БИОЦИДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ
BIOCIDE COMPOSITIONS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится в целом к биоцидам и, в частности, биоцидам, включающим имидазолин (например, акрилированный имидазолин), четвертичный амин и фосфониевое соединение (например, сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
2
[0002] Системы нефтесбора подвергаются повышенным рискам, связанным с микробиологическим контролем, включающим: образование HS, коррозию под воздействием микроорганизмов (MIC) и биообрастание. Когда под подозрением MIC в системе, главным проблемным вопросом становится биопленка, или сессильные организмы, на поверхности трубопровода. В промышленности широко известно, что для эффективного контролирования бактерий в системе следует сосредоточиться на минимизации кинетики восстановления биопленки после обработки (сессильном контроле) в дополнение к достаточному уничтожению планктона. Хотя сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония, глутаральдегид и четвертичные аммониевые соединения широко используются в качестве биоцидов, их эффективность ограничена, когда рассматривается способность замедления кинетики восстановления биопленок после биоцидной обработки. Таким образом, в нефтепромысловой индустрии существует повышенная потребность в обеспечении контроля за уничтожением микробов и биопленкой и, в частности, в понимании и замедлении кинетики восстановления биопленок.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] В одном аспекте описана биоцидная композиция, включающая: имидазолиновое соединение, четвертичный амин и фосфониевое соединение.
[0004] Имидазолиновое соединение имеет формулу (I),
где
1
4
5
каждый из R, R и R независимо выбирают из водорода, алкила, алкенила, алкинила, циклоалкила, циклоалкенила, арила, гетероарила и гетероцикла,
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
3
2
указанный алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, арил, гетероарил и гетероцикл, каждый независимо, в каждом случае, незамещенный или замещенный 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, -COR, -COR, -SOR, -POH, -CON(R)(R), -OR и -N(R)(R);
2
R означает радикал, образованный жирной кислотой;
3
R выбирают из радикала, образованного ненасыщенной кислотой;
6
7
8
9
10
11
каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила;
12
13
14
15
16
17
2
2
каждый из R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила, -COR, -COR, -алкил-COR и -алкил-COR; и
14
15
16
17
каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила.
1
2
3
e
e
e
4
5
2
6
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
[0005] Для соединений формулы (I), R может означать незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
1
2
[0006] Для соединений формулы (I), R может означать C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым
12
13
12
13
14
14
2
17
35
17
33
17
31
-N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, в котором R означает -CH, -CH или -CH; R означает
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
3
e
e
e
4
5
-CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
2
[0007] Для соединений формулы (I), R может означать линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), где каждый из R и R означает
2
2
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
17
17
2
3
e
e
e
4
5
-C-алкил-COR, в котором R означает водород или отсутствует; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
[0008] Кроме того, имидазолиновое соединение может иметь формулу (II)
где
1
4
5
каждый из R, R и R независимо выбирают из водорода, алкила, алкенила, алкинила, циклоалкила, циклоалкенила, арила, гетероарила и гетероцикла,
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
3
2
указанный алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, арил, гетероарил и гетероцикл, каждый независимо, в каждом случае, незамещенный или замещенный 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, -COR, -COR, -SOR, -POH, -CON(R)(R), -OR и -N(R)(R);
2
R означает радикал, образованный жирной кислотой;
3
x
каждый из R и R независимо выбирают из радикала, образованного ненасыщенной кислотой;
6
7
8
9
10
11
каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила;
12
13
14
15
16
17
2
2
каждый из R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила, -COR, -COR, -алкил-COR и -алкил-COR; и
14
15
16
17
каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила.
1
2
3
e
e
e
x
e
e
e
4
5
2
6
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
1
6
[0009] Для соединения формулы (2), R может означать незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает -CHCHCOR, где R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
14
14
2
3
e
e
e
x
e
e
e
4
5
2
17
35
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
1
6
[0010] Для соединения формулы (2), R может означать линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, в котором R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
2
[0011] Для соединения формулы (2), R может означать линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает
2
2
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
1
6
17
17
2
3
e
e
e
x
e
e
e
4
5
-C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает -CHCHCOR, где R означает водород, C-C-алкил или R отсутствует; R означает водород и R означает водород.
[0012] Вдобавок имидазолиновое соединение может иметь структуру формулы (III),
где
1
4
5
каждый из R, R и R независимо выбирают из водорода, алкила, алкенила, алкинила, циклоалкила, циклоалкенила, арила, гетероарила и гетероцикла,
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
3
2
указанный алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, арил, гетероарил и гетероцикл каждый независимо, в каждом случае, незамещенный или замещенный 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, -COR, -COR, -SOR, -POH, -CON(R)(R), -OR и -N(R)(R);
2
R означает радикал, образованный жирной кислотой;
6
7
8
9
10
11
каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила;
12
13
14
15
16
17
2
2
каждый из R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила, -COR, -COR, -алкил-COR и -алкил-COR; и
14
15
16
17
каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила.
1
2
4
5
2
6
17
35
17
33
17
31
[0013] Для соединений формулы (3), R может означать незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
14
14
2
4
5
2
17
35
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
[0014] Для соединения формулы (3), R может означать линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CH, -CH или -CH; R означает водород и R означает водород.
1
2
[0015] Для соединения формулы (3), R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым
12
13
12
13
-N(R)(R), в котором каждый из R и R означает
2
2
17
35
17
33
17
31
17
17
2
4
5
-C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует; R означает -CH, -CH или -CH; R означает водород и R означает водород.
[0016] Четвертичный амин может иметь формулу
+
5a
6a
7a
8a
−
[NRRRR][X],
где
5a
6a
7a
8a
1
18
каждый из R, R, R и R независимо выбирают из замещенного или незамещенного C-C-алкила и
X означает Cl, Br или I.
5a
6a
7a
8a
1
18
1
18
[0017] Для четвертичного амина каждый из R, R, R и R может быть независимо выбран из группы, состоящей из незамещенного C-C-алкила, C-C-гидроксиалкила и бензила.
12
16
12
16
[0018] Четвертичный амин может быть выбран из группы, состоящей из хлорида тетраметиламмония, хлорида тетраэтиламмония, хлорида тетрапропиламмония, хлорида тетрабутиламмония, хлорида тетрагексиламмония, хлорида тетраоктиламмония, хлорида бензилтриметиламмония, хлорида бензилтриэтиламмония, хлорида фенилтриметиламмония, хлорида фенилтриэтиламмония, хлорида цетилбензилдиметиламмония, хлорида гексадецилтриметиламмония, хлорида диметилC--алкилбензиламмония, хлорида четвертичного монометилдиC--алкилбензиламмония, хлорида четвертичного аммония бензилтриэтаноламина, хлорида четвертичного аммония бензилдиметиламиноэтаноламина, хлорида кокоалкилдиметилбензиламмония и их комбинаций.
[0019] Фосфониевое соединение может быть выбрано из группы, состоящей из солей алкилтрис(гидроксиоргано)фосфония, солей алкенилтрис(гидроксиоргано)фосфония, солей тетракис(гидроксиоргано)фосфония и их комбинаций.
1
3
2
3
[0020] Кроме того фосфониевое соединение может быть выбрано из группы, состоящей из солей C-C-алкилтрис(гидроксиметил)фосфония, солей C-C-алкенилтрис(гидроксиметил)фосфония, солей тетракис(гидроксиметил)фосфония и их комбинаций.
[0021] Вдобавок фосфониевое соединение может быть выбрано из группы, состоящей из сульфата тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS), хлорида тетракис(гидроксиметил)фосфония,
фосфата тетракис(гидроксиметил)фосфония,
формиата тетракис(гидроксиметил)фосфония,
ацетата тетракис(гидроксиметил)фосфония,
оксалата тетракис(гидроксиметил)фосфония и их комбинаций.
[0022] Композиция может дополнительно включать деэмульгатор. Деэмульгатор может быть выбран из группы, состоящей из додецилбензилсульфоновой кислоты (DDBSA), натриевой соли ксилолсульфоновой кислоты (NAXSA), эпоксилированных и пропоксилированных соединений, анионогенных, катионогенных и неионогенных поверхностно-активных веществ и смол, фенольных и эпоксидных смол, и их комбинаций.
[0023] Кроме того, композиция может состоять из одного или более дополнительных компонентов, каждый компонент независимо выбирают из группы, состоящей из ингибиторов коррозии, растворителей, ингибиторов асфальтена, ингибиторов парафиноотложения, ингибиторов солеотложения, эмульгаторов, водоосветлителей, диспергаторов, ингибиторов образования гидратов газа, биоцидов, pH-модификаторов и поверхностно-активных веществ.
[0024] В другом аспекте раскрыт способ контролирования биообрастания, причем способ включает обеспечение в системе эффективного количества композиции по изобретению. Способ может включать контролирование пролиферации микроорганизмов в системе, используемой для добычи, транспортировки, хранения и разделения сырой нефти и природного газа. Способ может включать контролирование пролиферации микроорганизмов в процессе углесжигания, процессе очистки сточных вод, на ферме, на скотобойне, при захоронении отходов, на муниципальной водоочистной станции, в процессе коксования угля или в процессе с использованием биотоплива.
[0025] Далее здесь описаны соединения, композиции, процессы и способы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0026] Фигура 1 показывает биоцидную активность композиций, включающих четвертичный амин и имидазолин.
[0027] Фигура 2 показывает биоцидную активность композиций, включающих одно или более: имидазолин, четвертичный амин и фосфониевую соль.
[0028] Фигура 3 показывает биоцидную активность композиций, включающих варьированные соотношения компонентов: имидазолина, четвертичный амин и фосфониевой соли.
[0029] Фигура 4 демонстрирует исследование тенденции к образованию эмульсий.
[0030] Фигуры 5A, 5B и 5C изображают графики зависимости скорости коррозии от концентрации V08, THPS и глутаральдегида.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0031] Здесь описаны биоцидные композиции, способы применения указанных композиций и способы их получения. Композиции включают синергическую комбинацию, по меньшей мере, одного имидазолинового соединения, по меньшей мере, одного четвертичного амина и, по меньшей мере, одного фосфониевого соединения. Композиции могут дополнительно включать реагент для разрушения эмульсий, чтобы облегчить разделение нефть/вода в системе, подвергаемой обработке.
Desulfovibrio
Desulfomicrobium
Shewanella
Clostridium
Pseudomonas
[0032] Композиции в особенности полезны для контролирования пролиферации микроорганизмов в оборудовании, используемом для добычи, транспортировки, хранения и разделения сырой нефти и природного газа. Композиции уничтожают планктонные и сессильные микроорганизмы и обеспечивают улучшенный контроль восстановления кинетики биопленки (сессильный контроль). Композиции эффективны против типичных нефтепромысловых микроорганизмов (например, сульфатвосстанавливающих и кислотообразующих бактерий), включая, среди прочего, такие виды, как , , ,  и . Таким образом, композиции снижают необходимый расход биоцидов на обработку и частоту обработки по сравнению с представленными в настоящее время на рынке биоцидами.
1. Определение терминов
[0033] Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое обычно понимается средним специалистом в данной области. В случае противоречия настоящий документ, включающий определения, будет иметь преимущественную силу. Ниже описаны предпочтительные способы и материалы, хотя способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь, могут использоваться на практике или при тестировании данного изобретения. Все публикации, заявки на патент, патенты и другие упомянутые здесь противопоставленные материалы полностью включены посредством ссылок. Раскрытые здесь материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения.
[0034] Термины “состоят из (состоит из),” “включают (включает),” “имеющий,” “имеет,” “может,” “содержат (содержит)” и их варианты, как используются здесь, предназначены в качестве неограничивающих переходных фраз, терминов или слов, которые не исключают возможность дополнительных действий или структур.
[0035] Подразумевается, что термин “подходящий заместитель”, как используется здесь, означает химически приемлемую функциональную группу, предпочтительно функциональную группу, которая не подавляет действие соединений по изобретению. Такие подходящие заместители включают, однако этим не ограничиваясь, галогеновые группы, перфторалкильные группы, перфторалкоксигруппы, алкильные группы, алкенильные группы, алкинильные группы, гидроксигруппы, оксогруппы, меркаптогруппы, алкилтиогруппы, алкоксигруппы, арильные или гетероарильные группы, арилокси- или гетероарилоксигруппы, аралкильные или гетероаралкильные группы, аралкокси- или гетероаралкоксигруппы, HO-(C═O)- группы, гетероциклические группы, циклоалкильные группы, аминогруппы, алкил- и диалкиламиногруппы, карбамоильные группы, алкилкарбонильные группы, алкоксикарбонильные группы, алкиламинокарбонильные группы, диалкиламинокарбонильные группы, арилкарбонильные группы, арилоксикарбонильные группы, алкилсульфонильные группы и арилсульфонильные группы. Специалистам в данной области будет понятно, что многие заместители могут быть замещены дополнительными заместителями.
[0036] Термин “алкил”, как используется здесь, означает линейный или разветвленный углеводородный радикал, предпочтительно содержащий 1-32 атома углерода (т.е. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 или 32 углерода). Алкильные группы включают, однако этим не ограничиваясь, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, изобутил, вторичный бутил и третичный бутил. Алкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0037] Термин “алкенил”, как используется здесь, означает линейный или разветвленный углеводородный радикал, предпочтительно содержащий 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 или 32 углерода и одну или более углерод-углеродных двойных связей. Алкенильные группы включают, однако этим не ограничиваясь, этенил, 1-пропенил, 2-пропенил (аллил), изопропенил, 2-метил-1-пропенил, 1-бутенил и 2-бутенил. Алкенильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0038] Термин “алкинил”, как используется здесь, означает линейный или разветвленный углеводородный радикал, предпочтительно содержащий 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 39, 30, 31 или 32 углерода и одну или более углерод-углеродных тройных связей. Алкинильные группы включают, однако этим не ограничиваясь, этинил, пропинил и бутинил. Алкинильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0039] Термин “алкокси”, как используется здесь, означает алкильную группу, как здесь определено, присоединенную к основной части молекулы через атом кислорода.
