BR112018074410B1 - Emulsões aquosas de óleo-em-água de aminas orgânicas - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a emulsão aquosa de óleo-em-água contendo: a) uma fase oleosa compreendendo pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I) R1-(NH-R2)n-NH2 (I), em que n é um número inteiro de 0 a 7, em particular, 0, 1 ou 2, R1 é um grupo hidrocarboneto acíclico linear ou ramificado apresentando de 12 a 22 átomos de carbono, R2 é C2-C4- alcanodi-ila; b) e água, em que a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total de aminas de fórmula (I) contida na fase oleosa. A invenção também se refere à utilização dessas emulsões como um inibidor de corrosão em sistemas transportadores de água.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a emulsão aquosa óleo-em- água contendo: a) uma fase oleosa compreendendo pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I) R1-(NH-R2)n-NH2 (I) em que: n é um número inteiro de 0 a 7, em particular 0, 1 ou 2. R1 é um grupo hidrocarboneto acíclico linear ou ramificado apresentando de 12 a 22 átomos de carbono; R2 é C2-C4-alcanodi-ila; b) e água; em que a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total de aminas da fórmula (I) contida na fase oleosa.
[0002] A invenção também se refere a um processo para preparação de tais emulsões e à utilização dessas emulsões para proteger sistemas transportadores de água, em particular, circuitos de água e circuitos a vapor de geradores de vapor, contra corrosão ou escama- ção.
ANTECEDENTES DA TÉCNICA
[0003] Sistemas transportadores de água, em particular, circuitos de água e circuitos a vapor de geradores de vapor, por exemplo, geradores de vapor em instalações de energia elétrica, exigem tratamento de água a fim de impedir dano de suas partes em água por meio de corrosão e escamação. Programas tradicionais apresentam três componentes, a saber, sequestrantes de oxigênio, aminas de alcalização e fosfato.
[0004] Uma abordagem mais recente de proteção de sistemas transportadores de água, em particular, circuitos de água e circuitos a vapor de geradores de vapor, baseia-se em aminas formadoras de películas. Aminas formadoras de películas são caracterizadas pelo fato de que transportam pelo menos um grupo alquila ou alquenila de cadeia longa. Aminas formadoras de películas podem ser descritas pela fórmula (I) conforme descrita acima. Entre aminas formadoras de películas de fórmula (), preferência é dada àquelas aminas que contêm uma alta proporção de compostos, em que n é 1 ou 2.
[0005] Aminas formadoras de películas formam uma película fina compacta em superfícies metálicas ou de óxido de metal, impedindo que oxigênio e CO2 entrem em contato com a superfície, impedindo, desse modo, corrosão. Além disso, aminas formadoras de películas podem dificultar processos de cristalização envolvidos na formação de escamas. Portanto, aminas formadoras de películas permitem substituição de sequestrantes de oxigênio e reduzem a quantidade necessária de inibidores de escamas, tal como, fosfato. Como aminas formadoras de películas são pelo menos parcialmente voláteis a vapor, são capazes de proteger o sistema completo a vapor de um gerador de vapor, isto é, tanto circuitos de água quanto circuitos de vapor.
[0006] Para uma revisão geral em tecnologia de formação de película, ver, por exemplo, I. Betova e outros. Film-Forming Amines in Steam/Water Cycles, Relatório de Pesquisa VTT: VTT-R-03234-14 (2014) e as referências aqui citadas, ver também, Hater e outros. Film Forming Technology in Hydrocarbon Engineering, 2015 (9).
[0007] Em forma pura aminas formadoras de películas de fórmula (I) são substâncias pastosas, as quais não podem ser dosadas com precisão. Portanto, é altamente desejável proporcionar formulações que possam ser dosadas com precisão e que não contenham substâncias, que possam deteriorar as propriedades de formação de pelí- cula da amina ou afetar a estabilidade da amina ou a emulsão. Idealmente, a formulação não deve conter nenhum ou, no máximo, 2% de ingredientes que não sejam aminas formadoras de película, uma vez que outros aditivos podem deteriorar as propriedades de formação de película das aminas e podem aumentar o risco de corrosão ou decomposição das aminas formadoras de película.
[0008] Infelizmente, é tecnicamente difícil preparar emulsões aquosas estáveis das aminas formadoras de películas de fórmula (I). A fim de estabilizar a emulsão, emulsificantes são usados para estabilizar as emulsões. Ácidos carboxílicos de cadeia curta, tal como ácido acético, são frequentemente utilizados para auxiliar a solubilização da amina formadora de película em água. Como esses ácidos diminuem o valor de pH da emulsão e da água da caldeira, especialmente, devido à sua decomposição térmica no circuito de vapor, estes tendem a aumentar o risco de corrosão. Amônia ou alquilaminas de cadeia curta podem ser adicionadas ao produto para aumentar o valor de pH e reduzir o risco de corrosão, mas estas tendem a desestabilizar a emulsão.
[0009] GB 859074 descreve emulsões aquosas de uma alquilami- na formadora de película (a), tal como octadecilamina, as quais são estabilizadas com produtos de condensação óxido de etileno de uma alquilamina (b). A razão ponderal (a):(b) situa-se na faixa de 1:1 a 20:1. Essas emulsões são pastosas e exigem fusão e diluição com água a fim de obter uma composição fácil para medir.
[00010] GB 1042166 descreve emulsões aquosas de uma alquila- mina formadora de película (a), tal como octadecilamina, as quais são estabilizadas com compostos poli-hidroxil fenólicos, tal como sulfonato de lignina, como um agente dispersante. Essas emulsões apresentam uma viscosidade reduzida e, portanto, são mais fáceis de serem diluídas com água. A razão ponderal da amina formadora de película para o composto fenólico situa-se na faixa de 1:1 a 20:1.
[00011] A utilização de aminas formadoras de películas de fórmula (I), em que n é 1 ou 2, no tratamento de sistemas transportadores de água de geradores de vapor é descrita em GB 1.095.865. As aminas são misturadas com até 2% em peso de uma amina etoxilada e emulsionada em água com agitação para obter uma emulsão ligeiramente em gel da amina. Essas emulsões, contudo, não são estáveis sob armazenagem e tendem a segregar-se muito rapidamente.
[00012] US 4.276.089 descreve composições anticorrosivas contendo uma amina formadora de película de fórmula (I) com n = 1 - 7, e pelo menos um derivado de ácido aminoalquileno fosfórico a fim de aperfeiçoar as propriedades anticorrosivas. As composições são pastas que são difíceis de dosar.
