KR19980033098A - 수성계에서의 부식 및 스케일 억제용 히드록시이미노 알킬렌 포스폰산 - Google Patents
수성계에서의 부식 및 스케일 억제용 히드록시이미노 알킬렌 포스폰산 Download PDFInfo
- Publication number
- KR19980033098A KR19980033098A KR1019970054489A KR19970054489A KR19980033098A KR 19980033098 A KR19980033098 A KR 19980033098A KR 1019970054489 A KR1019970054489 A KR 1019970054489A KR 19970054489 A KR19970054489 A KR 19970054489A KR 19980033098 A KR19980033098 A KR 19980033098A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- formula
- cooling water
- metal ions
- water
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 96
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 96
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 32
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 26
- -1 hydroxy, carboxy, sulfoxy, phosphono Chemical group 0.000 claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 claims description 57
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 46
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 42
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 29
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 24
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 21
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 20
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910001420 alkaline earth metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 20
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 20
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 20
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 20
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000000923 (C1-C30) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine group Chemical group P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005157 alkyl carboxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005332 alkyl sulfoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 7
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N TOTP Chemical compound CC1=CC=CC=C1OP(=O)(OC=1C(=CC=CC=1)C)OC1=CC=CC=C1C YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 13
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 10
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 7
- PMPFJBIBYZVYNP-UHFFFAOYSA-N n-hydroxy-n-[hydroxy(methoxy)phosphoryl]-methoxyphosphonamidic acid Chemical compound COP(O)(=O)N(O)P(O)(=O)OC PMPFJBIBYZVYNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 7
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 125000001841 imino group Chemical group [H]N=* 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 5
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine hydrochloride Chemical compound Cl.ON WTDHULULXKLSOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000805 Polyaspartic acid Polymers 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M chloromercury Chemical class [Hg]Cl RCTYPNKXASFOBE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 2
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 2
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 2
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 2
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxy-1-phosphonoethyl)phosphonic acid Chemical compound OCC(P(O)(O)=O)P(O)(O)=O BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZHQPBJEOCHCKM-UHFFFAOYSA-N 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)CCC(P(O)(O)=O)(C(O)=O)CC(O)=O SZHQPBJEOCHCKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUVMVPFLXCHEOY-UHFFFAOYSA-N 3-phosphonopropylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CCCP(O)(O)=O PUVMVPFLXCHEOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100352919 Caenorhabditis elegans ppm-2 gene Proteins 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N D-glucaric acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O DSLZVSRJTYRBFB-LLEIAEIESA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006683 Mannich reaction Methods 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001204 N-oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910019093 NaOCl Inorganic materials 0.000 description 1
- TTZMPOZCBFTTPR-UHFFFAOYSA-N O=P1OCO1 Chemical compound O=P1OCO1 TTZMPOZCBFTTPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N Sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 206010057362 Underdose Diseases 0.000 description 1
- WSQOVFPWCADROX-UHFFFAOYSA-N [1-hydroxypropan-2-yl(phosphonomethyl)amino]methylphosphonic acid Chemical compound OCC(C)N(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O WSQOVFPWCADROX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006322 acrylamide copolymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003926 acrylamides Chemical class 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N allene Chemical group C=C=C IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- NHCGQXPQGHFCPN-UHFFFAOYSA-N amino methanesulfonate Chemical compound CS(=O)(=O)ON NHCGQXPQGHFCPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052916 barium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- HMOQPOVBDRFNIU-UHFFFAOYSA-N barium(2+);dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ba+2].[O-][Si]([O-])=O HMOQPOVBDRFNIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H barium(2+);diphosphate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[Ba+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O WAKZZMMCDILMEF-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N diammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(C(=O)O)CC([O-])=O YXVFQADLFFNVDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 1
- XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N diphosphonic acid Chemical class OP(=O)OP(O)=O XQRLCLUYWUNEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N hydrogenphosphite Chemical class OP([O-])[O-] GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000010213 iron oxides and hydroxides Nutrition 0.000 description 1
- 239000004407 iron oxides and hydroxides Substances 0.000 description 1
- CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J kaolinite Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Al+3].[Al+3].[O-][Si](=O)O[Si]([O-])=O CYPPCCJJKNISFK-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H magnesium phosphate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O GVALZJMUIHGIMD-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000004137 magnesium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000157 magnesium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960002261 magnesium phosphate Drugs 0.000 description 1
- 235000010994 magnesium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N molybdate Chemical compound [O-][Mo]([O-])(=O)=O MEFBJEMVZONFCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000003703 phosphorus containing inorganic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001444 polymaleic acid Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229920006298 saran Polymers 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRWJEUDFKNYSBX-UHFFFAOYSA-N sodium;hypobromite Chemical compound [Na+].Br[O-] CRWJEUDFKNYSBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/02—Softening water by precipitation of the hardness
- C02F5/04—Softening water by precipitation of the hardness using phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/167—Phosphorus-containing compounds
- C23F11/1676—Phosphonic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention
Abstract
본 발명은 부식성 용수와 접촉하는 철 기재 금속 표면의 국소적인 부식 및 전체적인 부식 모두를 포함하는 부식을 방지하기 위하여 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한 스케일 형성 용수와 접촉하는 금속 표면에서 스케일의 형성, 퇴적 및 부착을 억제하기 위하여 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 사용에 관한 것이다.
