用于冷卻水應用的腐蝕抑制劑的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明設及腐蝕抑制劑。本發(fā)明特別地設及用于冷卻水應用的腐蝕抑制劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 腐蝕是工業(yè)冷卻水應用中的一個嚴重問題。它引起了許多不期望的后果，包括熱 傳遞降低、清潔增加、裝置維修和置換和甚至計劃外的停車。存在著許多方法來防止冷卻水 應用中的腐蝕。最有效的方法之一是使用化學品來處理冷卻水，W抑制腐蝕的發(fā)生。
[0003] 常規(guī)的腐蝕抑制劑包括正憐酸鹽、聚憐酸鹽、麟酸鹽、鋼酸鹽、娃酸鹽、亞硝酸鹽 等。在運些腐蝕抑制劑中，憐基腐蝕抑制劑廣泛用于冷卻水應用中的碳鋼腐蝕控制，運是因 為它們具有良好的成本效益和性能。但是，冷卻水最終會排放到地表水中，由于藻花現(xiàn)象而 越來越關注于憐對于環(huán)境的影響。此外，憐的存在可W與冷卻水中的巧離子反應，W形成憐 酸巧結(jié)垢，其導致了管線結(jié)污和堵塞和熱傳遞降低。所W，需要非憐（非巧抑制劑來用于 冷卻水應用中的腐蝕控制。
[0004] 本發(fā)明公開了新的、高性能非憐化學腐蝕抑制處理程序領域，它可W用在用于防 止碳鋼腐蝕的冷卻水應用中。運種處理程序比目前常規(guī)的憐腐蝕抑制劑更加環(huán)境友好。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]在一個方面，本發(fā)明是一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添 加劑處理冷卻水，所述添加劑包含可溶性鋒鹽和可溶性簇酸鹽。
[0006] 在另一方面，本發(fā)明是一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添 加劑處理冷卻水，所述添加劑包含可溶性鋒鹽和選自下面的化合物：葡糖酸、葡糖二酸、水 溶性葡糖酸鹽、葡糖二酸鹽及它們的組合。
[0007] 在又一方面，本發(fā)明是一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用包 含可溶性簇酸鋒的添加劑處理冷卻水。
[0008] 本發(fā)明的另一方面是一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添加 劑處理冷卻水，所述添加劑包含選自下面的化合物：葡糖酸鋒、鋒和葡糖二酸的鹽及它們的 組合。
[0009] 其它化合物也可W包含在本申請的添加劑中。例如，除了上述的鋒鹽之外，阻垢 劑、黃色金屬腐蝕抑制劑如甲苯基=挫和苯并=挫、分散劑、除臭劑、殺蟲劑和染料也可W 包含在所述添加劑中。
【具體實施方式】
[0010] 用于本申請的目的，術(shù)語冷卻水定義為用于商業(yè)方法如化學工廠和精煉廠中熱交 換器的水。通常冷卻水物流的抑是約7. 0-9. 2。經(jīng)常將它們緩沖和有時處理來除去過量溶 解的固體。
[0011] 本發(fā)明的組合物可W包含足量的每個組分，W在加入冷卻水時提供：30-300重量 份/百萬重量份（卵mw)的簇酸或者它的可溶性鹽；和多達lOppmw的可溶性鋒鹽。在一個 實施方案中，添加劑可W包含：30-180ppmw的簇酸和它的可溶性鹽和多達4卵mw的可溶性 鋒鹽。
[0012] 在一個方面，本發(fā)明是一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添 加劑處理冷卻水，該添加劑包含可溶性鋒鹽和可溶性簇酸鹽。在一些實施方案中，可溶性簇 酸鹽是選自下面的化合物：可溶性葡糖酸鹽，可溶性葡糖二酸鹽及它們的組合。