[0040] Термин “арил”, как используется здесь, означает моноциклические, бициклические или трициклические ароматические радикалы, такие как фенил, нафтил, тетрагидронафтил, инданил и тому подобное; необязательно замещенные одним или более подходящими заместителями, предпочтительно 1-5 подходящими заместителями, как определено выше.
[0041] Термин “арилалкил”, как используется здесь, означает арильную группу, присоединенную к основной части молекулы через алкильную группу. Арилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0042] Термин “алкиларилалкил”, как используется здесь, означает алкиларильную группу, присоединенную к основной части молекулы через алкильную группу. Алкиларилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0043] Термин “карбонил”, “(C═O)” или “-C(O)-” (как используется в фразах, таких как алкилкарбонил, алкил-(C═O)- или алкоксикарбонил) означает присоединение >C═O функциональной группы ко второй составляющей группе, такой как алкильная или аминогруппа (т.е. амидогруппа). Алкоксикарбониламино (т.е. алкокси(C═O)-NH-) означает алкилкарбаматную группу. Карбонильная группа также эквивалентно обозначается (C═O). Алкилкарбониламино означает группы, такие как ацетамид.
[0044] Термин “циклоалкил”, как используется здесь, означает моно-, бициклический или трициклический карбоциклический радикал (например, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил, циклононил, циклопентенил, циклогексенил, бицикло[2.2.1]гептанил, бицикло[3.2.1]октанил и бицикло[5.2.0]нонанил, и т.д.); необязательно содержащий 1 или 2 двойных связи. Циклоалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, предпочтительно 1-5 подходящими заместителями, как определено выше.
[0045] Термин “циклоалкилалкил”, как используется здесь, означает циклоалкильную группу, присоединенную к основной части молекулы через алкильную группу. Циклоалкилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0046] Термин “алкилциклоалкилалкил”, как используется здесь, означает циклоалкилалкильную группу, замещенную одной или более алкильными группами. Алкилциклоалкилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0047] Термин “гало” или “галоген”, как используется здесь, означает радикал фтора, хлора, брома или иода.
[0048] Термин “гетероарил”, как используется здесь, означает моноциклическую, бициклическую или трициклическую ароматическую, гетероциклическую группу, содержащую один или более гетероатомов (например, 1-3 гетероатома), выбираемых из O, S и N в цикле(ах). Гетероарильные группы включают, однако этим не ограничиваясь, пиридил, пиразинил, пиримидинил, пиридазинил, тиенил, фурил, имидазолил, пирролил, оксазолил (например, 1,3-оксазолил, 1,2-оксазолил), тиазолил (например, 1,2-тиазолил, 1,3-тиазолил), пиразолил, тетразолил, триазолил (например, 1,2,3-триазолил, 1,2,4-триазолил), оксадиазолил (например, 1,2,3-оксадиазолил), тиадиазолил (например, 1,3,4-тиадиазолил), хинолил, изохинолил, бензотиенил, бензофурил и индолил. Гетероарильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, предпочтительно 1-5 подходящими заместителями, как определено выше.
[0049] Термин “гетероарилалкил”, как используется здесь, означает гетероарильную группу, присоединенную к основной части молекулы через алкильную группу. Гетероарилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0050] Термин “алкилгетероарилалкил”, как используется здесь, означает гетероарилалкильную группу, замещенную одной или более алкильными группами. Алкилгетероарилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
n
n
z
z
z
[0051] Термин “гетероцикл” или “гетероциклил”, как используется здесь, означает моноциклическую, бициклическую или трициклическую группу, содержащую 1-4 гетероатома, выбираемых из N, O, S(O), P(O), PR, NH или NR, где R означает подходящий заместитель. Гетероциклические группы необязательно содержат 1 или 2 двойных связи. Гетероциклические группы включают, однако этим не ограничиваясь, азетидинил, тетрагидрофуранил, имидазолидинил, пирролидинил, пиперидинил, пиперазинил, оксазолидинил, тиазолидинил, пиразолидинил, тиоморфолинил, тетрагидротиазинил, тетрагидротиадиазинил, морфолинил, оксетанил, тетрагидродиазинил, оксазинил, оксатиазинил, индолинил, изоиндолинил, хинуклидинил, хроманил, изохроманил и бензоксазинил. Примерами моноциклических насыщенных или частично насыщенных циклических систем являются тетрагидрофуран-2-ил, тетрагидрофуран-3-ил, имидазолидин-1-ил, имидазолидин-2-ил, имидазолидин-4-ил, пирролидин-1-ил, пирролидин-2-ил, пирролидин-3-ил, пиперидин-1-ил, пиперидин-2-ил, пиперидин-3-ил, пиперазин-1-ил, пиперазин-2-ил, пиперазин-3-ил, 1,3-оксазолидин-3-ил, изотиазолидин, 1,3-тиазолидин-3-ил, 1,2-пиразолидин-2-ил, 1,3-пиразолидин-1-ил, тиоморфолинил, 1,2-тетрагидротиазин-2-ил, 1,3-тетрагидротиазин-3-ил, тетрагидротиадиазинил, морфолинил, 1,2-тетрагидродиазин-2-ил, 1,3-тетрагидродиазин-1-ил, 1,4-оксазин-2-ил и 1,2,5-oxaтиазин-4-ил. Гетероциклические группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, предпочтительно 1-3 подходящими заместителями, как определено выше.
[0052] Термин “гетероциклилалкил”, как используется здесь, означает гетероциклическую группу, присоединенную к основной части молекулы через алкильную группу. Гетероциклилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0053] Термин “алкилгетероциклилалкил”, как используется здесь, означает гетероциклилалкильную группу, замещенную одной или более алкильными группами. Алкилгетероциклилалкильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями, как определено выше.
[0054] Термин “гидрокси”, как используется здесь, означает -OH группу.
[0055] Термин “оксо”, как используется здесь, означает соединенный двойной связью радикал кислорода (═O) радикал, где партнером по связи является атом углерода. Такой радикал может также считаться карбонильной группой.
[0056] Термин “акрилат”, как используется здесь, означает вещество, образующееся присоединением по Михаэлю акриловой кислоты к имидазолину. Присоединение этой химической группы к имидазолину повышает его растворимость в воде, позволяя достичь поверхностей металла, погруженных под слой воды.
17
31-35
[0057] Термин “TOFA”, как используется здесь, означает жирную кислоту таллового масла, представляющую собой продукт перегонки деревьев, и включает смесь жирных кислот, CHCOOH с CAS № 61790-12-3. Это - смесь олеиновой кислоты, как главной составляющей, линолевой кислоты и насыщенных жирных кислот (например, приблизительно 46% олеиновой кислоты, 41% линолевой кислоты, 4% стеариновой кислоты и 9% других кислот).
10
21
[0058] Термин “децил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “каприл”.
12
25
[0059] Термин “додецил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “лаурил”.
16
33
[0060] Термин “гексадецил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “пальмитил”.
6
13
[0061] Термин “гексил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “капроил”.
[0062] Термин “октадекадиенил”, как используется здесь, означает цис,цис-9,12-октадекадиенильный радикал, также называемый “линолеил”.
[0063] Термин “октадеценил”, как используется здесь, означает радикал цис-9-октадеценил, также называемый “олеил”.
18
37
[0064] Термин “октадецил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “стеарил”.
8
17
[0065] Термин “октил”, как используется здесь, означает -CH алкильный радикал, также называемый “каприлил.”
14
29
[0066] Термин “тетрадецил”, как используется здесь, означает алкильный радикал -CH, также называемый “миристил”.
[0067] Термин “миристоленовая кислота” или “(Z)-тетрадец-9-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0068] Термин “пальмитолеиновая кислота” или “(Z)-гексадец-9-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0069] Термин “сапиеновая кислота” или “(Z)-гексадец-6-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0070] Термин “олеиновая кислота” или “(Z)-октадец-9-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0071] Термин “элаидиновая кислота” или “(E)-октадец-9-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0072] Термин “вакценовая кислота” или “(E)-октадец-11-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0073] Термин “линолевая кислота” или “(9Z,12Z)-октадека-9,12-диеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0074] Термин “линоэлаидиновая кислота” или “(9E,12E)-октадека-9,12-диеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0075] Термин “α-линоленовая кислота” или “(9Z,12Z,15Z)-октадека-9,12,15-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0076] Термин “арахидоновая кислота” или “(5Z,8Z,11Z,14Z)-икоза-5,8,11,14-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0077] Термин “эйкозапентаеновая кислота” или “(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-икоза-5,8,11,14,17-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0078] Термин “эруковая кислота” или “(Z)-докоз-13-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0079] Термин “докозагексаеновая кислота” или “(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-докоза-4,7,10,13,16,19-гексаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0080] Термин “гексадекатриеновая кислота” или “(7Z,10Z,13Z)-гексадека-7,10,13-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0081] Термин “стеаридоновая кислота” или “(6Z,9Z,12Z,15Z)-октадека-6,9,12,15-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0082] Термин “эйкозатриеновая кислота” или “(11Z,14Z,17Z)-икоза-11,14,17-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
.
[0083] Термин “эйкозатетраеновая кислота” или “(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-икоза-5,8,11,14,17-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0084] Термин “генэйкозапентаеновая кислота” или “(6Z,9Z,12Z,15Z,18Z)-геникоза-6,9,12,15,18-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0085] Термин “клупанодоновая кислота” или “(7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-докоза-7,10,13,16,19-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0086] Термин “осбондовая кислота” или “(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z)-докоза-4,7,10,13,16-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0087] Термин “(9Z,12Z,15Z,18Z,21Z)-тетракоза-9,12,15,18,21-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0088] Термин “низиновая кислота” или “(6Z,9Z,12Z,15Z,18Z,21Z)-тетракоза-6,9,12,15,18,21-гексаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0089] Термин “γ-линоленовая кислота” или “(6Z,9Z,12Z)-октадека-6,9,12-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0090] Термин “эйкозадиеновая кислота” или “(11Z,14Z)-икоза-11,14-диеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0091] Термин “дигомо-γ-линоленовая кислота” или “(8Z,11Z,14Z)-икоза-8,11,14-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0092] Термин “докозадиеновая кислота” или “(13Z,16Z)-докоза-13,16-диеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0093] Термин “адреновая кислота” или “(7Z,10Z,13Z,16Z)-докоза-7,10,13,16-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0094] Термин “тетракозатетраеновая кислота” или “(9Z,12Z,15Z,18Z)-тетракоза-9,12,15,18-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0095] Термин “(6Z,9Z,12Z,15Z,18Z)-тетракоза-6,9,12,15,18-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0096] Термин “(Z)-Эйкоз-11-еновая кислота” или “(Z)-икоз-11-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0097] Термин “пауллиновая (paullinic) кислота” или “(Z)-икоз-13-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[0098] Термин “мидовая кислота” или “(5Z,8Z,11Z)-эйкоза-5,8,11-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[0099] Термин “нервоновая кислота”, или “(Z)-тетракоз-15-еновая кислота”, как используется здесь, означает
[00100] Термин “румениковая кислота” или “(9Z,11E)-октадека-9,11-диеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00101] Термин “α-календовая кислота” или “(8E,10E,12Z)-октадека-8,10,12-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00102] Термин “β-календовая кислота” или “(8E,10E,12E)-октадека-8,10,12-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00103] Термин “джакаровая кислота” или “(8E,10Z,12E)-октадека-8,10,12-триеновая кислота” (пропущено), как используется здесь, означает
[00104] Термин “α-элеостеариновая кислота” или “(9Z,11E,13E)-октадека-9,11,13-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00105] Термин “β-элеостеариновая кислота” или “(9E,11E,13E)-октадека-9,11,13-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00106] Термин “каталповая кислота” или “(9E,11E,13Z)-октадека-9,11,13-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00107] Термин “гранатовая кислота” или “(9Z,11E,13Z)-октадека-9,11,13-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00108] Термин “румелиновая кислота” или “(9E,11Z,15E)-октадека-9,11,15-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00109] Термин “α-паринаровая кислота” или “(9Z,11E,13E,15Z)-октадека-9,11,13,15-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00110] Термин “β-паринаровая кислота” или “(9E,11E,13E,15E)-октадека-9,11,13,15-тетраеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00111] Термин “боссеопентаеновая (bosseopentaenoic) кислота” или “(5Z,8Z,10E,12E,14Z)-икоза-5,8,10,12,14-пентаеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00112] Термин “пиноленовая кислота” или “(5Z,9Z,12Z)-октадека-5,9,12-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
[00113] Термин “подокарповая кислота” или “(5Z,11Z,14Z)-эйкоза-5,11,14-триеновая кислота”, как используется здесь, означает
3
2
[00114] Термин “пропионовая кислота”, как используется здесь, означает CHCHCOOH.
3
2
2
[00115] Термин “масляная кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
3
[00116] Термин “валериановая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
4
[00117] Термин “капроновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
5
[00118] Термин “энантовая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
6
[00119] Термин “каприловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
7
[00120] Термин “пеларгоновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
8
[00121] Термин “каприновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
9
[00122] Термин “ундециловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
10
[00123] Термин “лауриновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
11
[00124] Термин “тридециловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
12
[00125] Термин “миристиновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
13
[00126] Термин “пентадециловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
14
[00127] Термин “пальмитиновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
15
[00128] Термин “маргариновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
16
[00129] Термин “стеариновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
17
[00130] Термин “нонадециловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
18
[00131] Термин “арахидиновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
19
[00132] Термин “генэйкозановая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
20
[00133] Термин “бегеновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
21
[00134] Термин “трикозановая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
22
[00135] Термин “лигноцериновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
23
[00136] Термин “пентакозановая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
24
[00137] Термин “церотиновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
25
[00138] Термин “гептакозиловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
26
[00139] Термин “монтановая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
27
[00140] Термин “нонакозиловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
28
[00141] Термин “мелиссиновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
29
[00142] Термин “генатриаконтиловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
30
[00143] Термин “лацериновая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
31
[00144] Термин “псилловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
32
[00145] Термин “геддовая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
33
[00146] Термин “ церопластовая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
3
2
34
[00147] Термин “гексатриаконтиловая кислота”, как используется здесь, означает CH(CH)COOH.
2. Композиции
[00148] Описанные здесь композиции включают имидазолиновое соединение, четвертичный амин и фосфониевое соединение. Композиции могут дополнительно включать деэмульгатор. Композиции могут также включать синергист. Композиции могут также включать растворитель. Композиции могут также включать один или более дополнительных компонентов.
