DE1792242A1

DE1792242A1 - Verfahren zum Unterbinden von Kesselsteinbildung

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Publication number: DE1792242A1
Application number: DE19681792242
Authority: DE
Inventors: Ralston Paul Hotchkiss
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1967-08-11
Filing date: 1968-08-09
Publication date: 1972-08-31
Also published as: IL30420A0; FR1585461A; GB1201132A; IL30420A; DE1792242B2; US3434969A

Description

?. 0. Box 1J46, Pittsburgh, ^anneylvania , V. St. A.

Verfahren zum Unterbinden von Kesselsteinbildung

Verbindungen« άχ« mehrere Kethylen-phoephonlert.-amln-Gruppen mit mindestens drei durch Xthylengruppen verknüpf tan Stickstoffatomen enthalten» unterbinden die Bildung von KeaeelsteIn, wie von Calcium«, Barium· und Nägaeslum«»Carbonat, -silieat und -sulfat-Kesselsteln, au» wlssrlgen Lösungen, selbst bei verhältnlsmässig hohen Temperaturen, bei Hemmstoff-Sehwellenkonzentrationen· ·

Das meifite komerzlelle Vasser enthält Erdalkallnetallkatlc -neu, wie Calcium, Barium, Magnesium uew., und Anlonen, wie Bicarbonate Carbonate Sulfat» Qxal&t, Phosphat, Silloftt, FluorId usw. · Vena Kombinationen dieser Anlonen und Kation rt in Konzentrationen vorliegen, welche die Löslichkeit ihrer Reakttosprodukte übersteigen, bilden sioh so lange Nieder-

■ - ι * 20llfi/O214

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•5^

schlage bis die Löslichkeitskonzentrationen ihrer Produkte nicht mehr Überschritten werden <> Wenn beispielsweise die Konzentration von Calciuroionen und Carbonationen die Löslichkeit des Reaktionsproduktes Calciumcarbonat übersteigt« bildet sich eine feste Calciumcarbonatphase als Niederschlage

Die Produkt-Löslichkeitsfconzentrationen werden aus verschiedenen Gründen tiberschritten» z. B» wegen Verdampf ens der wässrigen Phase, wegen Änderungen des pH-Wertes, des Druckes oder der Temperatur und wegen des Einführens zusätzlicher Ionen, die mit den schon in der Lösung vorhandenen Ionen unlösliche Verbindunigen bilden können.

Da diese Reaktionsprodukte sich an den Oberflächen des Wasserleitüngssysteins abscheiden, bilden sie Kesselstein _o Der Kies=* seistein verhindert ein© wirksame Wärmeübertragung, beeinflusst die Flüssigkeitsströuung, erleichtert Korrosionsvorgänge und beherbergt Bakterien. Kesselstein stellt bei vielen industriellen WajBßersystemen ein kostspieliges Problem dar, weilt er Verzögerungen und Unterbrechungen des Betriebs« um das System zu reinigen npd den Kesselstein zu entfernen, verursacht.

Kess el 3 t einbildende Verbindungen kÖnnen^cara Ausfallen gehindert werden, indem ihre Kationen alt Chelatbildner» bzw. Komplexbildner?

• 2 - - -C

BAD ORIGINAL

oder Maskierungsmitteln ("sequestering agents") inaktiviert werden« so dass die Löslichkeit ihrer Reaktionsprodukte nicht aberschritten wird« Im allgemeinen verlangt diese Methode um ein vielfaches laehr Chelatbildner oder Maskierungsinittel als vorhandene Kationen, und die Verwendung grosser Mengen an Behandlungsmittel 1st selten wünschenswert oder wirtschafte· lieh»