Description
본 발명은 부식성 용수와 접촉하는 철 기재 금속 표면의 국소적인 부식 및 전체적인 부식 모두를 포함하는 부식을 방지하기 위하여 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 또한 스케일 형성 용수와 접촉하는 금속 표면에서 스케일의 형성, 퇴적 및 부착을 억제하기 위하여 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 사용에 관한 것이다.
탄소강과 같은 철계 금속은 산업에서 가장 보편적으로 사용되는 구조 재료이다. 일반적으로 수용액과 접촉하는 철계 금속을 갖는 산업 시스템에서 금속의 부식 (국소적 및 전체적인 부식 모두)은 중요한 문제 중 하나이다. 전체적인 부식으로부터 초래되는 표면에서의 금속의 손실은 기계적 강도의 감소에 따라 시스템 또는 구조의 구조 통합성의 불량화를 초래한다. 또한 부식 산물의 이동 및 축적에 따라 시스템의 다른 부분에서 낮은 유동 속도 또는 기하학적 한계를 갖는 부위에서 퇴적물 아래의 부식, 열 전달 방해 또는 유동 라인의 차단과 같은 문제를 야기할 수 있다. 국소적인 부식 (예를 들면, 점식 (pitting))은 이러한 부식이 한 특정 지역에 크게 일어날 수 있고, 공업 용수 스트림을 운반하는 시스템 구조에서의 천공을 초래할 수 있기 때문에 전체적인 부식보다 시스템의 정상적인 작동을 더욱 크게 위협할 수 있다. 분명히, 이러한 천공은 복구하기 위하여 전체 공업 시스템을 정지하여야 하는 누출을 초래할 수 있다. 정말로, 부식 문제는 막대한 유지 비용뿐만 아니라 장비 오동작의 결과로 발생하는 비용을 초래한다. 따라서 공업 용수에서의 금속 부식의 억제는 중요하다.
공업 용수 시스템에서의 철계 금속의 부식 방지는 때때로 부식 억제제를 첨가함으로 달성된다. CrO4 2-, MeO4 2-, Zn2+, 아질산염, 오르쏘포스페이트, 및 폴리포스페이트를 포함하는 많은 부식 억제제가 앞서 단독으로, 또는 배합물로써 여러 화학 처리 제형으로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 무기 화학물질은 환경에 대하여 독성 및 해로운 것이거나, 또는 국소적인 부식에 대하여 매우 효과적이지는 못하지만, 특히 경제적으로 다루기 쉽고(거나), 환경적으로 허용가능한 낮은 투여 수준으로 일반적으로 전체적인 부식에 대하여 만족스러운 보호를 제공한다 (예를 들면, 부식 속도 ≤3 mpy). 2-포스포노-부탄-1,2,4-트리카르복실산 (PBTC), 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산 (HEDP) 및 아미노트리메틸렌포스폰산 (AMP)와 같은 몇몇 유기 포스포네이트는 앞서 단독으로 또는 다른 부식 억제제와의 배합물로 여러 화학 처리 제형으로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 포스포네이트를 기재로하는 처리의 효과는 일반적으로 무기 억제제를 기재로한 처리에 비하여 크게 낮다.
미국 특허 제5,167,866호에는 특정의 포스포노메틸 아민 산화물이 수성계에서 스케일 및 부식 억제제로 사용될 수 있다는 것이 설명되어 있다. 그 후의 문헌 [D. Hartwick, J. Chalut and V. Jovancicevic, Corrosion/93, paper no. 266, NACE, (1993); D. Hartwick, J. Richardson, V. Jovancicevic and M. Peters, Corrosion/94, paper no. 517, NACE, (1994)]에서, 에탄올아민 비스포스포노메틸 N-옥시드 (EBO)가 특별히 효과적인 점식 억제제로 분류된다. 그럼에도 불구하고, 충분한 억제를 얻기 위하여 필요한 농도는 여전히 너무 높게 나타난다 (예를 들면, 40 %를 초과하는 양극 억제 효율을 얻기위하여 50mg/l의 EBO가 필요하다).