[00013] EP 698580 descreve uma composição para redução de es- camação e corrosão, a qual contém um sal de ácido policarboxílico polimérico, poliamina graxa de fórmula (I), em que R1 é um grupo alifá- tico apresentando de 12 - 18 átomos de carbono, n é um número inteiro de 1 - 6 e R2 é 1,3-propanodi-ila, um composto hidrotrópico, tal como sulfonato de canfeno a fim de solubilizar os ingredientes e uma hi- droxilamina como sequestrante de oxigênio. Lista de Citação Literatura de Patentes LPT 1: GB 859074 LPT 2: GB 1042166 LPT 3: US 4.276.089 LPT 4: EP 698580 Literatura não patenteada LNP 1: I. Betova e outros, Film-Forming Amines in Steam/ Water Cycles, VTT Research Report: VTT-R-03234-14 (2014); LNP 2: Hater e outros, Film Forming Technology in Hydro- carbon Engineering, 2015 (9).
Descrição detalhada da Invenção
[00014] É um objetivo da presente invenção proporcionar formulações aquosas estáveis sob armazenagem de aminas formadoras de películas de fórmula (I), em que a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total de aminas formadoras de películas de fórmula (I) contidas na formulação, e que não contém quantidades consideráveis de outros ingredientes orgânicos, os quais são diferentes das aminas de fórmula (I). A formulação aquosa deve apresentar uma baixa viscosidade para permitir dosagem exata e deve ser estável contra segregação por pelo menos 4 meses sob temperaturas na faixa de 5 a 40°C.
[00015] Verificou-se agora que, as emulsões aquosas de óleo-em- água como definidas no início, as quais contêm de 1 a 5% em peso, com base no peso total da emulsão, de uma fase oleosa compreendendo pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I), em que a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total de aminas de fórmula (I) contidas na emulsão, e que não contêm quantidades consideráveis de outros ingredientes orgânicos, os quais são diferentes das aminas de fórmula (I), são estáveis, se apresentam uma ou, em particular, ambas das seguintes propriedades P.1 e P.2:
[00016] P.1: O diâmetro numérico médio das partículas das gotícu- las da fase oleosa, conforme determinado por microscopia óptica de pelo menos 50 gotículas, situa-se na faixa de 1 a 11 μm;
[00017] P.2: O índice de instabilidade como definido pela razão de clarificação observada para clarificação máxima, conforme determinado por fotocentrifugação por 390 segundos sob uma aceleração gravi- tacional de 2,23 g e uma temperatura de 25°C é de, no máximo, 0,025.
[00018] Portanto, a presente invenção refere-se às emulsões de óleo-em-água, as quais contêm de 1 a 5% em peso, com base no peso total da emulsão, de uma fase oleosa compreendendo pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I) conforme definida no início, em que a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total de aminas de fórmula (I) contida na emulsão, e em que a quantidade de ingredientes orgânicos, os quais são diferentes das aminas de fórmula (I) não exceda a 2% em peso, em particular, 1% em peso, com base na quantidade total de componentes orgânicos contidos na emulsão aquosa de óleo-em-água, os quais apresentam uma ou ambas das propriedades P.1 e P.2.
[00019] A presente invenção também se refere a um processo de produção das emulsões aquosas de óleo-em-água da presente invenção conforme descritas neste relatório, o qual compreende as seguintes etapas: i) proporcionar uma mistura de uma amina orgânica de fórmula (I) e água, em que a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total da amina orgânica de fórmula (I), de uma amina orgânica de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2, em que a razão ponderal da amina orgânica de fórmula (I) e água situa-se na faixa de 1:99 a 5:95, e ii) homogeneizar a mistura utilizando um homogenei- zador rotor-estator ou utilizando um homogeneizador de alta pressão.
[00020] A invenção também se refere às emulsões aquosas de óleo-em-água da presente invenção conforme descritas neste relatório, as quais são obteníveis pelo processo conforme descrito neste relatório.
[00021] As emulsões aquosas de óleo-em-água da invenção são estáveis contra segregação por pelo menos 4 meses sob temperaturas na faixa de 5 a 40oC. Em particular, as emulsões não mostram separa- ção de fase visível tal como formação de névoas ou manchas após um período de armazenagem de 4 meses sob temperaturas na faixa de 5 a 40oC. Além disso, as emulsões apresentam uma baixa viscosidade dinâmica, por exemplo, de menos 300 mPas a 20oC, em particular, menos de 200 mPas a 20oC, conforme determinada pelo método de Brookfield por analogia a DIN EN ISO 2555:2000-01 (fuso 2 e 100 rpm) e, portanto, permite uma dosagem exata da amina formadora de película. Devido à alta quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 e devido à baixa quantidade de material orgânico, o qual é diferente das aminas de fórmula (I), as emulsões aquosas de óleo- em-água da invenção proporcionam boa inibição de corrosão. Além disso, quando se utiliza a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção em sistemas transportadores de água, em particular, em circuitos de água de geradores de vapor ou circuitos a vapor de geradores de vapor, o risco de formação de produtos de decomposição ácida é baixo.
[00022] Portanto, a presente invenção também se refere à utilização da emulsão aquosa de óleo-em-água da presente invenção como um inibidor de corrosão em sistemas transportadores de água, em particular, em circuitos de água de geradores de vapor ou em circuitos a vapor de geradores de vapor.
[00023] As emulsões aquosas de óleo-em-água da presente invenção são caracterizadas por sua composição química, isto é; - as emulsões contêm uma certa quantidade de aminas de fórmula (I) e água, - a quantidade de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2 é de pelo menos 90% em peso, em particular, pelo menos 95% em peso, com base na quantidade total de aminas de fórmula (I) contida na emulsão, - a emulsão não contém quantidades consideráveis de ma- téria orgânica, a qual é diferente das aminas de fórmula (I), isto é, a quantidade de matéria orgânica, a qual é diferente das aminas de fórmula (I), não exceda a 2% em peso, em particular, 1% em peso, especialmente, 0,5% em peso, com base na quantidade total de matéria orgânica contida na emulsão.
[00024] As emulsões aquosas de óleo-em-água da presente invenção são caracterizadas por suas propriedades físico-químicas, a saber; - o fato de que as aminas de fórmula (I) formam uma fase oleosa, a qual é emulsionada como gotículas em água, a última formando a fase coerente do óleo em emulsão de água, - e uma ou ambas das propriedades P.1 e P.2.
[00025] A propriedade P.1 é o diâmetro numérico médio de partículas das gotículas da fase oleosa, o qual é determinado por microscopia óptica de pelo menos 50 gotículas aleatoriamente selecionadas de uma sonda da emulsão aquosa de óleo-em-água. Em relação a isto, o diâmetro individual de partículas de pelo menos 50 gotículas aleatoriamente selecionadas da sonda pode ser determinado e o diâmetro numérico médio pode ser calculado a partir dos valores individuais.
