CS246335B1

CS246335B1 - Anti-corrosion agent with dispersing-sequestering effects over defective cooling circuits

Info

Publication number: CS246335B1
Application number: CS388385A
Authority: CS
Inventors: Klement Maly; Walter Waradzin; Stefan Kovac; Vaclav Konecny; Tibor Smida; Stefan Grancic; Jan Farkas; Josef Kocica
Original assignee: Klement Maly; Walter Waradzin; Stefan Kovac; Vaclav Konecny; Tibor Smida; Stefan Grancic; Jan Farkas; Josef Kocica
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Riešenie patří do oboru ochrany kovov proti korózli -a rieši protikoróznu ochranu ocelových a ostatných kovov v teplovýmenných systémoch s vodným chladlacim médiom. Protikorózny prostriedok s dispergačno - - sekvestračným účinkom pře -vědné chladiace okruhy podta riešenia obsahuje 1 až 30 hmot. dielov dvo-jzložkovej dispergačnej zmesi, obsa-hujúcej 70 až 95 hmot. dielov polyetoxylovaného propylénglykoléteru a 5 až 30 hmot. dielov alkylpolyglykolesteru fosfátu, 1 až 15 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 5 až 20 hmot. dielov alkallzačného prostriedku — najvýhodnejšie hydroxidu sodného, 1 až 20 hmot. dielov kyseliny l-hydroxyetán-l,l-difosfónovej -a 40 až 70 hmot. dielov vody. Protikorózny prostriedok s dispergačno - - sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy sa kontinuálně udržuje vo- vodných teploivýmenných médiach o koncentrácii 20 až 100 g . m-3.The solution belongs to the field of metal protection against corrosion - and solves the anti-corrosion protection of steel and other metals in heat exchange systems with an aqueous cooling medium. The anti-corrosion agent with a dispersing - sequestering effect for the cooling circuits according to the solution contains 1 to 30 parts by weight of a two-component dispersing mixture, containing 70 to 95 parts by weight of polyethoxylated propylene glycol ether and 5 to 30 parts by weight of alkyl polyglycol ester phosphate, 1 to 15 parts by weight of 2-mercaptobenzothiazole, 5 to 20 parts by weight of an alkalizing agent - most preferably sodium hydroxide, 1 to 20 parts by weight of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid - and 40 to 70 parts by weight of water. An anti-corrosion agent with a dispersing and sequestering effect for water cooling circuits is continuously maintained in the water heat exchange media at a concentration of 20 to 100 g m-3.

Description

Vynález sa týká protikorózneho prostriedku s dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné cirkulačně chladiace okruhy.The present invention relates to an anticorrosive agent having a dispersing-sequestering effect for aqueous circulating cooling circuits.

Působením vodného teplovýmenného prostredia na ocelové systémy dochádza ku korózii ocele a iných kovov. Korózia prebieha rovnoměrně, ale vplyvoim tvorby usademín nerozpustných látok ako sú například nerozpustné soli, hlavně uhličitan vápenatý, prach, íl, piesok, korozně produkty, biomasa, dostává nerovnoměrný charakter, najčastejšie formou jamkovej korózie, ale zhoršuje i hydraulický odpor toku vody v potrubiach a tým zvyšuje tepelné odpory na teplovýmenných plochách.The influence of water heat exchange medium on steel systems leads to corrosion of steel and other metals. The corrosion proceeds uniformly, but due to the formation of sediment-insoluble substances such as insoluble salts, mainly calcium carbonate, dust, clay, sand, corrosion products, biomass, it is uneven in nature, most often through corrosion, but also worsens the hydraulic resistance of water flow in pipes and this increases the thermal resistance on the heat exchange surfaces.