공업 용수 시스템에서 스케일 형성은 또 다른 심각한 문제이다. 퇴적물의 형성 (스케일)은 열 전달, 예를 들면 열 교환기 튜브의 내부 표면으로부터 물과 같은 냉각 매질로의 열 전달을 방해한다. 일반적으로, 형성된 스케일은 금속 튜브 그자체 보다 더 낮은 열 전달 계수를 갖기 때문에 열 전달 속도의 감소가 발생한다. 따라서, 스케일링은 시스템의 효율을 감소시킨다. 또한 스케일링 및 퇴적물은 금속 표면상의 퇴적물 아래에 부식을 초래하여 장비의 사용 수명을 감소시킬 수 있다. 부식 과정에서 발생하는 탄산칼슘, 철 산화물 및 수산화물은 공업 용수 시스템에서 가장 일반적으로 관찰되는 스케일 형성자이다.
특정의 무기 불순물을 함유하는 물의 이용 및 그러한 불순물을 함유하는 원유 물 혼합물의 제조 및 가공에서 이러한 불순물의 침전과 이에따른 스케일 형성이 문제가 된다. 이러한 오염물을 함유하는 물의 경우에 스케일 형성의 해로운 효과는 일반적으로 오염돤 물을 저장하고 운반하기 위하여 사용되는 용기 및 도관의 용량 또는 구경을 감소시킨다. 도관의 경우, 유동의 방해가 피할 수 없는 결과이다. 그러나, 많은 동일한 결과적인 문제가 오염된 물의 구체적인 이용에서 나타난다. 예를 들면, 작업 용수의 보관 용기 및 운송 라인의 표면에 형성된 스케일은 느슨하게 파괴될 수 있고, 이러한 커다란 퇴적 물량이 그 내부에 잔류하고, 작업 용수에 의하여 이동되어 물이 통과하는 장비, 예를 들면 튜브, 밸브, 필터 및 스크린이 손상을 입거나 막히게 된다. 이외에, 이 결정성 퇴적물은 작업으로부터 유래되는 최종 산물, 예를 들면 펄프의 수현탁액으로부터 형성된 종이에 나타나서, 그 가치를 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 오염된 물이 뜨거운 또는 차가운 매질로서 열 교환 공정에 포함될 때, 물과 접촉하는 열 교환 표면에 스케일이 형성된다. 이러한 스케일 형성은 열 전달 효능에 손상을 줄 뿐만 아니라 시스템을 통한 유동을 방해하는 절연 또는 열 완화 장벽을 형성한다.
황산칼슘 및 탄산칼슘이 기본적으로 스케일 형성에 기여하지만, 다른 알칼리토 금속 및 규산알루미늄의 염, 예를 들면 벤토나이트, 일라이트, 카올리나이트 등의 미사에 의하여 생성되는 탄산마그네슘, 황산바륨, 규산알루미늄 등이 또한 작용할 수 있다.
스케일 형성은 하지 않지만, 많은 다른 공업 용수는 부식성인 경향이 있다. 이러한 물이 철계 금속, 알루미늄, 구리 및 그의 합금과 같은 여러 금속 표면과 접촉할 때 이러한 금속 또는 합금 중 하나 이상을 부식시키는 경향이 있다. 이러한 문제를 완화시키기 위하여 여러 화합물들이 제안되었다. 이러한 물질에는 저분자량 폴리아크릴산 중합체가 포함된다.
스케일 및 부식을 방지하거나 감소시키기 위한 시도로 이러한 공업 용수에 많은 화합물들을 첨가하였다. 이러한 물질중 하나는 히드록시에틸리덴 디포스폰산 (HEDP) 및 포스포노부탄 트리카르복실산 (PBTC)로 설명되는 공지된 유기포스포네이트이다. 활성 스케일 및 부식 억제제의 또 다른 군은 미국 특허 제4,088,678호에 설명된 모노나트륨 포스피니코(비스)숙신산이다.
대부분의 공업 용수는 칼슘, 바륨, 마그네슘, 등과 같은 알칼리토 금속 양이온 및 중탄산염, 탄산염, 황산염, 옥살산염, 인산염, 규산염, 불화물 등과 같은 여러 음이온을 함유한다. 이러한 음이온 및 양이온의 배합물이 그 반응산물의 용해도를 초과하는 농도로 존재할 때, 이러한 산물의 용해도 농도가 더 이상 초과되지 않을 때까지 침전물이 형성된다. 예를 들면, 칼슘 이온 및 탄산염 이온의 농도가 탄산칼슘 반응산물의 용해도를 초과할 때, 탄산칼슘의 고체상이 형성된다. 탄산칼슘은 스케일의 가장 일반적인 형태이다.
여러 가지 이유, 예를 들면 수상의 부분 증발, pH, 압력 또는 온도의 변화, 및 용액에 이미 존재하는 이온과 함께 불용성 화합물을 형성하는 부가적인 이온의 도입에 의하여 산물의 용해도 농도가 초과된다.