[0013] 可溶性鋒鹽可W是本領域技術(shù)人員已知的任何可溶性鋒鹽，其是可溶性的且不含 在冷卻水中可能有問題的抗衡離子。例如，可W使用氯化鋒和漠化鋒和甚至氨氧化鋒，而憐 酸鋒是不期望的?？蒞用于本申請方法的其它鹽包括但不限于碳酸鋒、棚酸鋒、硝酸鋒及它 們的組合。還可W使用水合物，特別是當水合物可W是可溶性的而未水合的鹽是不可溶的 時。
[0014] 本申請的添加劑可W是簇酸鋒鹽或者它可W是將第一鹽和第二鹽混合的產(chǎn)物，第 一鹽是可溶性鋒鹽和第二鹽是可溶性簇酸鹽。在一個實施方案中，鋒鹽選自可溶性葡糖酸 鹽、可溶性葡糖二酸鹽及它們的組合。
[001引本申請的添加劑可W包含其它化合物。例如，除了上述鋒鹽之外，黃色金屬腐蝕抑 制劑如甲苯基=挫或苯并=挫、結(jié)垢分散劑、除臭劑、殺蟲劑、染料也可W包含在該添加劑 中。
[0016] 簇酸
[0017] 添加劑的簇酸組分可W選自葡糖酸和葡糖二酸和其它簇酸和它們衍生的聚簇酸， W及它們的水溶性鹽。在一個實施方案中，葡糖酸和它的鋼鹽、葡糖二酸和它的鐘和巧鹽用 于制備本發(fā)明方法的添加劑。
[0018] 鋒
[0019] 在一個實施方案中，用于本發(fā)明方法的添加劑可W使用氯化鋒來制備。在其它實 施方案中，水溶性鋒鹽可W選自硫酸鋒和氧化鋒。
[0020] 添加劑可W使用本領域技術(shù)人員已知的制備鋒鹽和包含鋒鹽的混合物的任何方 法來制備。可W使用水合物，特別是當鹽否則是不溶性的或者難W處理時。
[0021] 雖然不希望受限于任何理論，然而據(jù)信用于本申請方法的簇酸是不與鋒過強配位 的那些。例如，葡糖酸（一種單簇酸）和葡糖二酸（一種二簇酸）都可W用于本申請的方 法，并且用于防止腐蝕是非常有效的。但是相反地，下燒四簇酸和蘋果酸（分別是四官能和 二官能酸）表現(xiàn)出腐蝕抑制性能，但是需要更高劑量來獲得與葡糖酸和葡糖二酸相同的抑 制效率。 陽0巧實施例
[0023] 提供下面的實施例來說明本發(fā)明。該實施例并非打算限制權(quán)利要求的范圍，并且 它們不應當運樣解釋。量是重量份或者重量百分比，除非另有指示。
[0024]實施例1-30 W25] 將表1所示的冷卻水樣品組合物根據(jù)表2所述條件進行處理。使用碳鋼lOlO(CSlOlO)樣片，并且使用線性極化電阻技術(shù)來測定腐蝕。所用化學品濃度是W份/ 百萬份（ppm)來表達。腐蝕速率的單位是密耳/年（mpy)。表2中的抑制效率通過等式（1) 來計算：
[0026]
[0027] 其中，腐蝕速率se是沒有任何添加的化學品處理的腐蝕速率，腐蝕速率是使用 特定劑量的化學品的腐蝕速率。
[0028] 關于實施例的注釋
[0029] 鋒與葡糖酸鹽和葡糖二酸鹽的組合是非常有效的，僅僅需要60或者更少份/百萬 份W降低90%的空白樣上所觀察的碳鋼樣本的腐蝕速率。葡糖酸是單簇酸。葡糖二酸是二 簇酸，但是它在酸基之間的每個碳上具有徑基，它阻止繞著兩個酸基的軸的自由旋轉(zhuǎn)。用其 它化合物如二或者更高官能酸或者包括其它基團如氨基的化合物的更多測試顯示了用更 高或者甚至明顯更高的劑量來達到90%的腐蝕抑制的抑制性能。
[0030] 表 1
[0031]
[0032] 表 2
[0033]
【主權(quán)項】
1. 一種用于防止或者減輕冷卻水系統(tǒng)中腐蝕的方法，其包括用添加劑處理冷卻水，所 述添加劑包含可溶性鋅鹽和可溶性羧酸鹽。2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述可溶性鋅鹽選自：氯化鋅、溴化鋅、氫氧化鋅、碳酸鋅、 硼酸鋅、硝酸鋅及它們的組合。3. 權(quán)利要求2的方法，其中所述可溶性鋅鹽選自：氯化鋅、溴化鋅、氫氧化鋅及它們的 組合。4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述可溶性羧酸鹽選自可溶性葡糖酸鹽、可溶性葡糖二酸 鹽及它們的組合。