punto de ebullición. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo en un proceso de extracción de petróleo, en donde el petróleo se extrae de un depósito de petróleo subterráneo en, por ejemplo, un campo petrolífero. En algunas modalidades, el proceso de extracción de petróleo es un proceso de recuperación de petróleo mejorado seleccionado de la recuperación de petróleo mediante fracturación hidráulica o levantamiento artificial por gas. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo en un depósito subterráneo. En algunas modalidades, el concentrado de inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo después de que el petróleo crudo emerge del depósito subterráneo. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo bajo tierra. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo por encima del suelo. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo mediante la introducción del concentrado en el petróleo crudo a través de una cadena capilar. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo a través de un anillo de un tubo descendente que está en comunicación con un depósito de petróleo subterráneo. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo en una operación de procesamiento de petróleo tal como refinamiento de petróleo y similares.

En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo en un proceso de transporte de petróleo tal como el transporte de petróleo por oleoducto. En algunas modalidades, el concentrado supresor del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo en un proceso de almacenamiento de petróleo. El concentrado inhibidor de parafina supresor puede adicionarse al petróleo crudo en cualquier punto de la recuperación, extracción, procesamiento, transporte y/o almacenamiento del petróleo crudo. En algunas modalidades, el concentrado supresor de parafina es un concentrado supresor de parafina. En las modalidades, el inhibidor de la parafina está presente en el concentrado de inhibidor de parafina a del 1 % en peso al 5 % en peso, en las modalidades del 2 % en peso al 3 % en peso. En las modalidades, el concentrado se diluye en el campo a de 50 ppm a 10 000 ppm de inhibidor de parafina mediante la adición del concentrado de inhibidor de parafina a un petróleo crudo, opcionalmente a menudo junto con uno o más aditivos adicionales para lograr, por ejemplo, actividad biocida, resistencia a la corrosión, y similares. Los solventes a base de petróleo que proporcionan convencionalmente el equilibrio de las composiciones concentradas de inhibidores de parafina comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en un solvente de petróleo refinado. Los solventes de petróleo refinado comprenden, consisten esencialmente en, o consisten en compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno, xileno, nafta aromática ligera, nafta aromática pesada, queroseno, o diésel; y/o compuestos alifáticos tales como pentano, hexano, heptano, octano, nonano, decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano, o cualquiera de sus isómeros cíclicos o ramificados o una mezcla de estos. Nafta es un término de la industria petroquímica que describe las fracciones de punto de ebullición del destilado de petróleo recolectadas en diferentes puntos de una columna de destilación. Las fracciones de nafta pueden incluir alcanos o alquenos lineales o ramificados o cíclicos, hidrocarburos aromáticos o compuestos aromáticos de anillo condensado o mezclas de estos materiales. La nafta ligera es un material de bajo punto de ebullición que se recolecta cerca de la parte superior de la columna de destilación; la nafta media es un material de punto de ebullición más alto de cerca del medio. La nafta pesada es un material de punto de ebullición aún más alto que se encuentra cerca de la parte inferior de la columna.

Vigésimo terceras modalidades

En las vigésimo terceras modalidades, se proporciona un método para rastrear un supresor de parafina en petróleo crudo que comprende adicionar una composición supresora de parafina que comprende uno o más de los inhibidores de parafina etiquetados con grafeno, dispersantes de parafina etiquetados con grafeno y supresores de parafina etiquetados con grafeno de la presente descripción a un composición de petróleo crudo para formar una composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno; irradiar la composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno con una fuente de luz que tiene un primer intervalo seleccionado de longitudes de onda; y medir la emisión luminiscente del punto cuántico de grafeno en un segundo intervalo seleccionado de longitudes de onda, en donde la medición se lleva a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la irradiación. En las modalidades, el primer intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una única longitud de onda, en la presente descripción una "primera longitud de onda única". En las modalidades, la primera longitud de onda única de la fuente de luz es de 500 nm. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda es de 600 nm a 700 nm. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una única longitud de onda, en la presente descripción una "segunda longitud de onda única". En las modalidades, la segunda longitud de onda única es 600 nm.