이 반응 산물이 수 운송 시스템의 표면에 침전되면서 이들은 스케일 또는 퇴적물을 형성한다. 이러한 축적은 효과적인 열 전달을 방해하고, 유체 유동을 방해하며, 부식 과정을 촉진하고, 세균을 포함한다. 이 스케일은 세정 및 제거를 위하여 지연 및 작동 정지를 초래하므로 많은 공업 용수 시스템에서 고비용의 문제이다.
스케일의 퇴적은 주로 결정 성장에 의하여 생성되고 확장되며; 따라서, 스케일 형성을 감소시키기 위한 여러 접근에는 결정 성장의 억제, 결정 성장의 변형 및 스케일 형성 광물의 분산이 포함된다.
많은 유기인 화합물이 스케일 억제제로서 설명되어 있다. 예를 들면, N,N-비스(포스포노메틸)-2-아미노-1-프로판올 및 유도체가 미국 특허 제5,259,974호에 설명되어 있으며; N-치환된 아미노알칸-1,1-디포스폰산이 미국 특허 제3,957,160호에; 프로판 1,3 디포스폰산이 미국 특허 제4,246,103호에 설명되어 있다. 더욱이, 탄산칼슘 스케일을 방지하기 위한 N-비스(포스포노메틸)아미노산이 미국 특허 제5,414,112호 및 5,478,476호에 설명되어 있다. 1,1 디포스폰산 화합물이 미국 특허 제3,617,576 및 4,892,679호에 설명되어 있다.
명백히, 공업 용수와 같은 다양한 시스템의 물과 접촉하는 철계 금속의 전체적인 부식 및 국소 (예를 들면, 점식) 부식 모두를 효과적으로 억제할 수 있고, 금속 표면상의 스케일 형성을 효과적으로 억제할 수 있는 부식 억제제에 대한 필요가 있다.
본 발명의 목적은 이러한 시스템과 접촉하는 철계 금속의 국소 (점식) 부식을 효과적으로 억제하는 이미노 알킬렌포스폰산 계열을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 시스템과 접촉하는 철계 금속의 전체적인 부식을 효과적으로 감소할 수 있는 이미노 알킬렌포스폰산 계열을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 시스템과 접촉하는 금속성 표면에서의 스케일 형성을 효과적으로 감소할 수 있는 이미노 알킬렌포스폰산의 계열을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 시스템에서 철계 금속의 국소 부식, 전체적인 부식 및 금속 표면상의 스케일 형성을 동시에 방지할 수 있는 이미노 알킬렌포스폰산 계열을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 부식성 용수와 접촉하는 철을 기재로하는 금속 표면의 국소 부식 및 전체적인 부식 모두를 포함하는 부식을 방지하기 위한 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 스케일 형성 시스템 용수와 접촉하는 금속 표면에서의 스케일의 형성, 퇴적 및 부착을 억제하기 위하여 수성계에서의 이미노 알킬렌포스폰산의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 강철 재료의 국소 부식 및 전체적인 부식을 방지하고, 공업 용수 시스템과 접촉하는 금속 표면의 스케일 형성을 방지하기 위하여 사용될 수 있는 조성물을 제공한다. 부식 및 스케일 억제 조성물은 하기 화학식 1의 화합물을 갖는다.
식중, L은 치환된 또는 비치환된 알킬렌기를 나타내고; A는 포스포노기를 나타내며; R은 수소원자, 치환된 또는 비치환된 알킬기, 아릴기를 나타내거나 또는 L과 함께 결합하여 고리를 형성한
화학식 1로 표시되는 화합물은 하기에 자세하게 설명된다.
화학식 1에서, L은 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 치환될 수 있는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌기를 나타낸다. L로 표시되는 알킬렌기의 바람직한 예에는 메틸렌, 에틸렌 및 프로필렌이 포함된다. L의 유용한 치환체에는 카르복실기, 술폭시기, 포스포노기, 포스핀산기 및 히드록시기가 포함된다.
화학식 1에서, A는 포스포노기를 나타낸다. L-A의 바람직한 예에는 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포노프로필, 포스포노부틸, 포스포노페닐메틸 및 포스포노카르복시메틸기가 포함된다. 포스포노메틸 및 포스포노에틸기가 특별히 바람직하다.
화학식 1에서, R은 바람직하게는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타낸다. 더욱 바람직하게는 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다. 유용한 치환체 중에서, 카르복시기, 술폭시기, 포스포노기, 포스핀산 및 히드록시기가 있다. R 기는 둘 이상의 치환체를 가질 수 있다. 바람직한 R의 예에는 수소, 카르복시메틸, 카르복시에틸, 카르복시프로필, 술포메틸, 술포에틸, 술포프로필, 술포부틸, 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포프로필 및 포스포노부틸기가 포함된다.
화학식 1에서, A 또는 R에 대한 치환체는 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 암모늄 또는 알루미늄의 염일 수 있다. L 및 R은 고리로 결합될 수 있다.