Vor mehr als 25 Janren wurde gefunden, dass bestimmte anorganische Polyphosphate ein solches Ausfallen verhindern« wenn sie in Mengen zugegeben werden, die viel niedriger als die für die Maskierung oder Chelatbildung benötigten Konzentrationen sind· Es sei beispielsweise auf Hatch und Rice, in "Industrial Engineering Chemistry", Bd. 31* Seite 51 bei 53; Reitemeier und Buehrer, in "Journal of Physical Chemistry¹*, Bd, 44, Kr. 5* Seite 535 bei 536 (Mal 1940)S üS-Patent 2 358 222 (Fink und Richardson); und US-Patent 2 539 (Hatch) verwiesen. Wenn ein daa Ausfallen unterbindender Stoff In einem potentiell kesselsteinbildenden System in merklich niedrigerer Konzentration zugegen 1st, als zum Maskleren des kesselsteinbildenden Kations erforderlich 1st, sagt man, dass er in "Schwellen'-Menpcen vorhanden ist. Im allgemeinen findet eine Maskierung bei einen Gewichteverhälfcnis von schwellenwirksamer Verbindung zu kesseisteiribildendemkat ionischem Bestandteil von mehr als etwa 10 : 1 statt,

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BAD ORlGfNAU

792242 H

und eine Schwellenheramung findet im allgemeinen bei einem Gewichtsverhiü.fcnis von schwellenaktiver Verbindung zu kesselst einbildendem kätionlsohem Bestandteil vor weniger als etwa 0,5 : 1 statt.

Der "Schwellen"«Konzentrationsbereich kann in folgender Weise nachgewiesen werden. Wenn eine typische kesselsteinbildende Lösung, di© das Kation einer verhältnismässig un° löslichen Verbindung enthält, zu einer Lösung gegeben wird, dl© das Anion der verhältnismässig unlöslichen Vesjindung und eine sehr geringe Menge eines schwellenaktiven Hemmstoffs enthält^ wird die verhltltnismässig unlösliche Verbindung nicht ausfallen, selbst wenn ihre normale Gleichgewichtskonzentration Überschritten worden isto Wenn mehr schwellenaktive Verbindung zugesetzt wird, wird eine Konzentration erreicht, bei der Trübung oder ein Niederschlag ungewisser Zusammensetzung auftritt <, Wird noch mehr schwel·=· lenaktive Verbindung zugegeben, so wird die Lösung wieder klar. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass schwel·= lenaktive Verbindungen in hohen Konzentrationen auch als Ma,skierun£;smitt«3l wirken^ obgleich Maskierungsmittel nicht notwendigerweise "Schwell en "-Verbindungen sind«, Es besteht somit eine Zwischenzone zwischen den hohen Konzentrationen, bei denen schwellenaktive Verbindungen die Kationen verhältnismässig unlijslicher Verbindungen maskieren, und den nied-

■- 4 -

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BAD ORIGINAL·

rigen Konzentrationen, bei denen sie als Sehwellenhemmstoffe wirken» Daher könnte man alle Konzentrationen der schwellenaktiven Verbindungen unterhalb derjenigen Konzentration, bei welcher diese trübe Zone bzw«, cfer Niederschlag gebildet werden, auch als "Schwellen-Konzentrationen de« f!nieren. Die schwellenaktive Verbindung wird im allgemeinen in einem Gewichtsverhältnia der Verbindung zu dem kationischen Bestandteil der kesselsteinbildenden Salze, das etwa 1 nicht übersteigt, verwendet»

Die Polyphosphate sind im allgemeinen für viele kesselsteinbildende Verbindungen bei Temperaturen unterhalb 37#8° C wirksame Schwellenhemmst of fe<> Nach längerer Zeit bei höheren Temperaturen verlieren sie aber einen Teil ihrer Wirksamkeit . Überdies wandeln sie sich in saurer Lösung wieder in unwirksame oder weniger wirksame Verbindungen um«.