[00026] Pode também ser possível estimar a propriedade P.1 em um meio mais simples colocando uma gota de 10 microlitros em uma lâmina de vidro do microscópio a 20oC, espalhando a gota completamente com uma película cobrindo-a com um vidro de cobertura do microscópio de um tamanho de 18 x 18 mm e em relação à luz superior sob uma ampliação de 100, de modo que a área completa de imagem seja de 0,19 mm2 e contando as gotas que apresentam um diâmetro na faixa de 1 a 11 μm. Se a área completa de imagem exibe pelo menos 50, em particular, pelo menos 70 ou pelo menos 100 gotículas apresentando um diâmetro entre 1 e 11 μm, o diâmetro numérico médio das partículas será na mesma faixa.
[00027] A propriedade P.2 é assim chamada índice de instabilidade. Esse índice é razão da mudança de clarificação ΔTi em um dado tempo de separação t e uma aceleração gravitacional definida dividida pela clarificação máxima possível ΔTmax. sob a aceleração gravitacional definida. A clarificação quantifica o aumento na transmissão óptica (e, desse modo, a diminuição na concentração de partículas) devido à separação de fases por sedimentação forçada ou cremosidade/flotação causada pela aceleração gravitacional/centrífuga definida.
[00028] O índice de instabilidade é um número sem dimensão entre 0 e 1. "Zero" significa que não há mudanças de concentração das partículas (muito estável) e "1" significa que a dispersão apresenta fase completamente separada (muito instável). O índice de instabilidade pode ser determinado pelo método de fotocentrifugação descrito por T. Detloff, T. Sobisch, D. Lerche em "Dispersion Letters Technical", T4 (2013), pp. 1-4 (Atualização 2014).
[00029] O índice de instabilidade, como descrito neste relatório, refere-se às medições pelo método de T. Detloff e outros (loc. cit.) sob uma aceleração gravitacional de 2,23 g e uma temperatura de 25°C após um tempo de separação t de 390 segundos. O comprimento de ondas para determinar a transmissão óptica foi de 470 nm. Detalhes adicionais são fornecidos na parte experimental. De acordo com a invenção, o índice de instabilidade das emulsões aquosas de óleo-em- água é de, no máximo, 0,025.
[00030] A emulsão aquosa de óleo-em-água contém de 1 a 5% em peso, em particular de 1,5 a 3% em peso da fase oleosa, a qual compreende pelo menos uma amina de fórmula (I). Como a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção não contém quantidades significativas de compostos orgânicos, os quais são diferentes da amina de fórmula (I), a fase oleosa consiste essencialmente na amina orgânica da fórmula (I). Em outras palavras, a quantidade de amina orgânica de fórmula (I) é de pelo menos 98% em peso, em particular, de pelo menos 99% em peso, especialmente, pelo menos 99,5% em peso, com base no peso total de matéria orgânica contida na emulsão.
[00031] Em particular, a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção não contém mais de 0,02% em peso, em particular, não mais de 0,01% em peso, com base no peso total da emulsão, de ácidos carboxílicos, tais como ácido fórmico, ácido acético ou ácido propiôni- co. Em particular, a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção não contém mais de 0,02% em peso, em particular, não mais de 0,01% em peso, com base no peso total da emulsão, de tensoativos convencionais, tais como, álcoois graxos alcoxilados, aminas graxas alcoxiladas ou ésteres de ácidos graxos alcoxilados. Em particular, a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção não contém mais de 0,05% em peso, em particular, não mais de 0,03% em peso, com base no peso total da emulsão, de amônia.
[00032] Em particular, a emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção não contém mais de 0,1% em peso, em particular, não mais de 0,05% em peso, especialmente, não mais de 0,02% em peso ou 0,01% em peso, com base no peso total da emulsão, de impurezas inorgânicas, tais como sais.
[00033] De acordo com a invenção, a quantidade relativa da amina de fórmula (I), em que n é 1 ou 2, para a quantidade total da amina de fórmula (I) contida na emulsão da invenção, é de pelo menos 90% em peso, em particular, de pelo menos 95% em peso, isto é, a quantidade relativa de amina de fórmula (I), em que n é 0 e de, no máximo, 10% em peso, em particular, no máximo, 5% em peso, com base na quantidade total da amina de fórmula (I) contida na emulsão da invenção. Consequentemente, a concentração de aminas de fórmula (I), em que n é 0 é de pelo menos 0,5% em peso, em particular, menos 0,3% em peso ou menos 0,2% em peso, com base no peso total da emulsão aquosa da presente invenção.
[00034] Na emulsão da invenção, a amina de fórmula (I), em que n é 1 ou 2, preferencialmente, contribui com pelo menos 90% em peso, em particular, com pelo menos 95% em peso, para a quantidade total de carbono orgânico contido na emulsão.
[00035] No contexto de fórmula (I), R1 é preferencialmente um grupo hidrocarboneto linear, isto é, de cadeia linear, apresentando de 12 a 22 átomos de carbono, em particular, um grupo hidrocarboneto linear saturado apresentando de 12 a 22 átomos de carbono ou um grupo hidrocarboneto linear insaturado apresentando de 12 a 22 átomos de carbono e 1, 2, 3 ou 4 ligações duplas C=C, em particular, 1 ou 2 ligações duplas C=C. Preferencialmente, R1 apresenta de 16 a 20 átomos de carbono. Em particular, R1 é um grupo hidrocarboneto de cadeia linear apresentando 16 a 20 átomos de carbono, especialmente, um grupo hidrocarboneto de cadeia linear saturado apresentando 16 a 20 átomos de carbono ou um grupo hidrocarboneto insaturado de cadeia linear apresentando 16 a 20 átomos de carbono e 1 ou 2 ligações duplas C=C. Especialmente, R1 é um grupo hidrocarboneto de cadeia linear apresentando 18 átomos de carbono, especialmente, um grupo hidrocarboneto linear saturado apresentando 18 átomos de carbono ou um grupo hidrocarboneto de cadeia linear insaturado apresentando 18 átomos de carbono e 1 ligação dupla C=C.