본 발명의 수행에 있어 유용한 화합물은 하기를 포함한다:
HONH(CH2PO3M2); HON(CH2PO3M2)2; HONH(CH(CH3)PO3M2); HON(CH (CH3PO3M2)2; HONH(CH2CH2PO3M2); HON(CH2CH2PO3M2)2; HONH(CH(CH2CH3) PO3M2); HON(CH(CH2CH3)PO3M2)2; HONH(CH(CH2CH2CH3)PO3M2); HON(CH (CH2CH2CH3)PO3M2)2; HONH(CH(CO2M)PO3M2); HON(CH(CO2M)PO3M2)2; HON (CH2PO3M2)CH2CO2M; HON(CH2PO3M2)CH2CH2CO2M; HONCH2CH(CH3)CO2M) CH2PO3M2; HON(CH2PO3M2)CH2CH2SO3M; HON(CH2PO3M2)CH2CH(OH) CH2SO3M; HON(CH2CH2OH)CH2PO3M2; HON(CH2CH2N+X-(CH3)3)CH2PO3M2(여기서, X-는 Cl-, Br-, I-, HSO4 -); HON(CH2PO3M2)CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3X-(여기서, X-는 Cl-, Br-, I-, HSO4 -); HON(CH2CH(PO3M2)2)2; HONHCH2CH(PO3M2)2; HON(CH3)CH2CH2(PO3M2); HON(CH2CH3)CH2CH2(PO3M2); HON(CH3)CH2PO3M2; HON(CH2CH3)CH2PO3M2;; HONH(OHC(Φ)PO3M2); HONH(Φ-PO3M2)CHPO3M2); 및 HON(HC(Φ-PO3M2)PO3M2)2. Φ는 페닐기를 나타낸다.
화학식 1로 표시되는 화합물은 유럽특허 제EP 0439142 A1에서 착색 현상제용 조성물로 개시되어 있다. 여기서, 이들이 강철 물질의 효과적인 국소 부식 억제제 및 전체적인 부식 억제제, 및 효과적인 스케일 억제제인 것을 우연히 발견하였다.
화학식 1로 표시되는 화합물은 알킬화 반응, 친핵성 대체 반응, 첨가 반응, 상업적으로 시판되는 히드록시아민산염과의 마니히 반응으로 합성할 수 있다. 특히, 화학식 1로 표시되는 화합물은 독일 특허 1,159,634호, Inorgnic Chimica, vol. 93, (1986) 101에 따라 합성될 수 있다.
화학식 1로 표시되는 화합물은 냉각수 시스템에서의 탄산칼슘 스케일의 퇴적을 억제하는 데 특히 이롭다. 스케일 형성 염 결정의 형성 및 열 전달 표면에 대한 부착이 낮은 처리 수준에서 나타남으로 초기 효과를 나타낼 수 있다.
화학식 1로 표시된 화합물은 0.1 내지 500 ppm의 양으로 공업 용수와 접촉하는 철계 금속의 국소 부식, 일반 부식 및 스케일을 방지하기 위하여 단독으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 0.2 내지 100 ppm이 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는 0.2 내지 20 ppm이 사용된다.
더욱이, 화학식 1로 표시되는 화합물은 0.1 내지 500 ppm의 양으로 다른 철계 금속 부식 억제제, 황색 금속 부식 억제제, 스케일 억제제, 분산제, 항균제, 및 첨가제와의 배합물로 사용될 수 있다. 이러한 배합물은 부식 억제, 스케일 억제, 분산성 및 세균 방제의 면에서 상승 효과를 나타낼 수 있다.
화학식 1로 표시되는 화합물과의 배합물로 사용될 수 있는 다른 부식 억제제의 예에는 오르쏘포스페이트, 파이로포스페이트, 폴리포스페이트와 같은 인 함유 무기 화학물질; 글루콘산과 같은 히드록시카르복실산 및 그 염; 글루카르산; Zn2+; Ce2+; MoO6 2-; WO4 2-; 아질산염; 및 EBO, HEDP 및 PBTC와 같은 N,N-비스(메틸렌 포스폰산)이 포함된다.
화학식 1로 표시되는 화합물과의 배합물로 사용될 수 있는 황색 금속 부식 억제제의 예에는 벤조트리아졸, 톨리트리아졸, 메르캅토벤조티아졸 및 다른 아졸 화합물이 포함된다. 화합물 1과의 배합물로 사용될 수 있는 다른 스케일 억제제의 예에는 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 아크릴산 및 메타크릴레이트의 공중합체, 아크릴산 및 아크릴아미드의 공중합체, 폴리말레산, 아크릴산 및 말레산의 공중합체, 폴리에스테르, 폴리아스파트산, 반응성 폴리아스파트산, 아크릴산 및 아크릴아미드/술포메틸화 아크릴아미드 공중합체의 3원중합체, HEDP (1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산), PBTC (2-포스포노-부탄-1,2,4-트리카르복실산), AMP (아미노 트리(메틸렌 포스폰산), N,N-비스(메틸렌 포스폰산) 및 이들의 혼합물이 포함된다.
