CN116194410A - 腐蚀控制处理程序 - Google Patents

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CN116194410A CN202180063529.6A CN202180063529A CN116194410A CN 116194410 A CN116194410 A CN 116194410A CN 202180063529 A CN202180063529 A CN 202180063529A CN 116194410 A CN116194410 A CN 116194410A
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C·W·S·迈尔斯
J·M·丘多迈尔
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Abstract

本发明提供了一种水处理组合物，该水处理组合物包含：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂。本发明还提供了一种抑制工业水系统中的金属腐蚀的方法，该方法包括用本发明的组合物处理该工业水系统的水，以提供经处理的水。

Description

腐蚀控制处理程序
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2020年10月8日提交的美国临时专利申请第63/089，057号的权益，该美国临时专利申请的公开内容出于所有目的以引用方式并入本文。
背景技术
对保护环境，更具体地说，对全球水路的日益增加的关注使得我们对工业水系统的看法有必要改变。传统上，工业水系统(例如，开环冷却系统)需要锌和/或磷含量较重的化学处理程序，以帮助减少用于操作工业水系统的金属(例如，低碳钢)的腐蚀。遗憾的是，这些化学处理程序被排放到水路中，从而污染环境。因此，排除锌和磷的化学处理程序是高度期望的。
然而，为了成功地控制工业水系统中金属的腐蚀，必须满足某些腐蚀标准。例如，成功的腐蚀控制是以不存在局部腐蚀和一般腐蚀速率小于约2密耳/年(mpy)来分类的，如在腐蚀试样或热交换器管上所测量的。
因此，仍然需要水处理组合物和使用它们来抑制工业系统中的腐蚀的方法，其满足工业标准但含有更环保的化学组分。本发明提供了此类水处理组合物和使用它们来抑制工业系统中的腐蚀的方法。本发明的这些和其他优点以及附加的发明特征将从本文提供的对本发明的描述中变得显而易见。
发明内容
本发明提供了一种水处理组合物，该水处理组合物包含：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂。
本发明还提供了一种抑制工业水系统中的金属腐蚀的方法，该方法包括用腐蚀抑制有效量的组合物处理该工业水系统的水，该组合物包含：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂，以处理该水。
具体实施方式
本发明提供了一种水处理组合物，该水处理组合物包含：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂。
本发明的水处理组合物中使用的阴极抑制剂可以包含任何合适的稀土金属或稀土金属的组合。合适的稀土金属可以包含，例如，铈(Ce)、镝(Dy)、铒(Er)、铕(Eu)、钆(Gd)、钬(Ho)、镧(La)、镥(Lu)、钕(Nd)、镨(Pr)、钷(Pm)、钐(Sm)、钪(Sc)、铽(Tb)、铥(Tm)、镱(Yb)和钇(Y)。在某些实施方案中，该稀土金属是镧(La)、铈(Ce)、钇(Y)或它们的组合。
阴极抑制剂中使用的稀土金属可以任何合适的形式存在于或添加到水处理组合物中。例如，稀土金属可以作为盐、作为有机骨架或络合物中的金属、作为有机金属试剂、作为路易斯酸、作为中性金属、作为水合物、作为离子或它们的任何组合存在于或添加到水处理组合物中。例如，镧可以作为LaCl37H2O存在于或添加到水处理组合物中，铈可以作为CeCl37H2O存在于或添加到水处理组合物中，并且钇可以作为YCl36H2O存在于或添加到水处理组合物中。
本发明的水处理组合物中使用的阳极抑制剂可以包含任何合适的聚羧酸或聚羧酸的组合。阳极抑制剂中使用的每种聚羧酸可以包含两个或更多个羧酸。例如，聚羧酸可以包含两个羧酸、三个羧酸、四个羧酸、五个羧酸、六个羧酸或更多。在一些实施方案中，聚羧酸包含羟基聚羧酸。换句话说，水处理组合物可以包括至少一种聚羧酸，该聚羧酸包含两个或更多个羧酸和一个或多个羟基基团。例如，聚羧酸可以包括一个羟基取代基、两个羟基取代基、三个羟基取代基、四个羟基取代基、五个羟基取代基、六个羟基取代基或多于六个羟基取代基。在一些实施方案中，阳极抑制剂包括至少两个(即，两个或更多个)羧酸和至少两个(即，两个或更多个)羟基部分。
示例性的阳极抑制剂包含但不限于酒石酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、葡糖二酸、香豆酸、丙酸、氧代丁酸、2，3-吡啶二羧酸、4，5-咪唑二羧酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、它们的盐或它们的组合。在某些实施方案中，阳极抑制剂包含酒石酸或其盐。
包括至少一个磺酸基团的任何合适的聚合物分散剂可用于本发明的水处理组合物中。如本文所用，″磺酸基团″是指任何含有氧化硫的部分。在一些实施方案中，磺酸基团具有式-S(＝O)2-OH或其盐。磺酸基团可以作为单体组分掺入聚合物分散剂中，或者可以作为化学改性添加或接枝到聚合后的聚合物中。在一些实施方案中，可通过化学掺入至少一种选自以下的单体组分将磺酸基团掺入聚合物分散剂中：丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(即，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸或AMPS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合。
包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂还可以包含任何合适的不含磺酸基团的附加单体组分。例如，聚合物分散剂还可以包含至少一种选自以下的单体组分：(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合。