[00149] Композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение и деэмульгатор.
[00150] Кроме того композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение, деэмульгатор и синергист.
[00151] В дополнение к этому композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение, деэмульгатор и растворитель.
[00152] Далее, композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение и растворитель.
[00153] Вдобавок композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение, синергист и растворитель.
[00154] Кроме того композиция может включать имидазолиновое соединение, четвертичный амин, фосфониевое соединение, деэмульгатор, синергист и растворитель.
a. Имидазолиновые соединения
[00155] Описанные здесь композиции включают, по меньшей мере, одно имидазолиновое соединение. Имидазолиновое соединение может иметь формулу (I), (II) или (III),
где
1
4
5
каждый из R, R и R независимо выбирают из водорода, алкила, алкенила, алкинила, циклоалкила, циклоалкенила, арила, гетероарила и гетероцикла,
6
7
8
9
10
11
12
13
2
3
3
2
указанный алкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, циклоалкенил, арил, гетероарил и гетероцикл, каждый независимо, в каждом случае, незамещенный или замещенный 1-3 заместителями, независимо выбранными из галогена, -COR, -COR, -SOR, -POH, -CON(R)(R), -OR и -N(R)(R);
2
R означает радикал, образованный жирной кислотой;
3
x
каждый из R и R независимо выбирают из радикала, образованного ненасыщенной кислотой;
6
7
8
9
10
11
каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила;
12
13
14
15
16
17
2
2
каждый из R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила, -COR, -COR, -алкил-COR и -алкил-COR; и
14
15
16
17
каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, алкила и алкенила.
15
17
12
13
12
-
2
2
2
[00156] Для этих имидазолинов R группы карбоксильных кислотных составляющих могут отсутствовать, когда R=H и карбоксильная кислотная составляющая депротонирована. Например, R и/или R могут отсутствовать, когда Rи/или R означают депротонированную карбоксильную кислотную составляющую (например, где R означает -CHCHCO).
1
1
1
1
1
1
1
10
2
10
2
8
2
6
н
н
трет
втор
трет-
втор-
[00157] Для имидазолинового соединения R может означать незамещенный алкил. Например, R может означать незамещенный C-C-алкил (например, метил, этил, пропил (например, -пропил, изопропил), бутил (например, -бутил, изобутил, -бутил, -бутил), пентил (например, н-пентил, изопентил, пентил, неопентил, пентил, 3-пентил), гексил, гептил, октил, нонил или децил). Кроме того, R может означать незамещенный C-C-алкил. Для этих имидазолиновых соединений R может означать незамещенный C-C-алкил. Кроме того, R может означать незамещенный C-C-алкил. Предпочтительно, R представляет собой пропил, бутил или гексил.
1
1
1
6
7
8
9
10
11
12
13
6
7
8
9
10
11
12
13
1
12
13
12
13
14
15
1
10
2
10
2
8
2
6
1
10
2
10
2
8
2
6
2
3
3
2
2
6
2
[00158] Для этих имидазолинов R означает замещенный алкил. Например, R означает замещенный C-C-алкил, замещенный C-C-алкил, замещенный C-C-алкил или замещенный C-C-алкил. Кроме того, R означает C-C-алкил, C-C-алкил, C-C-алкил или C-C-алкил, замещенный одним заместителем, выбираемым из -COR, -COR, -SOR, -POH, -CON(R)(R), -OR и -N(R)(R), где R, R, R, R, R, R, R и R имеют вышеуказанные значения. Конкретнее, R означает C-C-алкил, замещенный одним заместителем, выбираемым из -N(R)(R), где каждый из R и R независимо выбирают из водорода, алкила, -COR, -COR,
16
17
14
15
16
17
1
12
13
12
13
14
15
16
17
14
15
16
17
1
12
13
12
13
14
15
2
2
6
2
6
2
2
6
2
6
2
1
34
2
6
2
-алкил-COR и -алкил-COR, где R, R, R и R имеют вышеуказанные значения. Кроме того, R означает C-C-алкил, замещенный одним заместителем, выбираемым из -N(R)(R), где каждый из R и R независимо выбирают из водорода, C-C-алкила, -COR, -COR, -C-C-алкил-COR и -C-C-алкил-COR, где R, R, R и R выбирают из водорода и C-C-алкила. Для этих имидазолинов R означает линейный C-C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R независимо выбирают из водорода, -COR, -COR,
2
6
2
6
2
1
34
2
17
35
17
33
17
31
2
2
2
16
17
14
15
16
17
1
12
13
12
13
14
14
1
12
13
12
13
17
17
-C-C-алкил-COR и -C-C-алкил-COR, где R, R, R и R выбирают из водорода и C-C-алкила. Например, R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH, -CH или -CH. Кроме того, R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает -C-алкил-COR, где R означает водород.
2
2
4
34
4
34
[00159] Для имидазолинов формул (I), (II) и (III) R означает C-C-алкил или C-C-алкенил. Например, R означает
2
3
3
2
4
3
2
5
3
2
6
3
2
7
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
8
3
2
9
3
2
10
3
2
11
3
2
12
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
13
3
2
14
3
2
15
3
2
16
3
2
17
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
18
3
2
19
3
2
20
3
2
21
3
2
22
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
23
3
2
24
3
2
25
3
2
26
3
2
27
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
28
3
2
29
3
2
30
3
2
31
3
2
32
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
33
3
2
34
3
-(CH)CH; -(CH)CH;
2
2
2
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
2
2
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
3
2
2
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
4
2
2
4
3
-(CH)CH=CH(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
3
2
4
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
8
3
-(CH)CH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
4
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
4
2
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
2
2
2
3
-CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
5
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
5
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
5
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
6
2
4
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
6
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
3
3
2
7
2
5
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
7
2
7
3
2
7
2
3
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
5
3
2
7
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCH=CHCHCHCH=CHCHCH;
2
7
2
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CHCH=CHCHCH;
2
7
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
7
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
9
2
5
3
2
9
2
2
4
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
9
2
2
2
3
2
9
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
11
2
5
3
2
11
2
7
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
11
2
2
4
3
2
13
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH или -(CH)CH=CH(CH)CH.
2
2
[00160] Для имидазолинов R может означать радикал, образованный насыщенной или ненасыщенной жирной кислотой. Подходящие насыщенные жирные кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, масляную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту, энантовую кислоту, каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту, каприновую кислоту, ундециловую кислоту, лауриновую кислоту, тридециловую кислоту, миристиновую кислоту, пентадециловую кислоту, пальмитиновую кислоту, маргариновую кислоту, стеариновую кислоту, нонадециловую кислоту, арахидиновую кислоту, генэйкозановую кислоту, бегеновую кислоту, трикозановую кислоту, лигноцериновую кислоту, пентакозановую кислоту, церотиновую кислоту, гептакозиловую кислоту, монтановую кислоту, нонакозиловую кислоту, мелиссиновую кислоту, генатриаконтиловую кислоту, лацериновую кислоту, псилловую кислоту, геддовую кислоту, церопластовую кислоту и гексатриаконтиловую кислоту. Подходящие ненасыщенные жирные кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, миристоленовую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, сапиеновую кислоту, олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту, вакценовую кислоту, линолевую кислоту, линоэлаидиновую кислоту, α-линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту, эруковую кислоту, докозагексаеновую кислоту, гексадекатриеновую кислоту, стеаридоновую кислоту, эйкозатриеновую кислоту, эйкозатетраеновую кислоту, генэйкозапентаеновую кислоту, клупанодоновую кислоту, осбондовую кислоту, (9Z,12Z,15Z,18Z,21Z)-тетракоза-9,12,15,18,21-пентаеновую кислоту, низиновую кислоту, γ-линоленовую кислоту, эйкозадиеновую кислоту, дигомо-γ-линоленовую кислоту, докозадиеновую кислоту, адреновую кислоту, тетракозатетраеновую кислоту, (6Z,9Z,12Z,15Z,18Z)-тетракоза-6,9,12,15,18-пентаеновую кислоту, (Z)-эйкоз-11-еновую кислоту, мидовую кислоту, эруковую кислоту, нервоновую кислоту, румениковую кислоту, α-календовую кислоту, β-календовую кислоту, джакаровую кислоту, α-элеостеариновую кислоту, β-элеостеариновую кислоту, каталповую кислоту, гранатовую кислоту, румелиновую кислоту, α-паринаровую кислоту, β-паринаровую кислоту, боссеопентаеновую кислоту, пиноленовую кислоту и подокарповую кислоту. Предпочтительно R является производным кокосового масла, говяжьего сала или жирных кислот таллового масла (TOFA).
3
a
b
c
d
e
a
b
c
d
e
3
2
[00161] Для имидазолина R означает -C(RR)-C(RR)-COR, где каждый из R, R, R и R независимо выбирают из группы, состоящей из водорода (-H), галогена и алкила, и где R означает водород (-H) или алкил. Например, R означает
a
b
c
d
e
a
b
c
d
e
3
e
e
e
3
3
-
2
1
6
1
6
2
2
2
1
6
2
2
2
-C(RR)-C(RR)-COR, где каждый из R, R, R и R независимо выбирают из группы, состоящей из водорода (-H), галогена и C-C-алкила, и где R означает водород (-H) или C-C-алкил. Кроме того, R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H) или C-C-алкил. Помимо этого, R может отсутствовать, когда R означает депротонированную карбоксильную кислотную составляющую (например, где R означает -CHCHCO).
3
3
2
2
[00162] Для имидазолинов R может быть производным акриловой кислоты. Подходящие акриловые кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, 2-этилакриловую кислоту, 2-пропилакриловую кислоту и 2-(трифторметил)акриловую кислоту. Например, R может быть производным акриловой кислоты (HC=CHCOH).
x
a
b
c
d
e
a
b
c
d
e
x
a
b
c
d
e
a
b
c
d
e
x
2
2
1
6
1
6
[00163] Имидазолины формулы (I), (II) или (III) могут содержать R, означающий -C(RR)-C(RR)-COR, где каждый из R, R, R и R независимо выбирают из группы, состоящей из водорода (-H), галогена и алкила, и где R означает водород (-H) или алкил. Кроме того, R может означать -C(RR)-C(RR)-COR, где каждый из R, R, R и R независимо выбирают из группы, состоящей из водорода (-H), галогена и C-C-алкила, и где R означает водород (-H) или C-C-алкил. Помимо этого R означает
2
2
2
1
6
2
2
2
e
e
e
x
x
-
-CHCHCOR, где R означает водород (-H) или C-C-алкил. Кроме того, R может отсутствовать, когда R означает депротонированную карбоксильную кислотную составляющую (например, где R означает-CHCHCO).
x
x
2
2
[00164] Для описанных здесь имидазолинов R может быть производным акриловой кислоты. Подходящие акриловые кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, 2-этилакриловую кислоту, 2-пропилакриловую кислоту и 2-(трифторметил)акриловую кислоту. Например, R может быть производным акриловой кислоты (HC=CHCOH).
4
5
4
5
4
5
1
10
1
6
н
н
трет-
втор-
н
трет-
втор-
[00165] Имидазолины формулы (I), (II) или (III) могут содержать R и R, каждый из которых независимо означает незамещенный C-C-алкил (например, метил, этил, пропил (например, -пропил, изопропил), бутил (например, -бутил, изобутил, бутил, бутил), пентил (например, -пентил, изопентил, пентил, неопентил, пентил, 3-пентил), гексил, гептил, октил, нонил, или децил) или водород. Кроме того, каждый из R и R может независимо означать незамещенную C-C-алкильную группу или водород. Предпочтительно каждый из R и R означает водород (-H).
6
7
8
9
10
11
6
7
8
9
10
11
6
7
8
9
10
11
1
34
2
34
1
10
2
10
[00166] Имидазолины формулы (I), (II) или (III) могут содержать R, R, R, R, R и R, каждый из которых независимо, в каждом случае, выбирают из водорода, незамещенного алкила и незамещенного алкенила. Например, каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенного C-C-алкила и незамещенного C-C-алкенила. Кроме того, каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенного C-C-алкила и незамещенного C-C-алкенила.
6
7
8
9
10
11
[00167] Также каждый из R, R, R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода и радикала, образованного жирной кислотой.
12
13
[00168] Для имидазолиновых соединений каждый из R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода,
1
10
2
1
10
1
10
2
1
10
2
1
10
1
10
2
14
15
16
17
12
13
14
15
16
17
C-C-алкила, -COR, -COR, -C-C-алкил-COR и -C-C-алкил-COR. Кроме того, каждый из R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенного C-C-алкила, -COR, -COR, -C-C-алкил-COR и -C-C-алкил-COR.
14
15
16
17
14
15
16
17
14
15
16
17
15
17
1
34
2
34
1
10
2
10
[00169] Для имидазолинов каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенного алкила и незамещенного алкенила. Кроме того, каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенный C-C-алкила и незамещенного C-C-алкенила. Вдобавок, каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, незамещенного C-C-алкила и незамещенного C-C-алкенила. К тому же, R и/или R могут отсутствовать, когда карбоксильная кислотная составляющая депротонирована.
14
15
16
17
14
15
16
17
14
15
16
17
4
34
4
34
2
3
3
2
4
3
2
5
3
[00170] Имидазолиновые соединения могут содержать R, R, R и R, каждый независимо, в каждом случае, выбираемый из водорода и радикала, образованного жирной кислотой. Кроме того, каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, C-C-алкила и C-C-алкенила. К тому же, каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, выбирают из водорода; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
6
3
2
7
3
2
8
3
2
9
3
2
10
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
11
3
2
12
3
2
13
3
2
14
3
2
15
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
16
3
2
17
3
2
18
3
2
19
3
2
20
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
21
3
2
22
3
2
23
3
2
24
3
2
25
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
26
3
2
27
3
2
28
3
2
29
3
2
30
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
31
3
2
32
3
2
33
3
2
34
3
-(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH; -(CH)CH;
2
2
2
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
2
2
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
3
2
2
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
4
2
2
4
3
-(CH)CH=CH(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
3
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
3
2
4
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
8
3
-(CH)CH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
4
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
4
2
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
4
2
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
5
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
5
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
5
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
6
2
4
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
6
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
3
3
2
7
2
5
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
7
2
7
3
2
7
2
3
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCH=CHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
5
3
-(CH)CH=CHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
4
3
2
7
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCH=CHCHCHCH=CHCHCH;
2
7
2
3
-(CH)CH=CHCH=CHCH=CHCH=CHCHCH;
2
7
2
2
2
2
4
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
7
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
7
2
2
2
2
2
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH;
2
9
2
5
3
2
9
2
2
4
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH;
2
9
2
2
2
3
2
9
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CHCHCH=CHCHCH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
11
2
5
3
2
11
2
7
3
-(CH)CH=CH(CH)CH; -(CH)CH=CH(CH)CH;
2
11
2
2
4
3
2
13
2
7
3
-(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)CH и -(CH)CH=CH(CH)CH.