Von einer Verbindung, die Maskierungsvermögen besitzt, lässt sich nicht voraussagen, ob sie schwellenhenraende Eigenschaften aufweist ο Beispielswiese sind Äthylendiamin-tetraessigsäure-Salze starke Maskierungsmittel, weisen aber keine Schwellenwirksamkeifc aufo

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BAD OBtGINAt

Wie in der US-Patentanmeldung Ser. No₀ 409 300 (angemeldet am 9. November 1964) offenbart ist« sind N-(Methyl en*rphos~ phonat-amin der Formel

⁰ ° raut

η it JOn

(M0-P-CH₂)₂ — N-(CHg)_n - N(CH₂ - P^ MO

in welchen M Wasserstoff. NH₂J, Alkalimetall oder Kombinationen daraus und η I, 2 oder 3 bedeuten» wirksame Schwellen· hemmstoffe_o

Die niederländischen Patente 6 407 908 und 6 505 237 offenbaren die Herstellung von Amino-(niedrig)-aikylen-phosphonsäuren, wie Amino-tri-(methylen-phosphon-Säure)<> Das offenbarte Verfahren hat die Umsetzung bestimmter Stickstoffverbindungen, wie Ammoniak« mit ptiosphorigef Säure und einem Aldehyd oder Keton zum Gegenstand. Eine zweite Literatursteile . für die Herstellung von Amlno-aikylen-phoephoneKure ist Journal of Organic Chemistry, Bd. 31, No₀ 5» 1603-1607* (Mai, 1966)ο

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BAD OBJGiNAi.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun «in Verfahren zum Unterbinden der Bildung von Kesselstein» wie Caleiua-» Barium» und Magnesium-carbonat, -sulfat und ~3ilicafe»Ke*8el« stein» selbst bei verhältnismSssig hohen Temperaturen· Die Bildung dieser Kesselsteinarten wird durch Verwendung von Schwellenmengen an einer wasserlöslichen polyphosphoaetho· lierten Poly- (ithylenamin)-Verbindung, die 3 bis 15 AnIngruppen enthält, unterbunden.

Kesselsteinbildung aus wässrigen Lösungen, die eine grosae Vielfalt von kesselsteinbildenden Verbindungen, wie Calcium-, Barium- und Magnesium-earbonat, «sulfat, -silicat, -oxalaten, -phosphaten, -hydroxyden* -fluoriden und dgl«, enthalten, wird durch die Verwendung von Schwellenmengen an Polyaminen mit 3 bis 15 primären oder sekundären Stickstoffatomen, in welchen mindestens 50 % der aktiven Wasserstoffatome an den Stickstoffatomen durch Methylenphosphonatreste ersetzt worden sind, unterbunden· Die Poiy~(äthylen-N-niethylen-phosphonat)«Verbindungen sind lh kleinen Mengen, wie weniger als 100 Teilen je Million ("100 ppm"), wirksam und werden vorzugsweise in Konzentrationen von weniger als 25 Teilen je Million verwendet. .

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C-795

Die Poly? (N-methylen~phosphonat)~ polyäthylenamin~Verbindungen können durch Umsetzung eines Polyamine, das 3 bis 15 Stickstoffatome enthält, mit Formaldehyd und Phosphorsäure nach Mannich gemäss der folgenden Reaktion hergestellt werden:

°N)_ H + HGHO + Η,ΡΟ, HCl

Formel I

hierbei bedeutet η eine Zahl von 2 bis 14«

Die Reaktion 1st ziemlieh exotherm, so dass im allgemeinen Kühlen zu Beginn erforderlich ist. Sobald die Reaktion gut im Gange ist» kann Wärmezufuhr erforderlich sein, um Rückflussbedingungen aufrecht zu erhalten. Obwohl die Reaktion in einem weiten Temperaturbereich, d. h. von 80 bis 150° C, abläuft, wird die Temperatur des Reaktionsmediums vorzugsweise