在一些实施方案中，该分散剂是选自丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(即，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸或AMPS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合的至少一种单体组分和选自(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合的至少一种单体组分的共聚物。在某些实施方案中，该分散剂是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(即，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸或AMPS)和选自(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸以及它们的组合的至少一种单体组分的共聚物。在优选的实施方案中，该分散剂是2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(即，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸或AMPS)和(甲基)丙烯酸的共聚物。
包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂可以具有任何合适的重均分子量。例如，包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂可以具有约500g/mol或更大，例如，约750g/mol或更大、约1,000g/mol或更大、约1,500g/mol或更大、约2,000g/mol或更大、约2,500g/mol或更大、约3,000g/mol或更大、约3,500g/mol或更大、约4,000g/mol或更大、约4,500g/mol或更大、约5,000g/mol或更大、约5,500g/mol或更大、约6,000g/mol或更大、约6,500g/mol或更大、约7,000g/mol或更大或约7,500g/mol或更大的重均分子量。可替代地或另外地，包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂可以具有约20,000g/mol或更小，例如，约15,000g/mol或更小、约10,000g/mol或更小，例如，约9,000g/mol或更小、约8,000g/mol或更小、约7.500g/mol或更小、约7,000g/mol或更小、约6,500g/mol或更小、约6,000g/mol或更小、约5,500g/mol或更小、约5.000g/mol或更小、约4,500g/mol或更小、约4.000g/mol或更小、约3,500g/mol或更小、约3,000g/mol或更小、约2,500g/mol或更小或约2,000g/mol或更小的重均分子量。因此，包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂可以具有由上述端点中的任意两个端点所界定的重均分子量。例如，包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂可以具有约500g/mol至约20,000g/mol，例如，约500g/mol至约15,000g/mol、约500g/mol至约10,000g/mol、约500g/mol至约5,000g/mol、约1,000g/mol至约20,000g/mol、约1,000g/mol至约15,000g/mol、约1,000g/mol至约10,000g/mol、约1,000g/mol至约5,000g/mol或约2,000g/mol至约20,000g/mol的重均分子量。
在一些实施方案中，水处理组合物还包含二氧化硅或硅酸盐。如本文所用，″二氧化硅″是指式SiO2的任何矿物或合成产物或其水合物，并且″硅酸盐″是指具有含有硅和氧原子的阴离子组分的任何盐。例如，硅酸盐可以包括包含SiO4 2-作为阴离子的任何盐，例如，硅酸钠。在一些实施方案中，水处理组合物还包含二氧化硅(ＳiO2)。
在一些实施方案中，水处理组合物还包含至少一种防垢剂。该防垢剂可以是任何合适的防垢剂，包含本领域技术人员已知的那些。示例性的防垢剂包含但不限于聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、它们的盐或它们的组合。在一些实施方案中，水处理组合物还包含防垢剂，该防垢剂包含聚马来酸。
水处理组合物还可以包含至少一种基于唑的腐蚀抑制剂。如本文所用，″基于唑的腐蚀抑制剂″是指抑制腐蚀并且包含唑部分的任何化合物。基于唑的腐蚀抑制剂的示例包含但不限于苯并三唑(BZT)、甲苯基三唑(TT)、5-甲基苯并三唑(5-MeBT)、4-甲基苯并三唑(4-MeBT)、丁基苯并三唑(BBT)、五氧基苯并三唑(POBT)、羧基苯并三唑(CBT)、四氢甲苯基三唑(THT)、耐卤素唑(HRA，例如氯苯并三唑或氯甲酰三唑)、它们的盐或它们的组合。然而，在某些实施方案中，水处理组合物不含基于唑的腐蚀抑制剂。
在一些实施方案中，水处理组合物还包含载体。载体可以包含提高水处理组合物在水中的混溶性的任何合适的组分。例如，载体可以简单地包含水和/或可以包含水混溶性共溶剂，如例如，丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、甲酸、甲酰胺、丙二醇、乙二醇或它们的组合。
在一些实施方案中，本发明的水处理组合物可以包含痕量的锌。例如，组分中或水或经处理的水中的杂质可能会向系统贡献痕量的锌。因此，经考虑，锌可以以低浓度存在，例如，约100ppb或更低，例如，约50ppb或更低、约10ppb或更低、或约1ppb或更低。优选地，本发明的水处理组合物完全不含锌，或含有不可检测量的锌。
在一些实施方案中，本发明的水处理组合物可以包含痕量的磷。例如，组分中或水或经处理的水中的杂质可能会向系统贡献痕量的磷。因此，经考虑，磷可以以低浓度存在，例如，约100ppb或更低，例如，约50ppb或更低、约10ppb或更低、或约1ppb或更低。优选地，本发明的水处理组合物完全不含磷，或含有不可检测量的磷。
如本文所用，″水处理组合物″可以指用于处理工业水系统的组合物(即，待添加至工业水系统以处理该系统中所用的水的组合物)或已用此类组合物处理过的工业水系统(即，其中本文所述组分已被添加至工业水系统以形成经处理的工业水系统)。换句话说，″水处理组合物″可以指用于处理水或在用本文所述的组分处理水之后获得的经处理的水的本发明的组合物。
在一些实施方案中，待添加至工业水系统的本发明的水处理组合物可以例如作为包括阴极抑制剂、阳极抑制剂、聚合物分散剂和任何其他任选组分的单包装系统来供应。可替代地，本发明的水处理组合物可以作为双包装系统、三包装系统、四包装系统、五包装系统、六包装系统或作为具有多于六个包装的多组分系统供应，该系统包括阴极抑制剂、阳极抑制剂、聚合物分散剂和/或作为单独添加剂的任何其他任选组分。在一些实施方案中，多组分系统可以允许通过改变组分的共混比来调节阴极抑制剂、阳极抑制剂、聚合物分散剂和任何其他任选组分的相对量。可采用各种方法来利用这种多包装系统。例如，这些组分可以在使用点预混合，或者这些组分可以使用相同的添加机制或使用不同的添加机制单独或一起递送至工业水系统。这些组分可以按顺序递送或同时递送。如本文所用，″使用点″是指将水处理组合物掺入工业水系统的点。