14
15
16
17
14
15
16
17
[00171] Для имидазолинов формул (I), (II и (III), каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, может быть выбран из водорода, радикала, образованного насыщенной жирной кислотой, и радикала, образованного ненасыщенной жирной кислотой. Подходящие насыщенные жирные кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, масляную кислоту, валериановую кислоту, капроновую кислоту, энантовую кислоту, каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту, каприновую кислоту, ундециловую кислоту, лауриновую кислоту, тридециловую кислоту, миристиновую кислоту, пентадециловую кислоту, пальмитиновую кислоту, маргариновую кислоту, стеариновую кислоту, нонадециловую кислоту, арахидиновую кислоту, генэйкозановую кислоту, бегеновую кислоту, трикозановую кислоту, лигноцериновую кислоту, пентакозановую кислоту, церотиновую кислоту, гептакозиловую кислоту, монтановую кислоту, нонакозиловую кислоту, мелиссиновую кислоту, генатриаконтиловую кислоту, лацериновую кислоту, псилловую кислоту, геддовую кислоту, церопластовую кислоту и гексатриаконтиловую кислоту. Подходящие ненасыщенные жирные кислоты включают, однако этим не ограничиваясь, миристоленовую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, сапиеновую кислоту, олеиновую кислоту, элаидиновую кислоту, вакценовую кислоту, линолевую кислоту, линоэлаидиновую кислоту, α-линоленовую кислоту, арахидоновую кислоту, эйкозапентаеновую кислоту, эруковую кислоту, докозагексаеновую кислоту, гексадекатриеновую кислоту, стеаридоновую кислоту, эйкозатриеновую кислоту, эйкозатетраеновую кислоту, генэйкозапентаеновую кислоту, клупанодоновую кислоту, осбондовую кислоту, (9Z,12Z,15Z,18Z,21Z)-тетракоза-9,12,15,18,21-пентаеновую кислоту, низиновую кислоту, γ-линоленовую кислоту, эйкозадиеновую кислоту, дигомо-γ-линоленовую кислоту, докозадиеновую кислоту, адреновую кислоту, тетракозатетраеновую кислоту, (6Z,9Z,12Z,15Z,18Z)-тетракоза-6,9,12,15,18-пентаеновую кислоту, (Z)-зйкоз-11-еновую кислоту, мидовую кислоту, эруковую кислоту, нервоновую кислоту, румениковую кислоту, α-календовую кислоту, β-календовую кислоту, джакаровую кислоту, α-элеостеариновую кислоту, β-элеостеариновую кислоту, каталповую кислоту, гранатовую кислоту, румелиновую кислоту, α-паринаровую кислоту, β-паринаровую кислоту, боссеопентаеновую кислоту, пиноленовую кислоту и подокарповую кислоту. Кроме того, каждый из R, R, R и R независимо, в каждом случае, означает водород или радикал, являющийся производным кокосового масла, говяжьего сала или жирных кислот таллового масла (TOFA).
1
2
3
e
e
e
3
-
4
5
2
6
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
[00172] Предпочтительно имидазолин представляет собой соединение формулы (I), где R означает незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
14
14
2
3
e
e
e
3
2
17
35
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
[00173] Альтернативно, имидазолин представляет собой соединение формулы (I), где R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH, -CH, или -CH; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
-
4
5
-CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
17
17
12
-
2
3
2
2
2
2
2
17
35
17
33
17
31
[00174] Кроме того, имидазолин представляет собой соединение формулы (I), где R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает -C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует (например, R означает -C-алкил-CO); R означает -CH, -CH или -CH; R означает
2
2
2
1
6
2
2
2
e
e
e
3
-
4
5
-CHCHCOR, в котором R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
2
3
e
e
e
3
-
x
e
e
e
x
2
6
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
2
2
2
1
6
[00175] К тому же, имидазолин представляет собой соединение (II), где R означает незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
-
4
5
-CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
14
14
2
17
35
[00176] Имидазолин может представлять собой соединение формулы (II), где R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH,
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
2
2
2
2
3
e
e
-CH или -CH; R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород (-H),
1
6
2
2
2
2
2
2
1
6
2
2
2
e
3
-
x
e
e
e
x
-
4
5
C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил, или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
17
17
12
-
2
2
2
2
2
2
[00177] Имидазолин может представлять собой соединение формулы (II), где R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает -C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует (например, R означает -C-алкил-CO); R означает
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
2
2
2
1
6
3
e
e
e
3
-
x
e
e
e
x
-CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
-
4
5
-CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
1
2
4
5
2
6
17
35
17
33
17
31
[00178] Имидазолин может представлять собой соединение формулы (III), в которой R означает незамещенный C-C-алкил; R означает -CH, -CH или -CH; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
14
14
2
4
5
2
17
35
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
[00179] Имидазолин может представлять собой соединение формулы (III), в которой R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CH, -CH, или -CH; R означает водород и R означает водород.
1
12
13
12
13
17
17
12
-
2
4
5
2
2
2
2
2
17
35
17
33
17
31
[00180] Имидазолин может представлять собой соединение формулы (III), в которой R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает -C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует (например, R означает -C-алкил-CO); R означает -CH, -CH или -CH; R означает водород и R означает водород.
3
x
[00181] Следует понимать, независимо от того, явно сформулировано или нет, что каждая формула (I), формула (II) и формула (III), как предполагается, охватывает таутомерные, рацемические, энантиомерные, диастереомерные, цвиттерионные и солевые формы указанных формул. Имидазолины могут существовать в цвиттерионной форме, когда R и/или R образованы акриловой кислотой.
[00182] Имидазолиновое соединение может присутствовать в композициях в количестве от 1 масс.% до 50 масс.%, от 2 масс.% до 40 масс.%, от 3 масс.% до 30 масс.%, от 4 wt% до 20 масс.%, от 5 масс.% до 17 масс.%, от 6 масс.% до 16 масс.%, от 7 масс.% до 15 масс.%, от 8 масс.% до 14 масс.%, от 9 масс.% до 13 масс.% или от 10 масс.% до 12 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Имидазолиновое соединение может составлять приблизительно 1 масс.%, приблизительно 2 масс.%, приблизительно 3 масс.%, приблизительно 4 масс.%, приблизительно 5 масс.%, приблизительно 6 масс.%, приблизительно 7 масс.%, приблизительно 8 масс.%, приблизительно 9 масс.%, приблизительно 10 масс.%, приблизительно 11 масс.%, приблизительно 12 масс.%, приблизительно 13 масс.%, приблизительно 14 масс.%, приблизительно 15 масс.%, приблизительно 16 масс.%, приблизительно 17 масс.%, приблизительно 18 масс.%, приблизительно 19 масс.% или приблизительно 20 масс.% от композиции, из расчета на общую массу композиции. Композиция может включать приблизительно 11 масс.% имидазолинового соединения, из расчета на общую массу композиции. Композиция может состоять на 11 масс.% из имидазолинового соединения, из расчета на общую массу композиции.
b. Четвертичные амины
[00183] Описанные здесь композиции включают четвертичный амин. Подходящие четвертичные амины включают, однако этим не ограничиваясь, алкильные, гидроксиалкильные, алкиларильные, арилалкильные или ариламиновые четвертичные соли.
+
5a
6a
7a
8a
−
5a
6a
7a
8a
5a
6a
7a
8a
+
5a
6a
7a
8a
−
5a
6a
7a
8a
1
18
1
18
[00184] Подходящие алкильные, гидроксиалкильные, алкиларильные, арилалкильные или ариламиновые четвертичные соли включают те алкиларильные, арилалкильные или ариламиновые четвертичные соли формулы [NRRRR][X], где R, R, R и R содержат от одного до 18 атомов углерода и X означает Cl, Br или I. Для четвертичного амина каждый из R, R, R и R независимо может быть выбран из группы, состоящей из алкила (например, C-C-алкила), гидроксиалкила (например, C-C-гидроксиалкила) и арилалкила (например, бензила). Соль моно- или полициклического ароматического амина с алкил- или алкиларилгалогенидом включает соли формулы [NRRRR][X], где R, R, R и R содержат от одного до 18 атомов углерода и X означает Cl, Br или I.
12
16
[00185] Подходящие четвертичные аммониевые соли включают, однако этим не ограничиваясь, хлорид тетраметиламмония, хлорид тетраэтиламмония, хлорид тетрапропиламмония, хлорид тетрабутиламмония, хлорид тетрагексиламмония, хлорид тетраоктиламмония, хлорид бензилтриметиламмония, хлорид бензилтриэтиламмония, хлорид фенилтриметиламмония, хлорид фенилтриэтиламмония, хлорид цетилбензилдиметиламмония, хлорид гексадецилтриметиламмония, диметилалкилбензильные четвертичные аммониевые соединения, монометилдиалкилбензильные четвертичные аммониевые соединения, триметилбензильные четвертичные аммониевые соединения и триалкилбензильные четвертичные аммониевые соединения, где алкильная группа может содержать приблизительно от 1 до 24 атомов углерода, приблизительно от 10 до 18 атомов углерода или приблизительно от 12 до 16 атомов углерода, такие как, например, хлорид C--бензилдиметиламмония. Подходящие четвертичные аммониевые соединения (соединения четвертичного аммония) включают, однако этим не ограничиваясь, триалкильные, диалкильные, диалкоксиалкильные, моноалкоксильные, бензильные и имдазолиниевые четвертичные аммониевые соединения, их соли и тому подобное, и их комбинации. Четвертичная аммониевая соль может представлять собой алкиламинбензильную четвертичную аммониевую соль, четвертичную аммониевую соль бензилтриэтаноламина или четвертичную аммониевую соль бензилдиметиламиноэтаноламина.
[00186] Четвертичный амин может быть солью бензалкония, представленной формулой:
где n равно 8, 10, 12, 14, 16 или 18, и X означает Cl, Br или I.
[00187] Четвертичный амин может быть смесью бензалкониевых солей, где n равно 8, 10, 12, 14, 16 и 18.
[00188] Четвертичный амин может быть смесью бензалкониевых солей, где n равно 12, 14, 16 и 18.
[00189] Четвертичный амин может быть смесью бензалкониевых солей, где n равно 12, 14 и 16.
[00190] Четвертичный амин может быть смесью бензалкониевых солей, где n равно 12, 14, 16 и 18 и X означает Cl.
[00191] Четвертичный амин может быть смесью бензалкониевых солей, где n равно 12, 14 и 16 и X означает Cl.
[00192] Четвертичный амин может быть четвертичной солью алкилпиридиния, такой как четвертичные соли, представленные общей формулой:
9a
1
6
где R означает алкильную группу, арильную группу или арилалкильную группу, где указанные алкильные группы содержат от 1 до приблизительно 18 атомов углерода и B означает Cl, Br или I. К числу этих соединений относятся соли алкилпиридиния и бензильные четвертичные аммониевые соединения алкилпиридиния. Типичные соединения включают хлорид метилпиридиния, хлорид этилпиридиния, хлорид пропилпиридиния, хлорид бутилпиридиния, хлорид октилпиридиния, хлорид децилпиридиния, хлорид лаурилпиридиния, хлорид цетилпиридиния, хлорид бензилпиридиния и алкилбензилпиридиния, предпочтительно в которых алкил означает C-C-гидрокарбильную группу.
[00193] Четвертичный амин может присутствовать в композициях в количестве от 0,1 масс.% до 80 масс.%, от 1 масс.% до 40 масс.%, от 5 масс.% до 35 масс.%, от 10 масс.% до 30 масс.%, от 15 масс.% до 25 масс.%, от 16 масс.% до 24 масс.%, от 17 масс.% до 23 масс.%, от 18 масс.% до 22 масс.% или от 19 масс.% до 21 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Четвертичный амин составляет приблизительно 5 масс.%, приблизительно 6 масс.%, приблизительно 7 масс.%, приблизительно 8 масс.%, приблизительно 9 масс.%, приблизительно 10 масс.%, приблизительно 11 масс.%, приблизительно 12 масс.%, приблизительно 13 масс.%, приблизительно 14 масс.%, приблизительно 15 масс.%, приблизительно 16 масс.%, приблизительно 17 масс.%, приблизительно 18 масс.%, приблизительно 19 масс.%, приблизительно 20 масс.%, приблизительно 21 масс.%, приблизительно 22 масс.%, приблизительно 23 масс.%, приблизительно 24 масс.%, приблизительно 25 масс.%, приблизительно 26 масс.%, приблизительно 27 масс.%, приблизительно 28 масс.%, приблизительно 29 масс.%, приблизительно 30 масс.%, приблизительно 31 масс.%, приблизительно 32 масс.%, приблизительно 33 масс.%, приблизительно 34 масс.% или приблизительно 35 масс.% от композиции, из расчета на общую массу композиции. Четвертичный амин присутствует в количестве приблизительно 20 масс.% или приблизительно 21 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Четвертичный амин присутствует в количестве 20,5 масс.%, из расчета на общую массу композиции.