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Π92242 3

C-795

bei RUckf lusstemperatur gehalten« Vorzugswelse wird die Reaktion unter AtmosphMrendruck ausgeführt« obgleich gegebenenfalls Drucke unterhalb oder überhalb Atmosphärendruck angewandt werden könnenο Die Reaktionszelten ändern sich In Abhängigkeit zahlreicher Variablen! die bevorzugte Beak-· tionszeit beträgt jedoch 1 bis 5 Stunden und die am meisten bevorzugte Reaktionszeit 2 1/2 bis 3 1/2 Stunden»

Obgleich die Phosphorsäure oder der Formaldehyd In Jeder der beiden Reihenfolgen oder zusammen dem Reaktionög^nüBch zugesetzt werden können, 1st es bevorzugt, dem Polyaoln zu- nächst die gesamte Phoephonsäure und dann langsam d©a Formaldehyd unter Rückflußsbedingungen zuzusetzen» Im allgemeinen können etwa 1/2 bis 10 Hol oder mehr Formaldehyd und ' etwa 1/2 bis 10 Mol oder mehr Fhosphonsäure je Moläquivalent Amte verwendet* werden« obgleich das bevorzugte MolMquivalaritijverhältnis von Forealdehyd zu Fhosphonsäure zu AnIn Is beträgt» Überschüsse an Formaldehyd und/oder Fhoephonsäure wirken im wesentlichen als Lösungsmittel, so dass fOr die Mengen dieser Stoffe» welche je MolSqulvalentb Amin verwendet werden können, keine eigentliche obere Grenze b©eteht,_t pbgleich solche Überschüssigen Mengen natürlich zu den Kosten des Endproduktes beitragen und daher nicht bevorzugt werden. Die bevorzugten Moläquivalentverhältnisse betragen l/S bis 2 Mol Formaldehyd und 1/2 bis 2 Mol Fhosphonsäure je Moläquivalent AnSin.

.. 9 .
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BAD ORIGINAL

Die Mannich-Reaktion verläuft in Anwesenheit oder Abwesenheit von Lösungsmitteln. Die Reaktion kann als FlUssigphaßenreaktion in Abwesenheit von Lösungs- oder Verdünnungsmitteln, wird aber vorzugsweise in einer wässrigen !lösung, die etwa 40 bis etwa 50 # der Reaktionsnionomeren enthält, durchgeführt«» Zu bevorzugten Bedingungen für die Mannich-Reaktion gehören die Verwendung von Formaldehyd, bezogen auf die molare äquivalente Menge der Aminverbindung, die Verwendung einer stöchiometrischen Menge an Phosphonsäuren bezogen auf die molare äquivalente Menge des Amins (z. B. des aktiven Wasserst off gehalt es des Amins), RUckflussbedingungen und ein pH-Wert von weniger als 2 und vorzugsweise weniger als I₀ .

Die bevorzugten, bei der Herstellung der erfindungsgemässen Schwellenhemmstoffe zu verwendenden Amine sind Im wesentlichen lineare Poly-$fchylen«amine). Diese Verbindungen setzen sich leicht in der Mannich-Reaktion um.

Die erfindungsgemässen Kesselsteinhemmstoffe weisen die folgende allgemeine Formel auf

•Μ L R Formel II ,

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BAD ORIGINAL

wobei jedes R aus der Gruppe Wasserstoff und -CHg-P-- OM

unabhängig ausgewählt 1st« vorausgesetzt jedoch» dass mindestens die Hälfte der von R dargestellten Reste -r»w_-t>^ qjj

^S0M

sind und η eine ganze Zahl von 2 bis 14 bedeutet und M anzeigt, dass der Hemmstoff in wasserlöslicher Form vorliegt. Im typischen Falle wird M aus der Gruppe Wasserstoff, Alkalime« tails^Amimnlum« Erdalkalimetall« und Zink unabhängig ausgewählt. Die bevorzugten» erflndungsgemässen Kesselsteinheianstoffe sind N-Methylen-phospfeoniertfdiäthylen-triamine der allgemeinen Formel

