MX2013001162A - Composiciones y metodos para separar emulsiones usando las mismas. - Google Patents
Composiciones y metodos para separar emulsiones usando las mismas.Info
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Abstract
La presente invención provee una composición desemulsionante que comprende una mezcla de a) una emulsión; y b) una cantidad desemulsionante efectiva de un copolímero que contiene silicio. La presente invención también provee un método para separar emulsiones usando la composición desemulsionante descrita.
Description
COMPOSICIONES Y MÉTODOS PAPA SEPARAR EMULSIONES USANDO LAS
MISMAS
Campo de la invención
La presente invención se refiere a copolimeros que contienen silicio, composiciones desemulsionantes que comprenden copolimeros que contienen silicio, procesos para su preparación y su uso como, agentes desemulsionantes.
Antecedentes de la invención
Es bien sabido que las emulsiones a menudo provocan dificultades en operaciones de procesamiento industrial. Por esta razón, los componentes emulsionados necesitan ser separados. A menudo, uno o más compuestos químicos, conocidos como desemulsionantes, se usan para este propósito.
Por ejemplo, durante el procesamiento del petróleo crudo, es común que el agua se emulsione en el aceite. El agua emulsionada es un problema desde varios puntos de vista, muy notablemente como un corrosivo para las lineas de tubería y un alterador de los procesos de destilación de petróleo. La emulsión de agua en aceite resultante es por lo regular altamente estable como resultado de agentes tensoactivos naturales (v.gr., ácidos nafténicos, asfáltenos y resinas) en el aceite crudo.
Para alterar las emulsiones de agua en aceite estabilizadas en petróleo crudo, se han usado desemulsionantes orgánicos y de silicio especializados. Véase, por ejemplo, patentes de E.U.A. Nos. 5,004,559, 4,183,820, 3,677,962 y patente británica No. GB 1439793, todas las cuales describen el uso de copolimeros de polioxialquileno-polisiloxano como desemulsionantes en petróleo crudo o procesamiento del petróleo. Sin embargo, persiste la necesidad de desemulsionantes capaces de romper y/o separar dichas emulsiones de manera más efectiva.
Sumario de la invención
En la presente se provee una composición desemulsionante, dicha composición desemulsionante comprendiendo una mezcla de (a) una emulsión; y (b) una cantidad desemulsionante efectiva de un copolímero que contiene silicio que comprende por lo menos un compuesto que tiene la siguiente fórmula:
en donde R2 es un grupo definido como fDgThQiR6j con
M = RR8R9SiZ1/2,
D = R10R11SÍZ2/2,
T = R12SÍZ3/2 ,
Q = ,SÍZ4/2,
R6 = -(CH2)1/2(R13)k(CH2)1/2-, .
en donde
R1 se selecciona independientemente de -OH o -0C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono,
R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono,
Z es O o grupo CH2 sujeto a la limitación de que la molécula contiene un número par de Qi/2 y un número par de grupos (CH2)i/2 y ambos están todos ellos pareados en la molécula,
R3 es un radical hidrocarburo trivalente que contiene opcionalmente. heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono,
R7, R8, R9, R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono,
R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado div'alente que contiene por lo menos' uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo,
R13 es oxigeno! o radicales hidrocarburo insaturados
I
o saturados lineales oi ramificados divalentes que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, j
R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que contiene opcionalmente i
heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen 1 a
I
aproximadamente 20 átomos de carbono,
los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación ¡ 3<a+b+c+d+e< aproximadamente 1000, los subíndices d+e > 1,
los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación ¡ f+g+h+i+j < aproximadamente 300, y
el subíndice k es ya sea 0 ó 1.
i
I
Descripción detallada de la invención
En la especificación y reivindicaciones en la presente, los siguientes términos y expresiones se han de entender como se indica J
!
La expresión i "radicales hidrocarburo" significa cualquier grupo hidrocarburo del cual uno o más átomos de i
hidrógeno han sido removidos y es inclusive de alquilo, alquenilo, alquinilo, alquilo cíclico, alquenilo cíclico, alquinilo cíclico, arilo, aralquilo y arenilo, y es opcionalmente sustituido con oxígeno, nitrógeno o azufre.
El término '-alquilo" significa cualquier grupo hidrocarburo monovalente, saturado, recto, ramificado o cíclico; el término "álquenilo" significa cualquier grupo hidrocarburo monovalente, recto, ramificado o- cíclico que contiene uno o más dobles enlaces carbono-carbono, en donde el sitio de unión del grupo puede ser ya sea un doble enlace carbono-carbono o en cualquier otra. parte en el mismo; y el término "alquinilo" significa cualquier grupo hidrocarburo monovalente, recto, ramificado o cíclico que contiene uno o más triples enlaces carbono-carbono y, opcionalmente, uno o más dobles enlaces carbono-carbono, en donde el sitio de unión del grupo puede ser ya sea en un triple enlace carbono-carbono, un doble enlacé carbono-carbono o en cualquier otra parte en el mismo. Ejemplos alquilos incluyen metilo, etilo, propilo e isobutilo. Ejemplos de alquenilos incluyen vinilo, prppenilo, alilo, metalilo, etilidenilnorbornano, etilidennorbornilo, etilidenilnorborneno y etilidennorbornenilo . Ejemplos de alquinilos incluyen acetilenilo, propargilo.y metilacetilenilo .
Otros ejemplos distintos a los ejemplos de trabajo o en donde se indica de otra manera, todos los números que expresan cantidades de materiales, condiciones de reacción, duraciones de tiempo, cantidades cuantificadas de materiales, etc., establecidos en la especificación y reivindicaciones se han de entender como siendo modificados en todos los casos por el término "aproximadamente".
Cabe entender que cualquier intervalo numérico mencionado aquí incluye ¡todos los subintervalos dentro de ese intervalo y cualquier combinación de varios puntos finales de dichos intervalos o subintervalos.
Además, cabe entender que cualquier compuesto, material' o sustancia que sea expresamente o implícitamente descrita en la especi icación y/o mencionada en una reivindicación como perteneciente a un grupo de compuestos, materiales o sustancias' estructuralmente, composicionalmente y/o funcionalmente relacionados incluye representantes individuales del grupo¦ y todas las combinaciones de los mismos .
