Uso de copolímeros de (met)acrilato alcoxilados biodegradables en calidad de desemulsionantes de petróleo crudo.
Uso de copolímeros que se pueden obtener mediante polimerización de los monómeros (A) y (B),
en donde(A) es un monómero de la fórmula (I)
en donde
A representa un grupo alquileno C2 a C4,
B representa un grupo alquileno C2 a C4 distinto de A,
R representa hidrógeno o metilo,
m representa un número de 1 a 500,
n representa un número de 1 a 500, y
(B) es un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo hidrocarbonado alifático,
para la disociación de emulsiones de aceite/agua, en cantidades de 0,0001 a 5% en peso, referido al contenido enaceite de la emulsión a disociar.
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/001919.
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: SCHAEFER,CARSTEN, DILSKY,Stefan, COHRS,CARSTE.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D19/04 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 19/00 Desgasificación de líquidos. › por adición de sustancias químicas.
- C08F20/28 QUIMICA; METALURGIA. › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES. › C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 20/00 Homopolímeros o copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo cada uno solamente un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un radical carboxilo o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › que no contienen ciclos aromáticos en la parte alcohólica.
- C08F220/28 C08F […] › C08F 220/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente terminado por un radical carboxi o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › que no contienen ciclos aromáticos en la parte alcohólica.
- C10G33/04 C […] › C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA. › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 33/00 Deshidratación o desemulsificación de aceites de hidrocarburos (por destilación C10G 7/04). › con medios químicos.
PDF original: ES-2401310_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Uso de copolímeros de (met) acrilato alcoxilados biodegradables en calidad de desemulsionantes de petróleo crudo La presente invención se refiere al uso de copolimeros de (met) acrilato alcoxilados para la disociación de emulsiones de agua en aceite, en particular en la obtención de petróleo crudo.
El petróleo crudo resulta durante su explotación como emulsión con agua. Antes del tratamiento ulterior del petróleo crudo, estas emulsiones de petróleo crudo deben ser disociadas en la porción de aceite y en la porción de agua. Para ello se hace uso, por lo general, de los denominados desemulsionantes del petróleo crudo o del petróleo, o también denominados brevemente “disociadores del petróleo”. En el caso de los disociadores del petróleo se trata de compuestos polímeros tensioactivos que están en condiciones de provocar, en un breve espacio de tiempo, la separación necesaria de los componentes de la emulsión.
En calidad de 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. Recopilaciones las proporcionan “Something Old, Something New: A Discussion about Demulsifiers”, T.
G. Balson, págs. 226-228 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-alquilfenol 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.
En calidad de otros desemulsionantes del 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. Los disociadores divulgados pueden emplearse como componentes individuales, en mezclas con otros desemulsionantes o también como productos reticulados.
Poliésteres dendríticos (dendrímeros) alcoxilados se dan a conocer en el documento DE-A-103 29 723 en forma de desemulsionantes del petróleo biodegradables según OECD 306.
Asimismo, en el documento DE-A-103 25 198 se dan a conocer disociadores biodegradables según OECD 306. En este caso se trata de poligliceroles alcoxilados y reticulados.
Las distintas propiedades (p. ej. contenido en asfalteno, parafina y sales, composición química de los emulsionantes naturales) y las porciones de agua de diferentes petróleos crudos hacen indispensable continuar desarrollando los disociadores del petróleo crudo ya existentes. En particular, en un primer plano se encuentra una baja tasa de dosificación y una amplia aplicabilidad del disociador del petróleo a emplear junto con la eficacia mayor pretendida desde un punto de vista económico y ecológico. Además, cada vez más se requieren desemulsionantes que presenten una buena biodegradabilidad así como una escasa bioacumulación con el fin de reemplazar a los productos a base de alquilfenol que han quedado en entredicho.
Por consiguiente, resultó la misión de desarrollar nuevos craqueadores del petróleo que en su efecto fuesen equivalentes o superiores a los disociadores del petróleo a base de alquilfenol, ya conocidos, que pudieran emplearse en dosis menores y que presentaran una mejor degradabilidad ecológica.
Sorprendentemente, se comprobó que copolímeros de (met) acrilato alcoxilados muestran, ya a una dosificación muy baja, un extraordinario efecto como disociadores del petróleo. Además, muestran claramente mejores biodegradabilidades (según OECD 306) en comparación con desemulsionantes comerciales habituales.