水处理组合物的组分可以独立地递送至使用点(使得通过将组分添加至工业方法而将组分混合在一起)，或者一种或多种组分可以在递送至使用点之前组合/混合在一起，例如，在递送至使用点之前不久或即刻组合/混合。″在递送至使用点之前即刻″包含这样的情况，其中组分在以混合形式递送至使用点之前约5分钟或更短时间组合，例如，在以混合形式添加之前约4分钟或更短时间、约3分钟或更短时间、约2分钟或更短时间、约1分钟或更短时间、约45秒或更短时间、约30秒或更短时间或约10秒或更短时间，或在使用点递送组分的同时组合。如果组分在使用点的5m内，如在使用点的1m内或甚至在使用点的10cm内(例如，在使用点的1cm内)组合，则组分也″在使用点之前即刻″组合。
水处理组合物还可以作为浓缩物提供，其旨在在使用前用适当量的水或其他载体稀释，或在使用点用适当量的水(即，用工业水)稀释。在此类实施方案中，水处理组合物浓缩物可以包含水处理组合物的组分，其量使得在用适当量的水稀释浓缩物时，水处理组合物的每种组分将以每种组分发挥其预期目的所需的范围内的浓度存在于工业水系统中。例如，阴极抑制剂、阳极抑制剂、聚合物分散剂和任何其他任选组分可以各自以比每种组分发挥其预期目的所需的范围大约2倍(例如，约3倍、约4倍或约5倍)的量的浓度存在于浓缩物中，使得当用等体积的水(例如，分别为2等体积的水、3等体积的水或4等体积的水)稀释浓缩物时，每种组分将以每种组分发挥其预期目的所需的浓度范围存在于工业水系统中。
鉴于前述内容，本发明的水处理组合物可以包含任何合适量的阴极抑制剂、阳极抑制剂、聚合物分散剂和任何其他任选组分。本发明的水处理组合物可以包含例如约0.1ppm至约1,000ppm，例如，约0.1ppm至约500ppm、约0.1ppm至约100ppm、约0.1ppm至约50ppm、约0.1ppm至约10ppm或约2ppm至约5ppm的阴极抑制剂。本发明的水处理组合物可以包含例如约1ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm、约1ppm至约100ppm、约1ppm至约50ppm或约5ppm至约20ppm的阳极抑制剂。水处理组合物可以包括约1ppm至约5,000ppm，例如，约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm、约1ppm至约100ppm、约1ppm至约50ppm或约2ppm至约20ppm的聚合物分散剂。本发明的水处理组合物可以包含例如0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的二氧化硅或硅酸盐。本发明的水处理组合物可以包含例如0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的防垢剂。本发明的水处理组合物可以包含例如0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的基于唑的腐蚀抑制剂。因此，本发明的水处理组合物可以包含例如本文所述的任何量的这些组分的任何组合。
本发明还提供了一种抑制工业水系统中的金属腐蚀的方法，该方法包括用腐蚀抑制有效量的以下物质处理该工业水系统的水：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂，以提供经处理的水。阴极抑制剂、阳极抑制剂和/或聚合物分散剂可以分别添加到水(例如，工业水系统的水)中。可替代地，可以将阴极抑制剂、阳极抑制剂和/或聚合物分散剂作为单一组合物添加到水(例如，工业水系统的水)中。
如本文所用，″工业水系统″是指将水循环为工业适用方法的一部分的任何系统。″工业水系统″的非限制性示例包含冷却系统、锅炉系统、加热系统、膜系统、造纸工艺或将水循环为工业适用的一部分的任何其他系统。在某些实施方案中，工业水系统是冷却水系统，如例如，开环冷却系统、闭环冷却系统、钝化冷却系统或它们的组合。
如本文所用，″水″是指包含水作为主要成分的任何物质。水可以包含例如纯水、自来水、淡水、再循环水、盐水、水蒸汽和/或任何水溶液或含水共混物。
本发明的水处理组合物的组分旨在抑制可能与工业水系统中使用的水接触的金属表面的腐蚀。在某些实施方案中，水处理组合物的组分可通过浸泡、喷涂或其他涂覆技术与金属表面接触。在其他实施方案中，水处理组合物或其溶液的组分可以通过任何常规方法掺入工业水系统的水中，并且如果需要，可以定期或连续地进料到工业水系统中。
如本文所用，″金属″是指任何金属或金属合金，包含但不限于不锈钢、合金钢、镀锌钢、工具钢、低碳钢、铝、黄铜、青铜、铁或铜。在一些实施方案中，该金属是铜。铜具有广泛的应用，包含在管路系统和工业机械中用作管道和导管。铜和铜合金因其在冷却水和锅炉水系统中的使用而众所周知。在一些实施方案中，该金属是铜合金，如青铜和黄铜。青铜通常包含铜和锡，但是还可以包含其他元素，如例如铝、锰、硅、砷和磷。黄铜通常包含铜和锌，并且常用在水锅炉系统中的管道中。在一些实施方案中，该金属是低碳钢。如本文所用，″低碳钢″是指碳钢和低合金钢。
经处理的水可以包含约0.1ppm至约1,000ppm，例如，约0.1ppm至约500ppm、约0.1ppm至约100ppm、约0.1ppm至约50ppm、约0.1ppm至约10ppm或约2ppm至约5ppm的阴极抑制剂。在某些实施方案中，经处理的水包含约0.1ppm至约10ppm的阴极抑制剂。在一些实施方案中，经处理的水包含约2ppm至约5ppm的阴极抑制剂。
经处理的水可以包含约1ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm、约1ppm至约100ppm、约1ppm至约50ppm或约5ppm至约20ppm的阳极抑制剂。在某些实施方案中，经处理的水包含约1ppm至约100ppm的阳极抑制剂。在一些实施方案中，经处理的水包含约5ppm至约20ppm的阳极抑制剂。
经处理的水可以包含约1ppm至约5,000ppm，例如，约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm、约1ppm至约100ppm、约1ppm至约50ppm或约2ppm至约20ppm的聚合物分散剂。在某些实施方案中，经处理的水包含约1ppm至约50ppm的聚合物分散剂。在一些实施方案中，经处理的水包括约2ppm至约20ppm的聚合物分散剂。
在一些实施方案中，本发明的方法还包含用二氧化硅或硅酸盐处理水(例如，工业水系统的水)。因此，经处理的水可以包含0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的二氧化硅或硅酸盐。在某些实施方案中，经处理的水包含约1ppm至约100ppm的二氧化硅或硅酸盐。