Formel ill.

wobei X aus der Gruppe Wasserstoff und r9jhT\ " ^Οϊϊ unabhängig ausgewählt ist und mindestens vier der durch X dargestellten Reste -CHg-P^ -OH sind, sowie wasserlös-

OH
liehe Salze dieser Verbindungen., Zu anderen geeigneten Polyarainverblndungsn gehören beispielsweise Triäthylen-tetraaain-Tetraäthylen-pentarain und Pent aäthylen-hexamin und ein Produkt ; dass von der Firma Dow Chemical Company unter dem Handelsnamen "Ääüins E-100¹* verkauft wird. Amine E-100 let der Destillationsrückstand aus einem Polyalkylen-polyamln-Verfahren

■ ■■■■- Ii - ■

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und hat folgende ungefähre Zusammensetzung:

10 % - Tetraäthylenpentain

40 % - Pentaäthylenhexamin H₂N(CH₂CH₂NH)CH

20 #- zyklische Bestandteile
(Piperazine)

20 % - Bestandteile «it verzweigter Struktur

10 # - Polymerer (Ketten mit mehr als 5 Kthylenawingruppen)

Ein anderes geeignetes Amin ist ein Polyäthylenimin, das ein Durehsehnittsmolekulargewicht von 600 aufweist und von der Firma Dow Chemical Company unter den Handelsnamen "Montrex 600" bezogen werden kann,,

Obwohl offensichtlich der Grad der Phosphomethylolierung durch geeignete Wahl der molaren Verhältnisse der Ausgangsstoffe variiert werden kann, wird, um den grössten Nutsen zu erzielen, im allgemeinen vorgezogen, den höchsten Phoaphomethylolierungsgrad (d. h. 100 %} zu erreichen. Beispielswei se werden 8 Hethylen-phosphonat-Gruppen an Pentafithylenhexamin bevorzugte Produkte mit weniger als dem höchsten Phosphomethylolierungsgrad sind jedoch auch brauchbar, und Produkte mit mindestens 80 ^.Iger und in manchen Fällen mit 50 £iger Phosphomethylolierung fallen in den Bereich der vorliegenden

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BAD ORfGIML

Erfindunge Der Phosphonethylollerungsgrad» der für eine wirksame Unterbindung von Kesselsteinbildung benötigt wird« variiert mit der Anzahl der Stickstoffatome im AminmolekUl. Wie erwShnt, wird eine vollständige Phosphomethylollerung -, ζ» B. ein vollständiger Ersatz der aktiven Wasserstoffatome an den Stickst offat omen durch Methyl enphosphonatgruppen -am meisten bevorzugt» Eine zumindest 80 £ige Phosphomethylolierung (do ho dass mindestens vier der fünf aktiven Wasserst off atome durch Methylenphosphonatgruppen ersetzt sind) ist fUr eine praktische Unterblndung der Kesselsteinbildung wünschenswert. Im Falle des Pentaäthylenhexamina ruft eine 50 #ige Fhosphorraethylollerung eine annehmbare Kesselsteinhemmung hervor_o

Die erfindungsgemässen FoIy-(äthylen-N-met by len~phosphonat)-Verblndungen (z. B. die Säureform der Verbindungen) können leicht in die entsprechenden Alkalimetall-» Ammonium- oder ErdalkaliwetallsalzeObergeführt werden, indee mindestens die Hälfte der WasserstoffIonen in der Phosphonsäuregruppe durch geeignete Ionen, wie Kaliüb- oder Ammonium- oder Erdalkalimetall-Ionen, ersetzt wirdο Beispielsweise kann Penta-^methy-Ien-pho3phünat)-diäthylen-triaroin (siehe Formel III) durch Zugabe von Natriurcfrydroxyd in das ent apre hende Natrluaealz übergeführt werden, Wenn der pH-Wert der Aeinverbindung