Por lo tanto, objeto de la invención es el uso de copolímeros que se pueden obtener mediante polimerización de los monómeros (A) y (B) en donde (A) es un monómero de la fórmula (I)
en donde A representa un grupo alquileno C2 a C4, B representa un grupo alquileno C2 a C4 distinto de A, R representa hidrógeno o metilo, m representa un número de 1 a 500, n representa un número de 1 a 500, y
(B) es un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo hidrocarbonado alifático, para la disociación de emulsiones de aceite/agua, en cantidades de 0, 0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión a disociar.
En una forma de realización preferida, se utilizan copolímeros que se pueden obtener mediante polimerización de los monómeros (A) , (B) y (C) , siendo (C) un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo aromático.
La expresión de que los copolímeros puedan ser obtenidos mediante la polimerización de los monómeros (A) , (B) y, eventualmente, (C) significa que los copolímeros contienen unidades estructurales que se derivan de los monómeros (A) , (B) y eventualmente (C) , cuando estos son sometidos a una polimerización en los radicales.
El copolímero de acuerdo con la invención posee, por lo general, grupos extremos habituales que se forman por la iniciación de la polimerización en los radicales o mediante reacciones de transferencia de cadena o mediante reacciones de interrupción de la cadena, por ejemplo un protón, un grupo a base de un iniciador en los radicales o un grupo, por ejemplo, con contenido en azufre de un reactivo de transferencia de cadena.
La proporción molar de los monómeros asciende, en una forma de realización preferida, a 0, 1 hasta 99, 9% para el monómero (A) y a 0, 1 hasta 99, 9% para el monómero (B) , en particular a 1 hasta 99, 5% para el monómero (A) y a 0, 5 hasta 99% para el monómero (B) , en especial a 10 hasta 90% para el monómero (A) y a 10 hasta 90% para el monómero (B) .
La proporción molar de los monómeros asciende, en otra forma de realización preferida, a 1 hasta 80% para el monómero (A) , a 0, 1 hasta 80% para el monómero (B) y a 0, 1 hasta 80% para el monómero (C) , en particular a 10 hasta 70% para el monómero (A) , a 10 hasta 60% para el monómero (B) y a 1 hasta 60% para el monómero (C) .
En otra forma de realización preferida, los monómeros (A) y (B) se completan hasta 100% en moles.
En otra forma de realización preferida, los monómeros (A) , (B) y (C) se completan hasta 100% en moles.
Las unidades de óxido de alquileno (A-O) m y (B-O) n pueden presentarse dispuestas estadísticamente o, como en el caso de una forma de realización preferida, a modo de bloques.
En una forma de realización preferida, (A-O) m representa un bloque de unidades de óxido de propileno y (B-O) n representa un bloque de unidades de óxido de etileno, o (A-O) m representa un bloque de unidades de óxido de etileno y (B-O) n representa un bloque de unidades de óxido de propileno, ascendiendo la proporción molar de las unidades de óxido de etileno preferiblemente a 50 hasta 98%, en particular a 55 hasta 95%, de manera particularmente preferida a 60 hasta 93%, referida a la suma (100%) de las unidades de óxido de etileno y óxido de propileno, m representa preferiblemente un número de 2 a 50. n representa preferiblemente un número de 2 a 50.
El número de las unidades de óxido de alquileno (n + m) asciende preferiblemente a 2 hasta 500, en particular a 4 hasta 100, de manera particularmente preferida a 5 hasta 80.
Monómeros (B) preferidos corresponden a la fórmula (II)
en donde R1 representa hidrógeno o metilo, Y representa un radical hidrocarbonado alifático, lineal, ramificado o cíclico, con 1 a 30, preferiblemente 4 a 28, en particular 6 a 24 átomos de carbono, que puede estar saturado o insaturado y que puede contener heteroátomos elegidos de O, N y S, Wa representa oxígeno o el grupo –NH-.
A los monómeros (B) pertenecen preferiblemente ésteres (Wa = oxígeno) y amidas (Wa = -NH-) del ácido acrílico y
del ácido metacrílico, en los que Y representa los siguientes grupos: metilo, etilo, propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, t-butilo, pentilo, hexilo, 2-etilhexilo, 3, 3-dimetilbutilo, heptilo, octilo, isooctilo, nonilo, laurilo, cetilo, estearilo, behenilo, ciclohexilo, trimetilciclohexilo, t-butilciclohexilo,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Uso de copolímeros que se pueden obtener mediante polimerización de los monómeros (A) y (B) , en donde (A) es un monómero de la fórmula (I)
en donde A representa un grupo alquileno C2 a C4,
B representa un grupo alquileno C2 a C4 distinto de A, R representa hidrógeno o metilo, m representa un número de 1 a 500, n representa un número de 1 a 500, y
(B) es un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo hidrocarbonado alifático, para la disociación de emulsiones de aceite/agua, en cantidades de 0, 0001 a 5% en peso, referido al contenido en aceite de la emulsión a disociar.