在一些实施方案中，本发明的方法还包含用防垢剂处理水(例如，工业水系统的水)。因此，经处理的水可以包含0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的防垢剂。在某些实施方案中，经处理的水包含约1ppm至约100ppm的防垢剂。
在一些实施方案中，本发明的方法还包含用基于唑的腐蚀抑制剂处理水(例如，工业水系统的水)。因此，经处理的水可以包含0ppm至约10,000ppm，例如，约1ppm至约10,000ppm、约1ppm至约5,000ppm、约1ppm至约1,000ppm、约1ppm至约500ppm或约1ppm至约100ppm的基于唑的腐蚀抑制剂。
工业水系统的水或经处理的水可以具有任何合适的pH。例如，工业水系统的水或经处理的水可以具有约6至约12的pH。因此，在某些优选的实施方案中，水或经处理的水具有约6至约12、约6至约11、约6至约10、约6至约9、约6至约8、约7至约12、约8至约12、约9至约12、约7至约10或约8至约10的pH。
本发明的组合物和方法可以抑制由工业水系统可能包含、产生或接触的任何腐蚀性化合物引起的腐蚀。例如，本发明的组合物和方法可以于氧化性卤素化合物的存在下抑制腐蚀，该氧化性卤素化合物包含但不限于次氯酸盐漂白剂、氯、溴、次氯酸盐、次溴酸盐、二氧化氯、碘/次碘酸、次溴酸、卤化乙内酰脲、次氯酸或次溴酸的稳定形式或它们的组合。可替代地或另外地，本发明的组合物和方法可以于不含卤素的氧化性杀生物剂的存在下抑制腐蚀，该氧化性杀生物剂包含但不限于过氧化物(例如，过氧化氢)、过硫酸盐、高锰酸盐和过乙酸。
本发明的组合物和方法旨在提供根据工业标准可接受的金属(例如，低碳钢)腐蚀速率，例如，约2mpy或更低。在某些实施方案中，本发明的组合物和方法提供了约1mpy或更低、约0.9mpy或更低、约0.8mpy或更低、约0.7mpy或更低、约0.6mpy或更低、约0.5mpy或更低、约0.4mpy或约0.3mpy或更低的金属腐蚀速率。在一些实施方案中，本发明的组合物和方法提供了约0.1mpy或更低、约0.05mpy或更低、约0.04mpy或更低、约0.03mpy或更低、约0.02mpy或更低、约0.01mpy或更低、约0.005mpy或更低或约0.002mpy或更低的金属腐蚀速率。
实施方案
(1)在实施方案(1)中提出了一种水处理组合物，所述水处理组合物包含：
包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂。
(2)在实施方案(2)中提出了根据实施方案(1)所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸是羟基聚羧酸。
(3)在实施方案(3)中提出了根据实施方案(1)或实施方案(2)所述的水处理组合物，其中所述稀土金属是镧、铈或钇。
(4)在实施方案(4)中提出了根据实施方案(1)-(3)中任一项所述的水处理组合物，其中所述阳极抑制剂包括酒石酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、葡糖二酸、香豆酸、丙酸、氧代丁酸、2，3-吡啶二羧酸、4，5-咪唑二羧酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、它们的盐或它们的组合。
(5)在实施方案(5)中提出了根据实施方案(1)-(3)中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸包括至少两个羟基部分。
(6)在实施方案(6)中提出了根据实施方案(1)-(5)中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸包括酒石酸或其盐。
(7)在实施方案(7)中提出了根据实施方案(1)-(6)中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚合物分散剂包括至少一种选自以下的单体组分：丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合。
(8)在实施方案(8)中提出了根据实施方案(7)所述的水处理组合物，其中所述聚合物分散剂还包括至少一种选自以下的单体组分：(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合。
(9)在实施方案(9)中提出了根据实施方案(1)-(8)中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含二氧化硅或硅酸盐。
(10)在实施方案(10)中提出了根据实施方案(1)-(9)中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含至少一种防垢剂。
(11)在实施方案(11)中提出了根据实施方案(10)所述的水处理组合物，其中所述防垢剂包括聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、它们的盐或它们的组合。
(12)在实施方案(12)中提出了根据实施方案(1)-(11)中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含至少一种基于唑的腐蚀抑制剂。
(13)在实施方案(13)中提出了根据实施方案(12)所述的水处理组合物，其中所述基于唑的腐蚀抑制剂是苯并三唑(BZT)、甲苯基三唑(TT)、5-甲基苯并三唑(5-MeBT)、4-甲基苯并三唑(4-MeBT)、丁基苯并三唑(BBT)、五氧基苯并三唑(POBT)、羧基苯并三唑(CBT)、四氢甲苯基三唑(THT)、耐卤素唑(HRA，例如氯苯并三唑或氯甲酰三唑)、它们的盐或它们的组合。
(14)在实施方案(14)中提出了一种抑制工业水系统中的金属腐蚀的方法，所述方法包括：用腐蚀抑制有效量的以下物质处理所述工业水系统的水：包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂，以提供经处理的水。
(15)在实施方案(15)中提出了根据实施方案(14)所述的方法，其中所述聚羧酸包括羟基聚羧酸。
(16)在实施方案(16)中提出了根据实施方案(14)或(15)所述的方法，其中所述稀土金属包括镧、铈或钇。
(17)在实施方案(17)中提出了根据实施方案(14)-(16)中任一项所述的方法，其中所述阳极抑制剂包括酒石酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、葡糖二酸、香豆酸、丙酸、氧代丁酸、2，3-吡啶二羧酸、4，5-咪唑二羧酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、它们的盐或它们的组合。