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BADORtGlNAL

durch Zugabe von Ätznatron ("caustic soda") auf 7*0 eingestellt wird, werden die -OH-Reste an den Phosphoratomen etwa zur Hälfte in die Natriumsalzform Übergeführt·

Die erfindungsgemässen Kesselsteinhemmstoffe zeigen in Vergleich zu Verbindungen des bekannten Standes der Technik verbesserte Heimnwirkung bei hohen Temperaturen. Die erf indungsgemässen Verbindungen unterbinden Über einen weiten Temperaturbereich die Abscheidung kesselsteinbildender Erdalkalimetallverbindungen auf einer Oberfläche in Berührung mit wässrigen Lösungen der Erdalkalimetallverbindungen, Die Temperatur der wässrigen Lösung beträgt im allgemeinen mindestens 4,44° C, obgleich oft auch bedeutend niedrigere Temperaturen angetroffen werden· Der bevorzugte Temperaturbereich für die Unterbindung von Kesseisteinablagerung reicht von etwa 54,4 bis etwa 176,7° C. Die wässrigen Lösungen oder Salzlaugen, die einer Behandlung bedürfen, enthalten im allgemeinen etwa 50 bis etwa 50 000 Teile je Million an kesselsteinbildenden Salzen« Die erf indungsgemässen Verbindungen unterbinden die Kesselsteinbildung wirksam, wenn sie in einer Menge von 0,1 bis etwa 100 Teilen je Million und vorzugsweise von 0,2 bis.25 Teilen je Million zugegen sind, wobei die Hemmstoffmengen auf das gesamte wässrige System bezogen sind. Es scheint keine Konzentration zu geben, unterhalb deren dia erfIndungegemäseen Verbindungen vollständig

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BAD ORIGINAL

unwirksam wären» Eine sehr kleine Menge von Poly«(äthylen-N-mefchylen~phofjphonafc)HCesselsteinhemmstoff ist in einem entsprechend begrenzten Grade wirksam, und die Sehwellen* wirkiuig wird iait weniger ale 0,1 Teile ;Je Million an der fent€~(methylen™phosphonlerten)Fore der Formel III erhalten» Es besteht Icein Grund zu der Annahme, dass dies die kleinste wirksame Konzentration 1st· Die erfindungsgemässen Kessel-Steinhemmstoffe sind sowohl in Salzlaugen» wie Meereswaaser, als auch in Säure lösungen wiTksam;

Ein unerwarteter, zusätzlicher Vorteil der pentamethylenphoephonlerten Verbindungen der Formel III und der übrigen Kesselsteinhemmstoffe .der vorliegenden Erfindung gegenüber zum bekannten Stand der Technik gehörenden Kesseisteinhemmatoffen ist die verbesserte Löslichkeit, Es wurde gefunden, daee die phosphooethylollerten . Polyamine mit 3 bis 6 Stickstoff atomen in der sauren Form bei eine« Feststoff gehalt von 50 % vollständig stabil und auch lader Natriumsalzform stabil sind»

Zahlreiche Versuche wurden zum Naohwels der Wirksamkeit der erf indungagemässen ELy- (Kthylen-N-methylen-phosphonat)-Kessel« steirJieinmstoffe durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurden !Lösungen von zwei leichtlöalichen Salzen in Gegenwart des

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Kesselstelnheitimstoffs unter Bildung einer Lösung gemischt« die ein verhältnismässig unlösliches Salz in einer Konzentration enthält, die ein mehrfaches seiner Gleichgewichtskonzentration beträgt. Zur Kontrolle wurde jeder Versuch auch in Abwesenheit eines Kesseleteinhemmstoffes durchgeführt.