[00036] Exemplos de grupos R1 incluem, mas não se limitam aos mesmos, lauril(n-dodecila), miristil(n-tetradecila), cetil(n-hexadecila), margaril(n-heptadecila), estearil(n-octadecila), araquidil(n-eicosanila), beenil(n-docosenila), palmitoleil(9-hexadecen-1-ila), oleil(9-hexadecen- 1-ila), 11-octadecen-1-ila, 9,12-octadecadien-1-ila e 9,12,15-octadeca- trien-1-ila e misturas dos mesmos, tais como seboalquila (mistura de alquila linear que consiste principalmente em C16/C18 alquila linear), e cocoalquila (mistura de alquila linear, que consiste principalmente em C12-C18- alquila).
[00037] No contexto de fórmula (I), C2-C4-alcanodi-ila entende-se incluir um grupo hidrocarboneto saturado bivalente apresentando 2, 3 ou 4 átomos de carbono, o qual pode ser linear ou ramificado e que é preferencialmente linear. Portanto, R2 é etanodi-ila, propanodi-ila ou butanodi-ila, R2 é, em particular, 1,2-etanodi-ila ou 1,3-propanodi-ila, e especialmente, 1,3-propanodi-ila.
[00038] No contexto de fórmula (I), n é preferencialmente 1.
[00039] É visível àquele versado no estado da técnica que a fase oleosa pode conter uma única amina de fórmula (I) ou uma mistura de diferentes aminas de fórmula (I), a qual difere em pelo menos uma das seguintes características: - o tipo de grupo R1; - o tipo de grupo R2; - o número n.
[00040] Em particular, tais misturas podem conter uma pequena quantidade de aminas de fórmula (I), em que n é 0. Entretanto, é também possível que tais misturas contenham duas ou mais diferentes aminas de fórmula (I), as quais diferem em seu grupo R1, por exemplo, no número de átomos de carbono e/ou no grau de insaturação.
[00041] Preferencialmente, pelo menos 70% em peso, em particular, pelo menos 80% em peso e especialmente, pelo menos 90% em peso da amina de fórmula (I) transportam um grupo R1 hidrocarboneto de cadeia linear apresentando 16 - 20 átomos de carbono, o grupo sendo um grupo hidrocarboneto de cadeia linear saturado, ou um grupo hidrocarboneto de cadeia linear insaturado apresentando 1 ou 2 ligações duplas C=C.
[00042] Especialmente, pelo menos 70% em peso, em particular, pelo menos 80% em peso, e especialmente, pelo menos 90% em peso da amina de fórmula (I) transportam um grupo R1 hidrocarboneto de cadeia linear apresentando 18 átomos de carbono, o grupo sendo um grupo hidrocarboneto de cadeia linear saturado ou um grupo hidrocar- boneto de cadeia linear insaturado apresentando 1 ligação dupla C=C.
[00043] Em particular, a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% em peso, especialmente, pelo menos 95% em peso, com base na quantidade total da amina orgânica de fórmula (I) contida na emulsão, de pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I), em que n é 1.
[00044] Em um grupo muito especial de modalidades da invenção, a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% em peso, especialmente, pelo menos 95% em peso, com base na quantidade total da amina orgânica de fórmula (I) contida na emulsão, de pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I), em que n é 1, R2 é 1,3- propanodi-ila e em que R1 é um grupo hidrocarboneto apresentando 18 átomos de carbono, o grupo sendo um grupo hidrocarboneto saturado ou um grupo hidrocarboneto insaturado apresentando 1 ligação dupla C=C.
[00045] Exemplos de aminas particulares de fórmula (I), que apresentam um teor de pelo menos 90% em peso de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 e 2 são N-oleil-1,3-diaminoetano, N-sebo-1,3-diamino- propano, 1-cocoalquil-1,3-diaminopropano, estearil-1,3-diamino-pro- pano, seboalquil-1,3-diaminopropano, N-[3-(cocoalquilamino)propil] propano-1,3-diamina (= cocoalquildipropilenotriamina), N-[3-(seboal- quilamino)propil]propano-1,3-diamina (= seboalquilpropilenotriamina), N-[3-[3-(cocoalquilamino)propilamino]propil]-propano-1,3-diamina (= cocoalquiltripropilenotetramina) e N-[3-[3-(seboalquilamino)-propila- mino] propil]propano-1,3-diamina (= seboalquiltripropilenotetramina). Aminas adequadas de fórmula (I), que contêm pelo menos 90% em peso de aminas de fórmula (I) com n sendo 1 e 2 são comercialmente disponíveis, por exemplo, as marcas Duomeen (marca registrada) de AkzoNobel, tal como Duomeen (marca registrada) T, Duomeen (marca registrada) O e Duomeen (marca registrada) C, as marcas Triameen (marca registrada) de AkzoNobel, tal como Triameen (marca registrada) T e Triameen (marca registrada) C, as marcas Tetrameen (marca registrada) de AkzoNobel, tal como Tetrameen (marca registrada) T, as marcas Dinoram (marca registrada) de Archem, tal como Dinoram (marca registrada) O, e Inipol ( marca registrada) DS.
[00046] As emulsões da invenção são preparadas por meio de ho-mogeneização de uma mistura dos constituintes da fase oleosa, isto é, essencialmente, a amina de fórmula (I), e água por meio de utilização de um homogeneizador roto-estator ou utilizando um homogeneizador de alta pressão.
[00047] Mistura e homogeneização da mistura resultante podem ser realizadas sucessivamente ou em conjunto. Em outras palavras, a mistura da fase oleosa e água pode ser preparada em uma primeira etapa seguido por uma etapa de homogeneização da mistura em uma segunda etapa subsequente. É também possível realizar a mistura dos constituintes da fase oleosa com água e a homogeneização juntamente em uma única etapa, isto é, mistura e homogeneização são realizadas ao mesmo tempo.
[00048] Por exemplo, uma mistura da fase oleosa e água pode ser preparada adicionando os constituintes da fase oleosa a água com agitação para obter uma pré-emulsão sendo então homogeneizada. Neste caso, a mistura é normalmente realizada em um recipiente de mistura com tanque agitado, apresentando um tubo de descarga, o qual é conectado ao homogeneizador, onde a pré-emulsão é homogeneizada para se obter a emulsão da invenção. Em uma modalidade especial, a emulsão descarregada do homogeneizador é alimentada de novo ao recipiente de mistura a fim de permitir realização de diversas passagens da pré-emulsão através do homogeneizador até que a emulsão apresente as propriedades desejadas P.1 e P.2. Em seguida, a emulsão é descarregada do recipiente de mistura e acondicionada. Pode também ser suficiente realizar uma única passagem da pré- emulsão através do homogeneizador. Neste caso, a emulsão descarregada é diretamente submetida a acondicionamento.
[00049] Tipicamente, a mistura da fase oleosa e água é efetuada sob temperaturas na faixa de 5 a 80oC, especialmente, na faixa de 10 a 50oC. Tipicamente, a homogeneização é efetuada sob temperaturas na faixa de 5 a 80oC, especialmente, na faixa de 10 a 50oC.