(18)在实施方案(18)中提供了根据实施方案(14)-(16)中任一项所述的方法，其中所述聚羧酸包括至少两个羟基部分。
(19)在实施方案(19)中提出了根据实施方案(14)-(18)中任一项所述的方法，其中所述阳极抑制剂包括酒石酸或其盐。
(20)在实施方案(20)中提出了根据实施方案(14)-(19)中任一项所述的方法，其中所述聚合物分散剂包括至少一种选自以下的单体组分：丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合。
(21)在实施方案(21)中提出了根据实施方案(20)所述的方法，其中所述聚合物分散剂还包括至少一种选自以下的单体组分：(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合。
(22)在实施方案(22)中提出了根据实施方案(14)-(21)中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约0.1ppm至约10ppm的所述阴极抑制剂。
(23)在实施方案(23)中提出了根据实施方案(22)所述的方法，其中所述经处理的水包括约2ppm至约5ppm的所述阴极抑制剂。
(24)在实施方案(24)中提出了根据实施方案(14)-(23)中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约100ppm的所述阳极抑制剂。
(25)在实施方案(25)中提出了根据实施方案(25)所述的方法，其中所述经处理的水包括约5ppm至约20ppm的所述阳极抑制剂。
(26)在实施方案(26)中提出了根据实施方案(14)-(25)中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约50ppm的所述聚合物分散剂。
(27)在实施方案(27)中提出了根据实施方案(26)所述的方法，其中所述经处理的水包括约2ppm至约20ppm的所述聚合物分散剂。
(28)在实施方案(28)中提出了根据实施方案(14)-(27)中任一项所述的方法，其中将所述阴极抑制剂、所述阳极抑制剂和所述聚合物分散剂分别添加到所述水中。
(29)在实施方案(29)中提出了根据实施方案(14)-(27)中任一项所述的方法，其中将所述阴极抑制剂、所述阳极抑制剂和所述聚合物分散剂同时或作为混合物添加到所述水中。
(30)在实施方案(30)中提出了根据实施方案(14)-(29)中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用二氧化硅或硅酸盐处理所述水。
(31)在实施方案(31)中提出了根据实施方案(30)所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约100ppm的二氧化硅或硅酸盐。
(32)在实施方案(32)中提出了根据实施方案(14)-(31)中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用防垢剂处理所述水。
(33)在实施方案(33)中提出了根据实施方案(32)所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约100ppm的防垢剂。
(34)在实施方案(34)中提出了根据实施方案(32)或(33)所述的方法，其中所述防垢剂是聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、它们的盐或它们的组合。
(35)在实施方案(35)中提出了根据实施方案(14)-(34)中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用基于唑的腐蚀抑制剂处理所述水。
(36)在实施方案(36)中提出了根据实施方案(35)所述的方法，其中所述基于唑的腐蚀抑制剂是苯并三唑(BZT)、甲苯基三唑(TT)、5-甲基苯并三唑(5-MeBT)、4-甲基苯并三唑(4-MeBT)、丁基苯并三唑(BBT)、五氧基苯并三唑(POBT)、羧基苯并三唑(CBT)、四氢甲苯基三唑(THT)、耐卤素唑(HRA，例如氯苯并三唑或氯甲酰三唑)、它们的盐或它们的组合。
(37)在实施方案(37)中提出了根据实施方案(14)-(36)中任一项所述的方法，其中所述工业水系统是冷却水系统。
(38)在实施方案(38)中提出了根据实施方案(37)所述的方法，其中所述冷却水系统是开环系统、闭环系统、钝化系统或它们的组合。
(39)在实施方案(39)中提出了根据实施方案(14)-(38)中任一项所述的方法，其中所述金属是不锈钢、合金钢、镀锌钢、工具钢、低碳钢、铝、黄铜、青铜、铁或铜。
(40)在实施方案(40)中提出了根据实施方案(39)所述的方法，其中所述金属是低碳钢或黄铜。
实施例
以下实施例进一步说明本发明，但当然不应解释为以任何方式限制其范围。
对于实施例1-3中的每一个实施例，在10.8L测试单元中使用电化学分析监测碳钢的腐蚀。评价软水(样品A)、扬子江水(样品B)和高氯水(样品C)的表现，化学品浓度总结在表1中。
表1.测试的水样品
Figure BDA0004128722420000141
10.8L测试单元配备有Gamry系统(PCI4G300)，其与用于检测和记录电化学信号的PINE旋转器相关联。使用Multiplexer(ECM8)可同时运行多达八个10.8L单元，以适应数据收集。对于这些实验，参比电极(RE)是Ag/AgCl，对电极(CE)是石墨电极，并且工作电极(WE)是5cm2碳钢。腐蚀速率以密耳/年(mpy)为单位测量，其是由于腐蚀导致的金属表面的材料损失或重量损失的定向表示。
实施例1
该实施例证明了包含阴极抑制剂、阳极抑制剂和聚合物分散剂的组合物的有益腐蚀抑制性能。
用含有阴极抑制剂(镧、铈或钇)、阳极抑制剂(酒石酸)和聚合物分散剂(聚(AA/AMPS)，即2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和丙烯酸的共聚物)的腐蚀抑制组合物处理(样品A)、扬子江水(样品B)和高氯水(样品C)。对于这些组合物，镧作为LaCl37H2O添加，铈作为CeCl37H2O添加，并且钇作为YCl36H2O添加。该组合物任选地还含有防垢剂(聚马来酸)和二氧化硅(SiO2)。所得的本发明腐蚀抑制组合物总结于表2中。
表2.本发明腐蚀抑制组合物
Figure BDA0004128722420000151
将表2中呈现的本发明腐蚀抑制组合物1A-1H与软水(样品A)、扬子江水(样品B)和高氯水(样品C)组合，并且所得混合物总结于表3中。在43℃或50℃的温度下使这些混合物与碳钢接触24小时，并以密耳/年(mpy)为单位测量腐蚀速率，结果列于表3中。
表3.腐蚀抑制率
Figure BDA0004128722420000161
水技术协会(AWT)认为，在开放式循环冷却水系统中，1mpy或更低的碳钢腐蚀速率是可忽略的或优异的。