Durch Analyse einer geringen Menge einer wässrigen Lösung zur Bestimmung der Konzentration eines ihrer löslichen Bestandteile kann die Menge des in der Lösung gebildeten Nie» derSchlages zu einer bestimmten Zeit berechnet werden» Die bekannte Schwarzenbach-Tltration kann herangezogen werden« um die Konzentration des löslichen Bestandteils zu bestimmen« Wenn sich ein Niederschlag in einer Testlösung bildet« die eine phosphomethylolierte Amlnirerbindung enthält« und« wenn die Lösung nur eine nicht inhibierte Lösung enthält« wird sie als zu 0 % gehemmt angesehen· Wenn sich in einer gehemmten Testlösung kein Niederschlag bildet und sie daher ihren gesamten ursprunglichen Kationengehalt aufweist, wird sie als zu 100 % gehemmt bewertete Titrationsergebnisse, die zwischen den Werten 0 jtfiger und 100 #iger Hemmung liegen, werden direkt auf diese Extremwerte bezogen und in die prozentuale Hemmung umgewandelt»

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C-795

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Tabellen noch besser verständliche Diese Tabellen, aollen jedoch die Erfindung lediglich veranschaulichen, aber den Erfindungebereich nicht begrenzen. In den Tabellen definiert "n" das Syebol η so, wie es in Formel II auftritt.

Unterbindung der Kesselsteinbildung aus einer CaSO^-Lösung bei 65,56° C Mährend 24 Stunden·

6750 Teile Je Million CaS0^(2,35 x die 01eichgewicht»konzentrat lon- 285Ο Teile Jo Million)

Methylenphos· Konzentration

pnoniert.-äthylen- (Teile je amin-Hemmstoff Salz η Hillion}

prozentuale Unterbindung der Kesselsteinbildung

Triamin	H	2	O	0
	H	2	0,55	23
	H	2	1,60	49
	H	2	2,15	97
	Na₅H₅	2	3,2	97
Hexamin	H	5	0,70	16
			2,05	49
			2,70	98
Polyamin	H	14	2,6	35
			3,9	98
TrUtrain	Ca₃Na₂H₈	2	5,0	100
		17 -
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Tabelle II

Unterblndung der Kesselsteinbildung aus einer C&CO-x-LÖsung bei 65,56° C während 24 Stunden.

98 Teile je Million CaCO.. (3,9 x Oleichgewichtskonzentraticι 25 Teile je Million )

Hemmstoff Salz η	Konzentra tion (Teile Je Million)	prozentuale Unterbin dung der Kesselstein bildung
Triamin H 2	O	0
	0,1	35
	0,2	62
	0,3	76
ι	0,45	97
HexEiain H 5	0,15	4 .
	0,25	52
	0,40	76
	0,55	83
Triemin Zn^H₂ 2	0,8	89
	1,6	100
Hexcmin ZngHj^ 5	0,5	17
	2,0	90

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Tabelle III

Unterbindung der Kesselsteinbildung aus einer BaSO^-LÖsung bei 65,56° C wahrend 24 Stunden.

56 Teile je Million BaSO^ (8 χ Gleichgewichtskonzentration

Hemmstoff Salz η Konzentrat prozentuale Unterbin-

tion (Teile dung der Kesselstein-Je Million) bildung

Triamin * H 2 0,*5 100

Hexamin H 3 0,60 62

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BAD ORIGINAL

0-795

Tabelle IV

.2Si0₂e

53 Teile je Million 3MgO.2SiO₂„2Η_ο0 (1,6 χ Gleichgewichts

Hemmstoff

Triamin

Salz η Konzentration (Teile Je Million)

H
H

.2
5

5,7 3,0

prozentuale Unterbindung der Kesselsteinbildung

87
82

- 20 -

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⁵" "

Es ist zu bemerken, dass der Einfluss der Temperatur auf die öchwellenhemmüng der Kesselsteinbildung oder -abscheidung wichtig Ist, da viele Metallsalze mit steigender Temperatur weniger löslich werden. .