Se hace referencia a sustancias, componentes o ingredientes que existen en el tiempo inmediatamente antes de que sean por primera vez puestas en contacto, formadas in situ, combinadas o mezcladas con una o más de otras sustancias, componentes ? ingredientes de conformidad con la presente descripción. Una sustancia, componente o ingrediente identificado como un producto de reacción, mezcla resultante o similar puede ganar una identidad, propiedad o carácter a través de una reacción química o transformación durante el curso de la operación de contacto, formación in situ, combinación o mezclado si se conduce de conformidad con esta descripción con la aplicación de sentido común y la experiencia de un experto pertinente (v.gr., químico). La transformación de reactivos químicos o materiales de partida a productos químicos o- ^materiales finales es un proceso que evoluciona continuamente, independiente de la velocidad a la cual ocurre. Por consiguiente, · a medida que dicho proceso de transformación está en progreso, puede haber una mezcla de materiales de partida y finales, así como especies intermedias que pueden ser, dependiendo de su tiempo de vida cinética, fáciles o difíciles de detectar con técnicas analíticas actuales conocidas por los expertos en la técnica.
Los reactivos; y componentes referidos por nombre químico o fórmula química en la especificación o reivindicaciones de la misma, ya sean referidos en forma singular o plural, pueden ser identificados como existentes antes de entrar en contacto con otra sustancia referida por nombre químico o tipo' químico (v.gr., otro reactivo o un solvente) . Cambios químicos preliminares y/o de transición, transformaciones o reacciones, si acaso, que tienen lugar en • la mezcla resultante, solución p medio de reacción pueden ser identificados como especies intermedias, lotes maestros y similares, y pueden tener utilidad distinta de la utilidad del producto de reacción o material final. Otros cambios subsiguientes, transformaciones o reacciones . pueden resultar de llevar los reactivos y/o componentes especificados juntos bajo las condiciones requeridas de acuerdo con esta descripción. En estos otros cambios subsiguientes, transformaciones o reacciones los reactivos, ingredientes o los componentes que han de ser juntados pueden identificar o indicar el producto de reacción o material final.
Otros ingredientes opcionales se pueden añadir a las composiciones de la presente invención incluyendo agentes de acoplamiento, v.gr.,| agentes de acoplamiento de silano, auxiliares de curación, v.gr. , incluyendo activadores, retardadores y aceleradores, aditivos de procesamiento tales como aceites, plastificantes , resinas de pegajosidad, sílices, otros · llenadores, pigmentos, ácidos grasos, óxido de zinc, ceras, antioxidantes y antiozonantes, agentes peptizantes, materiales de refuerzo tales como, por ejemplo, negro ce humo, agentes humectantes, aditivos anticorrosión, depuradores de sulfuro de hidrógeno, biocidas, etc. Dichos aditivos se seleccionan con base en el uso pretendido y dicha selección está dentro del conocimiento de un¦ experto en la técnica, ya que son las cantidades requeridas de dichos aditivos conocidos por un experto en la técnica.
Al describir los productos de la presente invención como un producto de reacción de materiales iniciales se hace referencia a especies iniciales mencionadas y se ha de notar que se pueden añadir materiales adicionales a la mezcla inicial de precursores sintéticos. Estos materiales adicionales pueden ser reactivos o no reactivos. La característica de definición de la presente invención es que el producto de reacción se obtiene de la reacción de por lo menos el componente lisiado como se describe. Componentes no reactivos se pueden añadir a la mezcla de reacción como
i
diluyentes o para impartir propiedades adicionales no relacionadas a las propiedades de la composición preparada como un producto de reacción. Por lo tanto, por ejemplo sólidos finamente divididos tales como pigmentos pueden ser dispersados en la -mezcla de reacción, antes, durante o después de la reacción para producir una composición de producto de reacción que. además comprende el componente no reactivo, v.gr. , un pigmento. También se pueden añadir componentes reactivos adicionales; dichos componentes pueden reaccionar con los reactivos iniciales o pueden reaccionar con el producto de reacción; se pretende que la frase "producto de reacción" incluya aquellas posibilidades así como que incluya la adición de componentes no reactivos.
Para el propósito de esta descripción, el término "inmiscible" significa que dos líquidos no tienen o tienen solubilidad limitada uno con el otro. Además, las emulsiones pueden contener también gases y sólidos. Uno de los líquidos inmiscibles en una emulsión es generalmente polar, y a menudo a base de agua y el otro liquido es generalmente no polar, generalmente definido como una fase de aceite. La emulsión puede ser, por ejemplo, una emulsión de agua en aceite, o una emulsión de aceite en agua. Además, también es posible preparar emulsiones de emulsiones y éstas generalmente se conocen como emulsiones múltiples, tales como agua en aceite en .agua, aceite en agua en aceite, etc.
Las emulsiones de la presente invención son aquellas en donde el 'componente discontinuo (emulsionado) está en forma de gotas con tamaños de gota en el intervalo de aproximadamente 0.1 miera hasta aproximadamente 500 mieras y más, típicamente en el intervalo de aproximadamente ¦ 1 a aproximadamente 100 mieras. El componente emulsionado puede ser no estabilizado, ' pero de manera más regular es estabilizado por una cantidad estabilizante de un agente tensoactivo, un polímero y/o sólidos de partículas dispersas.
La fase acuosa puede ser agua esencialmente pura, o alternativamente, agua con cantidades variables de materiales sólidos (partículas) , minerales, sales u ¦ otros compuestos químicos.
La fase de aceite de la emulsión de la presente invención es cualquier fase hidrofóbica sustancialmente insoluble con la fase acuosa. Por ejemplo, la fase de aceite puede estar compuesta ¡ de uno o más compuestos químicos hidrofóbicos, por lo regular líquidos, que individualmente o en . combinación son principalmente insolubles en la fase acuosa. Dichos compuestos químicos . hidrofóbicos pueden ser, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos o aromáticos, lineales o ramificados, cíclicos ? acíclicos, saturados o insaturados. Los hidrocarburos de la presente invención por lo regular contienen por lo menos aproximadamente seis átomos de carbono y pueden ser no sustituidos o alternativamente sustituidos con uno o más grupos que contienen heteroátomos (v.gr., grupos hidroxilo, amino, carboxilo, amida, anhídrido, éster o éter) siempre que ' los hidrocarburos permanezcan principalmente insolubles con la fase acuosa.
. Algunos ejemplos de fases de aceite incluyen, pero no se limitan a, hidrocarburos halogenados o no halogenados que tienen aproximadamente 2 a aproximadamente 30 átomos de carbono y muy particularmente, etenos, butadienos, pentanos, hexanos, heptanos, octanos, bencenos, tolueno, etilbencenos , xilenos, naftaleno, cresoles, nafta, grasas, aceites de lubricación, petróleo, gasolina, combustible diesel, aceite crudo, aceites combustibles, combustibles para aviones, aceites de . calentamiento, aceites de limpieza, aceites vegetales, aceites minerales, aceite crudo, condensados de gas y derivados del alquitrán o betún, halogenados o no halogenados.
