EP2496726B1 - Verfahren zur handhabung von wässrigen methansulfonsäurelösungen mittels rostfreier stahl - Google Patents

Verfahren zur handhabung von wässrigen methansulfonsäurelösungen mittels rostfreier stahl Download PDF

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EP2496726B1
EP2496726B1 EP10768963.0A EP10768963A EP2496726B1 EP 2496726 B1 EP2496726 B1 EP 2496726B1 EP 10768963 A EP10768963 A EP 10768963A EP 2496726 B1 EP2496726 B1 EP 2496726B1
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aqueous
steel
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Arnulf Lauterbach
Günter Renz
Frieder Borgmeier
Peter Kolb
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes

Definitions

  • the present invention relates to a method for handling aqueous solutions of methanesulfonic acid (MA) with a concentration of 50 to 99% by weight MA in devices in which the aqueous MA solution is in contact with steel surfaces, the steel being Austenitic steels with a chromium content of 15 to 22% by weight and a nickel content of 9 to 15% by weight, and the temperature of the MA in the course of handling is less than 40 ° C, characterized in that the total chlorine content in of the aqueous MSA solution is less than 25 mg / kg.
  • MA methanesulfonic acid
  • Methanesulfonic acid (H 3 CSO 3 H, MSA) is a strong organic acid that is used for a variety of different processes, for example for galvanic processes, in chemical synthesis, in cleaning agents or for tertiary oil production.
  • MSA can be produced by various processes, for example by oxidation of methanethiol using Cl 2 followed by hydrolysis, for example by U.S. 3,626,004 disclosed.
  • dimethyl disulfide can also be oxidized with Cl 2.
  • the processes lead to MA which, despite cleaning, still contains significant amounts of chlorine compounds, for example chloride.
  • WO 00/31027 discloses a process for oxidizing dimethyl disulfide to MA with nitric acid, the nitrogen oxides formed being converted back into nitric acid with O 2 and this being returned to the process.
  • CN 1 810 780 A discloses a process in which ammonium sulfite and / or ammonium hydrogen sulfite is reacted with dimethyl sulfate to form ammonium methanesulfonate and ammonium sulfate. The ammonium sulfate can be precipitated as CaSO 4 with Ca 2+. MSA can be released from the remaining Ca (CH 3 SO 3 ) 2 with sulfuric acid and worked up, with CaSO 4 again precipitating.
  • EP 906 904 A2 discloses a process in which sodium sulfite is reacted with dimethyl sulfate. MA can be released from the mixture obtained after acidification with concentrated sulfuric acid. The last three processes mentioned have the advantage that the MA obtained is practically free of chlorine compounds.
  • MSA can naturally attack metals.
  • Low-alloy steels are usually not stable towards MSA.
  • WO 2006/092439 A1 examine that Corrosion behavior of low-alloy steel for pressure vessels (material number 1.0425, approx. 0.3% Cr, approx. 0.3% Ni, 0.8 to 1.4% Mn) in 70% MSA.
  • the steel is attacked by MSA to a much lesser extent than by hydrochloric acid, but the addition of corrosion inhibitors is necessary in order to reduce the metal removal to an acceptable level.
  • the object of the invention was therefore to find cheaper, lower-alloy steels for the production of such structural parts, which nonetheless still have good corrosion resistance to aqueous MA solutions.
  • a method for handling aqueous solutions of methanesulfonic acid (MSA) with a concentration of 50 to 99 wt.% MA and a total chlorine content of less than 25 mg / kg at temperatures of less than 40 ° C in devices in which the aqueous MSA solution is in contact with steel surfaces, the steel being austenitic steels with a chromium content of 15 to 22% by weight and a nickel content of 9 to 15% by weight.
  • the method according to the invention relates to the handling of aqueous solutions of methanesulfonic acid (H 3 CSO 3 H, MA) in devices in which the aqueous MA solution is in contact with steel surfaces.
