Inhibidores de la corrosión con degradabilidad biológica incrementada y toxicidad reducida.
Uso de sales de compuestos de la fórmula (1)**Fórmula**
y aminas de la fórmula (2) **Fórmula**
en donde significan
R1 alquilo C8 a C30 o alquenilo C8 a C30
R2 hidrógeno o un grupo de la fórmula -(A-O)x-H
R3,
R4 hidrógeno, alquilo C1 a C4 o un grupo de la fórmula -(A-O)x-H
A alquileno C2 a C4
x un número de 1 a 10,
en calidad de inhibidores de la corrosión solubles en agua o dispersables en agua
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/010457.
Solicitante: CLARIANT FINANCE (BVI) LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Islas Vírgenes (Británicas).
Dirección: CITCO BUILDING WICKHAMS CAY P.O. BOX 662 ROAD TOWN, TORTOLA ISLAS VIRGENES.
Inventor/es: FEUSTEL, MICHAEL, LEINWEBER,DIRK, RÖSCH,Alexander.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- C07D207/277 QUIMICA; METALURGIA. › C07 QUIMICA ORGANICA. › C07D COMPUESTOS HETEROCICLICOS (Compuestos macromoleculares C08). › C07D 207/00 Compuestos heterocíclicos que contienen ciclos de cinco miembros no condensados con otros ciclos, con solamente un átomo de nitrógeno como heteroátomo. › Atomos de carbono que tienen tres enlaces a heteroátomos con a lo sumo un enlace a halógeno, p. ej. radicales éster o nitrilo.
- C09K8/54 C […] › C09 COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES; ADHESIVOS; COMPOSICIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE LOS MATERIALES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09K SUSTANCIAS PARA APLICACIONES NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR; APLICACIONES DE SUSTANCIAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR. › C09K 8/00 Composiciones para la perforación de orificios o pozos; Composiciones para el tratamiento de orificios o pozos, p. ej. para las operaciones de terminación o de reparación. › Composiciones para la inhibición in situ de la corrosión en orificios perforados o pozos.
- C09K8/74 C09K 8/00 […] › combinados con aditivos añadidos con fines específicos.
- C10M133/44 C […] › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10M COMPOSICIONES LUBRICANTES (composiciones para la perforación de pozos C09K 8/02 ); UTILIZACION DE SUSTANCIAS, YA SEA SOLAS, O COMO INGREDIENTES LUBRICANTES EN UNA COMPOSICION LUBRICANTE (agentes de desmoldeo, es decir, de separación, para metales B22C 3/00, para materias plásticas o para sustancias en estado plástico, en general B29C 33/56, para el vidrio C03B 40/02; lubricantes para textiles D06M 11/00, D06M 13/00, D06M 15/00; aceites de inmersión para microscopia G02B 21/33). › C10M 133/00 Composiciones lubricantes caracterizadas porque el aditivo es un compuesto orgánico no macromolecular que contiene nitrógeno. › Ciclo de cinco miembros que contienen solamente carbono y nitrógeno.
- C23F11/10 C […] › C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL. › C23F LEVANTAMIENTO NO MECANICO DE MATERIAL METALICO DE LAS SUPERFICIES (trabajo del metal por electroerosión B23H; despulido por calentamiento a la llama B23K 7/00; trabajo del metal por láser B23K 26/00 ); MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS; MEDIOS PARA IMPEDIR LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL (tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D, C25F ); PROCESOS EN MULTIPLES ETAPAS PARA EL TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE MATERIALES METALICOS UTILIZANDO AL MENOS UN PROCESO CUBIERTO POR LA CLASE C23 Y AL MENOS UN PROCESO CUBIERTO BIEN POR LA SUBCLASE C21D BIEN POR LA SUBCLASE C22F O POR LA CLASE C25. › C23F 11/00 Inhibición de la corrosión de materiales metálicos por aplicación de inhibidores a la superficie en peligro de corrosión, o adición de los mismos al agente corrosivo. › utilizando inhibidores orgánicos.
- C23F11/14 C23F 11/00 […] › Compuestos que contienen nitrógeno.
PDF original: ES-2384421_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Inhibidores de la corrosión con degradabilidad biológica incrementada y toxicidad reducida.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la inhibición de la corrosión junto a y en dispositivos para la extracción y el transporte de hidrocarburos en la extracción y procesamiento del petróleo, añadiendo al sistema corrosivo una sal a base de una base nitrogenada y un ácido 5-oxo-pirrolidin-3-carboxílico N-sustituido.