Aby sa zamedzilo koróznemu účinku vodných teplovýmenných médií na ocelové systémy, pridávajú sa do týchto médií inhibítiev usaideinín a nemůžu preto zabránit zvykremičitanov, fosforečňanov, molybdeňanov a zinočnatých solí. Tielo prostriedky sú schopné v roznej miere potláčat koróziu ocele, ale nie médi, hliníku, zinku a ich zliatin, ani nepotláčajú dostatočne rast vrstiev usadenin a nemůžu preto zabránit zvyšovaniu hydraulických a tepelných odporov a tým i vzniku nerovnoměrných tonem korózie. Okrem toho sú niektoré známe inhibitory korózie i zdravotně závadné, například chromany, dusitany a zároveň nepotláčajú bezpečne koróziu ocele, pokial nie je dodržaná ich nutná minimálně koncentrácia vo vodnom médiu. Pre potlačenie usadenin nánosov sa preto používajú přísady s dispergačným účinkom ako sú například celulóza a jej deriváty, polyakryláty, polyakrylamidy a najnovšie syntetické polymery ako napr. kopolymér etylénoxidu a prcpylénoxidu a iné.In order to prevent the corrosion effect of aqueous heat exchange media on steel systems, usaideinin inhibitors are added to these media and cannot therefore prevent the silicates, phosphates, molybdates and zinc salts. These compositions are capable of suppressing corrosion of steel to a large extent, but not of media, aluminum, zinc and their alloys, nor do they sufficiently inhibit the build-up of deposit layers and therefore cannot prevent the increase of hydraulic and thermal resistance and hence uneven tones of corrosion. In addition, some known corrosion inhibitors are also harmful to health, for example chromates, nitrites, and at the same time do not safely suppress corrosion of the steel, unless their required minimum concentration in the aqueous medium is maintained. Therefore, dispersing additives such as cellulose and its derivatives, polyacrylates, polyacrylamides and the latest synthetic polymers such as e.g. copolymer of ethylene oxide and propylene oxide and others.

Pre potlačenie tvorby pevných usadenin sú známe sekvestračné činidlá, ktoré tvorbu nestechiometrických komplexov zabraňujú vzniku nerozpustných solí a tvorbě leh virstiev na povrchu ocelí. Medzi inhibitory týchto nánosov patria v prvom radě polyfosfáty, přírodně polyméry ako je lignin a tanín.Sequestering agents are known for suppressing the formation of solid deposits, which prevent the formation of non-stoichiometric complexes by preventing the formation of insoluble salts and the formation of light debris on the steel surfaces. Inhibitors of these deposits primarily include polyphosphates, naturally occurring polymers such as lignin and tannin.

Doteraz všeobecne .najviac používané polyfosfátové programy rnajú nevýhodu v tom, že u systémov s dlhšou zdržnou dobou, vysokými prevádzkovými teplotami a vyššími hodnotami pH nastáva vratnost (retrogradáciaj polyfosfátu na ortofosforečňan, čoho důsledkem sú lepkavé usadeniny ortofosforečňanu vápenatého.The most commonly used polyphosphate programs hitherto have the disadvantage that in systems with longer residence times, high operating temperatures and higher pH values, reversibility occurs (retrogradation of the polyphosphate to orthophosphate, resulting in sticky calcium orthophosphate deposits).

Nedostatky známého stavu techniky v tejto oblasti do značnej miery odstraňuje protikorózny prostriedok s dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy podfa vynálezu, ktorý předčí zahraničně kompozície chráněné nasledovnými patentami:The drawbacks of the prior art in this field are largely eliminated by the anticorrosive agent having a dispersing-sequestering effect for the water cooling circuits according to the invention, which exceeds the compositions protected by the following patents abroad:

GB — 1475 049 — chrání kompozíciu v zložení pyrofosfát, aminy, organofosfáty a benztriazolGB - 1475 049 - protects composition of pyrophosphate, amines, organophosphates and benztriazole

GB — 1475 059 — chrání kompozíciu v zložení kyseliny l-hydroxyetán-l,l-difosfénová, dibutylamínopyrofosfát, triazolGB - 1475 059 - protects the composition in the composition of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, dibutylaminopyrophosphate, triazole

US — 3 992 318 — chrání kompozíciu v zložení polyfosfát, organofosfát, kopolymér kyseliny akrylové)US - 3 992 318 - protects the composition in the composition polyphosphate, organophosphate, acrylic acid copolymer)

US — 4 149 969 — chrání kompozíciu v zložení molybdenát alkalického kovu, ťažké kovy Zn^{2 +} , Mn²⁺, Ni²⁺, sodné soli kyseliny l-hydroxyetán-l,l-difosfónovej, benztriazol, 2-merkaptobenztiazol, tolyltriazolUS-4,149,969 - protects composition of alkali metal molybdenate, heavy metals Zn ²⁺ , Mn ²⁺ , Ni ²⁺ , sodium salts of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, benztriazole, 2-mercaptobenzothiazole, tolyltriazole

US — 4 172 032 chráni kompozíciu v zložení kondenzovaný fosfát, fosfátovaný glycerol, azolUS-4,172,032 protects a composition comprising condensed phosphate, phosphated glycerol, azole