从表3中列出的结果可以明显看出，本发明腐蚀抑制组合物1A-1H中的每一种组合物都对碳钢提供小于1mpy的腐蚀速率。因此，于本发明腐蚀抑制组合物1A-1H的存在下，碳钢的腐蚀速率被认为是可忽略的或优异的。另外，表3显示，当用于软水(样品A)和扬子江水(样品B)中时，本发明组合物对碳钢提供显著低于1mpy的腐蚀，这表明当与软水和中度水接触时，本发明组合物1A-1E提供优异的腐蚀抑制。
实施例2
该实施例证明了包含阴极抑制剂、阳极抑制剂和聚合物分散剂的组合物在用于处理如高氯水(样品C)等硬水时的有益腐蚀抑制性能。
用含有阴极抑制剂(镧)、阳极抑制剂(酒石酸)和聚合物分散剂(聚(AA/AMPS)，即2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和丙烯酸的共聚物)的腐蚀抑制组合物处理高氯水(样品C)。对于这些组合物，镧作为LaCl37H2O添加。该组合物还含有防垢剂(聚马来酸)。所得的本发明腐蚀抑制组合物总结于表4中。对比组合物2E不含阳极抑制剂(酒石酸)。
表4.基于镧的腐蚀抑制组合物(高氯水)
Figure BDA0004128722420000171
将表4中呈现的本发明腐蚀抑制组合物2A-2D和对比腐蚀抑制组合物2E与高氯水(样品C)组合，并且所得混合物总结于表5中。在50℃的温度下使这些混合物与碳钢接触24小时，并以密耳/年(mpy)为单位测量腐蚀速率，结果列于表5中。报告的腐蚀速率是稳定阶段的腐蚀速率的平均值，考虑到统计异常值。
表5.高氯水的腐蚀抑制率
Figure BDA0004128722420000172
从表5所示的结果可以明显看出，不含阳极抑制剂(酒石酸)的对比腐蚀抑制组合物2E明显优于本发明腐蚀抑制组合物2A、2B和2D。因此，阳极抑制剂是腐蚀抑制组合物的必要组分。另外，表5表明，含有较少防垢剂(聚马来酸)的本发明腐蚀抑制组合物2C对碳钢的腐蚀抑制作用不如本发明腐蚀抑制组合物2A、2B和2D。因此，防垢剂似乎进一步增强腐蚀抑制组合物的腐蚀抑制性质。
实施例3
该实施例证明了包含阴极抑制剂、阳极抑制剂和聚合物分散剂的组合物在用于处理如扬子江水(样品B)等中度水时的有益腐蚀抑制性能。
用含有阴极抑制剂(镧)、阳极抑制剂(酒石酸)和聚合物分散剂(聚(AA/AMPS)，即2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸和丙烯酸的共聚物)的腐蚀抑制组合物处理扬子江水(样品B)。对于这些组合物，镧作为LaCl37H2O添加。该组合物任选地还含有防垢剂(聚马来酸)和二氧化硅(SiO2)。所得的本发明腐蚀抑制组合物总结于表6中。对比腐蚀抑制组合物3C不含阳极抑制剂，对比腐蚀抑制组合物3D不含聚合物分散剂，并且对比腐蚀抑制组合物3E既不含阳极抑制剂也不含聚合物分散剂。
表6.基于镧的腐蚀抑制组合物(扬子江水)
Figure BDA0004128722420000181
将表6中呈现的本发明腐蚀抑制组合物3A和3B以及对比腐蚀抑制组合物3C-3E与扬子江水(样品B)组合，并且所得混合物总结于表7中。在50℃的温度下使这些混合物与碳钢接触24小时，并以密耳/年(mpy)为单位测量腐蚀速率。报告的腐蚀速率是稳定阶段的腐蚀速率的平均值，考虑到统计异常值。另外，在时间点0和24小时后测量浊度。结果示于表7中。
表7.扬子江水的腐蚀抑制率
Figure BDA0004128722420000191
从表7中列出的结果可以明显看出，本发明腐蚀抑制组合物3A和3B显著优于不含阳极抑制剂和/或聚合物分散剂的对比腐蚀抑制组合物3C-3E。
表7还表明，含有阳极抑制剂(酒石酸)的罐，即本发明腐蚀抑制组合物3A和3B以及对比腐蚀抑制组合物3D的浊度明显低于不含阳极抑制剂(酒石酸)的罐。因此，除了阳极抑制剂有利于抑制腐蚀的性质外，阳极抑制剂还可以提供浊度较低的冷却水。
本文引用的所有参考文献(包括公开案、专利申请和专利)均以引用的方式并入本文中，其程度如同每篇参考文献被单独并且具体地指出以引用的方式并入并且在本文中整体阐述一般。
除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(尤其是在随附权利要求书的上下文中)，使用的术语″一个(种)″和″所述″和″至少一个(种)″以及类似指示物应理解为涵盖单数与复数两者。除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则在一个或多个条目的清单后使用的术语″至少一个″(例如″A和B中的至少一个″)应被解释为是指选自所列条目的一个条目(A或B)或所列条目中的两个或更多个条目的任何组合(A和B)。除非另有说明，否则术语″包括(comprising)″、″具有(having)″、″包含(including)″和″含有(containing)″应被解释为开放式术语(即，意指″包含但不限于″)。除非本文另有说明，否则对本文中值范围的叙述仅旨在用作单独地提及落入所述范围的每个单独值的速记方法，并且每个单独值并入本说明书中，如同在本文中单独地叙述一样。除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则本文所描述的所有方法可以按任何适合的顺序进行。除非另外声明，否则使用任何及所有实例或本文提供的示例性语言(例如，″诸如″)仅旨在更好地阐明本发明并且并不对本发明的范围施加限制。本说明书中的任何语言均不应解释为指示任何未要求保护的要素为实践本发明必不可少的。
本文中描述了本发明的优选实施方案，包括本发明人已知进行本发明的最佳模式。在阅读前述描述后，对本领域的普通技术人员而言，这些优选实施方案的变化可以变得显而易见。本发明人预期本领域的技术人员可以在适当时采用这些变化，并且本发明人旨在使本发明以与在本文中具体描述的方式不同的方式来进行实践。因此，在适用法律允许的情况下，本发明包括对所附权利要求书所叙述的主题的所有修改和等效物。此外，除非本文另有说明或者与上下文明显矛盾，否则本发明涵盖上述要素在其所有可能变化中的任何组合。

Claims (40)

1.一种水处理组合物，包含：
(a)包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；
(b)包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及
(c)包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂。
2.根据权利要求1所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸包括羟基聚羧酸。