De conformidad con la invención, se provee una composición desemulsionahte que comprende una mezcla de
a. una emulsión; y
b. una cantidad desemulsionantemente efectiva de un copolimero que contiene silicio que comprende por lo menos un compuesto que tiene la siguiente fórmula molecular:
en donde R2 es un grupo definido como
fDgThQiR6j con
M = R7R8R9SiZi 2,
D = R10RnSiZ2/2,
T = R12SiZ3/2, ;
Q = SiZ4/2,
R6 = -(CH2)i/2(R13)k(CH2)i/2-,
en donde i
R1 se selecciona independientemente de -OH o
-OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y muy , preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono;
R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un 'radical hidrocarburo monovalente que contiene opcionalmente iheteroátomos y grupos hidroxilo de aproximadamente 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, y muy preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono;
Z es 0 o grupo CH2 sujeto a la limitación de que la molécula contiene un número par de O1/2 y un número par' de grupos (CH2) i/2 y ambos ejstán todos pareados en la molécula;
R3 es un radical hidrocarburo trivalente que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo con 1- i
40 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 1 a j . aproximadamente 30 átomos de carbono, y muy preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono;
R7, R8, R9, , R10, R11 y R12 . se seleccionan independientemente del grupo de OR14 o radicales- hidrocarburo monovalentes que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y muy preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono;
R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo,
R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales' o ramificados divalentes que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo,
R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado, monovalente, 1 lineal o ramificado que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tienen de aproximadamente 1 a aproximadamente .20 átomos de carbono, preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y muy . preferiblemente de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono;
los subíndices1 a, b, c, d y -e son cero o positivos sujetos a la limitación de que 3 < a+b+c+d+e < 1000, preferiblemente 3 < a+b+c+d+e < 750, y muy preferiblemente 3 ¦ < a+b+c+d+e < 500; ¡
los subíndices d+e > 1;
los subíndices f, g, h, i y j son 0 o" positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j < 300,. preferiblemente f+g+h+i+j < 200, muy preferiblemente f+g+h+i+j < 100, .y
el subíndice k es ya sea 0 ó 1.
Otro aspecto de la . presente invención es una composición de copolímero que contiene silicio (b) de la presente invención que comprende el compuesto que tiene la fórmula' siguiente:
R1(CH2CH20)a(CH(CH3)CH20)b(CH[ (CH2)i/2R2]CH20)dR5 en donde R2 es un grupo definido como
RR8R9Si (CH2) iSi (R10) (R11) R13 (CH2) \/2-en donde \
1 <1 <10;
R6 = -(CH2)1/2R1'3(CH2)i
Otro aspecto más de la presente invención es una composición de copolimero que contiene silicio (b) de la presente invención que comprende el compuesto que tiene la siguiente fórmula:
R1 (CH2CH20) a (CH (CH3) CH20) b (CH [ (CH2) 1/2R2 ] CH20) dR5 en donde i
R2 es un grupo definido ' como MfDgThQiR6j con
M R7R8R9Si (O) i/2;
R1¿Si(0)2/2(CH2)1/2;
2,
y
RD = -(CH2)1/2R13(CH2)i/2-.
Otro aspecto adicional de la presente invención es una composición de copolimero que contiene silicio (b) de la presente invención que tcomprende el compuesto que tiene la siguiente fórmula:
R1 (CH2CH20) a (CH (CH3) CH20) b (CH [ (CH2) i/2R2] CH20) dR5 en donde R2 es un grupo definido como
R7R8R9Si (CH2) iSi (R10) (R11) OSi (R10) (R11) R13 (CH2) 1/2- /' y
en donde 1 <1 <10; ?
Otro aspecto adicional de la presente invención es una composición de copolimero que contiene silicio (b) de la presente invención que comprende el. compuesto que tiene la siguiente fórmula:
en donde
R2 es un grupo definido como MfDgT QiR6] con
R- -CH2CH2CH [ (CH2) i/2-]CH2-; y
R" = -(CH2)1/2R13(CH2)i/2- .
Aplicaciones para modalidades de la invención
Las emulsiones pueden crear problemas en muchas aplicaciones industriales porque las emulsiones a menudo no se separan en componentes líquidos durante un tiempo prolongado. En este caso, típicamente los aditivos químicos, denominados agentes desemulsionantes, se añaden para iniciar, acelerar y completar el proceso de separación. Los agentes desemulsionantes rompen' las emulsiones y mezclas de solutos polares como agua y solventes no polares como aceite.
Los desemulsionantes se usan para separar •emulsiones en líquidos polares (por lo regular agua) y no polares al incorporar, el agente desemulsionante en la emulsión. Los desemulsionantes son conocidos en la técnica y usualmente comprenden mezclas de compuestos químicos activos de superficie. Las estructuras desemulsionantes orgánicas •típicas incluyen pero no se limitan a sulfonatos, sulfosuccinatos , ésteres de poliol, aminas, de poliéster, elastómeros poliméricos, éster de poliol sulfatado, resinas fenólicas oxialquiladas, alcoxilatos de alquilfenol, alcoxilatos de amina, aminas cuaternarias, aminas etoxiladas, bisamidas, polialquilenglicoles , polioles polimerizados , ésteres de resina, polioles de poliéter, alcoxilatos de resina, polioles modificados, alcoxilatos de poliimina y diepóxidos.
Las composiciones de la presente invención se pueden utilizar en aplicaciones de minería y procesamiento de petróleo, especialmente para demulsificación . El uso de las composiciones de la presente invención para demulsificación se logra al
i. incorporar una cantidad efectiva desemulsionante de por lo menos un copolimero que contiene silicio (b) de la presente invención en 'una emulsión (a) que incluye aceite crudo o similar;
ii. permitir que la emulsión se separe en por lo menos dos fases; y
iii. separar esas por lo menos dos fases uno de otra.
Las composiciones descritas en la presente invención se puede usar para demulsionamiento solas o acompañadas por desemulsionantes de silicio y/u orgánicos adicionales y estos componentes se pueden utilizar en forma de una mezcla, una solución, una dispersión o ya sea una emulsión de aceite en agua o de agua en aceite o microemulsión de varios agentes desemulsionantes se pueden añadir por separado. Cuando se aplican en solución, los solventes ' adecuados se pueden seleccionar de hidrocarburos alifáticos o aromáticos, saturados o insaturados, cíclicos o acíclicos, lineales o ramificados, alcohol, cetonas, esteres, éteres y sus mezclas o¦¦ cualquier solvente que es comúnmente usado en la aplicación particular.