2. Uso según la reivindicación 1, en donde los copolímeros se pueden obtener mediante polimerización de los 20 monómeros (A) , (B) y (C) , siendo (C) un monómero etilénicamente insaturado que contiene un grupo aromático.
3. Uso según la reivindicación 1, en donde la proporción molar de monómero (A) asciende a 0, 1 hasta 99, 9% y de monómero (B) a 0, 1 hasta 99, 9% en el copolímero.
4. Uso según la reivindicación 2, en donde la proporción molar de monómero (A) asciende a 1 hasta 80%, de monómero (B) a 0, 1 hasta 80% y de monómero (C) a 0, 1 hasta 80% en el copolímero.
5. Uso según una de las reivindicaciones 2 ó 4, en donde la proporción molar de monómero (A) asciende a 10 hasta 70%, de monómero (B) a 10 hasta 60% y de monómero (C) a 1 hasta 60% en el copolímero.
6. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, en donde las unidades de óxido de alquileno (A-O) m y (BO) n están dispuestas a modo de bloques.
7. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, en donde (A-O) m representa un bloque de unidades de óxido de propileno y (B-O) n representa un bloque de unidades de óxido de etileno, o (A-O) m representa un bloque de unidades de óxido de etileno y (B-O) n representa un bloque de unidades de óxido de propileno, y en donde la proporción molar de las unidades de óxido de etileno, referido a la suma de las unidades de óxido de etileno y de óxido de propileno, asciende a 50 hasta 98%.
8. Uso según la reivindicación 7, en donde la proporción molar de las unidades de óxido de etileno en el copolímero asciende a 55 hasta 95%, referido a la suma de las unidades de óxido de etileno y de óxido de propileno.
9. Uso según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el monómero (B) es un compuesto de la 45 fórmula (II) :
en donde R1 representa hidrógeno o metilo, Y representa un radical hidrocarbonado alifático, lineal, ramificado o cíclico, con 1 a 30 átomos de C,
preferiblemente 4 a 28, en particular 6 a 24 átomos de C, que puede estar saturado o insaturado y que puede contener heteroátomos elegidos de O, N y S,
Wa representa oxígeno o el grupo –NH-.
10. Uso según una o varias de las reivindicaciones 2 y 4 a 9, en donde el monómero (C) es un compuesto de las fórmulas (IIIa) o (IIIb) :
en donde 10 Xa representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C, que eventualmente puede contener
heteroátomos elegidos de O, N y S, Za representa H o alquilo C1 a C4, Zb representa H o alquilo C1 a C4, y Zc representa H o alquilo C1 a C4;
en donde R2 representa hidrógeno o metilo, Xb representa un radical aromático o aralifático con 3 a 30 átomos de C, que eventualmente puede contener
heteroátomos elegidos de O, N y S, Wb representa oxígeno o el grupo –NH-.
11. Uso de copolímeros según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el monómero (B) es un éster alquílico o alquilamida del ácido acrílico o metacrílico, y en donde alquilo tiene el significado de metilo, etilo, 25 propilo, butilo, isobutilo, 2-etilhexilo, 2-etoxietilo, miristilo, laurilo y estearilo.
12. Uso de copolímeros según una o varias de las reivindicaciones 2 y 4 a 11, en donde el monómero (C) es estireno, 1-vinilimidazol, (met) acrilato de bencilo, (met) acrilato de 2-fenoxietilo o (met) acrilato de fenetilo.
13. Uso de copolímeros según una o varias de las reivindicaciones 1 a 12, en donde m representa un número de 2 a 50.
14. Uso de copolímeros según una o varias de las reivindicaciones 1 a 13, en donde n representa un número de 2 a 50.
15. Uso de copolímeros según la reivindicación 10, en donde Xa o Xb representan radicales aromáticos o aralifáticos con 6 a 24 átomos de C.
16. Uso de copolímeros según una o varias de las reivindicaciones 1 a 15, en donde (n + m) asciende a 5 hasta 40 80.
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