La emisión fluorescente, es decir, los espectros de luminiscencia de los supresores de parafina etiquetados con grafeno de la invención, los compuestos de tratamiento fluorescente tienen una propiedad muy ventajosa de estos: la emisión luminiscente de los supresores puede separarse fácilmente de las emisiones fluorescentes de hidrocarburos y otros compuestos y materiales arrastrados en petróleo crudo. Por ejemplo, Karpicz, R., y otros, Lithuanian J. Physics (2005) 45: 213-218 informan que las longitudes de onda de emisión máxima de petróleo crudo de hidrocarburo están en el intervalo de 500 nm a 550 nm en muchos casos, con algunos productos de petróleo refinados que tienen una intensidad de emisión máxima algo menor que ésta (por ejemplo, 375 nm - 450 nm). Por lo tanto, la intensidad de emisión máxima de los supresores que comprenden puntos cuánticos de grafeno se diferencia fácilmente de la emisión de "fondo" del petróleo de hidrocarburo crudo mediante la selección de supresores cuyos puntos cuánticos de grafeno tienen una intensidad de emisión máxima superior a 550 nm, por ejemplo, 575 nm o más, tal como hasta 650 nm, por ejemplo. Al separar suficientemente la fluorescencia de "fondo" de los materiales presentes en el petróleo crudo y/o las composiciones que comprenden petróleo crudo de la emisión de fluorescencia de los puntos cuánticos de grafeno de los supresores de parafina etiquetados con grafeno, la concentración de los supresores de parafina etiquetados con grafeno en el petróleo crudo es medida fácilmente en presencia del petróleo crudo y cualquier material arrastrado o mediante la adición al petróleo crudo.

Por tanto, en las modalidades, se proporciona un método para rastrear un supresor de parafina en petróleo crudo que comprende: adicionar una composición supresora de parafina o un concentrado de supresor de parafina que comprende uno o más de los inhibidores de parafina etiquetados con grafeno, dispersantes de parafina etiquetados con grafeno o supresores de parafina etiquetados con grafeno descritos en la presente descripción a una composición de petróleo crudo para formar una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno; irradiar la composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno con una fuente de luz que tiene un primer intervalo seleccionado de longitudes de onda; y medir la emisión luminiscente del punto cuántico de grafeno en un segundo intervalo seleccionado de longitudes de onda, en donde la medición se lleva a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la irradiación. En las modalidades, el primer intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una única longitud de onda, en la presente descripción una "primera longitud de onda única". En las modalidades, la primera longitud de onda única de la fuente de luz es de 500 nm. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda es de 600 nm a 700 nm. En las modalidades, el segundo intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una única longitud de onda, en la presente descripción una "segunda longitud de onda única". En las modalidades, la segunda longitud de onda única es 600 nm. En las modalidades, se adiciona un supresor de parafina etiquetado con grafeno a un primer petróleo crudo o composición que comprende un petróleo crudo en una primera ubicación, el primer petróleo crudo o composición que comprende petróleo crudo se transporta por uno o más de varios medios en un contenedor de petróleo crudo para una segunda ubicación, una muestra de un segundo petróleo crudo o composición que contiene petróleo crudo se recupera en la segunda ubicación, y la emisión luminiscente en Amáx o el espectro de emisión luminiscente de la muestra, una porción de la muestra o una composición que comprende la muestra o una porción de la muestra se mide mediante análisis fluorométrico para determinar la concentración del supresor de parafina en la muestra de petróleo crudo o composición que comprende el petróleo crudo. En las modalidades, el primer petróleo crudo o composición que comprende petróleo crudo se diluye mediante la adición de otros materiales tales como más petróleo crudo o composiciones que comprenden petróleo crudo, agua producida, surfactantes, solventes orgánicos, agua producida u otros líquidos o sólidos para formar el segundo petróleo crudo o composición que comprende petróleo crudo. En las modalidades, el segundo petróleo crudo o composición que comprende petróleo crudo comprende, consiste en, o consiste esencialmente en el primer petróleo crudo o composición que comprende el petróleo crudo.

El análisis fluorométrico puede realizarse mediante el uso de una fuente de luz y un detector de fluorescencia (por ejemplo, un fluorómetro) configurado para detectar fluorométricamente la fluorescencia como se conoce en la técnica. En algunas modalidades, el análisis fluorométrico se lleva a cabo mediante el uso de una fuente de luz capaz de hacer brillar la luz a una longitud de onda particular, o intervalo de esta, en una composición de petróleo crudo etiquetada con grafeno.