[00050] A quantidade relativa de fase oleosa e água é escolhida de tal modo que resulte a concentração desejada da fase oleosa na emulsão. Em outras palavras, as quantidades relativas de fase oleosa e água em uma base em peso situa-se na faixa de 1:99 a 5:95, em particular, na faixa de 1,5:98,5 a 3:97.
[00051] Preferencialmente, a água, que é utilizada para preparação da emulsão, não contém quantidades consideráveis de componentes orgânicos. Em particular, a água não contém mais de 0,1% em peso, em particular, menos de 0,05% em peso de material orgânico.
[00052] Em particular, água desionizada é utilizada para preparação da emulsão. Especialmente, água é utilizada, a qual apresenta uma condutividade de, no máximo, 30 μS/cm a 20oC conforme determinado, por exemplo, por ASTM D1193 - 06 (2011) ou ASTM D1125 - 14.
[00053] De acordo com uma primeira modalidade do processo da invenção, homogeneização é realizada por meio de um homogeneiza- dor rotor-estator. Homogeneizadores do tipo rotor-estator são conhecidos no estado da técnica e, em princípio, compreendem todos os tipos de misturador dinâmico em que um rotor rotativamente simétrico interage com um estator para formar uma ou mais regiões de operação que têm essencialmente a forma de uma abertura anular. Dentro das referidas regiões de operação, o material que deve ser homogeneiza- do é submetido a severas tensões de cisalhamento, e freqüentemente prevalecem altos níveis de turbulência nesses espaços anulares, e também promovem o processo de homogeneização. Exemplos de homogeneizadores que apresentam um elemento rotor-estator incluem dispersores de anéis dentados, moinhos de abertura anular e moinhos coloidais. Preferência é dada aos dispersores de anéis dentados.
[00054] O homogeneizador rotor-estator é geralmente operado sob uma taxa rotacional relativamente alta, geralmente, de 2.000 a 20.000 rpm para atingir altas velocidades periféricas e, desse modo, uma alta taxa de cisalhamento, submetendo, desse modo, a mistura da fase oleosa e água a severas tensões de cisalhamento, o que leva à comi- nuição eficaz da fase oleosa e, assim, a emulsificação muito eficaz da fase oleosa na fase aquosa da emulsão. Frequentemente, o elemento rotor-estator é operado em velocidades periféricas na faixa de 5 a 40 m/s, em particular, na faixa de 10 a 30 m/s.
[00055] É dada preferência a esses homogeneizadores rotor- estator, em que os elementos rotor-estator apresentam meios de gerar forças de cavitação. Meios desse tipo podem ser elevações dispostas no lado do rotor e/ou no lado do estator, em que essas sobressaem na região de operação do elemento e que apresentam pelo menos uma área onde o normal apresenta uma fração tangencial, sendo exemplos pinos, dentes ou facas ou anéis coaxiais com ranhuras dispostas radialmente. O elemento rotor-estator apresenta, de preferência, no lado do rotor, pelo menos um anel dentado disposto a fim de ser rotativamente simétrico, e/ou pelo menos um anel que apresenta ranhuras radiais (aberturas do dente) dispostos de modo a ser rotativamente simétrico. Aparelhos desse tipo são também denominados dispersores de anéis dentados ou máquinas de dispersão de anéis dentados. Em particular, o homogeneizador rotor-estator apresenta, no lado do rotor e também no lado do estator, pelo menos um anel dentado disposto de modo a ser rotativamente simétrico, e/ou pelo menos um anel com ranhuras radiais (aberturas do dente), em que os anéis (dentados) no lado do rotor e no lado do estator são dispostos coaxialmente e sofrem um mútuo entrosamento para formar uma abertura anular.
[00056] Em particular, o misturador rotor-estator é uma máquina de dispersão de anéis dentados que apresenta um estator cônico com um recesso tronco-cônico concêntrico, e que apresenta um rotor cônico também concêntrico, em que o rotor se sobressai na câmara de operação tronco-cônica do estator de tal modo para formar uma câmara de operação anular, na qual os dentes se sobressaem no lado do rotor e do estator, e esses são dispostos respectivamente na forma de um ou mais, por exemplo 2, 3 ou 4 anéis dentados coaxiais no lado do rotor e de um ou mais, por exemplo, 1, 2, 3 ou 4 anéis dentados coaxiais no lado do estator, de tal modo que os anéis dentados passem por um mútuo entrosamento descentrado (offset intermeshing).
[00057] Aparelhos desse tipo são conhecidos daquele versado no estado da técnica por meio de exemplo de DE 10024813 A1 e US 2002/076639, e são fornecidos por meio de exemplo por Cavitron vom Hagen & Funke GmbH Verfahrenstechnik, Sprockhovel, Alemanha, por Wilhelm Siefer GmbH & Co., KG, Velbert, Alemanha; ou por Ytron Process Technology GmbH & Co. KG, Bad Endorf Germany.
[00058] Rotor e estator circunvizinhos geralmente há um alojamento, que apresenta entradas para a mistura aquosa da fase oleosa e água, e saídas para a emulsão. Pode também ser possível proporcionar a fase oleosa e água através de entradas separadas e realizar a mistura e homogeneização juntamente. Por exemplo, uma mistura da fase oleosa e água, que contém a quantidade desejada de fase oleosa, é introduzida no homogeneizador rotor-estator. Entretanto, também é possível utilizar uma quantidade maior de água e, em seguida, concentrar a emulsão resultante. É igualmente possível começar por produzir uma emulsão mais concentrada e diluir a emulsão com água adicional.
[00059] As propriedades desejadas P.1 e P.2 podem ser controladas por variação das condições de homogeneização, no caso do ho- mogeneizador rotor-estator por variação da velocidade periférica, a geometria do arranjo rotor-estator, a concentração da fase óleo em água e pela temperatura de emulsificação. Os parâmetros da homogeneização do rotor-estator, que são necessários para se obter as propriedades desejadas P.1 e P.2 da emulsão, podem ser determinados por rotina.
[00060] De acordo com uma segunda modalidade do processo da invenção, homogeneização é realizada por meio de um homogeneiza- dor de alta pressão. Neste caso, a água e a fase oleosa pode primeiro ser misturada e, em seguida, homogeneizada uma com a outra. É também possível realizar a mistura da água e a fase oleosa e a homogeneização simultaneamente, mediante, por exemplo, alimentação da água e fase oleosa simultaneamente, para um homogeneizador de alta pressão.