Bei der Anwendung In der Praxis werden Kesselsteinhemm- £)toffe im allgemeinen weniger scharfen Bedingungen unterworfen als im Laboratorium* Es zeigt sich, dass in der Praxis die Konzentrationen der Kesselstein bzw. Niederschläge bildenden Ionen im allgemeinen niedriger als die Konzentrationen bei Itaborat 1 ums versuchen sind,, Ausserdem wird gemäss der üblichen technischen Arbeitsweise kontinuierlich frischer Hemmstoff einem dynamischen kesselsteinbildenden System zugesetzt· Es ist daher verständlich, dass die erflndangsgemässen Kesselsteinheimstoffe komnerziell in niedrigeren Konzentrationen und Über längere Lagerungszelträume wirksam sind, als die im Laboratorium gewonnen Hesswerte anzeigen.

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BAD ORIGINAL .

Claims

C-795 9. August 1968

Patent an Sprüche

1. Verfahren zum Unterbinden der Abscheidung von kesselsteinbildenden Erdalkalimetallverbindungen auf einer Oberfläche in Berührung »it wässrigen Lösungen der genannten Verbindungen» dadurch gekennzeichnet, dass man den genannten !lösungen eine Schwellenmenge mindeste: eines Kesselst einhemiistoffes der allgemeinen Formel

zusetzt, wobei Jedes R unabhängig aus der Gruppe Wasser stoff und -CH₂-Jp - OH ausgewählt isfc, vorausgesetzt jedoch, dass mindestens die Hälfte der durch R darge

stellten Reste -CH₄V-F -OH sind, und η eine ganze Zah

von 2 bis 14 bedeutet; sowie wasserlösliche S&lge dies«? Verbindungen.

2t Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten kesselsteinbildenden Erdalisali metallverbindungen aus der Gruppe Erdalkall Metall-Carbonate, -si ι; fate» -oxalate« -phosphate*, -fluoride und -silicate aus gewählt sind· -

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BAD ORiG)NAt

Verfahren nach Anspruch 2» dadurch gekennzeichnet, das-s mindestens 80 % der durch R dargestellten Reste -CH₀ - F^ - OH und wasserlösliche Salze davon s..nd_g

^d XH

4. Verfahren nach Anspruch S/ dadurch gekenririeichne,., ds-ys man der genannten Lösung weniger als 100 Teile j ii.il.li an der genannten Verbindung'susöst. _:

5„ Verfahren nach Anspruch 2_t dadurch gekennKeichiie;, usus man der genannten Lösung weniger als 25 ^eile $e Mil lic:: an der genannten Verbindung zusetzt·

ο Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnfeY;* class der Hemmstoff ein Natriumsalz ist.

7· Verfahren nach Anspruch S_# dadurch gekennzeichnet, djass das Gewicht sverhältnle von d«m genetnnten KesselsMnhemm· stoff zu den genannten kätionischen Bestandteile:! der genannten Erdalkaliverbindungen atwa 1 nicht übe :?st■&}'.-gt..

8. Verfahren nach Anspruch 2_$ dadurch gekeTitiseichas■'?,^ fins? der genannte Kesselstelnhetmustoff die allgemeiner Pcrnsl

-N

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BAD

hat, wobei jedes R unabhängig aus der Gruppe Wasserstoff

unä -CH₂»i-0!ia ausgewählt ist und mindestens 4 dsr durch ONa jQ

R dargestellten Reste -CBU-f-ONa sind.

* X)Ha

9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet., dass dl« genannten Lösungen bei einer Temperatur von etwa 65,5 biß etwa 176,7 vorliegen«

10. Verfahren nach Anspruch 2₀ dadurch gekennzeichnet, dass der Hemmstoff in Form eines Salzes eines Alkalimetalls, Erdalkallmetalls« des Zinke oder in Form eines Ammoniumsalzes vorliegt.

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BAD ORIGINAL