En procesos técnicos en los que metales entran en contacto con agua o también con sistemas bifásicos de aceiteagua, existe el riesgo de la corrosión. Éste está particularmente acentuado cuando la fase acuosa, como en el caso de procesos de obtención y procesamiento del petróleo, tiene un alto contenido en sales o es de carácter ácido debido a gases (ácidos) disueltos tales como dióxido de carbono o sulfuro de hidrógeno. Por lo tanto, la explotación de un yacimiento y el procesamiento del petróleo no son posibles sin aditivos especiales para la producción de los equipos empleados.
Agentes anticorrosivos adecuados para la extracción y el procesamiento del petróleo son ciertamente ya conocidos desde hace tiempo, pero, por motivos de la protección del medio ambiente, son inaceptables en el futuro para aplicaciones en altamar.
En calidad de inhibidores de la corrosión típicos del estado conocido de la técnica, amidas, amidoaminas o bien imidazolinas de ácidos grasos y poliaminas poseen una solubilidad en aceite extremadamente buena y, por consiguiente, están presentes sólo en una baja concentración en la fase acuosa corrosiva en virtud de malos equilibrios de distribución (reparto) . Conforme a ello, estos productos deben emplearse en una elevada dosificación, a pesar de su mala degradabilidad biológica.
Compuestos de alquilamonio cuaternarios (quats) representan agentes anticorrosivos alternativos del estado conocido de la técnica, los cuales, junto a las propiedades inhibidoras de la corrosión, pueden poseer también propiedades bio-estáticas. A pesar de una solubilidad en agua mejorada, los quats muestran, por ejemplo en comparación con las imidazolinas, una persistencia de película claramente reducida y, por lo tanto, conducen, asimismo sólo en una elevada dosificación, a una protección anticorrosiva eficaz. La fuerte toxicidad para las algas y la moderada degradabilidad biológica limitan el empleo de los quats cada vez más a sectores de aplicación ecológicamente insensibles.
El documento US-2 757 125 describe sales de N-alquil-4-carboxi-2-pirrolidinonas que se emplean como componentes antibacterianos en formulaciones cosméticas o agentes de limpieza. No se describe el uso de estos compuestos como inhibidores de la corrosión en el sector de los productos químicos en campos petrolíferos.
En los documentos US-2 908 711 y US-3 035 907 se describen productos de reacción solubles en aceite a base de aminas o bien diaminas y ácido itacónico que pueden emplearse en calidad de aditivos anti-herrumbre en combustibles o aceites minerales.
En el documento US-3 218 264 se dan a conocer sales de amina del ácido pirrolidinocarboxílico solubles en aceite y sus usos en calidad de inhibidores de la corrosión en aceites y grasas lubricantes. Las aminas utilizadas para la formación de sales son, conforme a la invención, solubles en aceite.
En el documento US-3 224 968 se describen asimismo sales de amina de ácidos pirrolidinocarboxílicos solubles en aceite que encuentran aplicación como aditivos anti-herrumbre en aceites lubricantes. De nuevo, para la formación de las sales de amina se emplean aminas solubles en aceite (preferiblemente sustituidas con alquilo C12-C20) . El documento US-3 224 975 describe los ácidos pirrolidincarboxílicos libres para el mismo uso.
El documento GB-A-1 323 061 da a conocer derivados de pirrolidona y su uso en líquidos funcionales tales como, por ejemplo, líquidos hidráulicos. Los compuestos utilizados presentan sustituyentes alquilo C1-C5 o bien sustituyentes arilo C6-C10 en el nitrógeno de la pirrolidona. En líquidos hidráulicos, los compuestos muestran propiedades anticorrosivas, también en combinación con aminas alifáticas.
En el documento EP-A-0 069 512 se describen sales de ácidos 2-pirrolidona-4-carboxílicos N-sustituidos solubles en agua en calidad de agentes humectantes (“humectantes”) .
Misión de la presente invención era encontrar nuevos inhibidores de la corrosión que, con una protección frente a la corrosión constantemente buena o mejorada junto a una buena solubilidad en agua, ofrezcan también una degradabilidad biológica mejorada y una toxicidad más reducida en comparación con los inhibidores de la corrosión del estado conocido de la técnica.