US 4 187 235 — chráni kompozíciu v zložení fosfónometylamíno(hydroxy jpropán a sultánové kyselinyUS 4,187,235 - protects a composition of phosphonomethylamino (hydroxypropane and sultanoic acid)

US 4 206 075 — chráni kompozíciu v zložení kombinácia fosfónových kyselin, solí Zn²⁺, chromanov, benztriazol a polyakrylátyUS 4,206,075 - protects a composition in a combination of phosphonic acids, Zn ²⁺ salts, chromates, benztriazole and polyacrylates

US — 4 209 487 — chráni kompozíciu v zložení kyseliny fosfónovej, azoly, molybdenát sodný, 2-merkaptobenztiazol a chrómové soliUS-4,209,487 - protects a composition of phosphonic acid, azoles, sodium molybdate, 2-mercaptobenzothiazole and chromium salts

US — 4 217 216 — chráni kompozíciu v zložení polymer kyseliny ákrylovej, kyselina citrónová, kyselina fosfónová, benztriazol, sulfopolystyrol a dihydrát molybdeňanu sodnéhoUS-4,217,216 - protects a composition comprising acrylic acid polymer, citric acid, phosphonic acid, benztriazole, sulfopolystyrol, and sodium molybdate dihydrate

JA — 40 175 — chráni kompozíciu v zložení derivát kyseliny fosfónovej, guanidínfosfátJA-40 175 - protects the composition of a phosphonic acid derivative, guanidine phosphate

JA — 44 893, 44 894, 44 895, 44 896, 44 897 — chráni kompozície v zložení deriváty kyseliny oxykarboxylovej, amínokarboxylovej a fosfónovej v různých koncentráciach Uvádzaný vynález pozostáva:JA-44 893, 44 894, 44 895, 44 896, 44 897 - protects compositions comprising oxycarboxylic, amine carboxylic and phosphonic acid derivatives in various concentrations The present invention consists of:

1. z 1 až 30 hmot. dielnv dvojzložkovej zmesi obsahujúcej 70 až 95 hmot. dielov polyetylovaného propylénglykolesíeru, podfa všeobecného vzorcaFrom 1 to 30 wt. % of a two-component mixture containing 70 to 95 wt. parts of a polyethylene propylene glycol ester of the general formula

H (C₃H₄O) _m ( C_sH₆O j _n (C₃H₄O) _POH kde m -i- p — 4 až 10, pričom symboly m, p sú rovinaké, alebo rožne celé čísla, n ,je 4 až 12 a z 5 až 30 hmot. dielov alkylpolyglykolesterfosfátu všeobecného vzorcaH (C ₃ H ₄ O) _m _(C ₆ H j O _n (C ₃ H ₄ O) _p OH wherein p -i- m - 4-10, wherein the symbols m, p are rovinaké, or different integers, n, is from 4 to 12 to 5 to 30 parts by weight of an alkyl polyglycol ester phosphate of the formula

OABOUT

RUOCaH/Jx-O^P-O-ZRUOCaH / Jx ^ O-P-O-Z

OMe kdeOMe kde

Me je alkalický kov, alebo amin s počtorn atómov uhlfka 1 až 6 s výhodou trietanolamínu,Me is an alkali metal or amine having from 1 to 6 carbon atoms, preferably triethanolamine,

Z je buď zhodné s Me, alebo představuje radikál — (C₂H₄O )_v—R₂,Z is either identical to Me or represents the - (C ₂ H ₄ O) radical _in —R ₂ ,

R₍, R₂ sú buď zhodné, alebo rožne a představuji alkyl, alebo alkylfenyl so 6 až 20 atómami uhlíků s výhodou nonylfenolu, x, y sú buď zhodné, alebo rožne celé čísla v rozmedzí 1 až 8.R _(, R ₂ are either identical or different and represent alkyl, or alkyl phenyl group having 6 to 20 carbon atoms, preferably nonyl phenol, x, y are either equal or different integers in the range 1 to 8.

2. z 1 až 15 hmot. diclov 2-merkaptobenz · tiazolu,2. from 1 to 15 wt. diclov of 2-mercaptobenz · thiazole,

3. z 0,1 až 10 hmot. dielov trietanolamínfosfátu,3. from 0.1 to 10 wt. parts of triethanolamine phosphate,

4. z 1 až 20 hmot. dielov kyseliny 1-hydroxy-l,l-difosfó.novej,4. from 1 to 20 wt. parts of 1-hydroxy-1,1-diphosphonic acid,

5. z 5 až 20 hmot. dielov alkalizačného prostriedku — najvýhodnejšie hydroxid s dný,5. from 5 to 20 wt. parts of the alkalizing agent - most preferably a gaseous hydroxide,

6. z 40 až 70 hmot. dielov vody.6. from 40 to 70 wt. parts of water.

