Diaminas cíclicas alcoxiladas y su uso como disociadores de emulsión.

Uso de diaminas cíclicas acoxiladas, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido dealquileno C2 a C4,

y cuyo grado de alcoxilación medio oscila entre 1 y 200 unidades de óxido de alquileno porgrupo reactivo, y en donde la diamina cíclica corresponde a la fórmula (1)

H2N-(CR1R2)n-Cyc-(CR3R4)m-NH2 (1)

en donde

Cyc representa una unidad mono-, di- o tri-cíclica alifática que en total contiene 4-20 átomosde carbono,

R1,R2,R3 ,R4, independientemente uno de otro, representan H o metilo,

n representa un número de 0 a 3,

m representa un número de 0 a 3,

en cantidades de 0,0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión a disociar, para ladisociación de emulsiones de agua en aceite.

Diaminas cíclicas alcoxiladas y su uso como disociadores de emulsión La presente invención se refiere al uso de diaminas cíclicas alcoxiladas para la disociación de emulsiones de agua en aceite, en particular en la obtención de petróleo crudo, y correspondientes diaminas.

El petróleo crudo precipita durante su explotación en forma de emulsión con agua. Antes del tratamiento ulterior del petróleo crudo, estas emulsiones de petróleo crudo deben disociarse en la porción de aceite y la porción de agua. Para ello se hace uso, en general, de los denominados disociadores de emulsión del petróleo. En el caso de los disociadores de emulsión de petróleo se trata de compuestos poliméricos tensioactivos que están en condiciones de provocar, dentro de un corto espacio de tiempo, la separación necesaria de los componentes de la emulsión.

Como desemulsionantes pasan a emplearse, principalmente, resinas de alquilfenol-formaldehído alcoxiladas, copolímeros de bloques de óxido de alquileno no iónicos así como variantes reticuladas con bisepóxidos. Sinopsis las proporcionan “Something Old, Something New: A Discussion about Demulsifiers”, T. G. Balson, págs. 226-238 en Proceedings in the Chemistr y in the Oil Industr y VIII Symposium, 3. 5.11.2003, Manchester, GB, así como “Crude-Oil Emulsions: A State-Of-The-Art Review”, S. Kokal, págs. 5-13, Society of Petroleum Engineers SPE

77497.

El documento US-4 032 514 da a conocer el uso de resinas de alquilfenol-aldehído para la disociación de emulsiones de petróleo. Estas resinas se pueden obtener a partir de la condensación de un para-alqulfenol con un aldehído, la mayoría de las veces formaldehido.

Resinas de este tipo se utilizan a menudo en forma alcoxilada tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento DE-A-24 45 873. Para ello, los grupos OH fenólicos libres se hacen reaccionar con un óxido de alquileno.

Junto a los grupos OH fenólicos libres, también pueden alcoxilarse grupos OH libres de alcoholes o grupos NH de aminas tal como se da a conocer, por ejemplo, en el documento US-5 401 439.

Como otros disociadores de emulsión de petróleo se dan a conocer en el documento US-4 321 146 copolímeros de bloques de óxido de alquileno y en el documento US-5 445 765 polietileniminas alcoxiladas.

Poliésteres dendríticos (dendrímeros) alcoxilados se dan a conocer como disociadores de emulsión de petróleo biológicamente degradables (OECD 306) en el documento DE-A-103 29 703. Asimismo, en el documento DE-A103 25 198 se dan a conocer disociadores biológicamente degradables según OECD 306. En este caso, se trata de poligliceroles alcoxilados y reticulados.

El documento US-2819222 enseña un procedimiento para la disociación de emulsiones de agua en aceite, en el que la disociación de la emulsión es provocada por derivados de fenol alcoxilados.

El documento US-2875157 enseña un procedimiento para la disociación de emulsiones de agua en aceite, en el

que la disociación es provocada mediante la adición de un alcoxilato con un peso molecular de al menos 1000 unidades, que comprende unidades epoxi y en el que grupos alcoxi están directamente unidos a un átomo de nitrógeno.

El documento WO-2008/094238 enseña polioles iniciados con amina, con una funcionalidad entre 3 y 4, que son el 50 producto a base de óxidos de alquileno C2 a C4 y ortociclohexandiamina.

El documento WO-2008/094239 enseña polioles iniciados con amina, con una funcionalidad entre 3 y 4, que son el producto a base de óxidos de alquileno C2 a C4 y aminociclohexilalquilaminas.

El documento EP-0584967 enseña imidazolidonas N-alcoxiladas que en posición terminal presentan grupos OH o NH2 libres y que son adecuadas para la producción de espumas de poliuretano.

Los disociadores dados a conocer pueden emplearse como componentes individuales o en mezclas con otros disociadores de emulsión.