Sorprendentemente, se encontró ahora que sales en agua o bien dispersables en agua a base de una base nitrogenada y un ácido 5-oxo-pirrolidin-3-carboxílico N-sustituido muestran un efecto extraordinario como inhibidores de la corrosión, así como una buena degradabilidad biológica y toxicidad reducida.
y aminas de la fórmula (2)
en donde significan R1 alquilo C8 a C30 o alquenilo C8 a C30 R2 hidrógeno o un grupo de la fórmula - (A-O) x-H R3, R4 hidrógeno, alquilo C1 a C4 o un grupo de la fórmula - (A-O) x-H
A alquileno C2 a C4 x un número de 1 a 10, en calidad de inhibidores de la corrosión solubles en agua o dispersables en agua.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para la inhibición de la corrosión en superficies metálicas, en 20 particular de metales con contenido en hierro, agregando a un sistema corrosivo que está en contacto con las superficies metálicas, al menos una sal a base de compuestos de las fórmulas (1) y (2) .
Sistemas corrosivos en el sentido de esta invención son preferiblemente sistemas polifásicos líquidos/líquidos o bien líquidos/gaseosos, consistentes en agua e hidrocarburos, que en forma libre y/o disuelta contienen componentes 25 corrosivos tales como sales y ácidos. Los componentes corrosivos pueden ser también gaseosos tal como, por ejemplo, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono.
Hidrocarburos en el sentido de esta invención son compuestos orgánicos que son componentes del petróleo/gas natural, y sus metabolitos. Hidrocarburos en el sentido de esta invención son también hidrocarburos fácilmente volátiles tales como, por ejemplo, metano, etano, propano, butano. Para los fines de esta invención, a ellos pertenecen también los otros componentes gaseosos del petróleo/gas natural tales como, por ejemplo, sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono.
Otro objeto de la invención es el uso de los compuestos de las fórmulas (1) y (2) en calidad de agentes para el tratamiento de metales. En este caso, los compuestos de acuerdo con la invención ofrecen una muy buena protección frente a la corrosión también en el caso de intensa solicitación mecánica tal como en el amolado, corte y taladrado de piezas de trabajo mecánicas.
En la fórmula (1) , R1 representa preferiblemente un grupo alquilo o alquenilo con 8 a 24 átomos de carbono, en 40 particular representa un grupo alquilo o alquenilo con 8 a 18 átomos de carbono. De manera particularmente preferida, R1 representa un radical octilo, cocoílo u oleílo.
R2 representa preferiblemente hidrógeno o representa -CH2-CH2-OH.
45 R3 y R4, independientemente uno de otro, representan preferiblemente hidrógeno, metilo, etilo, o representan -CH2CH2-OH.
A representa preferiblemente etileno.
50 x representa preferiblemente un número de 2 a 8. Si el compuesto de la fórmula 2 contiene más de un grupo alcoxi, entonces x puede adoptar en cada uno de estos grupos alcoxi un valor diferente.
La formula (2) representa preferiblemente mono-, di-o tri-etanolamina. Conforme a la invención se encuentra Los compuestos de acuerdo con la invención pueden emplearse solos o en combinación con otros inhibidores de la corrosión. En general, se empleará tal cantidad de inhibidor de la corrosión de acuerdo con la invención que, bajo las condiciones dadas, se obtenga una protección frente a la corrosión suficiente.
Concentraciones de partida preferidas de los inhibidores de corrosión, referidas a las sales puras de acuerdo con la invención, son 5 a 5.000 ppm, preferiblemente 10 a 1.000, en particular 15 a 150 ppm.
La preparación de los ácidos 5-oxo-pirrolidin-3-carboxílicos... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Uso de sales de compuestos de la fórmula (1)
y aminas de la fórmula (2)
en donde significan R1 alquilo C8 a C30 o alquenilo C8 a C30 10 R2 hidrógeno o un grupo de la fórmula - (A-O) x-H
R3, R4 hidrógeno, alquilo C1 a C4 o un grupo de la fórmula - (A-O) x-H
A alquileno C2 a C4
x un número de 1 a 10, en calidad de inhibidores de la corrosión solubles en agua o dispersables en agua. 15
2. Uso según la reivindicación 1, en donde R1 representa un grupo alquilo o alquenilo con 8 a 18 átomos de carbono.
3. Uso según la reivindicación 1 y/o 2, en donde uno, dos o todos los radicales R2, R3 y R4 representan -CH2-CH220 OH.
4. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 3, en donde x es un número de 2 a 10.
5. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en calidad de inhibidores de la corrosión junto a y en 25 dispositivos para la extracción y el transporte de hidrocarburos en la extracción y procesamiento del petróleo.
6. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en calidad de inhibidores de la corrosión en coadyuvantes de tratamiento de metales.
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