3.根据权利要求1或2所述的水处理组合物，其中所述稀土金属包括镧、铈或钇。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸是酒石酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、葡糖二酸、香豆酸、丙酸、氧代丁酸、2，3-吡啶二羧酸、4，5-咪唑二羧酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、它们的盐或它们的组合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸包括至少两个羟基部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚羧酸包括酒石酸或其盐。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的水处理组合物，其中所述聚合物分散剂包括至少一种选自以下的单体组分：丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合。
8.根据权利要求7所述的水处理组合物，其中所述聚合物分散剂还包括至少一种选自以下的单体组分：(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含二氧化硅或硅酸盐。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含至少一种防垢剂。
11.根据权利要求10所述的水处理组合物，其中所述防垢剂包括聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、它们的盐或它们的组合。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的水处理组合物，其中所述水处理组合物还包含至少一种基于唑的腐蚀抑制剂。
13.根据权利要求12所述的水处理组合物，其中所述基于唑的腐蚀抑制剂是苯并三唑(BZT)、甲苯基三唑(TT)、5-甲基苯并三唑(5-MeBT)、4-甲基苯并三唑(4-MeBT)、丁基苯并三唑(BBT)、五氧基苯并三唑(POBT)、羧基苯并三唑(CBT)、四氢甲苯基三唑(THT)、耐卤素唑(HRA)、它们的盐或它们的组合。
14.一种抑制工业水系统中的金属腐蚀的方法，所述方法包括：
用腐蚀抑制有效量的以下物质处理所述工业水系统的水：
(a)包括至少一种稀土金属的阴极抑制剂；
(b)包括至少一种聚羧酸的阳极抑制剂；以及
(c)包括至少一个磺酸基团的聚合物分散剂，
以提供经处理的水。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述聚羧酸是羟基聚羧酸。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中所述稀土金属包括镧、铈或钇。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述聚羧酸包括酒石酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸、葡糖二酸、香豆酸、丙酸、氧代丁酸、2,3-吡啶二羧酸、4,5-咪唑二羧酸、1，2，3，4-丁烷四羧酸(BTCA)、聚环氧琥珀酸(PESA)、它们的盐或它们的组合。
18.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其中所述聚羧酸包括至少两个羟基部分。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，其中所述聚羧酸包括酒石酸或其盐。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，其中所述聚合物分散剂包括至少一种选自以下的单体组分：丙烯酰胺基甲磺酸、(二甲基(2-氧代丁-3-烯-1-基)铵基)甲磺酸盐、烯丙氧基聚乙氧基(10)磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丁磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸盐、4-(烯丙氧基)苯磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基烯丙基磺酸、烯丙基羟基丙磺酸、它们的盐以及它们的组合。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述聚合物分散剂还包括至少一种选自以下的单体组分：(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸酐、巴豆酸、丙烯酰胺基乙醇酸、水杨酸丙烯酰胺基乙醇酸、烯丙基丙二酸二甲酯、丙烯酸2-羧基乙酯、3-丙烯酰胺基-3-甲基丁酸、它们的盐以及它们的组合。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约0.1ppm至约10ppm的所述阴极抑制剂。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述经处理的水包括约2ppm至约5ppm的所述阴极抑制剂。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约100ppm的所述阳极抑制剂。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述经处理的水包括约5ppm至约20ppm的所述阳极抑制剂。
26.根据权利要求14至25中任一项所述的方法，其中所述经处理的水包括约1ppm至约50ppm的所述聚合物分散剂。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述经处理的水包括约2ppm至约20ppm的所述聚合物分散剂。
28.根据权利要求14至27中任一项所述的方法，其中将所述阴极抑制剂、所述阳极抑制剂和所述聚合物分散剂分别添加到所述水中。
29.根据权利要求14至27中任一项所述的方法，其中将所述阴极抑制剂、所述阳极抑制剂和所述聚合物分散剂一起作为混合物添加到所述水中。
30.根据权利要求14至29中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用二氧化硅或硅酸盐处理所述水。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述二氧化硅或硅酸盐的添加量足以在所述经处理的水中提供约1ppm至约100ppm的所述二氧化硅或硅酸盐的浓度。
32.根据权利要求14至31中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用防垢剂处理所述水。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述防垢剂的添加量足以在所述经处理的水中提供约1ppm至约100ppm的所述防垢剂的浓度。