5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水中時以足以提供約30-約 300ppmw的羧酸或者它的可溶性鹽的濃度存在。6. 權(quán)利要求5的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水中時以足以提供約30-約 180ppmw的羧酸或者它的可溶性鹽的濃度存在。7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水中以足以提供多達IOppmw的可溶 性鋅鹽的濃度存在。8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水中以足以提供多達4ppmw的可溶 性鋅鹽的濃度存在。9. 權(quán)利要求1的方法，其中所述添加劑另外包含選自下面的組合物：阻垢劑、黃色金屬 腐蝕抑制劑、分散劑、除臭劑、殺蟲劑、染料及它們的組合。10. -種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添加劑處理冷卻水，所述添 加劑包含可溶性鋅鹽和選自下面的化合物：葡糖酸、葡糖二酸、水溶性葡糖酸鹽、水溶性葡 糖二酸鹽及它們的組合。11. 權(quán)利要求9的方法，其中所述水溶性葡糖二酸鹽選自它的鉀鹽、它的鈣鹽及它們的 組合。12. 權(quán)利要求9的方法，其中所述水溶性葡糖酸鹽是它的鈉鹽。13. 權(quán)利要求9的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水時以足以提供約30-約300ppmw 的葡糖酸、葡糖二酸、水溶性葡糖酸鹽、水溶性葡糖二酸鹽及它們的組合的濃度存在。14. 權(quán)利要求12的方法，其中所述添加劑當加入冷卻水時以足以提供約30-約 ISOppmw的葡糖酸、葡糖二酸、水溶性葡糖酸鹽、水溶性葡糖二酸鹽及它們的組合的濃度存 在。15. 權(quán)利要求9的方法，其中所述添加劑另外包含選自下面的組合物：阻垢劑、黃色金 屬腐蝕抑制劑、分散劑、除臭劑、殺蟲劑、染料及它們的組合。16. -種用于防止或者減輕冷卻水系統(tǒng)中腐蝕的方法，其包括用包含可溶性羧酸鋅的 添加劑處理冷卻水。17. 權(quán)利要求14的方法，其中所述可溶性羧酸鋅以30-約300ppmw的濃度存在。18. 權(quán)利要求14的方法，其中所述添加劑另外包含選自下面的組合物：阻垢劑、黃色金 屬腐蝕抑制劑、分散劑、除臭劑、殺蟲劑、染料及它們的組合。19. 一種用于防止或者減輕冷卻水中腐蝕的方法，其包括用添加劑處理冷卻水，所述添 加劑包含選自下面的化合物：葡糖酸鋅、葡糖二酸的鋅鹽及它們的組合。20. 權(quán)利要求16的方法，其中所述添加劑另外包含選自下面的組合物：阻垢劑、黃色金 屬腐蝕抑制劑、分散劑、除臭劑、殺蟲劑、染料及它們的組合。
【專利摘要】一種新腐蝕抑制劑組合物，其含有羧酸和它的水溶性鹽與鋅，所述組合物可用于工業(yè)冷卻水中的碳鋼管和熱交換器上的腐蝕抑制。這種新的物質(zhì)組合物包含比以前配制物更少的羧酸和Zn2+，并且仍然具有>90％腐蝕抑制。公開了將所述羧酸與非常少量Zn組合的協(xié)同效應產(chǎn)生具有良好的腐蝕抑制性能的產(chǎn)物，其比目前常見的膦酸鹽腐蝕抑制劑更環(huán)境友好；特別是用于冷卻水應用中。
【IPC分類】C09K5/00
【公開號】CN105026513
【申請?zhí)枴緾N201480010255
【發(fā)明人】H·盧, 郭冰冰, D·N·福爾默
【申請人】貝克休斯公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2014年2月26日
【公告號】CA2900630A1, US20140241939, WO2014134161A1