Uvádzaná kompozícia, t. j. protikrózny prostriedok s dispergačno-sekvestračným účinkom pre vodné chladiace okruhy sa přidává do vodného teplovýmeuného média v koncentrácii 20—100 g . m³.The present composition, ie, an anticorrosive agent having a dispersing-sequestering effect for aqueous cooling circuits, is added to the aqueous heat exchange medium at a concentration of 20-100 g. m ³ .

Tento protikorózny prostriedok ako viaczložková zmes syntetických organických iuhibítorov korózie vrátane kontrolných činidiel pre usadeniny, zabezpečuje dvojitá kontrolu korózie. Na anóde je táto zabezpečovaná působením azolového inhibitore 2-merkaptobenztiazolom, ktorý pósobí tiež ako specifický inhibitor korózie médi, hliníku, zinku .a ich zliatin a na katóde je poskytovaná kyselinou l-hydroxyetán-l,l-difosfónovou, kde táto okrem posobenia ako kaitódový inhibitor korózie má tiež silnú chelatačnú zložku, která zabezpečuje stabilitu tvrdosti vody pri vysokých teplotách (200—300 °C), dlhých zdržných dobách (100 hodin) a vysokých hodnotách pil (pil -kaitódový inhibitor korózie má tiež silnú — 10,5—11), kde je kyselina 1-hydroxyetán-1,1-dif'C'Sfónová pri daných podmienkach značné stabilná, čím zabezpečuje možnost vyššieho zahuatemia a tiež napomáhá odstraňovat spolu s dispergátorom kysličníky železa z chl&diiaceho systému.This anti-corrosion agent, as a multi-component mixture of synthetic organic corrosion inhibitors including sediment control agents, provides double corrosion control. At the anode, this is provided by the action of the azole inhibitor 2-mercaptobenzothiazole, which also acts as a specific inhibitor of corrosion of the media, aluminum, zinc and their alloys, and at the cathode is provided by 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. The corrosion inhibitor also has a strong chelating component that ensures the stability of water hardness at high temperatures (200-300 ° C), long residence times (100 hours) and high sawmill values (pil -kaitode corrosion inhibitor also has a strong - 10.5 - 11 1), where 1-hydroxyethane-1,1-dif'C'Sphonic acid is substantially stable under the given conditions, thereby providing the possibility of higher concentration and also helps to remove iron oxides from the cooling system together with the dispersant.

Protikorózny prostriedok s dispergačno-sekvestračným účinkom poskytuje kontrolu usadenín, čím umožňuje prevádzkiovanie upravovacieho programu chladíacej vody v neutrálných a alkalických rozsahoch a zároveň poskytuje selektívnu kontrolu nánosov uhličitanu vápenatého (úpravou kryštalickej mriežkovej štruktúry).The anticorrosive agent with a dispersing-sequestering effect provides sediment control, thereby allowing the cooling water treatment program to operate in neutral and alkaline ranges, while providing selective control of calcium carbonate deposits (by adjusting the crystalline lattice structure).

Prostriedok má samopasivačnú schopnost bez potřeby použitia tvrdiacich iónov. Tokislo ju možno použit i v systémoch, kde koncentrácie vápnika sú nedostatočné pre riadnu tvorbu fosfátového filmu.The composition has a self-passivating capability without the need for curing ions. Tokislo can also be used in systems where calcium concentrations are insufficient for proper phosphate film formation.

Uvedený sposob prevádzkovania za použitia uvedeného prostriedku pri vyšších zahusteuiach zabezpečuje poměrně velké zníženia nákladov na chemická úpravu cirkulačných cúladiacich vod, šetrenie prídavnej vody a úsporu energie nutnéj pre čerpáme vodného teplovýmennébo prostredia i pre jeho chladenie.Said method of operation using said composition at higher thickenings provides relatively large reductions in the costs of chemical treatment of the circulating cooling water, saving of additional water and saving of energy necessary for pumping the water heat exchange environment or for its cooling.