34.根据权利要求32或33所述的方法，其中所述防垢剂包括聚马来酸、聚(甲基)丙烯酸、聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)、它们的盐或它们的组合。
35.根据权利要求14至34中任一项所述的方法，其中所述方法还包括用基于唑的腐蚀抑制剂处理所述水。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述基于唑的腐蚀抑制剂包括苯并三唑(BZT)、甲苯基三唑(TT)、5-甲基苯并三唑(5-MeBT)、4-甲基苯并三唑(4-MeBT)、丁基苯并三唑(BBT)、五氧基苯并三唑(POBT)、羧基苯并三唑(CBT)、四氢甲苯基三唑(THT)、耐卤素唑(HRA)、它们的盐或它们的组合。
37.根据权利要求14至36中任一项所述的方法，其中所述工业水系统包括冷却水系统。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述冷却水系统包括开环系统、闭环系统、钝化系统或它们的组合。
39.根据权利要求14至38中任一项所述的方法，其中所述金属包括不锈钢、合金钢、镀锌钢、工具钢、低碳钢、铝、黄铜、青铜、铁或铜。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述金属包括低碳钢或黄铜。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230416128A1 (en) * 2022-06-23 2023-12-28 Ecolab Usa Inc. Method of Inhibiting Corrosion of a Metal in an Industrial Water System

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452758A (en) * 1981-07-08 1984-06-05 Basf Wyandotte Corporation Compositions and process for inhibiting corrosion of aluminum
GB8324717D0 (en) * 1983-09-15 1983-10-19 British Petroleum Co Plc Inhibiting corrosion in aqueous systems
US5130052A (en) * 1991-10-24 1992-07-14 W. R. Grace & Co.-Conn. Corrosion inhibition with water-soluble rare earth chelates
US5248438A (en) * 1992-01-28 1993-09-28 Betz Laboratories, Inc. Methods of controlling scale formation in aqueous systems
EP0807695A1 (en) * 1996-05-15 1997-11-19 Nalco Chemical Company A non-phosphorus corrosion inhibitor for industrial cooling water systems and airwasher systems
US6585933B1 (en) * 1999-05-03 2003-07-01 Betzdearborn, Inc. Method and composition for inhibiting corrosion in aqueous systems
MXPA01011087A (es) * 1999-05-03 2002-06-04 Betzdearborn Inc Metodo y composicion para inhibir la corrosion en sistemas acuosos.
US6537678B1 (en) * 2000-09-20 2003-03-25 United Technologies Corporation Non-carcinogenic corrosion inhibiting additive
US7341677B2 (en) * 2003-06-30 2008-03-11 United Technologies Corporation Non-carcinogenic corrosion inhibiting additive
ATE512121T1 (de) * 2003-09-22 2011-06-15 Buckman Labor Inc Verwendung von cersalzen zur inhibierung der abscheidung von mangan in wassersystemen
JP4905768B2 (ja) * 2006-03-28 2012-03-28 三浦工業株式会社 水処理剤供給量の管理方法
WO2008084503A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-17 Oil And Natural Gas Corporation Limited Noncarcinogenic corrosion inhibition for oil and gas well completion & packer fluids
US8025840B2 (en) * 2008-10-31 2011-09-27 General Electric Company Compositions and methods for inhibiting corrosion in aqueous media
CN101805067B (zh) * 2009-02-17 2011-08-17 上海洗霸科技有限公司 一种无磷绿色复合缓蚀阻垢剂
US9290850B2 (en) * 2013-10-31 2016-03-22 U.S. Water Services Inc. Corrosion inhibiting methods
CN104355418A (zh) * 2014-10-24 2015-02-18 中国海洋石油总公司 一种无磷缓蚀阻垢剂的制备方法
AU2017302240B2 (en) * 2016-07-29 2022-11-24 Ecolab Usa Inc. Corrosion inhibiting polymer compositions, mixtures, and methods of using the same
CN110036140A (zh) * 2016-10-04 2019-07-19 联邦科学和工业研究组织 抑制腐蚀的方法

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