12
14
16
18
12
14
16
18
[00194] Композиция может включать от 5 масс.% до 35 масс.% четвертичного амина, содержащего хлорид C-бензилдиметиламмония (например, от 4 масс.% до 20 масс.%, из расчета на общую массу композиции), хлорид C-бензилдиметиламмония (например, от 1 масс.% до 10 масс.%, из расчета на общую массу композиции), хлорид C-бензилдиметиламмония (например, от 0,1 масс.% до 5 масс.%, из расчета на общую массу композиции) и хлорид C-бензилдиметиламмония (например, 0,5 масс.% или меньше, из расчета на общую массу композиции). Композиция может включать приблизительно 20 масс.% или приблизительно 21 масс.% четвертичного амина, содержащего хлорид C-бензилдиметиламмония (например, 14,5 масс.%, из расчета на общую массу композиции), хлорид C-бензилдиметиламмония (например, 5 масс.%, из расчета на общую массу композиции), хлорид C-бензилдиметиламмония (например, 1 масс.%, из расчета на общую массу композиции) и хлорид C-бензилдиметиламмония (например, 0,2 масс.% или меньше, из расчета на общую массу композиции).
c. Фосфониевые соединения
1
3
2
3
[00195] Описанные здесь композиции включают, по меньшей мере, одно фосфониевое соединение и, в частности, фосфониевую соль. Подходящие фосфониевые соли включают, однако этим не ограничиваясь, алкилтрис(гидроксиоргано)фосфониевые соли, алкенилтрис(гидроксиоргано)фосфониевые соли и тетракис(гидроксиоргано)фосфониевые соли. Алкилтрис(гидроксиоргано)фосфониевые соли могут представлять собой C-C-алкилтрис(гидроксиметил)фосфониевые соли. Алкенилтрис(гидроксиоргано)фосфониевые соли могут представлять собой C-C-алкенилтрис(гидроксиметил)фосфониевые соли. Тетракис(гидроксиоргано)фосфониевые соли могут представлять собой тетракис(гидроксиметил)фосфониевые соли, включая, но не ограничиваясь этим,
сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS),
хлорид тетракис(гидроксиметил)фосфония,
фосфат тетракис(гидроксиметил)фосфония,
формиат тетракис(гидроксиметил)фосфония,
ацетат тетракис(гидроксиметил)фосфония и
оксалат тетракис(гидроксиметил)фосфония. Фосфониевая соль может представлять собой сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS).
[00196] Фосфониевая соль может присутствовать в композициях в количестве от 0,1 масс.% до 80 масс.%, от 0,5 масс.% до 50 масс.%, от 1 масс.% до 14 масс.%, от 2 масс.% до 13 масс.%, от 3 масс.% до 12 масс.%, от 4 масс.% до 11 масс.%, от 5 масс.% до 10 масс.%, от 6 масс.% до 9 масс.% или от 7 масс.% до 8 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Фосфониевая соль составляет приблизительно 1 масс.%, приблизительно 2 масс.%, приблизительно 3 масс.%, приблизительно 4 масс.%, приблизительно 5 масс.%, приблизительно 6 масс.%, приблизительно 7 масс.%, приблизительно 8 масс.%, приблизительно 9 масс.%, приблизительно 10 масс.%, приблизительно 11 масс.%, приблизительно 12 масс.%, приблизительно 13 масс.% или приблизительно 14 масс.% от композиции, из расчета на общую массу композиции. Фосфониевая соль может присутствовать в количестве приблизительно 7 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Фосфониевая соль может присутствовать в количестве 7,5 масс.%, из расчета на общую массу композиции.
d. Деэмульгаторы
[00197] Описанные здесь композиции могут включать деэмульгатор (также называемый реагентом для разрушения эмульсий). Подходящие реагенты для разрушения эмульсий включают, однако этим не ограничиваясь, додецилбензилсульфоновую кислоту (DDBSA), натриевую соль ксилолсульфоновой кислоты (NAXSA), эпоксилированные и пропоксилированные соединения, анионогенные, катионогенные и неионогенные поверхностно-активные вещества, и смолы, такие как полиоксиалкилены, виниловые полимеры, полиамины, полиамиды, фенольные смолы и силиконовые простые полиэфиры. Реагент для разрушения эмульсий может представлять собой виниловый полимер, такой как: полимер акриловой кислоты с трет-бутилфенолом, формальдегидом, малеиновым ангидридом, пропиленоксидом и этиленоксидом (Регистрационный номер CAS: 178603-70-8).
[00198] Деэмульгатор может присутствовать в количестве от 0,1 масс.% до 30 масс.%, от 0,5 масс.% до 10 масс.% или от 1 масс.% до 5 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Деэмульгатор составляет приблизительно 1 масс.%, приблизительно 2 масс.%, приблизительно 3 масс.%, приблизительно 4 масс.% или приблизительно 5 масс.% от композиции, из расчета на общую массу композиции. Композиции включают приблизительно 2 масс.% или приблизительно 3 масс.% деэмульгатора, из расчета на общую массу композиции. Композиция включает 2,6 масс.% деэмульгатора, из расчета на общую массу композиции.
e. Синергист
[00199] Описанные здесь композиции могут включать синергический компонент. Подходящий соединения-синергисты включают, однако этим не ограничиваясь, тиогликолевую кислоту, 3,3'-дитиодипропионовую кислоту, тиосульфат, тиомочевину, 2-меркаптоэтанол, L-цистеин и трет-бутилмеркаптан. Синергическое соединение может представлять собой 2-меркаптоэтанол.
[00200] Синергист может присутствовать в количестве от 0,01 масс.% до 10 масс.%, от 0,1 масс.% до 8 масс.%, от 0,5 масс.% до 7 масс.%, от 1 масс.% до 6 масс.%, от 2 масс.% до 5 масс.% или от 3 масс.% до 4 масс.%, из расчета на общую массу композиции. Синергист может составлять приблизительно 0,5 масс.%, приблизительно 1 масс.%, приблизительно 1,5 масс.%, приблизительно 2,0 масс.%, приблизительно 2,5 масс.%, приблизительно 3,0 масс.%, приблизительно 3,5 масс.%, приблизительно 4,0 масс.%, приблизительно 4,5 масс.%, приблизительно 5,0 масс.%, приблизительно 5,5 масс.% или приблизительно 6,0 масс.% от композиции, из расчета на общую массу композиции. Композиция может включать приблизительно 3,5 масс.% синергиста, из расчета на общую массу композиции. Композиция может включать 3,5 масс.% синергиста, из расчета на общую массу композиции.
f. Растворители
[00201] Описанные здесь композиции могут включать растворитель. Подходящие растворители включают, однако этим не ограничиваясь, спирты, углеводороды, кетоны, простые эфиры, ароматические соединения, амиды, нитрилы, сульфоксиды, сложные эфиры, гликолевые простые эфиры, водные системы и их комбинации. Растворитель может представлять собой воду, изопропанол, метанол, этанол, 2-этилгексанол, тяжелый лигроин, обогащенный ароматикой, толуол, этиленгликоль, простой монобутиловый эфир этиленгликоля (EGMBE), простой моноэтиловый эфир диэтиленгликоля или ксилол. Типичные полярные растворители, подходящие для формулирования с композицией, включают воду, насыщенный раствор соли, морскую воду, спирты (включая линейные или разветвленные алифатические, такие как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, 2-этилгексанол, гексанол, октанол, деканол, 2-бутоксиэтанол и проч.), гликоли и производные (этиленгликоль, 1,2-пропиленгликоль, 1,3-пропиленгликоль, простой монобутиловый эфир этиленгликоля и проч.), кетоны (циклогексанон, диизобутилкетон), N-метилпирролидинон (NMP), N,N-диметилформамид и тому подобное. Типичные неполярные растворители, подходящий для формулирования с композицией, включают алифатические соединения, такие как пентан, гексан, циклогексан, метилциклогексан, гептан, декан, додекан, дизельное топливо и тому подобное; ароматические соединения, такие как толуол, ксилол, тяжелый лигроин, обогащенный ароматикой, производные жирных кислот (кислоты, сложные эфиры, амиды) и тому подобное.
[00202] Растворитель может представлять собой метанол, изопропанол, 2-этилгексанол или их комбинацию. Кроме того, растворитель может представлять собой метанол, изопропанол, 2-этилгексанол, воду или их комбинацию.
[00203] Композиция по изобретению может содержать от 0 до 99 массовых процентов, от 1 до 98 массовых процентов, от 10 до 80 массовых процентов, от 20 до 70 массовых процентов, от 30 до 60 массовых процентов или от 40 до 55 массовых процентов одного или более растворителей, из расчета на общую массу композиции.
[00204] Композиция по изобретению может содержать приблизительно 20 массовых %, приблизительно 25 массовых %, приблизительно 30 массовых %, приблизительно 35 массовых %, приблизительно 40 массовых %, приблизительно 45 массовых %, приблизительно 50 массовых %, приблизительно 55 массовых %, приблизительно 60 массовых %, приблизительно 65 массовых %, приблизительно 70 массовых %, приблизительно 75 массовых %, приблизительно 80 массовых %, приблизительно 85 массовых %, приблизительно 90 массовых % или приблизительно 95 массовых % одного или более растворителей из расчета на общую массу композиции. Композиция по изобретению содержит приблизительно 40% одного или более спиртовых растворителей и приблизительно 15% воды. Композиция по изобретению может содержать приблизительно 40% смеси метанол/изопропанол и приблизительно 15% воды. Композиция по изобретению может содержать 40% смеси метанол/изопропанол и приблизительно 14,9% воды.
[00205] Композиции по изобретению необязательно включают одну или более дополнительных добавок. Подходящие добавки включают, однако этим не ограничиваясь, ингибиторы коррозии, ингибиторы асфальтена, ингибиторы парафиноотложения, ингибиторы солеотложения, эмульгаторы, водоосветлители, диспергаторы, поглотители сероводорода, ингибиторы образования гидратов газа, биоциды, pH-модификаторы и поверхностно-активные вещества.
g. Ингибиторы коррозии
[00206] Подходящие для введения в композиции ингибиторы коррозии включают, однако этим не ограничиваясь, моно-, ди- или триалкил- или алкиларил- фосфатные сложные эфиры; фосфатные сложные эфиры гидроксиламинов; фосфатные сложные эфиры полиолов и мономерных или олигомерных жирных кислот.
3
18
6
10
[00207] Подходящие моно-, ди- и триалкил-, а также алкиларил-, фосфатные сложные эфиры и фосфатные сложные эфиры моно, ди- и триэтаноламина, как правило, содержат от 1 до приблизительно 18 атомов углерода. Предпочтительными моно-, ди- и триалкилфосфатными сложными эфирами, алкиларил- или арилалкил- фосфатными сложными эфирами являются эфиры, полученные взаимодействием C-C-алифатического спирта с пентоксидом фосфора. Фосфатные промежуточные соединения обмениваются своими сложноэфирными группами с триэтилфосфатом с триэтилфосфатом, образуя алкилфосфатные сложные эфиры более широкого распределения. Альтернативно, фосфатный сложный эфир может быть получен смешением с алкильным сложным диэфиром, смесью низкомолекулярных алкильных спиртов или диолов. Низкомолеклярные алкильные спирты или диолы предпочтительно включают C-C- спирты или диолы. При этом фосфатные сложные эфиры полиолов и их соли, содержащие одну или более 2-гидроксиэтильных групп, и фосфатные сложные эфиры гидроксиламина, полученные взаимодействием полифосфорной кислоты или пентоксида фосфора с гидроксиламинами, такими как диэтаноламин или триэтаноламин, предпочтительны.
14
22
[00208] Ингибитором коррозии может быть мономерная или олигомерная жирная кислота. Предпочтительны C-C- насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, а также димерные, тримерные и олигомерные продукты, полученные полимеризацией одной или более таких жирных кислот.
h. Ингибиторы асфальтена
[00209] Подходящие ингибиторы асфальтена включают, однако этим не ограничиваясь, алифатические сульфоновые кислоты; алкиларилсульфоновые кислоты; арилсульфонаты; лигносульфонаты; смолы алкилфенол/альдегид и аналогичные сульфонированные смолы; сложные эфиры полиолефинов; имиды полиолефинов; сложные эфиры полиолефинов с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; амиды полиолефинов; амиды полиолефинов с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; имиды полиолефинов с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; сополимеры алкенил/винилпирролидон; привитые полимеры полиолефинов с малеиновым ангидридом или винилимидазолом; гиперразветвленные амиды сложных полиэфиров; полиалкоксилированные асфальтены, амфотерные жирные кислоты, соли алкилсукцинатов, сорбитанмоноолеат и полиизобутиленсукциновый ангидрид.
i. Ингибиторы парафиноотложения
[00210] Подходящие ингибиторы парафиноотложения включают, однако этим не ограничиваясь, модификаторы кристаллов парафина и комбинации диспергатор/модификатор кристаллов. Подходящие модификаторы кристаллов парафина включают, однако этим не ограничиваясь, алкилакрилатные сополимеры, сополимеры алкилакрилат-винилпиридин, сополимеры этилен-винилацетат, сополимеры малеиновый ангидрид-сложный эфир, разветвленные полиэтилены, нафталин, антрацен, микрокристаллический воск и/или асфальтены. Подходящие диспергаторы включают, однако этим не ограничиваясь, додецилбензолсульфонат, оксиалкилированные алкилфенолы и оксиалкилированные алкилфенольные смолы.
j. Ингибиторы солеотложения
[00211] Подходящие ингибиторы солеотложения включают, однако этим не ограничиваясь, фосфаты, фосфатные сложные эфиры, фосфорные кислоты, фосфонаты, фосфоновые кислоты, полиакриламиды, соли сополимера акриламидометилпропансульфонат/акриловая кислота (AMPS/AA), фосфинированный малеиновый сополимер (PHOS/MA) и соли терполимера полималеиновая кислота/акриловая кислота/акриламидометилпропансульфонат (PMA/AMPS).
k. Эмульгаторы
[00212] Подходящие эмульгаторы включают, однако этим не ограничиваясь, соли карбоновых кислот, продукты реакций ацилирования между карбоновыми кислотами или ангидридами карбоновых кислот и аминами, и алкильные, ацильные и амидные производные сахаридов (алкилсахаридные эмульгаторы).
l. Водоосветлители
[00213] Подходящие водоосветлители включают, однако этим не ограничиваясь, неорганические соли металлов, такие как алюмокалиевые квасцы, хлорид алюминия и хлоргидрат алюминия, или органические полимеры, такие как полимеры на основе акриловой кислоты, полимеры на основе акриламида, полимеризованные амины, алканоламины, тиокарбаматы и катионогенные полимеры, такие как хлорид диаллилдиметиламмония (DADMAC).