  • methanesulfonic acid H 3 CSO 3 H, MA
  • the aqueous MA solutions here have a concentration of 50 to 99% by weight of MA based on the sum of all components of the aqueous solution. Is preferably Concentration 55 to 90% by weight, particularly preferably 60 to 80% by weight and very particularly preferably approx. 70% by weight.
  • aqueous MA solutions can also contain customary secondary constituents and / or impurities.
  • the total content of chlorine in the aqueous MSA solution is less than 25 mg / kg, preferably less than 10 mg / kg.
  • the chlorine can be, for example, chlorine in the form of chloride ions or chlorine bound in organic compounds.
  • MA solutions with such a low total chlorine content can be prepared according to methods known to the person skilled in the art, for example by oxidation of dimethyl disulfide using nitric acid using the method described by WO 00/31027 disclosed process, or from ammonium sulfite and / or ammonium hydrogen sulfite by reaction with dimethyl sulfate.
  • the aqueous MSA solution can also contain sulfate ions as an impurity.
  • the amount of sulfate ions should generally be less than 300 mg / kg, preferably less than 200 mg / kg, particularly preferably less than 100 mg / kg and in particular less than 30 mg / kg.
  • the term “handling” is intended to encompass all types of handling of aqueous MSA solutions in devices, to be sure during the entire product flow from manufacture to use. In particular, it can be the storage, transport or use of MSA solutions. It is preferably a question of the storage and / or the transport of aqueous MA solutions.
  • the devices can be all types of devices which are used in the course of handling aqueous MA solutions, provided that they have surfaces made of steel with which the aqueous MA solutions can come into contact.
  • the devices can consist in their entirety of such steels, but they can of course also comprise other materials. For example, it can be devices made of a different material or a different steel, which are lined with the steel according to the invention.
  • the devices can be closed or open devices, for example devices selected from the group of tanks, storage containers, tanks of rail tank cars, tanks of tank trucks, tank containers, reaction tanks, dosing devices, pipelines, flanges, pumps or measuring and Standard components, tubs, barrels, devices for electroplating, built-in parts of boilers such as flow breakers, stirrers or metering pipes.
  • the steel surfaces which are in contact with the aqueous MA solution are surfaces made of austenitic steels with a chromium content of 15 to 22% by weight and a nickel content of 9 to 15% by weight.
  • austenitic steel is known to the person skilled in the art, for example from “ Römpp Online, Version 3.5, Georg Thieme Verlag 2009 ".
  • the preferred chromium content is 16 to 20% by weight, the preferred Ni content is 10 to 14% by weight.
  • the steel also comprises manganese, namely in an amount of 1 to 3% by weight.
  • the steels used according to the invention can contain 1 to 5% by weight of molybdenum, preferably 1.5 to 4, particularly preferably 2 to 3% by weight.
  • the steels can contain 0.1 to 2% by weight of titanium, preferably 0.5 to 1% by weight.
  • the temperature of the MA which is in contact with the steel surface during handling is less than 40 ° C.
  • the temperature is preferably from 10 to 40 °, more preferably from 15 to 30 ° C. and, for example, around ambient temperature.
  • Test sheets of the steel types mentioned above were used for fastening (20 mm x 50 mm x 1 mm), provided with a 5 mm bore, cleaned in an ultrasonic bath, dried by means of a nitrogen gas stream and weighed. The metal sheets were hung in the flask with a holder made of Teflon and the flask was closed. The MA in the flask was stirred using a magnetic stirrer at 750 rpm.
  • the metal sheets were removed from the sample vessel, rinsed with completely deionized water, carefully wiped with blotting paper (to remove coarse corrosion products), rinsed again with completely deionized water, dried and weighed.
  • the duration of the experiment was 7 days in each case and the temperature was 23 ° C. For steel no. 4, the test duration was 1 day.
  • Corrosion rate mm / a 87600 * ⁇ m / A. * ⁇ * t , where ⁇ m is the change in mass of the sheet [g], A is the area of the sheet [cm 2 ], ⁇ is the density of the steel [g / cm 3 ] and t is the test duration [h].