La invención proporciona la capacidad de supervisar y controlar la dosis de supresores de parafina en línea y en tiempo real. La capacidad de automatizar el tratamiento de petróleos crudos con supresores de parafina mejora la eficiencia y reduce el costo total de operación de los sistemas de recuperación y/o procesamiento de petróleo. Los supresores de parafina etiquetados con grafeno se aplican de manera útil a los petróleos crudos que exhiben fluorescencia de fondo (nativa) cuando se exponen a ciertas longitudes de onda de excitación. En ciertas modalidades, la invención supera los problemas relacionados con la interferencia de la señal (es decir, la superposición de la fluorescencia de puntos cuánticos y la fluorescencia de fondo del petróleo crudo). En las modalidades, los petróleos crudos exhiben emisiones de fluorescencia a longitudes de onda de menos de 550 nm. En algunas de tales modalidades, los puntos cuánticos de grafeno de los supresores de parafina exhiben fluorescencia a longitudes de onda superiores a 550 nm. Por tanto, en determinadas modalidades, un punto cuántico de grafeno tiene longitudes de onda de emisión de fluorescencia que no se solapan sustancialmente con las emisiones de fluorescencia del petróleo crudo tratado con un supresor de parafina que comprende el punto cuántico de grafeno. En algunas de tales modalidades, el punto cuántico de grafeno tiene una longitud de onda de emisión de fluorescencia que no se solapa con ninguna longitud de onda de emisión de fluorescencia del petróleo crudo tratado. En las modalidades, la composición inhibidora de parafina comprende, consiste esencialmente en, o consiste en un supresor de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, el supresor de parafina etiquetado con grafeno es un inhibidor de parafina etiquetado con grafeno. En las modalidades, la composición supresora de parafina comprende, además, uno o más solventes orgánicos. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más solventes de hidrocarburo. En las modalidades, el uno o más solventes orgánicos comprende, consiste en, o consiste esencialmente en uno o más solventes de hidrocarburos y uno o más solventes de bajo punto de ebullición. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo en un proceso de extracción de petróleo, en donde el petróleo se extrae de un depósito de petróleo subterráneo en, por ejemplo, un campo petrolífero. En algunas modalidades, el proceso de extracción de petróleo es un proceso de recuperación de petróleo mejorado seleccionado de la recuperación de petróleo mediante fracturación hidráulica o levantamiento artificial por gas. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo en un depósito subterráneo. En algunas modalidades, la composición inhibidora de parafina se adiciona al petróleo crudo después de que el crudo emerge del depósito subterráneo. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo bajo tierra. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo por encima del suelo. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo mediante la introducción de la composición en el petróleo crudo a través de una cadena capilar. En algunas modalidades, el petróleo crudo se contiene dentro de un depósito subterráneo. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo a través de un anillo de un tubo descendente que está en comunicación con un depósito de petróleo subterráneo. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de la parafina se adiciona al petróleo crudo en una operación de procesamiento de petróleo tal como refinamiento de petróleo y similares. En algunas modalidades, la composición supresora del inhibidor de parafina se adiciona al petróleo crudo en un proceso de transporte de petróleo tal como el transporte de petróleo por oleoducto. En algunas modalidades, la composición inhibidora de parafina supresora se adiciona al petróleo crudo en un proceso de almacenamiento de petróleo. La composición inhibidora de parafina supresora puede adicionarse al petróleo crudo en cualquier punto de la recuperación, extracción, procesamiento, transporte y/o almacenamiento del petróleo crudo. En algunas modalidades, la composición supresora de parafina es un concentrado supresor de parafina.

En algunas modalidades, los polímeros que son inhibidores de la parafina para el petróleo crudo también tienen una utilidad adicional como dispersantes de asfaltenos, depresores del punto de fluidez, mejoradores de flujo, y pueden proporcionar otros beneficios del petróleo crudo conocidos por un experto en la técnica. Por lo tanto, en algunas modalidades los inhibidores de parafina proporcionan un beneficio al petróleo crudo no solo como inhibidor de parafina sino también como dispersante de asfaltenos, reductor del punto de fluidez y mejorador de flujo y también pueden proporcionar otros beneficios del petróleo crudo conocidos por un experto en la técnica.

Sección experimental

Ejemplo 1

Se sintetizó un punto cuántico de grafeno funcionalizado con amino (amino-GQD) de acuerdo con las técnicas expuestas en B. Neises, W. Steglich, Angew. Chem. Int. Ed., 1978, 17, 522-524). Después se hizo reaccionar el amino-GQD con un inhibidor de parafina polimérico de la siguiente manera. El polímero inhibidor de parafina es similar al polímero en forma de peine descrito en Xu, J. y otros, Asia-Pac. J. Chem. Ing. 2009; 4; 551-556.