Cuando se incluye el desemulsionante orgánico y/o de silicio, la relación en peso de las composiciones de la presente invención al desemulsionante orgánico y de silicio está por lo regular en el intervalo de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1:1000, muy regularmente en el intervalo de aproximadamente 5:1 a aproximadamente 1:200.
. El método de ¡separación de emulsiones comprende la incorporación de una ca'ntidad desemulsionante efectiva de un desemulsionante en la emulsión, que permite' que la emulsión
' se separe en por lo menos dos fases y separando éstas por lo menos dos fases una de otra. La incorporación del desemulsionante en la [emulsión que ha de . ser separada se puede lograr por cualquier método conocido en la técnica para mezclar integralmente el desemulsionante con la emulsión. El procedimiento de. mezclado puede usar, por ejemplo, mezcladores estándares,! mezcladores o combinadores de alta velocidad o agitadores. La temperatura se puede ajustar dentro de los limites de temperatura ambiente (~20-40°C), o ajustar según se requiera,, por ejemplo, a 40-150°C durante una cantidad de tiempo adecuada.
A. Minería e industria del petróleo
Una aplicación típica de las composiciones en la presente invención es l¡a separación de emulsiones de aceite crudo. Durante la extracción y producción de aceite crudo, agua o salmuera es emulsionada en el aceite crudo produciendo una emulsión de agua en íaceite, que puede ser desestabilizada i
o estabilizada por materiales activos de superficie, sólidos orgánicos tales como . asfáltenos y resinas, o sólidos inorgánicos. Esta emulsión de agua en aceite da origen a varios problemas corriente abajo; corrosión durante procesos de refinería, alteración de procesos de destilación y requerimiento de mayor energía para bombear la emulsión más viscosa por nombrar algunos. Por lo tanto, los desemulsionantés se usan en forma extensiva en la industria del petróleo para romper emulsiones de agua en aceite y aceite en agua, y antes del transporte, refinación o procesamiento del contenido de agua del aceite crudo tiene que ser reducido a niveles de especificación de la línea de tubería (típicamente menos de 0.05-2%) y esto se logra típicamente al inyectar desemulsionantes en el pozo, · en la corriente de aceite crudo, en el equipo de separación o en cualesquiera otros puntos adecuados.
Las composiciones de la presente invención causarán acción desemulsionante mejorada en minería e industria del petróleo, tanto en el campo del petróleo como en refinerías, incluyendo, pero sin limitarse a desaladores; extracción de betún de arenas de petróleo (separando espuma de betún y emulsiones de betún diluidas con solvente) ; en drenaje por gravedad asistido por vapor (SAGD) ; en recuperación de aceite mejorada con agentes tensoactivos y/o polímeros o .usando dióxido de carbono supercrítico; en la separación de aceites de desecho, aceites de limo, lodos tales como desechos oleosos de desaladoras, natas de agua de desecho, desechos vegetales de refinerías; y petroquímicos (lavados de fondo de tanque, desechos de tambor de coque, "purgas de suciedad" etc.), desechos industriales de acero y aluminio, incluyendo lubricantes sintéticos, grasas con alto contenido de litio, aceites lubricantes de rodillos, desechos de fluidos en trabajo de metales y desechos de plantas de papel.
Las composiciones de la presente invención también se pueden usar para demulsificación y antiespumación en separaciones de gas/aceite/agua.
La eliminación de turbidez (demulsificación) de aceites de lubricación y desechos de aceite de lubricación, tales como desechos de automóviles (aceite para motor, etc.), aceites de carboneras también son aplicaciones posibles de las composiciones en la ¡presente invención.
Las composiciones de la presente invención también se pueden aplicar en compuestos de prevención de emulsión ("no emulsionantes") en barrenado y operaciones de terminación de pozos.
Otro uso industrial típico de los productos de reacción en la presente invención es la eliminación de turbidez en combustible diesel (incluyendo bio-diesel) cuando el desemulsionante elimina pequeñas cantidades de agua emulsionada del combustible diesel y antiespumante del combustible diesel.
Las composiciones de la presente invención mejorarán la recuperación de minerales de las operaciones de minería. La inclusión de las composiciones de la presente a procesos de minería tales como floculación, separación, purificación, concentración, lixiviado y ext acción química mejora la separación de minerales de su ganga.
Aplicaciones adicionales de la presente invención en aceite y gas incluyen dispersantes de asfalteno y reducción de arrastre.
B. Procesamiento de agua
.Las composiciones de la presente invención son útiles para aplicaciones que implican torres de agua de enfriamiento en recirculación abierta comercial e industrial, sistemas de agua de enfriamiento cerrados, conductos de agua de enfriamiento, intercambiadores de calor, condensadores, sistemas de enfriamiento de una pasada, pasteurizadores, lavadores de aire, sistemas de intercambio de calor, aire acondicionado/humidificadores/deshumidificadores, aparatos- de cocción idrostáticos ¡y/o sistemas de almacenamiento de protección de agua para 'incendios, limpiadores de agua, pozos de deposición, sistemas 'de agua de flujo entrante, incluyendo filtración y clarificadores, tratamiento de aguas de desecho, tanques de tratamiento de aguas de desecho, conductos, lechos de filtración, digestiores, clarificadores, estanques de contención, lagunas de asentamiento, canales, control de olores, lechos de resina de intercambio de iones, filtración por membrana, osmosis > inversa, micro-filtración y ultra-filtración, asistencia; en remoción de biopeliculas en aplicaciones de torres de enfriamiento, intercambiadores de calor y sistemas de agua de proceso, y similares.
E emplos
Preparación del Ejemplo 1:
Un poliéter con la estructura promedio:
HO(CH2CH20)3i(CM2CH(CH20CH2CHCH2)0)2.. 8 H (250 g) se combinó con 1, 1, 1, 3,¡5, 5, 5-heptametiltrisiloxano (86.64 g) y propionato de sodio (0.1 g) en un matraz de fondo redondo de 500 mi. El matraz se equipó con un agitador superior, manto de calentamiento, condensador de reflujo y un controlador de temperatura. El matraz se calentó a 75°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exotérma y alcanzó un pico a 99°C en 30 minutos. La reacción se mantuvo a 85°C durante 1 hora adicional. Se determinó que la reacción se completó al colocar una muestra en un tubo de digestión con una base. La ausencia de evolución de hidrógeno indica consumo completo de grupos Si-H. El producto fue transferido a un evaporador giratorio y se separó a 120 °C con rociado de nitrógeno a 50 mm Hg durante 1 hora. Se añadió Gelite 545 (5 g) y el producto fue filtrado bajo presión a través de un filtro de presión de 5 mieras. El producto resultante fue una cera amarilla opaca a temperatura ambiente.