  • the factor 87600 is used to convert from cm / h to mm / a.
  • illustration 1 shows the corrosion rates (CR) in mm / year for steels No. 1 ( Fig. 1a ), 2 ( Fig. 1b ), and 3 ( Fig. 1c ).
  • the tests show that only with the methanesulfonic acids, which have a low content of total chlorine, low corrosion rates are achieved in all tests.
  • MSA3 shows with steels no. 1 and no. 3 passable results, but not with steel no. 2.
  • the corrosion rate is around 0.01 mm / a, when using steels no. 2 and 3 it is significantly below 0.01 mm / a.
  • Figure 2 shows corrosion rates (CR) in mm / year for the martensitic steel No. V4 not according to the invention.
  • the comparison test shows that the corrosion rate for all methanesulphonic acids is greater than 0.1 mm / a, with steel No. 4, MSA 3, MSA 4 and MSA 5 with a higher chlorine content, interestingly performing somewhat better than the low-chlorine MSA 1 and MSA 2 Corrosion rates greater than 0.1.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von wässrigen Lösungen von Methansulfonsäure (MSA) mit einer Konzentration von 50 bis 99 Gew. % MSA in Vorrichtungen, bei denen die wässrige MSA-Lösung mit Stahloberflächen in Kontakt ist, wobei es sich bei dem Stahl um austenitische Stähle mit einem Chromgehalt von 15 bis 22 Gew. % und einem Nickelgehalt von 9 bis 15 Gew. % handelt, und wobei die Temperatur der MSA im Zuge der Handhabung weniger als 40 °C beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtgehalt an Chlor in der wässrigen MSA-Lösung weniger als 25 mg/kg beträgt.
  • Methansulfonsäure (H3CSO3H, MSA) ist eine starke organische Säure, welche für eine Vielzahl verschiedener Prozesse eingesetzt wird, beispielsweise für galvanische Prozesse, in der chemischen Synthese, in Reinigungsmitteln oder zur tertiären Erdölförderung.
  • MSA kann nach verschiedenen Prozessen hergestellt werden, beispielsweise durch Oxidation von Methanthiol mittels Cl2 gefolgt von Hydrolyse, wie beispielsweise von US 3,626,004 offenbart. Alternativ kann auch Dimethyldisulfid mit Cl2 oxidiert werden. Die Verfahren führen zu MSA, welche trotz Reinigung noch signifikante Mengen an Chlorverbindungen, beispielsweise Chlorid enthält.
  • WO 00/31027 offenbart ein Verfahren, Dimethyldisulfid mit Salpetersäure zu MSA zu oxidieren, wobei die gebildeten Stickoxide mit O2 wieder zu Salpetersäure umgesetzt und diese in den Prozess zurückgeführt wird. CN 1 810 780 A offenbart ein Verfahren, bei denen Ammoniumsulfit und/oder Ammoniumhydrogensulfit mit Dimethylsulfat zu Ammoniummethansulfonat und Ammoniumsulfat umgesetzt wird. Das Ammoniumsulfat lässt sich mit Ca2+ als CaSO4 ausfällen. Aus dem verbliebenen Ca(CH3SO3)2 lässt sich mit Schwefelsäure MSA freisetzen und aufarbeiten, wobei abermals CaSO4 ausfällt. EP 906 904 A2 offenbart ein Verfahren, bei dem man Natriumsulfit mit Dimethylsulfat umsetzt. Aus der erhaltenen Mischung kann MSA nach ansäuern mit konzentrierter Schwefelsäure freigesetzt werden. Die drei letztgenannten Verfahren haben den Vorteil, dass die erhaltene MSA praktisch frei von Chlorverbindungen ist.
  • Die folgenden Dokumente:
    • beschreiben den Einsatz von MSA-Lösungen an Stählen und deren Einfluss auf Korrosion. Jedoch wird der Chlorgehalt nicht angegeben.