화합물 1과의 배합물로 사용될 수 있는 항균제의 예에는 산화 항균제, 예를 들면 Cl2, NaOCl, Br2, NaOBr, 또는 글루타르알데하이드, 이소티오졸린 (5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-5-온 및 2-메틸-4-이소티오아졸린 3-온), 술팜산-안정화된 표백제 및 술팜산 안정화된 브롬이 포함된다.
냉각 용수 시스템을 처리하기 위하여, 화합물을 냉각 타워 유역 또는 짧은 시간에 우수한 혼합이 달성될 수 있는 다른 부위에 첨가할 수 있다. 산화 항균제가 히드록시이미노 알킬렌 포스폰산과 함께 첨가된다면, 이러한 두 화합물의 첨가 시점은 화학적 상호 작용을 피하기 위하여 분리되어야 한다. 다른 모든 경우에 있어서, 첨가 순서는 사소한 것이다.
본 발명은 스케일 억제 유효량의 화학식 1의 수용성 포스폰산으로 공업 용수를 처리하는 단계를 포함하는 공업 시스템 내에서 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면에서의 스케일 형성을 억제하는 방법이다.
화학식 1
식중, R은 수소, C1-C10알킬, 히드록시, 카르복시, 술폭시, 포스포노 및 포스핀기로이루어지는 군으로부터 선택되고; L은 C1-C10알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; A는 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포노프로필, 포스포노부틸, 포스포노페닐메틸 및 포스포노카르복시메틸기로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 공업 시스템은 냉각수 타워일 수 있고, 공업 용수는 냉각수일 수 있다
본원에서 사용되는 용어 시스템은 물을 이용하는 공업 공정으로 정의된다. 이 시스템은 기본적으로 수성의 유체, 또는 기본적으로 물을 포함하는 수성의 유체를 포함할 수 있다. 이러한 시스템은 보일러 또는 냉각수 타워를 이용하는 공업 공정으로 발견되었다. 예를 들면, 식품 가공 산업은 이러한 시스템을 필요로 하는 산업이다.
본 발명은 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 스케일 형성을 억제하기 위하여 화학식 2의 수용성 포스폰산의 스케일 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
식중, R1은 수소, 카르복시, C1-C30알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴, 알킬 카르복시, 알킬 술폭시, 알콕시, 알킬아미노 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다. 이 스케일은 탄산칼슘일 수 있다. 더욱이, 스케일은 황산칼슘, 인산칼슘, 규산칼슘, 탄산마그네슘, 규산마그네슘, 인산마그네슘, 탄산바륨, 황산바륨, 규산바륨, 인산바륨, 및 산화철을 함유하는 여러 시스템 물로부터 유래될 수 있다. 또한, 냉각수는 항균제를 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 스케일 형성을 억제하기 위하여 화학식 3의 수용성 포스폰산의 스케일 억제 유효량으로 상기 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
식중, R1은 수소, C1-C30알킬기, 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다. 이 스케일은 탄산칼슘일 수 있다. 부가적으로, 냉각수는 항균제를 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 스케일 형성을 억제하기 위하여 화학식 4의 수용성 포스폰산의 스케일 억제 유효량으로 상기 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
식중, R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; x는 1 내지 10의 정수이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다. 이 스케일은 탄산칼슘일 수 있다. 부가적으로, 냉각수는 항균제를 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 스케일 형성을 억제하기 위하여 화학식 5의 수용성 포스폰산의 스케일 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
식중, R2는 수소, C1-C10알킬기, 아릴기 및 카르복시기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다. 이 스케일은 탄산칼슘일 수 있다. 부가적으로, 냉각수는 항균제를 함유할 수 있다.
본 발명은 또한 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 스케일 형성을 억제하기 위하여 화학식 6의 수용성 포스폰산의 스케일 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
식중, x는 1 내지 10이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다. 포스폰산은 N-히드록실-N,N-비스(메틸렌 포스폰산)아민일 수 있다. 이 스케일은 탄산칼슘일 수 있다. 부가적으로, 냉각수는 항균제를 함유할 수 있다.
본 발명은 부식 억제 유효량의 화학식 1의 수용성 포스폰산으로 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는, 공업 시스템 내에서 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면에서의 부식을 억제하는 방법이다.
화학식 1
식중, R은 수소, C1-C10알킬, 히드록시, 카르복시, 술폭시, 포스포노 및 포스핀기로이루어지는 군으로부터 선택되고; L은 C1-C10알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; A는 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포노프로필, 포스포노부틸, 포스포노페닐메틸 및 포스포노카르복시메틸기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
또한, 본 발명은 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 부식을 억제하기 위하여 화학식 2의 수용성 포스폰산의 부식 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
화학식 2
식중, R1은 수소 및 C1-C30알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬기, 아릴기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다.