Las diferentes propiedades (p. ej. contenido en asfalteno, parafina y sales, composición química de los emulsionantes naturales) y porciones de agua de diferentes petróleos crudos hacen indispensable continuar desarrollando los disociadores de petróleo ya existentes. En particular, desde un punto de vista económico y ecológico se encuentra en un primer plano, junto a la mayor efectividad pretendida, una tasa de dosificación baja y una amplia aplicabilidad del disociador de petróleo a emplear.

Por consiguiente, surgió la misión de desarrollar nuevos disociadores de petróleo que, en su efecto, fuesen equivalentes o superiores a los disociadores de petróleo ya conocidos y que pudieran emplearse en una dosificación todavía más baja.

Sorprendentemente, se encontró que diaminas cíclicas alcoxiladas, eventualmente después de la reticulación con glicidiléteres multifuncionales, muestran, ya a una dosificación muy baja, un efecto extraordinario como disociadores de petróleo.

Por lo tanto, objeto de la invención es el uso de diaminas cíclicas, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, de modo que el grado de alcoxilación medio oscila entre 1 y 200 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo, entendiéndose en este caso por grado de alcoxilación medio el número medio de unidades alcoxi que están añadidas a cada uno de los grupos reactivos, para la disociación de agua en emulsiones de aceite, en cantidades de 0, 0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión a disociar.

Otro objeto de la invención es un procedimiento para la disociación de una emulsión de agua en aceite, en el que a la emulsión se añade 0, 0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión, de al menos una diamina cíclica, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, de modo que el grado de alcoxilación medio oscila entre 1 y 200 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo, entendiéndose en este caso por grado de alcoxilación medio el número medio de unidades alcoxi que están añadidas a cada uno de los grupos reactivos.

Otro objeto de la invención son diaminas cíclicas, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, de modo que el grado de alcoxilación medio oscila entre 1 y 200 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo, entendiéndose en este caso por grado de alcoxilación medio el número medio de unidades alcoxi que están añadidas a cada uno de los grupos reactivos.

En una forma de realización preferida, el grado de alcoxilación medio asciende a 2 hasta 150 unidades de óxido de alquileno, de manera particularmente preferida a 3 hasta 100 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo. Por grupo reactivo se entienden grupos funcionales que poseen átomos de H activos y, con ello, están disponibles para la alcoxilación.

Las diaminas cíclicas empleadas de acuerdo con la invención como producto previo están disponibles, p. ej., mediante aminometilación reductiva de diolefinas cíclicas, tal como se da a conocer en el documento EP-A-1 813

595. Preferiblemente, se emplean diaminas cíclicas de la fórmula general

H2N- (CR1R2) n-Cyc- (CR3R4) m-NH2

en donde

Cyc representa una unidad mono-, di-o tri-cíclica alifática que en total contiene 4-20 átomos

R1, R2, R3 , R4 , de carbono, independientemente uno de otro, representan H o metilo,

n representa un número de 0 a 3,

m representa un número de 0 a 3.

En la forma de realización antes mencionada, Cyc puede ser un sistema de anillos sin sustituyentes, o Cyc puede portan sustituyentes hidrocarbonados con 1 a 6 átomos de carbono. Sustituyentes hidrocarbonados adecuados son, por ejemplo, metilo, etilo, propilo o butilo, así como vinilo y alilo. En este sentido, no se consideran como sustituyentes los grupos - (CR1R2) n-NH2 y - (CR3R4) m-NH2.

Cyc puede ser un sistema de anillos a base de carbono e hidrógeno, también puede comprender otros átomos como miembros del anillo. Heteroátomos adecuados son nitrógeno y oxígeno. Si Cyc contiene átomos de nitrógeno, entonces éstos están sustituidos preferiblemente de forma terciaria.

Cyc contiene preferiblemente como máximo 14 átomos de carbono.

Ejemplos de unidades cíclicas alifáticas Cyc son ciclopentano, ciclohexano, cicloheptano, ciclooctano, pirrolidina, piperidina, piperazina, decahidronaftalina (= decalina) , biciclo[2.2.1]heptano (= norbonano) , 2, 6, 6

trimetilbiciclo[3.1.1]heptano (= pipano) , biciclo[2.2.2]octano, biciclo[3.2.1]octano, biciclo[4.3.0]nonano y triciclo[5.2.1.02, 6]decano (= tetrahidrodiciclopentadieno) .

Ejemplos de diaminas constituidas a partir de ciclos... [Seguir leyendo]

1. Uso de diaminas cíclicas acoxiladas, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, y cuyo grado de alcoxilación medio oscila entre 1 y 200 unidades de óxido de alquileno por 5 grupo reactivo, y en donde la diamina cíclica corresponde a la fórmula (1)

H2N- (CR1R2) n-Cyc- (CR3R4) m-NH2 (1)

en donde 10 Cyc representa una unidad mono-, di- o tri-cíclica alifática que en total contiene 4-20 átomos de carbono, R1, R2, R3 , R4, independientemente uno de otro, representan H o metilo, n representa un número de 0 a 3, m representa un número de 0 a 3,

en cantidades de 0, 0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión a disociar, para la disociación de emulsiones de agua en aceite.