  • Als Säure kann MSA naturgemäß Metalle angreifen. Niedrig legierte Stähle sind üblicherweise nicht stabil gegenüber MSA. WO 2006/092439 A1 untersucht das Korrosionsverhalten von niedrig legiertem Stahl für Druckbehälter (Werkstoffnummer 1.0425, ca. 0,3 % Cr, ca. 0,3 % Ni, 0,8 bis 1,4 % Mn) in 70 %-iger MSA. Der Stahl wird von MSA zwar in deutlich geringerem Maße als von Salzsäure angegriffen, aber es ist der Zusatz von Korrosionsinhibitoren erforderlich, um den Metallabtrag auf ein akzeptables Maß zu senken.
  • Als Werkstoffe zum Umgang mit Methansulfonsäure werden in einschlägigen Broschüren Polyethylen, Polypropylen, Polyester, Polystyrol, Glas Email, Keramiken, Tantal oder Zirkonium vorgeschlagen. Weiterhin wurde auch die Verwendung von Stahl der Werkstoffnummern 1.4539 und 1.4591 vorgeschlagen (Broschüre Lutropur® MSA, "Die "grüne" Säure für Reiniger", Ausgabe 10/2005, BASF SE, Ludwigshafen). Bei derartigen Stählen handelt es sich um hochlegierte Chrom-Nickelstähle (1.4539 ca. 20 % Cr, ca. 25 % Ni; 1.4591 ca. 33 % Cr, ca. 31 % Ni).
  • Als Werkstoff für Vorrichtungen zur Handhabung von MSA, beispielsweise zum Lagern und/oder Transport, ist die Verwendung von Stahl mit einer ausreichenden Beständigkeit gegen MSA in hohem Maße wünschenswert, weil man nur so vermeiden kann, Behälter, Apparaturen und Rohrleitungen mit Innenauskleidungen aus korrosionsfesten Werkstoffen zu versehen. Bei den oben genannten Stählen handelt es sich um sehr teure und schwer zu beschaffende Spezialstähle. Werkstücke aus diesen Stählen sind dementsprechend teuer, und die Verwendung derartiger Stähle für größere Bauteile, wie beispielsweise Tanks ist daher unwirtschaftlich.
  • Aufgabe der Erfindung war es daher, billigere, niedriger legierte Stähle zur Herstellung derartiger Bausteile zu finden, welche gleichwohl noch eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber wässrigen MSA-Lösungen aufweisen.
  • Dementsprechend wurde ein Verfahren zur Handhabung von wässrigen Lösungen von Methansulfonsäure (MSA) mit einer Konzentration von 50 bis 99 Gew. % MSA und einem Gesamtgehalt an Chlor von weniger als 25 mg/kg bei Temperaturen von weniger als 40° C in Vorrichtungen, bei denen die wässrige MSA-Lösung mit Stahloberflächen in Kontakt ist, gefunden, wobei es sich bei dem Stahl um austenitische Stähle mit einem Chromgehalt von 15 bis 22 Gew. % und einem Nickelgehalt von 9 bis 15 Gew. % handelt.
  • Zu der Erfindung ist im Einzelnen das Folgende auszuführen:
    Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft Handhabung die von wässrigen Lösungen von Methansulfonsäure (H3CSO3H, MSA) in Vorrichtungen, bei denen die wässrige MSA-Lösung mit Stahloberfächen in Kontakt ist.
  • Die wässrigen MSA-Lösungen weisen hierbei eine Konzentration von 50 bis 99 Gew. % MSA bezüglich der Summe aller Bestandteile der wässrigen Lösung auf. Bevorzugt beträgt die Konzentration 55 bis 90 Gew. %, besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew. % und ganz besonders bevorzugt ca. 70 Gew. %.
  • Die wässrigen MSA-Lösungen können darüber hinaus neben Wasser und MSA noch übliche Nebenbestandteile und/oder Verunreinigungen enthalten.