Primero, se mezclaron 130 mg de un copolímero de a-olefina C20-C24/anhídrido maleico en 5 ml de acetato de etilo hasta que se dispersó por completo. Después la mezcla se agitó en un baño de hielo y se adicionó un alcohol graso C20+ a la mezcla en una cantidad correspondiente a 0,97 equivalentes molares basados en equivalentes de anhídrido maleico. Después se adicionaron a la mezcla 25 mg de amino-GQD. La mezcla se agitó durante 10 minutos, después se retiró el baño de hielo y la mezcla se agitó durante 2 horas más.

Finalmente, se eliminó el acetato de etilo a presión reducida para producir un material sólido en partículas. El sólido se resuspendió mediante la adición de 3 ml de agua DI y 1 gota de ácido acético.

Se adicionó una alícuota de 40 |_il del sólido resuspendido a 3 ml de agua DI y el sólido resuspendido diluido se irradió a una longitud de onda de 475 nm. El máximo de emisión se observó a 518 nm.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una composición inhibidora de parafina que comprende un polímero inhibidor de parafina efectivo para suprimir la separación de fases de cera de parafina en petróleo crudo; y un punto cuántico de grafeno unido covalentemente al polímero inhibidor de parafina, en donde el punto cuántico de grafeno tiene un tamaño de partícula de nm a 20 nm y en donde el polímero inhibidor de parafina comprende el residuo de una o más aolefinas, uno o más alcoholes grasos, o ambos, en donde cada una de las una o más a-olefinas, el uno o más alcoholes grasos, o ambos comprenden independientemente un grupo alquilo que tiene entre 5 y 60 carbonos.

2. Una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno que comprende:

petróleo crudo; y

una composición inhibidora de parafina de acuerdo con la reivindicación 1.

3. La composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno de la reivindicación 2, que comprende de ppm a 5000 ppm en peso de la composición inhibidora de parafina.

4. La composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno de la reivindicación 2, que comprende de 0,1 ppb a 1 ppm en peso del punto cuántico de grafeno.

5. Un método para producir un polímero inhibidor de parafina etiquetado, el método comprende:

combinar un punto cuántico de grafeno con un polímero inhibidor de parafina reactivo para formar una mezcla reactiva, el punto cuántico de grafeno tiene un tamaño de partícula de 2 nm a 20 nm y comprende una funcionalidad hidroxilo o amino, y el polímero inhibidor de parafina reactivo comprende uno o más grupos anhídrido, carboxilato, ácido carboxílico, éster de ácido carboxílico o una mezcla de estos; y

someter la mezcla reactiva a condiciones adecuadas para provocar una reacción de una funcionalidad amino o hidroxilo con un grupo anhídrido, carboxilato, ácido carboxílico, o éster de ácido carboxílico para formar un polímero inhibidor de parafina etiquetado, en donde el polímero inhibidor de parafina comprende el residuo de una o más a-olefinas, uno o más alcoholes grasos, o ambos, en donde cada una de las una o más a-olefinas, el uno o más alcoholes grasos o ambos comprenden independientemente un grupo alquilo que tiene entre 5 y 60 carbonos.

6. El método de la reivindicación 5, en donde el polímero inhibidor de parafina comprende funcionalidad anhídrido.

7. Un método para medir la cantidad de inhibidor de parafina en un petróleo crudo, el método comprende: adicionar de 5 ppm a 5000 ppm en peso de una composición de acuerdo con la reivindicación 1 a un petróleo crudo para formar una composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno;

irradiar la composición de petróleo crudo etiquetado con grafeno con una fuente de luz que tiene un primer intervalo seleccionado de longitudes de onda;

medir una emisión luminiscente del punto cuántico de grafeno en un segundo intervalo seleccionado de longitudes de onda, en donde la medición se lleva a cabo sustancialmente al mismo tiempo que la irradiación.

8. El método de la reivindicación 7, en donde el primer intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una primera longitud de onda única, en donde la segunda longitud de onda única está entre 500 nm y 550 nm. 9. El método de la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en donde el segundo intervalo de longitudes de onda es sustancialmente una segunda longitud de onda única, en donde la segunda longitud de onda única está entre 600 nm y 700 nm.

10. El uso de un supresor de parafina etiquetado con grafeno para determinar la concentración de un inhibidor de parafina en una composición de petróleo crudo, en donde el supresor es un polímero que comprende el residuo de una o más a-olefinas, uno o más alcoholes grasos, o ambos, en donde cada una de la una o más a-olefinas, el uno o más alcoholes grasos, o ambos comprenden independientemente un grupo alquilo que tiene entre 5 y 60 carbonos.