Preparación del Ejemplo 2
Un poliéter con la estructura promedio
HO( CH2CH20) 56 ( CH2CH(CH2OCH2CHCH2)0) 5H (250 g) se combinó con 1, 1, 1, 3, 5, 5,.5-heptametiltrisiloxano (86.64 g) , isopropanol (200 g) y propionato de sodio (0.1 g) en un matraz de fondo redondo de 500 mi. El matraz se equipó con un agitador superior, manto de calentamiento, condensador de reflujo y un controlador de temperatura. El matraz se calentó a 75°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exoterma y alcanzó un pico a 86°C en 15 minutos y empezó el reflujo. La reacción se mantuvo a 85°C durante 1 hora adicional. Se encontró 1 cc/g de Si-H por lo que se añadió catalizador de Karstedt adicional (5 ppm). Después de una hora más se determinó que la reacción se había completado. El producto fue transferido a un evaporador giratorio y se separó a 120°C con un rociado de nitrógeno a 20 mm Hg durante 1 hora. Se añadió Celit.e 545 (5 g) y el producto se filtró bajo presión a través de un filtro de presión de 5 mieras. El producto resultante fue una cera amarilla opaca a temperatura
i
ambiente. |
I
I
Preparación del Ejemplo 3
i
Un poliéter con la estructura promedio
HO (CH2CH20) 120 (QH2CH (CH OCH2CHCH2) 0) ioH (400 g), se combinó con 1, 1, 1, 3, 5·, 5, 5-heptametiltrisiloxano (129.88 g) ,
I
isopropanol (132.33 g) ¡y propionato de sodio (0.1 g) en un matraz de fondo redondo ¡de 500 mi. El matraz se equipó con un agitador superior,, manto de calentamiento, condensador de reflujo y un controlador de temperatura. El matraz se calentó a 80°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exoterma y alcanzó un pico a 85°C en 15 minutos y empezó el reflujo. La reacción se mantuvo a 8¡0°C durante 24 horas adicionales. Se determinó que la reacción se había completado. El producto fue
i
transferido a un evaporador giratorio y se separó a 90°C con rociado de nitrógeno a !20 mm Hg durante 3 horas. Se añadió Celite 545 (5 g) y el producto se filtró baja presión a través de un filtro de presión1 de 5 mieras. El producto resultante
1
fue una cera amarilla opaca a temperatura ambiente.
I
I
Preparación del Ejemplo 4
I ¦ ¦
Un poliéter con la estructura promedio
HO (CH2CH2O) 31 (CH2CH (CH2OCH2CHCH2) O) 2.8H (60.19 g)
I
se combinó con l-trimetilsilil-2-dimetilsililetano (16.04 g)
en un matraz de fondo redondo de 250 mi. El matraz se equipó con un agitador superior, manto de calentamiento, condensador de reflujo y un controlador de temperatura. El matraz se calentó a 85°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exoterma y alcanzó un pico a 99°C en 10 minutos acompañado por un reflujo fuerte. La reacción se mantuvo a 85°C durante
2 horas adicionales. Se determinó que la reacción se había completado por espectroscopia de infrarrojo. El producto fue transferido a un evaporador giratorio y se separó a 90°C en 50 mm Hg durante 1 hora. El producto resultante fue una cera amarilla opaca a temperatura ambiente.
Preparación del Ejemplo 5
Un poliéter con estructura promedio
HO (CH2CH20) 3i (CH2CH (CH2OCH2CHCH2) O) 2.sH (60.19 g) se ' combinó con 1- (2-dimetilsilanil-etil) -1, 1, 3, 3, 3-pentametil-disiloxano (23.46 g) e isopropanol (16.23 g) en un matraz de fondo redondo de 250 mi. El matraz se equipó con un agitador superior, manto de calentamiento, condensador de reflujo' y un controlador. de temperatura. El matraz se calentó a 85°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exoterma y alcanzó un pico a 99.9lCC en 10 minutos acompañado por un reflujo fuerte. La reacción se mantuvo a 85°C durante 2 horas adicionales. Se determinó que la reacción se había completado por espectroscopia de infrarrojo. El producto fue transferido a un evaporador giratorio y se separó a 90°C a 50 mm Hg i
durante 1 hora. El producto resultante fue una cera amarilla opaca a temperatura ambiente.
Preparación del Ejemplo 6
Un poliéter con estructura promedio
HO(CH2CH20)3i ( CH2GH ( CH20CH2CHCH2 ) 0)2.8H (252.75 g) se combinó con di- t-butoximetilsilano (79.95 g) e isopropanol (66.54 g) en un matraz de fondo redondo de 500 mi. El matraz se equipó con un agitador superior., manto de calentamiento, condensador de reflujo y un. controlador de temperatura. El matraz se calentó a 85°C y se añadió catalizador de Karstedt (10 ppm basado en Pt) . La temperatura empezó a aumentar debido a la exoterma y alcanzó un pico a 90°C en 10 minutos acompañado por un reflujo fuerte. La reacción se mantuvo a 85°C durante la noche. Se determinó que la reacción se había completado por espectroscopia de infrarrojo. El producto fue transferido a un evaporador giratorio y se separó a 90°C en 50 mm Hg durante 1 hora:. El producto resultante fue una cera amarilla opaca a temperatura ambiente.
Ejemplos de prueba:
Los siguientes ejemplos de * prueba ilustran el uso de copolimeros en la presente invención como agentes desemulsionantes.
Método de prueba
Desemulsionantes de aceite crudo se probaron en el Medio Oriente con muestras de aceite crudo fresco de tres campos petroleros diferentes. El campo 1 produjo aceite crudo pesado con aproximadamente 15°API, el campo 2 produjo un aceite crudo medio con( aproximadamente 25°API y el campo 3 produjo aceite crudo pesado con aproximadamente 18-19°API.
Se usó el siguiente método de prueba para evaluar los desemulsionantes:
Primero el agua cortada se determinó mezclando 50 partes (vol.) de aceitej crudo con 50 partes (vol.) de xilenos y con un desemulsionante altamente eficiente en dosis suficiente para separar por completo el agua del crudo. Después esta mezcla sei. centrifugó durante 5 min y el agua cortada se determinó.