m. Диспергаторы
[00214] Подходящие диспергаторы включают, однако этим не ограничиваясь, алифатические фосфоновые кислоты с 2-50 углеродами, такие как гидроксиэтилдифосфоновая кислота и аминоалкилфосфоновые кислоты, например полиаминометиленфосфонаты с 2-10 атомами N, например каждый из которых несет, по меньшей мере, одну группу метиленфосфоновой кислоты; примерами последних являются тетра(метиленфосфонат) этилендиамина, пента(метиленфосфонат) диэтилентриамина и триамин- и тетрамин- полиметиленфосфонаты с 2-4 метиленовыми группами между каждым атомом N, по меньшей мере, 2 из числа метиленовых групп в каждом фосфонате - различные. Другие подходящие диспергирующие средства включают лигнин или производные лигнина, такие как лигносульфонат, и нафталинсульфоновую кислоту и производные.
n. Поглотители сероводорода
[00215] Подходящие дополнительные поглотители сероводорода включают, однако этим не ограничиваясь, оксиданты (например, неорганические пероксиды, такие как пероксид натрия, или диоксид хлора), альдегиды (например, с 1-10 углеродами, такие как формальдегид или глутаральдегид, или (мет)акролеин), триазины (например, триазин моноэтаноламина, триазин монометиламина и триазины множественных аминов или их смеси) и глиоксаль.
o. Ингибиторы образования гидратов газа
2
2
2
[00216] Подходящие ингибиторы образования гидратов газа включают, однако этим не ограничиваясь, термодинамические ингибиторы гидратообразования (THI), кинетические ингибиторы гидратообразования (KHI) и антиагломераты (AA). Подходящие термодинамические ингибиторы гидратообразования включают, однако этим не ограничиваясь, соль NaCl, соль KCl, соль CaCl, соль MgCl, соль NaBr, насыщенные солевые растворы формиатов (например формиата калия), полиолы (такие как глюкоза, сахароза, фруктоза, мальтоза, лактоза, глюконат, моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, монопропиленгликоль, допропиленгликоль, трипропиленгликоли, тетрапропиленгликоль, монобутиленгликоль, дибутиленгликоль, трибутиленгликоль, глицерин, диглицерин, трилицерин и сахарные спирты (например сорбит, маннит)), метанол, пропанол, этанол, простые эфиры гликолей (такие как монометилэфир диэтиленгликоля, монобутилэфир этиленгликоля) и алкильные или циклические сложные эфиры спиртов (такие как этиллактат, бутиллактат, метилэтилбензоат). Подходящие кинетические ингибиторы гидратообразования и антиагломераты включают, однако этим не ограничиваясь, полимеры и сополимеры, полисахариды (такие как гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), карбоксиметилцеллюлоза (CMC), крахмал, производные крахмала и ксантан), лактамы (такие как поливинилкапролактам, поливиниллактам), пирролидоны (такие как поливинилпирролидон различных молекулярных масс), поверхностно-активные вещества (такие как соли жирных кислот, этоксилированные спирты, пропоксилированные спирты, сложные эфиры сорбита, этоксилированные сложные эфиры сорбита, полиглицериновые эфиры жирных кислот, алкилглюкозиды, алкилполиглюкозиды, алкилсульфаты, алкилсульфонаты, сульфонаты сложных алкиловых эфиров, алкилароматические сульфонаты, алкилбетаин, алкиламидобетаины), диспергаторы на основе углеводородов (такие как лигносульфонаты, иминодисукцинаты, полиаспартаты), аминокислоты и белки.
p. Биоциды
[00217] Подходящий дополнительные биоциды включают, однако этим не ограничиваясь, окисляющие и неокисляющие биоциды. Подходящие неокисляющие биоциды включают, например, альдегиды (например, формальдегид, глутаральдегид и акролеин), соединения типа аминов (например, четвертичные аммониевые соединения и кокодиамин), галогенированные соединения (например, бронопол и 2-2-дибром-3-нитрилопропионамид (DBNPA)), соединения серы (например, изотиазолон, карбаматы и метронидазол) и четвертичные фосфониевые соли (например, сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS)). Подходящие окисляющие биоциды включают, например, гипохлорит натрия, трихлоризоциануровые кислоты, дихлоризоциануровую кислоту, гипохлорит кальция, гипохлорит лития, хлорированные гидантоины, стабилизированный гипобромит натрия, активированный бромид натрия, бромированные гидантоины, диоксид хлора, озон и пероксиды.
q. Модификаторы pH
2
2
3
3
2
3
3
2
[00218] Подходящие модификаторы pH включают, однако этим не ограничиваясь, гидроксиды щелочных металлов, карбонаты щелочных металлов, бикарбонаты щелочных металлов, гидроксиды щелочноземельных металлов, карбонаты щелочноземельных металлов, бикарбонаты щелочноземельных металлов и их смеси или комбинации. Типичные модификаторы pH включают NaOH, KOH, Ca(OH), CaO, NaCO, KHCO, KCO, NaHCO, MgO и Mg(OH).
r. Поверхностно-активные вещества
[00219] Подходящие поверхностно-активные вещества включают, однако этим не ограничиваясь, анионогенные поверхностно-активные вещества, катионогенные поверхностно-активные вещества, цвиттерионные поверхностно-активные вещества, и неионогенные поверхностно-активные вещества. Анионогенные поверхностно-активные вещества включают алкиларилсульфонаты, олефинсульфонаты, парафинсульфонаты, сульфаты спиртов, сульфаты неполных простых эфиров многоатомных спиртов, алкилкарбоксилаты и карбоксилаты простых алкиловых эфиров и алкил- и этоксилированные алкил- фосфатные сложные эфиры, и моно- и диалкил- сульфосукцинаты и сульфосукцинаматы. Катионогенные поверхностно-активные вещества включают алкилтриметильные четвертичные аммониевые соли, алкилдиметилбензильные четвертичные аммониевые соли, диалкилдиметильные четвертичные аммониевые соли и имидазолиниевые соли. Неионогенные поверхностно-активные вещества включают алкоксилаты спиртов, алкоксилаты алкилфенолов, блоксополимеры этилен-, пропилен- и бутиленоксидов, оксиды алкилдиметиламинов, оксиды алкилбис-(2-гидроксиэтил)аминов, оксиды алкиламидопропилдиметиламинов, оксиды алкиламидопропилбис-(2-гидроксиэтил)аминов, алкилполиглюкозиды, полиалкоксилированные глицериды, сложные эфиры сорбита и полиалкоксилированные сложные эфиры сорбита, и сложные эфиры и сложные диэфиры алкоилполиэтиленгликоля. Включены также бетаины и сультаины, амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как алкиламфоацетаты и амфодиацетаты, алкиламфопропионаты и амфодипропионаты, и алкилиминодипропионат.
12
18
12
18
12
18
[00220] Поверхностно-активное вещество может представлять собой четвертичное аммониевое соединение, оксид амина, ионогенное или неионогенное поверхностно-активное вещество, или любую их комбинацию. Подходящие четвертичные аммониевые соединения включают, однако этим не ограничиваясь, хлорид алкилбензиламмония, хлорид бензилкокоалкил(C-C)диметиламмония, хлорид дикокоалкил(C-C)диметиламмония, хлорид диталлового диметиламмония, метилхлорид ди(гидрированного таллового алкил)диметил- четвертичного аммония, хлорид метилбис-(2-гидроксиэтилкокоалкил(C-C)- четвертичного аммония, метилсульфат диметил-(2-этил)таллоаммония, хлорид н-додецилбензилдиметиламмония, хлорид н-октадецилбензилдиметиламмония, сульфат н-додецилтриметиламмония, соевый хлорид алкилтриметиламмония и метилсульфат гидрированного таллоалкил(2-этилгексил)диметил- четвертичного аммония.
s. Дополнительные компоненты
[00221] Композиции, полученные согласно изобретению, могут также включать дополнительные функциональные агенты или добавки, которые обеспечивают выигрышные свойства. Дополнительные агенты и добавки будут меняться в зависимости от конкретной изготавливаемой композиции и ее предполагаемого применения, как очевидно для специалиста в данной области.
[00222] Альтернативно, композиции не содержат никаких дополнительных агентов или добавок.
3. Синтез
[00223] Соединения и композиции по изобретению будут лучше поняты вместе с последующими схемами и методами, иллюстрирующими способы, которыми могут быть получены соединения.
Схема 1
1
2
3
4
5
a
b
c
e
[00224] Как показано на схеме 1, соединения формулы (1) могут быть получены взаимодействием имидазолина формулы (2) с акриловой кислотой формулы (3), где R, R, R, R, R, R, R, R и R имеют вышеуказанные значения. Имидазолин формулы (2) может быть получен взаимодействием диамина, такого как этилендиамин (EDA), диэтилентриамин (DETA) или триэтилентетраамин (TETA), с длинноцепной жирной кислотой, такой как жирная кислота таллового масла (TOFA). Соединение формулы (3), представленное на типичных реакционных схемах, в целом включает α,β-ненасыщенные карбоновые жирные кислоты и их амидные и сложноэфирные производные; ненасыщенные сульфоновые и фосфоновые жирные кислоты и их комбинации. Соединение формулы (3) может быть выбрано из группы, состоящей из замещенных и незамещенных α,β-ненасыщенных карбоновых жирных кислот и их амидных и сложноэфирных производных, содержащих от 3 до приблизительно 11 атомов углерода, или их солей; замещенных и незамещенных α,β-ненасыщенных жирных кислот, содержащих от 2 до приблизительно 11 атомов углерода, или их солей; и их комбинаций.
4
5
a
b
c
e
1
4
5
a
b
c
e
1
2
4
5
a
b
c
e
1
2
4
5
a
b
c
e
2
10
2
8
2
6
2
10
2
8
2
6
17
2
10
2
8
2
6
[00225] Для схемы 1, каждый из R, R, R, R, R и R означает водород. Кроме того, R означает C-C-алкил, C-C-алкил или C-C-алкил и каждый из R, R, R, R, R и R означает водород. Далее, R означает C-C-алкил, C-C-алкил или C-C-алкил; R означает C-радикал и каждый из R, R, R, R, R и R означает водород. Также, R означает C-C-алкил, C-C-алкил или C-C-алкил; R означает радикал, образованный жирными кислотами кокосового масла, говяжьего сала или таллового масла (TOFA); и каждый из R, R, R, R, R и R означает водород.
Схема 2
1
2
3
x
4
5
a
b
c
e
[00226] Как показано на схеме 2, соединения формулы (4) могут быть получены взаимодействием имидазолина формулы (2) с акриловой кислотой формулы (3), где R, R, R, R, R, R, R, R, R и R принимают вышеуказанные значения.
4
5
a
b
c
e
1
12
13
12
13
14
14
2
3
e
e
e
3
2
17
35
17
33
17
31
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
[00227] Для схемы 2, каждый из R, R, R, R, R и R означает водород. Кроме того, R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором R означает водород и R означает -COR, где R означает -CH, -CH или -CH; R означает -CH, -CH, или -CH; R означает -CHCHCOR, в котором R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
2
2
2
-
x
e
e
-CHCHCO); R означает -CHCHCOR, где R означает водород
1
6
e
x
(-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
2
2
2
2
2
-
4
5
1
12
13
12
13
17
17
12
-
2
-CHCHCO); R означает водород и R означает водород. Также, R означает линейный C-алкил, замещенный одним заместителем, являющимся концевым -N(R)(R), в котором каждый из R и R означает -C-алкил-COR, где R означает водород или отсутствует (например, R означает -C-алкил-CO); R означает
17
35
17
33
17
31
2
2
2
1
6
2
2
2
2
2
2
1
6
3
e
e
e
3
-
x
e
e
e
x
-CH, -CH или -CH; R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает -CHCHCO); R означает -CHCHCOR, где R означает водород (-H), C-C-алкил или R отсутствует (например, R означает
2
2
2
-
4
5
-CHCHCO); R означает водород и R означает водород.
[00228] Имидазолины для применения с композициями по изобретению могут также быть коммерчески доступными.
[00229] Соединения могут быть дополнительно модифицированы, например, манипуляцией с заместителями. Эти манипуляции могут включать, однако указанным не ограничиваясь, восстановление, окисление, перекрестное сочетание металлоорганических соединений, алкилирование, ацилирование и гидролитические реакции, которые общеизвестны специалистам в данной области. В некоторых случая порядок выполнения вышеуказанных реакционных схем может быть изменен для облегчения взаимодействия или чтобы избежать нежелательных реакционных продуктов.
4. Способы применения
[00230] Композиции по изобретению могут применяться в любой промышленности, где желательно контролировать биообрастание и/или ингибировать коррозию на поверхности. Композиции предпочтительно могут использоваться в качестве биоцидов для употребления в областях применения нефти и газа. При обработке потока газа или жидкости эффективным количеством композиции по изобретению, композиции могут обеспечивать значительное уничтожение планктона и улучшенный контроль за биопленкой путем замедления кинетики восстановления биопленок.
[00231] Композиции могут применяться в водных системах, системах конденсат/нефтяные системы/газ или в любых их комбинациях.
[00232] Композиции могут быть применены к газу или жидкости, получаемой или используемой при добыче, транспортировке, хранении и/или разделении сырой нефти или природного газа.
[00233] Композиции могут быть применены к потоку газа, используемому или получаемому в процессе углесжигания, таком как на углесжигающей электростанции.
[00234] Композиции могут быть применены к газу или жидкости, получаемой или используемой в процессе очистки сточных вод, на ферме, на скотобойне, при захоронении отходов, на муниципальной водоочистной станции, в процессе коксования угля или в процессе с использованием биотоплива.
[00235] Жидкость, в которую могут быть введены композиции, может быть водной средой. Водная среда может состоять из воды, газа и необязательно жидкого углеводорода. Жидкость, в которую могут быть введены композиции, может представлять собой жидкий углеводород. Жидкий углеводород может быть жидким углеводородом любого типа, включая, однако этим не ограничиваясь, сырую нефть, тяжелое смазочное масло, переработанную остаточную нефть, (должно быть bituminous) битуминозную нефть, коксовые масла, газойли коксования, сырье для флюид-каталитического крекинга, газойль, лигроин, суспензию флюид-каталитического крекинга, дизельное топливо, мазут, реактивное топливо, газолин и керосин. Жидкость или газ может представлять собой рафинированный углеводородный продукт.