  • Erfindungsgemäß beträgt der Gesamtgehalt an Chlor in der wässrigen MSA-Lösung weniger als 25 mg/kg, bevorzugt weniger als 10 mg/kg. Bei dem Chlor kann es sich beispielsweise um Chlor in Form von Chloridionen oder in organischen Verbindungen gebundenes Chlor handeln.
  • MSA-Lösungen mit einem derartig niedrigen Gesamt-Chlorgehalt können gemäß dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden, beispielsweise durch Oxidation von Dimethyldisulfid mittels Salpetersäure mittels des von WO 00/31027 offenbarten Verfahrens, oder aus Ammoniumsulfit und/oder Ammoniumhydrogensulfit durch Umsetzung mit Dimethylsulfat.
  • Die wässrige MSA-Lösung kann darüber hinaus noch Sulfationen als Verunreinigung enthalten. Die Menge der Sulfationen sollte aber in der Regel weniger als 300 mg/kg, bevorzugt weniger als 200 mg/kg, besonders bevorzugt weniger als 100 mg/kg und insbesondere weniger als 30 mg/kg betragen.
  • Der Begriff "Handhabung" soll alle Arten des Umganges mit wässrigen MSA-Lösungen in Vorrichtungen umfassen, um zwar während des gesamten Produktflusses von der Herstellung bis zur Verwendung. Es kann sich insbesondere um die Lagerung, den Transport oder die Verwendung von MSA-Lösungen handeln. Bevorzugt handelt es sich um die Lagerung und/oder den Transport von wässrigen MSA-Lösungen.
  • Bei den Vorrichtungen kann es sich um alle Arten von Vorrichtungen handeln, welche im Zuge der Handhabung von wässrigen MSA-Lösungen eingesetzt werden, vorausgesetzt, sie weisen Oberflächen aus Stahl auf, mit denen die wässrigen MSA-Lösungen in Kontakt kommen können. Die Vorrichtungen können hierbei in ihrer Gesamtheit aus derartigen Stählen bestehen, sie können aber selbstverständlich noch andere Materialien umfassen. Beispielsweise kann es sich um Vorrichtungen aus einem anderen Material bzw. einem anderen Stahl handeln, welche mit dem erfindungsgemäßen Stahl ausgekleidet sind.
  • Bei den Vorrichtungen kann es um geschlossene oder offene Vorrichtungen handeln, beispielsweise um Vorrichtungen ausgewählt aus der Gruppe von Tanks, Lagerbehältern, Kessel von Eisenbahn-Kesselwagen, Kessel von Tanklastwagen, Tankcontainern, Reaktionskesseln, Dosiervorrichtungen, Rohrleitungen, Flanschen, Pumpen oder Mess- und Regelbauteile, Wannen, Fässern, Vorrichtungen zum Galvanisieren, Einbauteile von Kesseln wie Strömungsbrecher, Rührer oder Dosierrohre handeln.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich bei den Stahloberflächen, welche mit der wässrigen MSA-Lösung in Kontakt stehen, um Oberflächen aus austenitischen Stählen mit einem Chromgehalt von 15 bis 22 Gew. % und einem Nickelgehalt von 9 bis 15 Gew. %.
  • Der Begriff "austenitischer Stahl" ist dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus " Römpp Online, Version 3.5, Georg Thieme Verlag 2009 ".
  • Der bevorzugte Chromgehalt beträgt 16 bis 20 Gew. %, der bevorzugte Ni-Gehalt 10 bis 14 Gew.%.
  • In der Regel umfasst der Stahl darüber hinaus Mangan, und zwar in einer Menge von 1 bis 3 Gew.%.
  • Darüber hinaus können die erfindungemäß verwendeten Stähle 1 bis 5 Gew. % Molybdän, bevorzugt 1,5 bis 4, besonders bevorzugt 2 bis 3 Gew. % enthalten.