2. Uso según la reivindicación 1, en donde las diaminas cíclicas alcoxiladas están reticuladas.

3. Uso según la reivindicación 2, en donde la reticulación tiene lugar antes de la alcoxilación con glicidiléteres multifuncionales, y la relación molar de glicidiléter multifuncional a diamina cíclica es 0, 2 -0, 8.

4. Uso según la reivindicación 2 y/o 3, en donde la reticulación tiene lugar con glicidiléteres multifuncionales en el caso de una alcoxilación a modo de bloques entre los distintos bloques.

2.

5. Uso según la reivindicación 2 y/o 4, en donde la reticulación tiene lugar después de la alcoxidación con glicidiléteres multifuncionales.

6. Uso según una o varias de las reivindicaciones 3 a 5, en donde el glicidiléter multifuncional se emplea con 1 30 5% en peso, referido a la diamina alcoxilada.

7. Uso según una o varias de las reivindicaciones 2 a 6, en donde el reticulante se elige de bisfenol-A-diglicidiléter, butan-1, 4-dioldiglicidiléter, hexan-1, 6-dioldiglicidiléter, etilenglicoldiglicidiléter, ciclohexandimetanoldiglicidiléter, resorcindiglicidiléter, gliceroldiglicidiléter, gliceroltriglicidiléter, glicerolpropoxilatotriglicidiléter,

poliglicerolpoliglicidiléter, p-aminofenoltriglicidiléter, polietilenglicoldiglicidiléter, polipropilenglicoldiglicidiléter, pentaeritritatetraglicidiléter, sorbitolpoliglicidiléter, trimetilolpropantriglicidiléter, aceite de ricino-triglicidiléter, diaminobifeniltetraglicidiléter, neopentilglicoldiglicidiléter, but-2-en-1, 4-dioldiglicidiléter, perhidro-bisfenol-Adiglicidiléter.

8. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, en donde en calidad de óxidos de alquileno se emplean óxido de propileno y óxido de etileno, siendo la relación de las unidades de óxido de propileno a las unidades de óxido de etileno en la diamina cíclica alcoxilada entre 30:1 y 1:30.

9. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el grado de alcoxilación medio por grupo 45 reactivo oscila entre 3 y 100.

10. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, en donde las diaminas cíclicas alcoxiladas tienen un peso molecular de 1000 a 100.000 unidades.

11. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4 y 6 a 10, en donde las diaminas cíclicas alcoxiladas presentan un índice de agua de 10 a 26.

12. Diaminas cíclicas alcoxiladas, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, y cuyo grado de alcoxilación medio oscila entre 3 y 100 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo y 55 que presentan un peso molecular medio numérico de 1000 a 100.000 g/mol, y en donde la diamina cíclica corresponde a la fórmula (1)

H2N- (CR1R2) n-Cyc- (CR3R4) m-NH2 (1)

en donde Cyc representa una unidad mono-, di- o tri-cíclica alifática que en total contiene 4-20 átomos de carbono,

R1, R2, R3 , R4, independientemente uno de otro, representan H o metilo, n representa un número de 0 a 3, m representa un número de 0 a 3, que están reticuladas, y en donde el reticulante se elige de bisfenol-A-diglicidiléter, butan-1, 4-dioldiglicidiléter, hexan-1, 6-dioldiglicidiléter, etilenglicoldiglicidiléter, ciclohexandimetanoldiglicidiléter, resorcindiglicidiléter,

gliceroldiglicidiléter, gliceroltriglicidiléter, glicerolpropoxilatotriglicidiléter, poliglicerolpoliglicidiléter, paminofenoltriglicidiléter, polietilenglicoldiglicidiléter, polipropilenglicoldiglicidiléter, pentaeritritatetraglicidiléter, sorbitolpoliglicidiléter, trimetilolpropantriglicidiléter, aceite de ricino-triglicidiléter, diaminobifeniltetraglicidiléter, neopentilglicoldiglicidiléter, but-2-en-1, 4-dioldiglicidiléter, perhidro-bisfenol-A-diglicidiléter.

13. Procedimiento para la disociación de una emulsión de agua en aceite, en el que a la emulsión se añade 0, 0001 a 5% en peso, referido al peso de la emulsión, de al menos una diamina cíclica alcoxilada, que presenta un peso molecular medio numérico de 1000 a 100.000 g/mol, cuyos grupos reactivos están alcoxilados con al menos un óxido de alquileno C2 a C4, de modo que el grado de alcoxilación medio oscila entre 3 y 100 unidades de óxido de alquileno por grupo reactivo, y en donde la diamina cíclica corresponde a la fórmula (1)

H2N- (CR1R2) n-Cyc- (CR3R4) m-NH2 (1)

en donde Cyc representa una unidad mono-, di- o tri-cíclica alifática que en total contiene 4-20 átomos de carbono, R1, R2, R3 , R4, independientemente uno de otro, representan H o metilo, n representa un número de 0 a 3, m representa un número de 0 a 3.