[00236] Жидкость или газ, обработанные композицией по изобретению, могут быть при любой выбранной температуре, такой как температура окружающей среды или повышенная температура. Жидкость (например, жидкий углеводород) или газ может быть при температуре приблизительно от 40°C до 250°C. Жидкость или газ может быть при температуре от -50°C до 300°C, 0°C до 200°C, 10°C до 100°C или 20°C до 90°C.
[00237] Композиции по изобретению могут быть добавлены к жидкости при различных уровнях обводненности. Например, обводненность может быть от 0% до 100% объем/объем (о/о), от 1% до 80% о/о или от 1% до 60% о/о. Жидкость может быть водной средой с различными уровнями минерализации. Жидкость может иметь минерализацию 0%-25%, около 1%-24% или около 10%-25% масса/масса (м/м) по общему содержанию растворенных твердых веществ (TDS).
[00238] Жидкость или газ, в которые вводят композиции по изобретению, могут содержаться во многих различных типах устройств и/или находится под их воздействием. Например, жидкость или газ может содержаться в устройстве для транспортировки жидкости или газа из одного пункта в другой, таком как нефте-и/или газопроводе. Устройство может быть участком нефте- и/или газоперерабатывающего завода, таким как трубопровод, сепаратор, дегидрационная установка или газопровод. Жидкость может содержаться в и/или находится в условиях воздействия устройства, используемого для извлечения нефти и/или добычи, таком как в устье скважины. Устройство может входить в состав углесжигающей электростанции. Устройство может быть скруббером (например, десульфуратором влажных дымовых газов, абсорбционной колонной сухого распыления, инжектором сухого сорбента, башней с распылительным орошением, контактной или колпачковой колонной или тому подобным). Устройство может представлять собой грузовое судно, судно-хранилище, сборный танк на танкере или трубопровод, связывающий танки, судна или установки для нефтепереработки. Жидкость или газ может содержаться в водных системах, системах конденсат/нефтяные системы/газ или в любых их комбинациях.
[00239] Композиции по изобретению могут быть введены в жидкость или газ любым подходящим способом обеспечения диспергирования в жидкости или газе. Композицию ингибитора добавляют в месте поточной линии, расположенном выше по потоку от места, в котором желательно предотвратить коррозию. Композиции могут нагнетаться с применением механического оборудования, такого как насосы для нагнетания химических реагентов, тройники трубопроводов, нагнетательная арматура, распылители, буровые шпиндели и тому подобное. Композиции по изобретению могут быть введены в присутствии или отсутствии одного или более дополнительных полярных или неполярных растворителей в зависимости от применения и требований. Композиции по изобретению могут накачиваться в нефте- и/или газопроводы с использованием линии наземного питания. Капиллярные системы нагнетания могут применяться для подачи композиции в выбранную жидкость. Композиции могут быть введены в жидкость и смешаны. Композиции могут быть впрыснуты в поток газа в виде водного или неводного раствора, смеси или суспензии. Жидкость или газ могут быть пропущены через абсорбционную башню, содержащую соединение или композицию по изобретению.
[00240] Композиции могут быть применены к жидкости или газу с обеспечением любой выбранной концентрации. На практике композиции изобретения, как правило, добавляют в поточную линию, чтобы обеспечить эффективную обрабатывающую дозу описанных композиций приблизительно от 0,01 до 10.000 ч./млн. Композиции могут быть применены к жидкости или газу с обеспечением общей концентрации активных веществ (например, имидазолина, четвертичного аммониевого соединения, фосфониевой соли, деэмульгатора и синергиста) приблизительно от 1 части на миллион (ч./млн.) до 1.000.000 ч./млн., приблизительно от 1 ч./млн. до 100.000 ч./млн., приблизительно от 10 ч./млн. до 75.000 ч./млн., приблизительно от 10 ч./млн. до 10.000 ч/млн., приблизительно от 50 ч./млн. до 10.000 ч./млн. или приблизительно от 100 ч./млн. до 500 ч./млн. Композиции могут быть применены к жидкости с обеспечением концентрации активных веществ приблизительно от 10 ч./млн. до 10.000 ч./млн., приблизительно от 10 ч./млн. до 500 ч./млн., приблизительно от 50 ч./млн. до 500 ч./млн. или приблизительно от 100 ч./млн. до 500 ч./млн. Композиции применяют к жидкости или газу с обеспечением концентрации активных веществ около 50 ч./млн., около 100 ч./млн., около 150 ч./млн., около 200 ч./млн., около 250 ч./млн., около 300 ч./млн., около 350 ч./млн., около 400 ч./млн., около 450 ч./млн., около 500 ч./млн., около 550 ч./млн., около 600 ч./млн., около 650 ч./млн., около 700 ч./млн., около 750 ч./млн., около 800 ч./млн., около 850 ч./млн., около 900 ч./млн., около 950 ч./млн. или около 1.000 ч./млн. Для каждой системы могут быть свои требования к уровням доз, и эффективный уровень доз композиции для существенного снижения уровня коррозии может изменяться в зависимости от системы, в которой используется композиция.
[00241] Композиции могут применяться непрерывно, периодически или комбинацией этих способов. Дозы композиций могут быть непрерывными.
[00242] Дозы композиций могут быть прерывистыми (т.е. периодическая обработка).
[00243] Дозы композиций могут быть непрерывными/поддерживаемыми и/или прерывистыми.
[00244] Уровни доз для непрерывных обработок обычно изменяются в диапазоне приблизительно от 10 до 500 ч./млн. или приблизительно от 10 до 200 ч./млн.
[00245] Уровни доз для периодических обработок обычно изменяются в диапазоне приблизительно от 10 до 10.000 ч./млн.
[00246] Композиция может быть применена в виде таблетки к трубопроводу, обеспечивая высокую дозу (например, 10.000 ч./млн.) композиции.
[00247] Скорость потока поточной линии, в которой используется композиция, может быть между 0 и 100 футами в секунду или между 0,1 и 50 футами в секунду. В некоторых случаях композиции могут быть формулированы с водой, чтобы облегчить введение в поточную линию.
[00248] Композиции могут обеспечивать 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,1%, 99,2%, 99,3%, 99,4%, 99,5%, 99,6%, 99,7%, 99,8%, 99,9 или 100% уничтожение планктона. Композиции могут обеспечивать 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,1%, 99,2%, 99,3%, 99,4%, 99,5%, 99,6%, 99,7%, 99,8%, 99,9% или 100% уничтожение планктона в динамическом испытании на гидравлическом стенде замкнутого типа после 4-часового периода контакта с биоцидной композицией.
[00249] Динамический поток замкнутого типа может характеризоваться испытательной системой, которая вмещает приблизительно отобранный объем жидкости (например, 1,5 литра), непрерывно циркулирующий по 1018 биогвоздикам из углеродистой стали (например, размещенным в положении 6 часов модифицированного устройства Роббина). Испытуемая жидкость может прокачиваться через систему с выбранной скоростью (например, приблизительно 3,1 галлона в минуту), что обеспечивает отложение микроорганизмов и твердых веществ на биогвоздиках. Мониторинг жизнеспособности микробной популяции (например, еженедельный) может осуществляться во время периода роста биопленки (например, 7 недель) с использованием АТФ-количественной оценки. После заключения, устанавливающего зрелость биопленки, может быть начато исследование биоцидной эффективности. Во время исследования твердые и жидкие пробы могут быть отобраны до и после биоцидной обработки при заданных интервалах (например, 4 часа, 24 часа, 72 часа или 120 часов). Считывание исходного уровня (например, твердые и жидкие пробы) может быть проведено перед добавлением биоцида в отдельный кольцевой контур потока. Чтобы исследовать, как быстро биопленка в состоянии повторно вырасти после периодической биоцидной обработки, вся обработанная биоцидом жидкость в каждом кольцевом контуре потока может быть удалена из системы и необработанная буровая жидкость обратно добавлена в систему. Дополнительные твердые пробы (например, биогвоздики) могут удаляться при выбранных временных интервалах (например, 24, 48 и или 72, или 120-часов) после добавления новой жидкости, с тем, чтобы определить, как быстро биопленка в состоянии повторно вырасти до предшествующего обработке размера.
[00250] Соединения, композиции, процессы и способы по изобретению будут лучше поняты при ссылке на следующие примеры, которые, как предполагается, служат иллюстрацией, а не ограничением рамок объема изобретения.
5. Примеры
[00251] Вышеизложенное лучше может быть понято при ссылке на следующие примеры, которые приведены в целях иллюстрации, но не ограничения рамок объема изобретения.
[00252] Имидазолины могут быть получены. как описано в примерах 1-5 и как описано в патентах США №№ 6.488.868, 7.057.050 и 7.951.754, содержания которых полностью включено здесь в качестве ссылок. Имидазолины могут также быть коммерчески доступными.
Пример 1
2
17
3
17
33
17
31,
[00253] Для получения приведенного выше имидазолина, в котором R означает -CH5, -CH или -CH шестьдесят грамм жирной кислоты таллового масла (TOFA) помещают в 4-горлую колбу на 250 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, термопарой, капельной воронкой и насадкой Дина-Старка. TOFA нагревают до 60°C и затем быстро добавляют по каплям 25 грамм N-пропилэтилендиамина. Полученная смесь превращается из светло-желтой в темно-красную и экзотермически разогревается до 100°C. Затем смесь нагревают до 120-140°C в течение 3 часов. Собравшийся в ловушке углеводород возвращают в колбу. После чего смесь нагревают до 160°C в течение 1 часа, позволяя воде собираться в насадке Дина-Старка.
[00254] После чего полученную смесь нагревают до 165°C в течение 2 часов и затем при 225°C еще час, собирая при этом выделившуюся в течение указанного времени воду. Применяют продувку азотом и скорость верхнеприводной мешалки увеличивают, чтобы облегчить удаление воды. После дополнительного нагревания смеси до 225°C в течение еще 1,5 часов реакционную смесь охлаждают и затем 65,9 грамм полученной имидазолиновой смеси подвергают взаимодействию с 18,7 граммами акриловой кислоты, которую осторожно добавляют по каплям к имидазолиновому продукту. Наблюдается повышение температуры приблизительно до 70-89°C. После прекращения экзотермических процессов реакционную температуру поднимают приблизительно до 100°C в течение 2 часов. Извлекают полученный акрилат N-пропил-2-гептадеценилимидазолина.
Пример 2
2
17
35
17
33
17
31
[00255] Для получения приведенного выше имидазолина, в котором R означает -CH, -CH или -CH, шестьдесят грамм жирной кислоты таллового масла (TOFA) помещают в 4-горлую колбу на 250 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, термопарой, капельной воронкой и насадкой Дина-Старка. TOFA нагревают до 60°C и затем быстро добавляют по каплям 28,5 грамм (0,245 моль) N-бутилэтилендиамина. Полученная смесь превращается из светло-желтой в темно-красную и экзотермически разогревается до 84°C. Затем смесь нагревают до 160°C в течение 3,5 часов до прекращения дальнейшего выделения воды. Собравшийся в ловушке углеводород возвращают в колбу. После чего смесь нагревают до 160°C в течение 1 часа, позволяя воде собираться в насадке Дина-Старка.
[00256] Пятьдесят грамм (0,132 моль) полученной смеси нагревают затем до 225°C еще в течение часа, собирая при этом выделившуюся в течение указанного времени воду. Применяют продувку азотом и скорость верхнеприводной мешалки увеличивают, чтобы облегчить удаление воды. После дополнительного нагревания смеси до 225°C в течение еще 1,5 часов реакционную смесь охлаждают и затем 45,25 грамма полученной имидазолиновой смеси подвергают взаимодействию с 10,4 граммами акриловой кислоты, которую осторожно добавляют по каплям к имидазолиновому продукту. Наблюдается повышение температуры приблизительно до 88°C. После прекращения экзотермических процессов реакционную температуру поднимают приблизительно до 120°C в течение 2 часов. Извлекают полученный акрилат N-бутил-2-гептадеценилимидазолина.
Пример 3
2
17
35
17
33
17
31
[00257] Для получения приведенного выше имидазолина, в котором R означает -CH, -CH или -CH, шестьдесят грамм жирной кислоты таллового масла (TOFA) помещают в 4-горлую колбу на 250 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, термопарой, капельной воронкой и насадкой Дина-Старка. TOFA нагревают до 60°C и затем быстро добавляют по каплям 35,3 грамма (0,265 моль) N-гексилэтилендиамина. Полученная смесь превращается из светло-желтой в темно-красную и экзотермически разогревается до 87°C. Затем смесь нагревают до 160°C в течение 3,5 часов до прекращения дальнейшего выделения воды. Собравшийся в ловушке углеводород возвращают в колбу. После чего смесь нагревают до 160°C в течение 1 часа, позволяя воде собираться в насадке Дина-Старка.
[00258] После чего шестьдесят один грамм полученной смеси нагревают до 225-230°C в течение часа и затем до 225°C еще в течение часа, собирая при этом выделившуюся в течение указанного времени воду. Применяют продувку азотом и скорость верхнеприводной мешалки увеличивают, чтобы облегчить удаление воды. После дополнительного нагревания смеси до 225°C в течение еще 1,5 часов реакционную смесь охлаждают и затем 55,93 грамма полученной имидазолиновой смеси подвергают взаимодействию в 3-горлой колбе на 250 мл с 18,7 граммами акриловой кислоты, которую осторожно добавляют по каплям к имидазолиновому продукту. Наблюдается повышение температуры приблизительно до 92°C. После прекращения экзотермических процессов реакционную температуру поднимают приблизительно до 120°C в течение 2 часов. Извлекают полученный акрилат N-гексил-2-гептадеценилимидазолина.