본 발명은 또한 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 부식을 억제하기 위하여 화학식 3의 수용성 포스폰산의 부식 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
화학식 3
식중, R1은 수소, C1-C30알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬기, 아릴기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다.
본 발명은 또한 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 부식을 억제하기 위하여 화학식 4의 수용성 포스폰산의 부식 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
화학식 4
식중, R2는 수소, C1-C10알킬기, 아릴기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; x는 1 내지 10의 정수이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다.
본 발명은 또한 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 부식을 억제하기 위하여 화학식 5의 수용성 포스폰산의 부식 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
화학식 5
식중, R2는 수소, C1-C10알킬기, 아릴기 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다.
본 발명은 또한 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면 상의 부식을 억제하기 위하여 화학식 6의 수용성 포스폰산의 부식 억제 유효량으로 상기 공업 용수를 처리하는 것을 포함하는 방법이다.
화학식 6
식중, x는 1 내지 10이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
공업 용수는 냉각수일 수 있다.
포스폰산은 N-히드록시-N,N-비스(메틸렌 포스폰산)아민일 수 있다.
하기 실시예는 본 발명의 바람직한 구현예 및 이용을 설명하기 위하여 제시되며, 첨부된 청구범위에서 다르게 설명되지 않는한 본 발명을 제한할 의도는 아니다.
실시예 1
기계적 교반기, 냉각기, 온도계 및 추가의 깔때기가 구비된 4구 플라스크에 인산(80.0 g, 1.0 몰), 진한 염산염(113.4 g), 히드록실아민 염산염(34.8 g, 0.50 몰) 및 탈염수(100.0 g)를 첨가하였다. 혼합물을 질소 기체의 흐름 하에서 85 ℃까지 가열하였다. 30% 포름알데히드 수용액(162.1 g, 2.0 몰)을 45 분 내지 1.0 시간에 걸쳐 적가하였다. 용액을 교반 하 80 내지 90 ℃에서 추가의 2.5 시간 동안 가열하여 N-히드록실-N,N-비스(메틸렌포스폰산)아민[HON(Ch2PO3H2)2]의 용액을 형성하였다. 화합물의 형성은13C 및31P NMR 분광기 분석에 의해 확인되었다.
실시예 2
실험 장비를 사용하여 Fe 호일의 최대 침투 (또는 점식) 속도를 측정하였다. 작동 전극(WE)은 99.5% 순도의 25 μ 두께의 Fe 호일(Goodfellow Ltd.)이었다. 용액에 노출된 표면적은 0.636 ㎠이었다. 작동 전극 호일을 나일론 홀더 상에 장착시켰다. 스테인리스강 스크류 압축기를 사용하여 호일을 홀더에 체결시켰다. 박막의(예를 들면, ∼0.15 ㎜ 두께) 편평한 Viton O-링을 사용하여 스테인리스강 압축기와 작동 전극을 분리시켰다. 스테인리스강 압축기는 또한 보조 전극으로서 기능하였다. 이어서, 그것을 5.6 ㏀ 저항기 및 이어서 1.5 V 배터리와, 최종적으로는 0 저항 전류계와 전기 연결하였다. 고밀도 흑연 막대를 계수 전극(CE)으로서 사용하였다. 포화된 염화제1수은 전극은 대조용 전극(RE)으로서 사용하였다. 작동 전극, 그의 홀더, 대조용 전극 및 계수 전극을 실험 동안 시험 용액 중에 침지시켰다. 시험 용액은 120 ㎎/CaCl2ℓ, 68 ㎎/MgSO4ℓ, 150 ㎎/NaHCO3ℓ 및 105 ㎎/NaClℓ를 포함한다. 시험 조건 하의 온도는 23 내지 24 ℃이었다. 실험 동안, pH는 필요한 경우 0.01 M H2SO4의 첨가에 의해 8.4±0.2로 유지되었다. 0 저항 전류계(ZRA)를 사용하여 보조 전극와 계수 전극 사이의 전류 및 시스템의 부식 잠재능을 측정하였다. 보조 전극은 통상적으로 나일론 홀더 및 열수축성 테플론 관의 섹션에 의해 용액으로부터 절연되었다. 부식 공격으로 인한 금속 호일의 침투 이전에, 부식 잠재능은 계수 전극에 의해 결정된다. ZRA 전류는 0(또는 극저 배경값)인데, 그 이유는 계수 전극과 보조 전극 사이의 전기 회로가 불완전하기 때문이다. 금속 호일(즉, 작동 전극)이 일단 침투하면, 전해물(즉, 시험 용액)은 시험 장치에서 누출될 것이고 계수 전극(흑연)과 보조 전극(스테인리스강 압축기) 사이의 전기 연결이 완전해지도록 할 것이다. 상기가 발생하자마자, ZRA는 전류 흐름 및 신규한 부식 잠재능을 검출할 것이다. ZRA 전류 및 부식 잠재능이 아날로그 대 디지털 변환기 및 디지털 수득물 카드를 통해 ZRA와 연결된 컴퓨터에 의해 정규적으로 (1회 기록/10 분 이하로) 기록되었기 때문에, 담금질과 천공 사이의 시간을 컴퓨터 데이터 기록으로부터 용이하게 수득할 수 있다. 담금질과 천공 사이의 시간 t, 및 금속 호일 두께 d를 이용하여, 하기 등식에 따라 최대 점식 속도 또는 최대 침투 속도를 계산할 수 있다:
최대 침투 속도(mpy) = 344.9 (d/t)
여기에서, d에 대한 단위는 ㎛이고 t에 대한 단위는 시간이다. mpy는 1년당 밀리인치를 나타낸다.