Vynález a jeho účinky sú bližšie vysvětlené pomocou popisu ďalej uvedených príkladov ich prevádzkovania.The invention and its effects are explained in more detail by the following examples of their operation.

Příklad 1Example 1

Úprava použitím prostriedku v množstve o 50 g, m³ cirkulačnej vody o zložení 8 hmot. dielov kyseliny l-hydroxyetán-l,l-difosfónovej, 20 hmot. dielov dvojzložkovej zmesi obsahujúcej 70 až 95 hmot. dielov polyetoxylovaného propyiénglykoléteru a 5 až 30 hmot. dielov alkyl polyglykoléterfosfátu, 5 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 11 hmot. dielov hydroxidu sodného a zvyšok voda, obmedzila koróziu o 96 % a znížila tvorbu usadenín vzniká júcich z nečistot a soli vápnika o 95 %.Treatment with a composition of 50 g, m ^{3 of} circulating water of 8 wt. parts by weight of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 20 wt. parts by weight of a two-component mixture containing 70 to 95 wt. parts by weight of polyethoxylated propylene glycol ether and 5 to 30 wt. parts by weight of alkyl polyglycol ether phosphate, 5 wt. parts by weight of 2-mercaptobenzothiazole, 11 wt. parts of sodium hydroxide and the rest of the water, reduced the corrosion by 96% and reduced the formation of deposits resulting from impurities and calcium salt by 95%.

Přiklad 2Example 2

Oprava použitím prostriedku v množstve o 50 g. m~³ cirkulačnej vody o zložení 8 hmot. dielov kyseliny l-hydroxyetán-l,l-difosfónovej, 20 hmot. dielov dvojzložkovej dispergačnej látky, obsahujúcej 70 iaž 95 hmot. dielov polyetoxylovaného propylénglykoléteru a 5 až 30 hmot. dielov alkylpolyglykoléterfosfátu, 5 hmot. dielov 2-merkaptobenztiazolu, 11 hmot. dielov hydroxidu sodného, 5 hmot. dielov trietanolamínfosfátu a zvyšok voda, obmedzila koróziu o 97,5 % a znížila tvorbu usadenín vznikajú cích z nečistot a solí vápnika o 95 %.Correction using 50 g of the product. m ~ ³ circulating water of 8 wt. parts by weight of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, 20 wt. parts of a two-component dispersant containing 70 to 95 wt. parts by weight of polyethoxylated propylene glycol ether and 5 to 30 wt. parts by weight of alkyl polyglycol ether phosphate, 5 wt. parts by weight of 2-mercaptobenzothiazole, 11 wt. parts by weight of sodium hydroxide, 5 wt. parts of triethanolamine phosphate and the rest of the water, reduced corrosion by 97.5% and reduced the formation of deposits formed from impurities and calcium salts by 95%.

Vynález je určený pre použitie v ocelových systémoch vodných teplovýmenných prastredisch v chemickom, potravinárskom, farmaceutickou!, hutnom priemysle, ale hlavně v energetike.The invention is intended for use in steel systems of water heat exchange prastredisch in the chemical, food, pharmaceutical, metallurgical industry, but mainly in power engineering.

Claims

246335 7 SUBJECT

An anticorrosion agent having a dispersing-sequestering effect comprising a coolant circuit comprising from 1 to 30 wt. parts of a two-component mixture, the composition of which is based on 70 95 wt. of polyethoxylated propylene glycol ether according to formula H (C2H4O) (C3H4O) n (C2H4O) POH where m -1 p = 4-10, wherein m, dog the same or barbecue integers, n is 4-12 to 5 to 30 parts by weight of an alkyl polyglycol ether phosphate of formula OR (wherein O is an alkali metal or amine having carbon counts of 1 to 6, preferably triethanol amine, Z is either identical to Me, or represents a radical of - (Ch 1 - O) v - R 2, R 1, R 2, are either identical or rotary and represent an alkyl, or alkylphenol having 6 to 20 carbon atoms, preferably nonylphenol, x, y being identical, or a whole number in the range of 1 to 8, 1 to 15 parts by weight of 2-mercaptobenzothiazole, from 1 to 20 parts by weight of 1-hydroxy-ethane-1,1-diphosphonic acid, from 5 to 20% by weight parts of an alkalizing agent - most preferably sodium hydroxide and from 40 to 70 parts by weight of water.

2. The composition of claim 1, further comprising 0.1 to 10 parts by weight of triethanolamine phosphate. Severografla, n. P., Race 7, Most Price 2.40 KCs