Пример 4
2
14
17
35
17
33
17
31
[00259] Для получения приведенного выше имидазолинового соединения, в котором R и R независимо означают -CH, -CH или -CH, 220,4 грамма (0,78 молей) смеси жирных кислот таллового масла ("TOFA"-содержащей приблизительно 46% олеиновой кислоты, приблизительно 41% линолевой кислоты, приблизительно 4% стеариновой кислоты и приблизительно 9% других кислот) отвешивают и помещают в круглодонную, 4-горлую колбу на 500 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, термопарой, капельной воронкой и насадкой Дина-Старка. TOFA нагревают приблизительно до 70°C и добавляют по каплям, при перемешивании, 38,8 грамм (0,38 молей) диэтилентриамина. Наблюдается экзотермический нагрев приблизительно 35°C. Далее смесь нагревают при 130°C в течение 1 часа и при 160°C в течение 2 часов. Затем смесь выдерживают при 250°C в течение 2 часов, применяя продувку азотом. Собирают 17,6 мл воды (приблизительно 86% от теоретического количества воды для 100% образования имидазолина). Смесь охлаждают и добавляют по каплям, при перемешивании, 60,8 грамма (0,84 моля) ледяной акриловой кислоты, которая дает экзотермический нагрев от 47 до 67°C. Эту конечную смесь нагревают до 120-125°C в течение 2 часов для обеспечения полного взаимодействия.
Пример 5
2
-1
-1
-1
17
35
17
33
17
31
[00260] Для получения приведенного выше имидазолина, в котором R означает -CH, -CH или -CH, 175 г (0,62 моль) TOFA помещают в круглодонную, 4-горлую колбу на 500 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, капельной воронкой, термопарой и насадкой Дина-Старка. Кислоту нагревают до 60°C и осуществляют продувку газообразным азотом над поверхностью жидкости в процессе всего взаимодействия. Когда температура достигает 60°C, быстро добавляют по каплям 82 г (0,8 моль) DETA. Наблюдается экзотермический нагрев приблизительно 40°C. Смесь нагревают до 175°C при перемешивании, пока не будет собрано теоретическое количество воды для образования амида (11 г). Инфракрасный спектр смеси к этому моменту показывает наличие амида (поглощение приблизительно при 1630 и 1550 см) и свободного N-H (поглощение приблизительно при 3315 см). Температуру поднимают до 225°C и поддерживают такой в течение 2 часов (собирают 84% от теоретического количества воды для 100% образования имидазолина). Инфракрасный спектр показывает те же две широкие полосы, отмеченные выше, и более отчетливую, интенсивную полосу между ними около 1610 см, указывающую на имидазолин.
[00261] 69,8 г (0,2 моль, при допущении, что обобщенная молекулярная масса амина с имидазолином равна 349 г/моль) полученной в результате смеси амина с имидазолином отвешивают в круглодонную, 4-горлую колбу на 250 мл, снабженную верхнеприводной мешалкой, капельной воронкой и термопарой. К этой смеси добавляют 43,2 г (0,6 моль) акриловой кислота через капельную воронку. Отмечается экзотермическая реакция, и смесь нагревают до 120°C в течение 2 часов.
Биоцидное испытание
[00262] Оценку описанных здесь биоцидных композиций осуществляют динамическим испытанием на гидравлическом стенде замкнутого типа, где возможно осуществление мониторинга и планктонных, и сессильных организмов. Для начала этого испытания флюид из месторождения, а также культивированные организмы из месторождения, помещают в систему и оставляют расти приблизительно на 7 недель, обеспечивая созревшую биопленку, которая затем может быть проверена на воздействие биоцидной обработки.
[00263] Система для испытаний вмещает приблизительно 1,5 литра флюида, непрерывно циркулирующего по 1018 биогвоздикам из углеродистой стали, размещенным в положении 6 часов модифицированного устройства Роббина. Устройство содержит максимум восемь биогвоздиков в положении 6 часов. Буровую жидкость прокачивают через систему со скоростью приблизительно 3,1 галлона в минуту, что обеспечивает отложение микроорганизмов и твердых веществ на биогвоздиках. Мониторинг жизнеспособности микробной популяции осуществляют еженедельно во время периода роста биопленки, используя АТФ-количественную оценку.
[00264] После заключения, устанавливающего зрелость биопленки, может быть начато исследование по уничтожению сессильных форм. Во время исследования твердые и жидкие пробы отбирают до и после биоцидной обработки при заданных интервалах. В системе исследуют следующие химические вещества: (исследование 1) исследуют THPS против THPS/четвертичное аммониевое соединение №2, (исследование 2) THPS/четвертичное аммониевое соединение №1 и (исследование 3) THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин. Считывание исходного уровня производят во время всех исследований перед добавлением химического вещества в отдельный кольцевой контур потока. Оно включает в себя жидкую пробу, а также два биогвоздика. После удаления фоновой пробы либо (исследование 1) THPS, либо THPS/четвертичное аммониевое соединение №2, (исследование 2) THPS/четвертичное аммониевое соединение №1, (исследование 3) THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин добавляют в кольцевой контур потока при предварительно заданной концентрации с 4-часовым временем контакта. После 4-часовой обработки вторую жидкую пробу и две контрольных пластинки удаляют из каждого кольцевого контура потока. Затем всю жидкость каждого кольцевого контура потока удаляют из системы и обратно добавляют необработанную буровую жидкость для имитации периодической обработки биоцидом, сопровождающейся непрерывной добычей. Дополнительные биогвоздики удаляют при 24, 48 и либо 72, либо 120 часах после добавления нового флюида, чтобы определить, как быстро биопленка в состоянии повторно вырасти до предшествующего обработке размера.
[00265] Одна из особенностей этого химического состава - улучшенное уничтожение биопленки, которым обладает состав, когда присутствует имидазолин, даже при том, что сам имидазолин не лучше уничтожает планктонные организмы. Фигура 1 представляет исследование эффективности биоцидов в уничтожении планктона, где варьируемые количества имидазолина смешаны с биоцидным четвертичным аммониевым соединением. Как показывает фигура 1, с возрастанием количества имидазолина уничтожение микробов снижается.
12
14
16
[00266] Фигура 2 обобщает данные трех отдельных экспериментов, иллюстрирующих способность к уничтожению микробов, присутствующих в биопленке, использованием только одного THPS, THPS в комбинации с одним из двух (должно быть different) различных четвертичных аммониевых соединений или THPS с четвертичным аммониевым соединением плюс акрилированный имидазолин. Точка начальных данных перед обработкой принимается за 100% и все другие данные приводятся как процентное изменение по сравнению с исходными данными. Взятый отдельно THPS обеспечивает начальное уничтожение биопленки, но биопленка больше, чем была до обработки в течение 24 часов. THPS плюс четвертичные аммониевые соединения обеспечивают лучший контроль с четвертичным аммониевым соединением №2 по сравнению с взятым отдельно THPS, но не улучшенный контроль с четвертичным аммониевым соединением №1. Четвертичное аммониевое соединение №2 представляет собой хлорид N,N-диметил,N-алкилбензиламмония, где алкил является смесью C-, C- и C-алкильных групп. Используемый имидазолин коммерчески доступен под торговой маркой Clean N Cor от Nalco. THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин обеспечивает синергический эффект, где рост биопленки снижается до менее чем 0,3% от исходного размера и сохраняется в течение по крайней мере 120 часов, когда тестирование прекращается.
[00267] Уничтожение планктона в динамических потоках замкнутого типа также оценивают сразу после 4-часового времени контакта с биоцидом. Результаты этого исследования приведены в таблице 1. По сравнению со взятым отдельно THPS добавление четвертичного аммониевого соединения обеспечивает несколько улучшенное уничтожение. Добавление четвертичного аммониевого соединения плюс имидазолина к THPS обеспечивает синергический эффект, где уничтожение планктона значительно улучшено по сравнению с THPS или THPS плюс только четвертичное аммониевое соединение.
<b>Таблица 1</b>
Данные по уничтожению планктона
Биоцид
Доза
% снижения
THPS
112,5 ч./млн. активного THPS
81,8%
THPS/четвертичное аммониевое соединение №1
140 ч./млн. активного THPS
94,4%
THPS/четвертичное аммониевое соединение №2
52,5 ч./млн. активного THPS
83,2%
THPS/четвертичное аммониевое соединение №2
140 ч./млн. активного THPS
91,0%
THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин
47,5 ч./млн. активного THPS
99,8%
четвертичное аммониевое соединение №1 = хлорид бензил(C<sub>12</sub>-C<sub>16</sub>-линейный алкил)диметиламмониячетвертичное аммониевое соединение №2 = то же самое четвертичное аммониевое соединение, что в смеси THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин (без имидазола).
[00268] Основываясь на этих результатах, исследование по уничтожению планктона, как описано выше, и статическое исследование по уничтожению сессильных форм используют для определения соотношения THPS/четвертичное аммониевое соединение/имидазолин, дающего наибольший синергический эффект. Результаты показывают, что составы, названные N-HF №2 и N-HF №3, обеспечивают наилучшее полное уничтожение в обоих испытаниях, как планктонном, так и статистическом сессильном, как показано на фигуре 3. N-HF №2 содержит 45 масс.% Clean N Cor и N-HF №3 содержит 40 масс.% Clean N Cor.c.
[00269] Дополнительные составы получают с реагентом для разрушения эмульсий, чтобы улучшить разделение нефть/вода при использовании синергических биоцидных составов. Для этого испытания синтетический насыщенный раствор соли и сырую нефть из скважины вносят во флакон на 250 мл. После добавления названного химического вещества содержимое флакона перемешивают 30 секунд при 2000 об/мин. После того, как перемешивание завершено, регистрируют высоту каждого слоя спустя 5, 20 и 60 минут.
[00270] Фигура 4 представляет холостой опыт, или отрицательный контроль, в сравнении с синергическим биоцидным составом без реагента для разрушения эмульсий и синергическим биоцидным составом с реагентом для разрушения эмульсий при концентрациях 100 ч./млн., 500 ч./млн. и 1000 ч./млн., спустя 20 минут. Наблюдения показывают, что эмульсия сырой нефти по-видимому плотнее с составом, включающим реагент для разрушения эмульсий, чем с составом без реагента для разрушения эмульсий. Это обеспечивает дополнительное преимущество биоцидным составам.
[00271] После установления соотношения, которое дает наибольшие синергические эффекты, и добавления реагента для разрушения эмульсий получают типичный биоцидный состав в соответствии с таблицей 2. Проводят исследование по уничтожению сессильных форм для определения эффективности состава, отвечающего таблице 2. Это испытание показывает 98,6% снижение планктонного сообщества и 95,2% снижение сессильного сообщества после 4-часового времени контакта.
<b>Таблица 2</b>
Компонент
(масс.%)
Имидазолин
имидазолин(ы) формулы (I):
<img file="00000061.jpg" he="33" wi="33" img-content="undefined" img-format="jpg" />где R<sup>1</sup> означает замещенный алкил; R<sup>2</sup> означает -C<sub>17</sub>H<sub>35</sub>, -C<sub>17</sub>H<sub>33</sub> или -C<sub>17</sub>H<sub>31</sub>; R<sup>3</sup> означает -CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CO<sub>2</sub><sup>-</sup>; R<sup>4</sup> означает H и R<sup>5</sup> означает H
11
Четвертичное аммониевое соединение
бензалкониевые соли формулы:
<img file="00000062.jpg" he="19" wi="39" img-content="undefined" img-format="jpg" />где n равно 12, 14, 16 и/или 18; и X означает Cl
20,5
Фосфониевая соль
сульфат тетракис(гидроксиметил)фосфония (THPS):
<img file="00000063.jpg" he="18" wi="46" img-content="undefined" img-format="jpg" />
7,5
Деэмульгатор
акриловая кислота, полимер с трет-бутилфенолом, формальдегид, малеиновый ангидрид, пропиленоксид и этиленоксид (Регистрационный номер CAS: 178603-70-8)
2,6
Синергист
2-меркаптоэтанол
3,5
Спиртовый растворитель
метанол/изопропанол
40
Водный растворитель
Вода
14,9
Пример 6:
2
[00272] Проводят исследование по оценке коррозионной активности биоцида и двух других обычно применяемых биоцидных продуктов. При этой оценке осуществляют мониторинг скоростей коррозии углеродистой стали C1018 в насыщенном CO насыщенном растворе соли при 100% обводненности в присутствии различных биоцидов, при концентрациях до 5.000 ч./млн., используя коррозионное испытание при помощи взвешивания образца-свидетеля при 80ºC. Результаты для трех типов биоцидов, V08, 75% THPS и 50% глутаральдегида, представлены на фигуре 5 (A-C). Все пробы выполняют в трех повторах. Начальную или исходную скорость коррозии в 24-часовом испытании при помощи взвешивания образца-свидетеля обеспечивают со средней скоростью коррозии 58,60 mpy (проникновение в милах в год), тогда как 75% THPS- и 50% глутаральдегидный биоциды приводят к скоростям коррозии 53,78 и 30,07 mpy, соответственно. Подобные тенденции обнаружены для THPS и глутаральдегида, когда концентрации каждого возрастают. Однако, V08 дает скорость коррозии 5,14 mpy при 100 ч./млн. Данные показывают, что концентрация V08 обратно пропорциональна скорости коррозии. Продукт V08 включает воду, 2-этилгексанол, изопропиловый спирт, Clean N Cor от Nalco, THPS и акриловую кислоту, полимер с трет-бутилфенолом, формальдегид, малеиновый ангидрид, пропиленоксид и этиленоксид (Регистрационный номер CAS: 178603-70-8). В целом данные показывают, что V08 может обеспечивать защиту от коррозии.
[00273] Имеется в виду, что все диапазоны, заданные либо в абсолютных величинах, либо в приблизительных величинах, охватывают обе величины, и любые используемые здесь определения предназначены для пояснения, а не ограничения. Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, отражающие широкий объем изобретения, являются приближенными величинами, численные значения, представленные в конкретных примерах, приведены насколько возможно точно. Любое численное значение, однако, неизбежно содержит определенные ошибки, обязательно следующие из среднеквадратического отклонения, найденного соответствующими экспериментальными измерениями. Кроме того, все описанные здесь диапазоны, как следует понимать, охватывают любой и все относящиеся к ним поддиапазоны (включая все дробные и целые величины).
[00274] Кроме того, изобретение охватывает любые и все возможные комбинации описанных здесь различных вариантов осуществления. Любой и все патенты, заявки на патент, научные публикации и другие противопоставленные материалы, цитируемые здесь, тем самым полностью включены в качестве ссылок.