  • Weiterhin können die Stähle 0,1 bis 2 Gew. % Titan enthalten, bevorzugt 0,5 bis 1 Gew. %.
  • Insbesondere kann es sich um Stähle handeln, welche die nachfolgend angegebenen Elemente umfassen (Angaben jeweils in Gew. %):
    Mn Cr Ni Mo Ti
    Stahl 1 ca. 2 18 - 20 ca. 10,5 - -
    bevorzugt Stahl 2 ca. 2 16 - 18 10.0 -14.0 2 - 3 -
    besonders bevorzugt Stahl 3 ≤ 2 16.5 - 18.5 10.5 - 13.5 2.0 - 2.5 ≤ 0.70
  • Die Temperatur der MSA, die während der Handhabung mit der Stahloberfläche in Berührung steht beträgt erfindungsgemäß weniger als 40°C. Bevorzugt beträgt die Temperatur 10 bis 40°, bevorzugt 15 bis 30°C und beispielsweise etwa Umgebungstemperatur.
  • Die vorliegenden Beispiele sollen die Erfindung näher illustrieren:
    • Verwendete Materialien:
  • Für die nachfolgenden Versuche wurden Lösungen von jeweils 70 Gew. % MSA in Wasser eingesetzt. Die Herstellverfahren für die jeweils verwendete MSA sind in Tabelle 1 zusammengestellt, in Tabelle 2 die analytischen Daten. Tab. 1 Herstellung der verwendeten MSA
    Herstellungsverfahren
    MSA 1 Oxidation von Dimethyldisulfid gemäß WO 00/31027
    MSA 2 Reaktion von (NH4)2SO3/NH4HSO3 mit (CH3)2SO2, Fällung von Sulfat mit Ca(OH)2, gefolgt von H2SO4 Behandlung
    MSA 3 Oxidation von Dimethyldisulfid mit Cl2 gefolgt von Hydrolyse
    MSA 4 Oxidation von Dimethyldisulfid mit Cl2 gefolgt von Hydrolyse (anderer Hersteller)
    MSA 5 Oxidation von CH3SH mit Cl2 gefolgt von Hydrolyse
    Tab. 2: Analytische Daten
    MSA 1 MSA 2 Vergleich MSA 3 Vergleich MSA 4 Vergleich MSA 5
    SO4 2- [mg / kg] 8 155 31 55 56
    Cl- [mg / kg] < 5 < 5 < 5 7 < 5
    NO3 - [mg / kg] < 5 8 < 5 9 < 5
    NO2 - [mg / kg] < 5 < 5 < 5 < 5 < 5
    Gesamtmetallgehalt [mg / kg] < 1 < 1 4.2 < 1 < 1
    Gesamtgehalt gebundenes Chlor [mg / kg] < 1 7 350 170 83
    Oxidierbare Komponenten [mg / kg] < 1 < 1 < 1 < 1 < 1
  • Für die Versuche wurden die in Tabelle 3 angegebenen Stahlsorten eingesetzt. Bei den Stählen Nr. 1, 2 und 3 handelt es sich um austenitische Stähle, bei Nr. V4 um einen martensitischen Stahl (Vergleichsversuch).
    Figure imgb0001
    • Durchführung der Versuche:
  • Die Tests in einem 1-Liter-Glaskolben mit flachem Boden unter Rühren vorgenommen, um die Strömung von MSA zu simulieren. Zur Befestigung wurden Testbleche der oben genannten Stahlsorten eingesetzt (20 mm x 50 mm x 1 mm), mit einer 5 mm-Bohrung versehen, im Ultraschallbad gereinigt, mittels eines Stickstoffgasstromes getrocknet und gewogen. Die Bleche wurden mit einer Halterung aus Teflon in den Kolben gehängt und der Kolben verschlossen. Die MSA im Kolben wurde mittels eines Magnetrührers mit 750 Upm gerührt. Nach Beendigung der Versuche wurde die Bleche aus dem Probegefäß herausgenommen, mit vollständig entsalztem Wasser abgespült, mit einem Fließpapier vorsichtig abgewischt (zur Entfernung grober Korrosionsprodukte), erneut mit vollständig entsalztem Wasser gespült getrocknet und gewogen. Die Versuchsdauer betrug jeweils 7 Tage, die Temperatur 23°C. Bei Stahl Nr. 4 betrug die Versuchsdauer 1 Tag.