[00061] Tal homogeneizador de alta pressão compreende geralmente pelo menos um bico de homogeneização através do qual a mistura que deve ser homogeneizada é forçada sob pressão (pressão emulsionante). O homogeneizador de alta pressão preferivelmente apresenta pelo menos um dispositivo de homogeneização/bico de homogeneização selecionado do grupo de bico plano, placa perfurada, placa com ranhuras, bico de deslocamento e dispersor de contrajato, especialmente, do grupo de placa perfurada, placa com ranhuras e bico de deslocamento. Em uma modalidade particular, utiliza-se pelo menos um bico de dois jatos na etapa de homogeneização. Um bico de dois jatos compreende especialmente uma placa com dois orifícios montados em um ângulo particular α em relação à superfície da placa. O líquido passa através do bico e é dividido em dois jatos de líquido que se encontram atrás das saídas do furo. Mais particularmente, utiliza-se um bico de dois jatos apresentando um diâmetro (diâmetro do orifício) d na faixa de 50 a 700 μm, preferencialmente, de 50 a 100 μm, e um ângulo α na faixa de 10o a 60o, preferivelmente, de 20o a 30°. Se a homogeneização é efetuada por meio de um homogeneizador de alta pressão, a pressão emulsionante é geralmente de 1 MPa a 400 MPa (10 a 4.000 bar), em particular, de 4 MPa a 200 MPa (40 a 2.000 bar), especialmente, na faixa de 6 MPa a 100 MPa (60 a 1.000 bar). A pressão emulsionante refere-se à queda de pressão sobre o bico de homogeneização.
[00062] As propriedades desejadas P.1 e P.2 podem ser controladas por variação das condições de homogeneização, no caso do ho- mogeneizador de alta pressão por variação da pressão de emulsifica- ção, a geometria do bico ou bicos, a concentração da fase oleosa em água e pela temperatura de emulsificação. Os parâmetros da homogeneização de alta pressão, necessários para se obter as propriedades desejadas P.1 e P.2 das emulsões, podem ser determinados por rotina.
[00063] Para as razões dadas acima, as emulsões aquosas óleo- em-água da presente invenção são particularmente úteis para redução ou inibição de corrosão em sistemas transportadores de água, em particular, em circuitos de água e circuitos a vapor de geradores de vapor.
[00064] Para isso, uma quantidade inibidora de corrosão de uma emulsão aquosa de óleo-em-água da invenção é adicionada ao sistema transportador de água, isto é, à água contida nos circuitos dos sistemas transportadores de água. Para se obter inibição de corrosão, a emulsão da invenção é usualmente dosada em tal quantidade que a concentração da amina de fórmula (I) na água contida nos sistemas transportadores de água situa-se na faixa de 0,05 a 10 ppm, em uma base em peso. Se a emulsão da invenção for utilizada em um gerador de vapor, obtém-se uma quantidade inibidora de corrosão, se a concentração da amina de fórmula (I) no condensado a vapor situa-se na faixa de 0,05 a 10 ppm, em uma base em peso. Frequentemente, a concentração da amina de fórmula (I) pode ser monitorada e a taxa de dosagem é adaptada para manter a concentração desejada da amina de fórmula (I) na faixa acima. É evidente para aquele versado no estado da técnica que tanto alimentação quanto monitoração da concentração podem ser feitas automaticamente.
[00065] Para se obter inibição de corrosão em sistemas transportadores de água, a emulsão pode ser usada de uma maneira como descrita nas referências citadas na parte introdutória. Para revisão, ver em particular, Betova e outros. Film-Forming Amines in Steam/Water Cycles, Relatório de Pesquisa VTT: VTT-R-03234-14 (2014) e as referências citadas nestas; ver também, Hater e outros. Film Forming Technology in Hydrocarbon Engineering, 2015 (9).
[00066] Por exemplo, se a emulsão da invenção é usada em um gerador de vapor, a emulsão pode ser alimentada diretamente para a caldeira (boiler), para o condensado e/ou para a água alimentada na caldeira, o último sendo particularmente preferido.
[00067] A invenção é agora descrita em detalhes pelos seguintes exemplos.
Exemplos
[00068] A: Analíticos:
[00069] 1) Medições microscópicas para determinação do tamanho de partículas: as medições foram realizadas utilizando um microscópio óptico convencional sob luz superior em uma ampliação de 100.
[00070] Espécimes da emulsão foram colocados com um estropo (sling) a 20°C em uma lâmina de vidro do microscópio. O sling incluiu um volume de 10 μl. A gotícula foi coberta com um vidro de cobertura do microscópio de um tamanho de 18 x 18 mm. Isso significa que a área total da amostra foi de 324 mm2. A partir desta área foi analisada a seção de 0,19 mm2. Os diâmetros médios das gotículas visíveis na emulsão foram estimados visualmente, e contou-se o número de partículas de uma faixa de tamanhos selecionada (1 - 11 μm).
[00071] 2) Índice de instabilidade em experimentos de fotocentrífu- ga:
[00072] Utilizou-se o seguinte equipamento:
[00073] Equipamento de hoto-centrifugação comercial LUMiSizer® (fornecedor: LUM Gesellschaft fur Labor-, Umweltdiagnostik & Medizin- technik, m. b. H., Justus-von-Liebig-Strasse 3, 12489 Berlim, Alemanha).
[00074] Calculou-se o índice de instabilidade com o programa SEPView®.
[00075] Transferiu-se 1,6 ml de cada amostra com uma pipeta de transferência (volume de 1-5 ml) para um frasco refratário (cuvette) de policarbonato com uma área de base de 10 x 8 mm. O comprimento do percurso óptico foi de 10 mm. O LUMiSizer® foi ajustado com a temperatura desejada. Resultados a 25°C são registrados abaixo. (Os resultados de amostras a 5°C e a 40°C mostraram a m esma tendência). Em seguida, cada frasco refratário (cuvette) foi ajustado na centrífuga. Todas as amostras foram medidas a 4.000 rpm correspondendo a uma aceleração gravitacional de 2,23 g com relação à sua transmissão de luz em comprimento de ondas de 470 nm. O fator da luz foi de 1. Nos primeiros 50 segundos, foram realizadas 10 medições. Nos próximos 50 minutos, foram realizadas 300 medições (todas a 10 segundos).
[00076] A partir desses dados assim obtidos, calculou-se o índice de instabilidade utilizando o programa SEPView®. A faixa de medição foi adaptada (por exemplo: amostras a 25oC; 119,9 - 129,5 mm ao longo do frasco refratário (cuvette); medida a partir da posição do menisco do líquido no frasco refratário (cuvette). O índice de instabilidade foi calculado por um tempo de centrifugação de 390 segundos.