Las emulsiones de aceite crudo se probaron cerca de los pozos, asegurándose que las muestras no tuvieran más de 1-2 dias de edad. Después de homogeneizar la muestra mediante agitación manual, cien mililitros de emulsión de aceite crudo se vació cuidadosamente en botellas de vidrio de prescripción, que tenían marcas a intervalos de 10 mi.
Los diversos desemulsionantes se añadieron y las botellas se agitaron manualmente 100 veces y después las muestras se mantuvieron en un baño de agua a la temperatura requerida durante un periodo característico de los separadores en el campo. La cantidad del agua separada se determinó a intervalos! regulares. Al. final del proceso de separación las botellas fueron removidas del baño y la apariencia del aceite crudo separado, la fase de agua separada e interfaz de aceite crudo/agua, respectivamente, se observaron. Después se tomó una muestra del 80% superior de la fase de aceite ¦ crudo separada y el contenido de agua residual de este corte superior se determinó en dos pasos. Primero 50 partes (vol.) de muestra de aceite crudo se mezcló con 50 partes (vol.) de xilenos en un tubo de centrífuga (aproximadamente 12.5 mi). Después esta mezcla se agitó vigorosamente manualmente y se centrifugó · durante 5 min y las cantidades de agua separadas ("agua libre", Wl) se registraron. Después se añadieron dos gotas. de un desemulsionante altamente eficiente (gotero) , seguido por agitación vigorosa y se centrifugó nuevamente para determinar el contenido de agua (W2) . La diferencia entre el contenido de agua total y libre es la emulsión no resuelta (AW) y caracteriza la eficacia de un desemulsionante. El corte mezclado se analizó después de la separación, por sifonación cuidadosa de la fase de agua separada del fondo y después homogeneizando la muestra mediante agitación manual. Una muestra del crudo homogeneizado se analizó después por centrifugación igual qué antes.
Desemulsionantes orgánicos:
Org 1, Org 2:, Org 3, Org 4, Org 5 y Org 6 son designaciones para paquetes de desemulsionante orgánico completamente formulado, que fueron desarrollados para el Campo 1, Campo 2 y Campo 3 y típicamente usados ahí.
Ejemplo de prueba 1: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 1
La emulsión de aceite crudo original contenía 24% de agua libre y 38% de agua total. La Tabla 1 muestra el resultado a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando el silicón se añadió también la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 1. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 1, a 40°C
Ejemplo .de prueba 2: Separación de emul.sión de aceite crudo de Campo 1.
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 13% de agua libre y 32% de agua total. La Tabla 2 muestra los resultados 'a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico fue la mitad.
I
Tabla 2. Pruebas de botella con emulsión, de aceite crudo del Campo 1, a 60°C
tr: traza
Ejemplo de prueba 3: Separación de emulsión de aceite crudo de Campo 1.
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 13% de agua libre y 32% de agua total. La Tabla 3 muestra los resultados a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, 1 la dosis de desemulsionante orgánico se redujo significativamente.
Tabla 3. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 1, a 60 °C
tr: traza
Ejemplo de prueba 4: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 1
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 13% de agua libre y 32% de agua total. La Tabla 4 muestra los resultados a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, , la dosis de desemulsionante orgánico se redujo significativamente.
Tabla 4. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 1, a 40°C
tr: traza
Ejemplo de prueba 5: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 1
La muestra de emulsión de. aceite crudo original contenia 18% dé agua libre y 28% de agua total.' La Tabla 5. muestra los resultados a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 5. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 1, a 60 °C
Ejemplo de prueba 6: Separación de emulsión de
i
aceite crudo del Campo 2
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenía 32% de agua libre y 48%" de agua total. La Tabla 6 muestra los resultados a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 6. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 40^0
tr: traza
Ejemplo de prueba 7: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 2
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenía 50% de agua libre y 60% de agua, total. La Tabla 7 muestra los resultados a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, ' la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 7. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 40°C
Ejemplo de prueba 8: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 2
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenía 40% de agua libre y 48% de agua total. La Tabla 8 muestra los resultados a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 8. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 60°C
Ejemplo de prueba 9: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 2
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenía 20% de agua libre y 40% de agua total. La Tabla 9 muestra los resultados ,a 40 °C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 9. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 40 ÓC
tr: traza
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Ejemplo de prueba 10: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 2
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenía 20% de agua libre y 40% de agua total. La Tabla 10 muestra los resultados a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, 1 la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 10. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 60 PC
Ejemplo de prueba 11: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 3
La muestra emulsión de aceite crudo original
contenia 14% de agua libre y 28% de agua total. La Tabla 11 muestra los resultados a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se f
añadió también silicón,', la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 11. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 3, a 40;C
Ejemplo de prueba 12: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 3
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 8% de agua libre y 20% de agua total. La Tabla 12 muestra los resultados a 60 °C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 12. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 60 °C
Ejemplo de prueba 13: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 3
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 13% de agua libre y 26% de agua total.. La Tabla 13
I
muestra los resultados a 40°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón, la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad.
Tabla 13. Pruebas 'de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 2, a 40 °C
Ejemplo de prueba ,14: Separación de emulsión de aceite crudo del Campo 3
La muestra de emulsión de aceite crudo original contenia 13% de agua libre y 26% de agua total. La Tabla 14 muestra los resultados a 60°C usando formulaciones orgánicas con y sin el ejemplo de silicón, respectivamente. Cuando se añadió también silicón,! la dosis de desemulsionante orgánico se dividió a la mitad, i
Tabla 14. Pruebas de botella con emulsión de aceite crudo del Campo 3, a 60°C
Se puede ver en los resultados de prueba anteriores que al combinar una pequeña cantidad de silicones (por lo regular 5%) con cualquiera de las formulaciones orgánicas, ,a dosis de desemulsionante total significativamente más bajas, redujo la cantidad de emulsión no resuelta (AW) o produjo un rendimiento similar como el orgánico solo, a la dosis más alta.
Cabe entender que cualquier compuesto, material o sustancia que es expresamente o implícitamente descrita en la especificación y/o mencionada en una reivindicación como que pertenece a un grupo de compuestos, materiales o sustancias estructuralmente, composicionalmente y/o funcionalmente relacionados incluye representantes individuales del grupo y todas las combinaciones de los mismos.
Otras modalidades de la invención serán evidentes para los expertos en la técnica a partir de una consideración de esta especificación; o práctica de la invención descrita aquí. Se pretende que la especificación y ejemplos se consideren únicamente como ilustrativos, siendo definido el alcance verdadero y , esencia de la invención por las siguientes reivindicaciones.