  • Aus der Massendifferenz wurde jeweils die Korrosionsgeschwindigkeit in mm Abtrag/Jahr gemäß nachfolgender Formel berechnet: Korrosionsgeschwindigkeit mm / a = 87600 * Δ m / A * ρ * t ,
    Figure imgb0002
     wobei Δm die Massenänderung des Bleches [g], A die Fläche des Bleches [cm2], ρ die Dichte des Stahls [g/cm3] und t die Versuchsdauer [h] darstellt. Der Faktor 87600 dient zur Umrechnung von cm/h auf mm/a.
  • Die Ergebnisse sind in Abbildungen 1 und 2 zusammengestellt.
  • Abbildung 1 zeigt die Korrosionsgeschwindigkeiten (CR) in mm/Jahr für die Stähle Nr. 1 (Abb. 1a), 2 (Abb. 1b), und 3 (Abb. 1c). Die Versuche zeigen dass nur mit den Methansulfonsäuren, welche einen geringen Gehalt an Gesamtchlor aufweisen bei allen Versuchen niedrige Korrosionsraten erzielt werden. MSA3 zeigt zwar mit den Stählen nr. 1 und Nr. 3 passable Ergebnisse, nicht aber mit Stahl Nr. 2. Für MSA 1 und Stahl Nr. 1 liegt die Korrosionsrate bei etwa 0,01 mm/a, bei Verwendung der Stähle Nr. 2 und 3 deutlich unter 0,01 mm/a.
  • Abbildung 2 zeigt Korrosionsgeschwindigkeiten (CR) in mm/Jahr für den nicht erfindungsgemäßen martensitischen Stahl Nr. V4. Der Vergleichsversuch zeigt dass die Korrosionsgeschwindigkeit bei allen Methansulfonsäuren größer ist als 0,1 mm/a, wobei interessanterweise bei Stahl Nr. 4 MSA 3, MSA 4 und MSA 5 mit höherem Chlorgehalt etwas besser abschneiden als die Chlor-armen MSA 1 und MSA 2. Korrosionsraten von mehr als 0,1.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Handhabung von wässrigen Lösungen von Methansulfonsäure (MSA) mit einer Konzentration von 50 bis 99 Gew. % MSA in Vorrichtungen, bei denen die wässrige MSA-Lösung mit Stahloberflächen in Kontakt ist, wobei es sich bei dem Stahl um austenitische Stähle mit einem Chromgehalt von 15 bis 22 Gew. % und einem Nickelgehalt von 9 bis 15 Gew. % handelt, und wobei die Temperatur der MSA im Zuge der Handhabung weniger als 40 °C beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtgehalt an Chlor in der wässrigen MSA-Lösung weniger als 25 mg/kg beträgt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stähle weiterhin 1 bis 5 Gew. % Molybdän enthalten.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stähle weiterhin 0,1 bis 2 Gew. % Titan enthalten.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration der MSA in der wässrigen Lösung 60 bis 80 Gew. % beträgt.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Vorrichtungen um Vorrichtungen ausgewählt aus der Gruppe von Tanks, Lagerbehältern, Kessel von Eisenbahn-Kesselwagen, Kessel von Tanklastwagen, Tankcontainern, Reaktionskesseln, Dosiervorrichtungen, Rohrleitungen, Flanschen, Pumpen oder Mess- und Regelbauteilen handelt.
EP10768963.0A 2009-11-03 2010-10-26 Verfahren zur handhabung von wässrigen methansulfonsäurelösungen mittels rostfreier stahl Active EP2496726B1 (de)

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