[00077] 3) Viscosidade
[00078] Determinou-se a viscosidade de acordo com o método de Brookfield (DIN EN ISO 2555:2000-01) a 20oC por meio de um Visco- símetro de Brookfield Modelo RV, número de série 99422 usando fuso tipo 2 a 100 rpm.
B: Procedimentos de Preparação
[00079] Nos experimentos seguintes Duomeen® O (Akzo Nobel) que é N-oleil-1,3-propileno diamina a 100% foi utilizada (Fórmula (I) com n = 1, R1 = 1-oleíla e R3 = 1,3-propanodi-ila).
[00080] Utilizou-se água desionizada apresentando uma condutivi- dade <20 μS/cm.
[00081] Na preparação das emulsões da invenção Ultraturrax (marca registrada) T 25 com barra de dispersão S25 18G (diâmetro do estator de 18 mm; lacuna de cisalhamento 0,25 mm; diâmetro do rotor de 12,7 mm) foi utilizado como um homogeneizador rotor-estator.
[00082] 1) Procedimento geral para a preparação da emulsão de acordo com a invenção:
[00083] Água desionizada é preenchida em um béquer de vidro de 900 ml. A barra de dispersão do homogeneizador rotor-estator é imersa na água e ligado. O homogeneizador foi operado em 24.000 rpm, o qual corresponde a uma velocidade periférica do rotor de 15,9 m/segundos. Em seguida, uma quantidade definida da amina de fórmula geral (I) é adicionada uma vez com uma pipeta. Após 30 segundos, o homogeneizador é desligado. A emulsão obtida é transferida para um frasco de 100 ml de borossilicato. Espuma não é transferida completamente.
[00084] Emulsões preparadas por esse procedimento foram estáveis em longo prazo, o que significa que estas foram ainda estáveis e não mostraram notavelmente separação de fases ou formação de manchas após um tempo de armazenagem de quatro semanas a 20oC. As emulsões também mostraram estabilidade em longo prazo a 5oC e a 40oC. A viscosidade das emulsões assim obtidas a 20oC foi inferior a 150 mPas.
[00085] 2) Procedimento geral para a preparação da emulsão de acordo com o estado da técnica:
[00086] A quantidade desejada de alquil ou alquileno diamina ou triamina com a fórmula geral (I) é misturada com água desionizada em um béquer de vidro de 100 ml com uma barra de agitação magnética (6 x 20 mm) em um agitador magnético sob temperatura ambiente. O tempo de mistura pode variar entre 1 minuto a 1 hora e a velocidade de agitação foi de 1.200 rpm.
[00087] Emulsões preparadas por esse procedimento não foram estáveis e segregadas dentro de 48 horas.
C: Resultados:
[00088] Exemplo 1 e Exemplo Comparativo 1: Concentração de N- oleil-1,3-propileno diamina = 1% em peso.
[00089] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo mostrou 177 partículas com um diâmetro médio entre 1 e 11 μm. A emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo mostrou apenas 2 dessas partículas.
[00090] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo apresentou um índice de instabilidade de 0,021, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo apresentou um índice de instabilidade de 0,036.
[00091] Exemplo 2 e Exemplo Comparativo 2: Concentração de N- oleil-1,3-propileno diamina = 2% em peso.
[00092] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo mostrou 192 partículas com um diâmetro médio entre 1 e 11 μm, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo mostrou apenas 10 dessas partículas.
[00093] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo apresentou um índice de instabilidade de 0,017, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo apresentou um índice de instabilidade de 0,066.
[00094] Exemplo 3 e Exemplo Comparativo 3: Concentração de N- oleil-1,3-propileno diamina = 3% em peso.
[00095] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo mostrou 162 partículas com um diâmetro médio entre 1 e 11 μm, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo mostrou apenas 18 dessas partículas.
[00096] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo apresentou um índice de instabilidade de 0,018, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo apresentou um índice de instabilidade de 0,365.
[00097] Exemplo 4 e Exemplo Comparativo 4: Concentração de N- oleil-1,3-propileno diamina = 4% em peso.
[00098] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo mostrou 78 partículas com um diâmetro médio entre 1 e 11 μm, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo mostrou apenas 3 dessas partículas.
[00099] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo apresentou um índice de instabilidade de 0,002, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo apresentou um índice de instabilidade de 0,171.
[000100] Exemplo 5 e Exemplo Comparativo 5: Concentração de N- oleil-1,3-propileno diamina = 5% em peso.
[000101] A emulsão obtida de acordo com o procedimento inventivo apresentou um índice de instabilidade abaixo de 0,001, enquanto a emulsão obtida de acordo com o procedimento comparativo apresentou um índice de instabilidade de 0,268.
[000102] O presente pedido baseia-se no Pedido de Patente Europeu 16175712.5 depositado em 22 de junho de 2016, o qual é incorporado neste relatório como referência em sua totalidade.

Claims (15)

1. Emulsão aquosa de óleo-em-água, caracterizada pelo fato de que contém: a) 1 a 5% em peso, com base no peso total da emulsão, de uma fase oleosa compreendendo pelo menos uma amina orgânica de fórmula (I) R1-(NH-R2)n-NH2 (I) em que n é 0, 1 ou 2 R1 é um grupo hidrocarboneto acíclico linear ou ramificado apresentando de 12 a 22 átomos de carbono; R2 é C2-C4-alcanodi-ila; b) e água, em que a emulsão aquosa de óleo-em-água não contém mais de 2% em peso de ingredientes orgânicos, os quais são diferentes das aminas de fórmula (I), com base na quantidade total de componentes orgânicos contidos na emulsão aquosa de óleo-em-água, e em que a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total da amina orgânica de fórmula (I) contida na emulsão aquosa de óleo-em-água, de uma amina orgânica de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2; em que a emulsão aquosa apresenta pelo menos uma das seguintes propriedades: P.1: o diâmetro numérico médio de partículas das gotículas da fase oleosa, conforme determinado por microscopia óptica de pelo menos 50 gotículas situa-se na faixa de 1 a 11 μm; P.2: o índice de instabilidade conforme definido pela razão de clarificação observada para clarificação máxima, conforme determinado por meio de centrifugação por 390 segundos sob uma aceleração gravitacional de 2,23 g e uma temperatura de 25oC é de, no máximo, 0,025.
2. Emulsão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que R1 na fórmula (I) apresenta 16 a 20 átomos de carbono.
3. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que R1 na fórmula (I) é um grupo hidrocarboneto de cadeia linear saturado ou um grupo hidro- carboneto de cadeia linear insaturado apresentando 1, 2 ou 3 ligações duplas C=C.
4. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que pelo menos 70% em peso da amina de fórmula (I) transporta um grupo hidrocarboneto R1 apresentando 18 átomos de carbono, o grupo hidrocarboneto sendo um grupo hidrocarboneto de cadeia linear saturado ou um grupo hidro- carboneto de cadeia linear insaturado apresentando 1 ligação dupla C=C.
5. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% da amina orgânica de fórmula (I), em que n é 1.
6. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que R2 na fórmula (I) é propano-1,3-di-ila.
7. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a amina de fórmula (I), em que n é 1 ou 2, contribui com pelo menos 90% em peso para a quantidade total de carbono orgânico contido na emulsão.
8. Emulsão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que apresenta um pH conforme determinado a 20oC na faixa de 10,0 a 12,0.
9. Processo para produção da emulsão aquosa de óleo-em- água, como definida em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: i) proporcionar uma mistura de uma amina orgânica de fórmula (I) e água, em que a amina orgânica de fórmula (I) compreende pelo menos 90% em peso, com base na quantidade total da amina orgânica de fórmula (I), de uma amina orgânica de fórmula (I) com n sendo 1 ou 2, em que a razão ponderal da amina orgânica de fórmula (I) e água é na faixa de 1:99 a 5:95; ii) homogeneizar a mistura utilizando um homogeneiza- dor rotor-estator ou utilizando um homogeneizador de alta pressão, em que as etapas i) e ii) podem ser realizadas sucessivamente ou em conjunto.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a água utilizada para proporcionar a mistura da fase oleosa e água apresenta uma condutividade de, no máximo, 30 μS/cm.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o homogeneizador é um rotor do homogeneiza- dor rotor-estator, o qual é operado com uma velocidade periférica de 5 a 40 m/s.
12. Emulsão aquosa de óleo-em-água, caracterizada pelo fato de que é obtenível por um processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 11.
13. Uso da emulsão aquosa de óleo-em-água, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 ou 12, caracterizado pelo fato de que é como um inibidor de corrosão em sistemas transportadores de água.
14. Método para inibição de corrosão em um sistema transportador de água, caracterizado pelo fato de que compreende adicionar uma quantidade de inibição de corrosão de uma emulsão aquosa de óleo-em-água como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 ou 12 para o sistema transportador de água.
15. Uso, de acordo com a reivindicação 13 ou o método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o sistema transportador de água é selecionado de circuitos de água e circuitos a vapor de geradores de vapor.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6601516B2 (ja) * 2018-02-15 2019-11-06 栗田工業株式会社 蒸気による加熱効率向上方法及び抄紙方法
WO2020051302A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-12 Ecolab Usa Inc. Oleyl propylenediamine-based corrosion inhibitors
CN110841566B (zh) * 2019-11-18 2021-11-05 湖北中烟工业有限责任公司 能发出脆响的高效防渗漏的载水胶囊

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB859074A (en) 1959-03-10 1961-01-18 Dearborn Chemicals Co Improvements in or relating to corrosion inhibition
US3239470A (en) 1963-02-01 1966-03-08 Grace W R & Co Stabilizing filming amines
GB1056962A (en) * 1964-10-30 1967-02-01 Grace W R & Co Improvements in forming cold water dispersions of aliphatic fatty amines
FR1435023A (fr) 1965-02-17 1966-04-15 Ouest Union Chim Ind Procédé permettant d'alimenter en eau et de protéger les générateurs de vapeur et d'eau surchauffée
EP0010485B1 (fr) 1978-10-13 1982-05-12 UNION CHIMIQUE ET INDUSTRIELLE DE L'OUEST S.A. Société anonyme dite: Composition inhibitrice de corrosion, son procédé de préparation et son application dans la protection des surfaces métalliques
DE3372111D1 (en) * 1983-08-03 1987-07-23 Ouest Union Chim Ind Corrosion inhibiting composition for protecting the metallic surfaces of plants using water as a thermal or energetic fluid, and process for protecting these surfaces
JPS60174884A (ja) * 1984-02-17 1985-09-09 Lion Akzo Kk 蒸気系腐食抑制剤組成物
JPH07268323A (ja) * 1994-04-01 1995-10-17 Nisshin Oil Mills Ltd:The 抗酸化製剤
ATE144968T1 (de) 1994-08-22 1996-11-15 Faborga Sa Mittel zur verhinderung von ausscheidungen und von sauerstoffkorrosion in prozesswässern
JP3356140B2 (ja) * 1999-10-29 2002-12-09 栗田工業株式会社 水処理薬剤
EP1067214B1 (en) * 1999-01-27 2007-10-31 Kurita Water Industries Ltd. Chemical for water treatment and method of water treatment
JP2000282078A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Sumitomo Metal Ind Ltd 冷間圧延油およびそれを用いた圧延方法
DE10024813A1 (de) 2000-05-19 2001-11-22 Cavitron Vom Hagen & Funke Gmb Maschine zur Verarbeitung von Flüssigkeiten
US6821703B2 (en) 2000-10-27 2004-11-23 Dainippon Ink And Chemicals, Inc. Method for producing polyester resin particle dispersion material, method for producing polyester resin particles, and method for producing electrophotographic spherical toner
FR2827271B1 (fr) * 2001-07-11 2003-09-05 Mexel Procede de traitement d'eau et des surfaces en contact avec ladite eau en vue d'empecher et/ou d'eliminer et/ou de controler la fixation de macro-organismes et composition pour la mise en oeuvre dudit procede
US20030235553A1 (en) * 2002-06-12 2003-12-25 L'oreal Cosmetic compositions containing at least one silicone-polyamide polymer, at least one oil and at least one film-forming agent and methods of using the same
JP2007231384A (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Matsumura Sekiyu Kenkyusho:Kk 非鉄金属用防食剤および非鉄金属用水溶性切削・研削加工油剤組成物
EP2449153B1 (en) * 2009-07-03 2019-01-09 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Polymeric corrosion inhibitors
WO2011144230A1 (de) * 2010-05-18 2011-11-24 Bk Giulini Gmbh Mittel zur verbesserung des wärmeüberganges in dampferzeugungsanlagen
CN103119143A (zh) * 2010-09-24 2013-05-22 艺康美国股份有限公司 包括乳液的输送机润滑剂和使用它们的方法
US20140315386A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Air Products And Chemicals, Inc. Metal Compound Coated Colloidal Particles Process for Making and Use Therefor
GB2528112B (en) * 2014-07-10 2021-11-24 Wcs Services Ltd Improvements relating to inhibition of corrosion

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