Claims (24)
1. Una composición desemulsionante que comprende una mezcla de (a) una emulsión; y (b) una cantidad desemulsionante efectiva de un copolímero que. contiene silicio que comprende por lo menos un compuesto que tiene la siguiente fórmula molecular: en donde R2 es un grupo definido como MfDgThQiR6j con M = R7R8R9SiZi 2, D = R10RnSiZ2/2, ' ' T = R12SiZ3/2, 1 Q = SiZ /2, - ' R6 = -(CH2)i/2(R13)k(CH2)i/2-, en donde R1 se selecciona independientemente de -OH o -QC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un1 grupo -C(0)CH3 o un ¡radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, Z es oxigeno sujeto a la limitación de que la molécula de copolimero contiene un número par de grupos ??/2 , R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R7, R8 , R9, R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo, R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o ramificados divalentes que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tienen 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, . los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación' 3 < a+b+c+d+e < aproximadamente 1000, los subíndices d+e > 1, los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j< aproximadamente 300, y, el subíndice k es ya sea 0 ó 1.
2. La composjición Desemulsionante de conformidad con la reivindicación 1, en donde (b) comprende el compuesto que tiene la fórmula siguiente: R1 (CH2CH20) a (CH (CH3) CH20) b (CH [ (CH2) i/2R2] CH20) dR5; en donde R2 es un grupo 1 definido como MfDgThQiR6j en donde M = R7R8R9Si (O) i/2; T = R12SÍ(0)2/2(CH2)1/2; f = 2 g = 0 h = 1 i = 0 j = 1 R6 = -(CH2)1/2R13_(CH2)1/2-.
3. La composición de conformidad con la reivindicación 1, en jdonde dicho copolímero que contiene silicio (b) comprende el compuesto que tiene la siguiente fórmula: ¦ R1(CH2CH20)a(CH(CH3)CH20)b(CH(CH2CH3)CH20)c(CHCH(0)R3)eR5 R4Zi/2R2 en donde R2 es un grupo definido como MfDgThQiR6j en donde M = R7R8R9Si (0) i/2; T = R12Si (0)2/2 (CH2)1/2; f = 2; g = 0; h = 1; i = 0; j = i; R6 = -(CH2)i/2R13(CH2)1/2-;: R3 = -CH2CH2CH [ (CH2) i/2-]CH2-; y R4 = - (CH2) i/2R13(CH2) 1/2-.
4. El copolimero que contiene silicio (b) de conformidad con la reivindicación 1, en donde: R1 se selecciona independientemente de -OH o -0C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH'3 o un' radical hidrocarburo monovalente que · tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente' que tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8, R9,1 R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; R4 es un radical 'hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 25 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o ramificados divalentes que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 25 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tienen 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3 <a+b+c+d+e < aproximadamente 750, y los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j < aproximadamente 200.
5. El copolímero que contienen silicio (b) de conformidad con la reivindicación 1, en donde: R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8,- R9, R10, Ru y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; i R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado diválente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 20' átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o| ramificados divalentes que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 20 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y que . contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3<a+b+c+d+e< aproximadamente 500; y los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación, f+g+h+i+j < aproximadamente 100.
6. Un método para separar emulsiones que comprende: (i) combinar una composición desemulsionante comprende una mezcla de una emulsión (a) y una cantidad desemulsionante efectiva de un copolímero que contiene silicio (b) de la reivindicación 1 para producir una nueva composición; (ii) permitir que la nueva composición se separe en por lo menos dos fases; 'y (iü) separar dichas por lo menos dos fases ' una de otra.
7. El método para separar emulsiones de conformidad con la reivindicación 6, en donde el componente (b) es un copolímero que contiene silicio que tiene la siguiente fórmula molecular: en donde R2 es un grupo definido como MfDgThQiR6j con M = R7R8R9SiZi/2, G D = RiURilSiZ2/2, T = R12SiZ3/2, Q = siz4/2, ; R6 = -(CH2)i/2(R13)k(CH2)1 2-, en donde R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproxi-madamente 40 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; Z es oxigeno sujeto a la limitación de que la molécula de copolímero contiene un número par de grupos Oi/2, R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8, R9, R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátoLos y grupos hidroxilo, R13 es oxigenó o radicales hidrocarburo insaturados j o saturados lineales o ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado^, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3 < a+b+c+d+e < aproximadamente 1000, los subíndices d+e > 1,. los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación : f+g+h+i+j < aproximadamente 300, y, el subíndice k es ya sea 0 ó 1.
8. El método para separar emulsiones de conformidad i con la reivindicación 7,: en donde R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a I aproximadamente' 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un : radical hidrocarburo monovalente que I ¦ tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionaimente h'eteroátomos y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y contiene opcionaimente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8, R9, R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y opcionaimente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 25 átomos de carbono y que contiene opcionaimente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insatur dos o saturados lineales o ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y menos de aproximadamente 25 átomos de carbono y que contienen opcionaimente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o , ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y que contiene opcionaimente heteroátomos y grupos hidroxilo; los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3 < a+b+c+d+e < aproximadamente 750; y los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j< aproximadamente 200.
9. El método para separar emulsiones de conformidad con la reivindicación 8^ en donde R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un .grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que · contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono; R7, R8, R9,' R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos . hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y ménos de aproximadamente 20 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; · los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3 < a+b+c+d+e < aproximadamente 500; y , los subíndices f , g, h, i y j son 0 o positivos suje"tos a la limitación : f+g+h+i+j < aproximadamente 100.
10. Una composición de copolímero que- contiene silicio que comprende por lo menos un compuesto que tiene la siguiente fórmula molecular: en donde R2 es un grupo definido como MfDgThQiR6j en donde M = R7R8R9SÍZi/2, D = R10R11SÍZ2/2, T = R12SÍZ3 2, Q = SÍZ4/2, R6 = -(CH2)i/2(R13)k(CH2)i/2-, en donde R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; Z es O o grupo CH2 sujeto a la limitación de que la molécula de copolimero contiene un número par de Oi/2 y un número par de grupos (CH2)i/2 en donde dichos grupos Oi/2 y (CH2)i/2 están todos pareados y el copolimero contiene por lo menos uno del grupo Si-R15-Si, R15 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono, que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo con la condición de que por lo menos un carbono esté ubicado en una estructura de base del copolimero; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene 1 a aproximadamente 40 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8, R9, R10, R11 y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos' hidroxilo; R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado div'alente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigenó o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y menos de aproximadamente 30 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación; 3<a+b+c+d+e'< aproximadamente 1000, los subíndices d+e > 1, los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación; f+g+h+i+j< aproximadamente 300, y, el subíndice k es ya sea O'ó 1.
11. La composición de¦ copolímero que contiene silicio de conformidad con la reivindicación 10, en donde: R1 se selecciona independientemente de -OH o í -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 30 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un¡ radical hidrocarburo monovalente que i tiene 1 a aproximadamente 30 átomos- de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene l a aproximadamente , 30 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, R8, R9^ R10, Rn y R12 son cada uno independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; ' R4 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado diválente que contiene por lo menos uno y L menos de aproximadamente 25 átomos "de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados ? saturados lineales o! ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y menos de aproximadamente 25 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 15 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3 <a+b+c+d+e < aproximadamente 750, y los subíndices f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j < aproximadamente 200..
12. La composición de copolímero que contiene -silicio de conformidad con la reivindicación 10, en donde: R1 se selecciona independientemente de -OH o -OC(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de -carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R5 se selecciona independientemente de hidrógeno o un grupo -C(0)CH3 o un radical hidrocarburo monovalente que tiene 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y contiene opcionalmente heteroátomos' y grupos hidroxilo; R3 es un radical hidrocarburo trivalente que tiene .1 a aproximadamente 20 átomos de ' carbono y contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; R7, . R8, R9, . R10, R11 y R12 son cada uno. independientemente seleccionados del grupo de OR14 o radicales hidrocarburo monovalentes que tienen 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y opcionalmente contienen heteroátomos y grupos hidroxilo; i R4 es .un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado divalente que contiene por lo menos uno y menos de aproximadamente 20 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo, R13 es oxigeno o radicales hidrocarburo insaturados o saturados lineales o ramificados divalentes que contienen por lo menos uno y menos de aproximadamente 20 átomos de carbono y que contienen opcionalmente heteroátomos y grupos ' hidroxilo, R14 es un radical hidrocarburo insaturado o saturado lineal o ramificado, monovalente que tiene 1 a aproximadamente 10 átomos de carbono y que contiene opcionalmente heteroátomos y grupos hidroxilo; los subíndices a, b, c, d y e son cero o positivos sujetos a la limitación 3<a+b+c+d+e< aproximadamente 500; y los subíndices' f, g, h, i y j son 0 o positivos sujetos a la limitación f+g+h+i+j< aproximadamente 100.
13. La composición Desemulsionante de conformidad con la reivindicación 10, en donde (b) comprende , el compuesto que tiene la fórmula siguiente: R1 (CH2CH20) a (CH (CH3) CH20) b (CH [ (CH2) 1/2R2] CH20) dR5; en donde R2 es un grupo definido como R7R8R9Si (CH2) iSi (R10) (R11) R13 (CH2) i 2-; . en donde 1 <1 < aproximadamente 10; y R6 = - (CH2) i/2R13(CH2) 1/2- . ; Í I
14. La composición de conformidad con la reivindicación 10, en donde dicho copolimero que contiene silicio (b) comprende el compuesto que tiene la fórmula: R1 (CH2CH20) a (CH (CH3) CH20) b (CH [ (CH2) 1/2R2] CH20) dR5 en donde R2 es un grupo ' definido como R7R8R9Si (CH2) :SÍ (R10) (RU) OSi (R10) ( R11 ) R13 ( CH2 ) 1 2_; y en donde 1 <1 < aproximadamente 10.
15. La composición de conformidad con la reivindicación 10, en donde dicho copolimero que- contiene silicio (b) comprende un compuesto que tiene la fórmula: en donde R es un grupo definido como MfDgThQiR j en donde M = R7R8R9SiZ1 2, T = R12SiZ3/2; f = 2 · g = 0 h = 1 i = 0 j = 1 R6 = -(CH2)i/2R13(CH2)1/2-; R3 = -CH2CH2CH [ (CH2) 1/2- ] CH2-; y R4 = -(CH2)1/2R13(CH2) i/2- .
16. Una composición desemulsionante que comprende una mezcla de a. una emulsión; y b. una cantidad desemulsionante efectiva de dicha composición de copolimero que contiene silicio de conformidad con la reivindicación 10.
17. Una composición desémulsionante que comprende una mezcla de a. una emulsión; y b. una cantidad desemulsionante efectiva de dicha composición de copolimero que contiene silicio de conformidad con la reivindicación 11. i
18. Una composición desemulsionante que comprende una mezcla de a. una emulsión; y b. una cantidad desemulsionante efectiva de dicha composición de copolimero que contiene silicio de conformidad con la reivindicación 12.·
19. Un método para separar emulsiones que comprende: (i) combinar una composición desemulsionante que comprende una mezcla de una emulsión (a) y una cantidad de desemulsionante efectiva de una composición de copolimero que contiene silicio (b) de conformidad con la reivindicación 16 para producir una nueva composición; (ii) permitir que la nueva composición se separe en por lo menos dos fases; y (iii) separa dichas por lo menos dos fases una de ·· la otra .
20. Un método para separar emulsiones que comprende: 1 (i) combinar una composición desemulsionante que comprende una mezcla de una emulsión (a) y una cantidad de desemulsionante efectiva de una composición de copolimero que contiene silicio (b) de conformidad con la reivindicación 17 para producir una nueva composición; (ii) permitir que la nueva composición se separe en por lo menos dos fases; y (iii) separar^ dichas por lo menos dos fases una de la otra.
21. Un método para separar emulsiones que comprende: (i) combinar , una composición desemulsionante que comprende una mezcla de una emulsión (a) y una cantidad de desemulsionante efectiva de una composición de copolimero que contiene silicio (b) de conformidad con la reivindicación 18 para producir una nueva composición; (ii) permitir; que la nueva composición se separe en por lo menos dos fases; y · (iii) separar dichas por lo menos dos fases una de la otra.
22. La composición desemulsionante de conformidad i con la reivindicación [1 , en donde dicha composición además comprende uno o más componentes desemulsionantes de silicio u orgánicos y la relación en peso del copolimero que contiene silico (b) a la cantidad total de desemulsionantes de silicio y orgánicos está en eli intervalo de aproximadamente 100:1 a aproximadamente 1:1000.,
23. La composición desemulsionante de conformidad con la reivindicación 1, en donde, la concentración de dicha cantidad de desemulsionante efectiva de silicio que contiene copolimero (b) en dicho componente de emulsión (a) es de aproximadamente 0.1 ppm' a aproximadamente 10,000 ppm.
24. La composición desemulsionante de conformidad con la reivindicación 1, en donde la concentración de dicha i cantidad de desemulsionante efectiva de silicio que contiene copolimero (b) en dicho componente- de emulsión (a) es de aproximadamente 0.1 ppm a aproximadamente 1000 ppm.
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