배터리의 사용은, 일단 누출되면 전해물을 나일론 홀더 내부로 이동시키도록 구동시키고 검출 정확도를 개선하기에 충분히 높은 검출성 전류를 발생시키도록 구동시키는 강력한 전기장을 제공하였다. 개별적 실험은 누출이 본원에서 기술한 장치를 사용하여 수분 미만 이내에 검출될 수 있다는 것을 나타내었다. 5.6 ㏀ 저항기의 사용은 ZRA를 통해 통과할 수 있었던 큰 전류를 감소시켰다.
모든 용액은 분석용 등급의 화학물질 또는 상업적으로 입수가능한 제품을 사용하여 제조하였다. 시험은 실온에서 공기에 쐰 조건 하에서 수행하였다. 용액 pH는 자동 pH 조절기를 통해 0.01 M H2SO4를 첨가하여 조절하였다. pH 편차는 목표값의 ±0.2 이내에 있었다. 용액 부피 변화는 시험 동안 5% 이하이었다. 자기 교반은 또한 시험에서 이용되었다. Fe 호일은 담금질 이전에 아세톤으로 세척하였다.
상기에서 기술한 시험 공정을 이용하여 표 1의 결과를 수득하였다. 보다 낮은 최대 침투 속도가 바람직하기 때문에, 본 발명의 포스폰산이 통상적으로 사용된 HEDP, PBTC, EBO, Na2MoO4및 오르토인산염보다 효과적으로 수행하는 것을 명백히 나타낸다.
보다 낮은 최대 침투 속도가 바람직하기 때문에, 이들 결과는 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산)이 시험된 화합물 중에서 가장 효과적인 점식 부식 억제제이다. 그것은 시험 조건 하에서 MoO4, 오르토인산염, HEDP, PBTC 및 EBO와 같은 널리 공지된 억제제 일부보다 효과적이다. 그것은 또한, 점식 또는 국소화된 부식 속도가 동일한 용액보다 실질적으로 클 경향이지만 용액 사이드 상의 보다 높은 정도의 비균질성(즉, pH 및 농도 구배)이 그러한 조건 하에서 보다 용이하게 개발될 수 있기 때문에 유속이 보다 큰 경우 거의 정체된 (또는 낮은 유속의) 용액에서조차 최대 점식 속도(또는 침투 속도)를 저하시키는데 효과적이다. 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산)(또는 HIB)의 또 다른 매력적인 특징은 그것이 동일한 투여 조건 하에서, 널리 공지된 국소화된 부식 억제제 MoO4 2-가 점식 부식의 촉진제인 것으로 밝혀진 반면, 낮은 투여 수준(예를 들면, 5 ㎎/ℓ)으로조차 최대 점식 속도를 저하시키는데 효과적이라는 것이다(참조: 표 1). 결과는 계산된 억제 효과 값에 의해 요약되며, 이는 HIB 단독이 기타 종래의 처리보다 효과적이라는 것과, 중합체와 혼합된 HIB가 중합체와 혼합된 기타 종래의 처리에서만큼 효과적이라는 것을 나타낸다. 이들 결과는 불충분한 투여 수준으로 점식 부식을 촉진시킬 몰리브데이트와 같은 널리 공지된 유사하지 않은 기타 음극 억제제 (또는 소위 위험한 부식 억제제로 불림) HIB가 낮은 투여 수준에서조차 원래 안전하다는 것을 나타낸다.
| 처리 | 용액 | 최대 침투 속도 (mpy) | 평균 mpy | I.E.1 |
| 블랭크 | 정체됨 | 952.7 | ||
| 블랭크 | 정체됨 | 214.5 | ||
| 블랭크 | 정체됨 | 303.8 | 490 | |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 정체됨 | 289.0 | ||
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 정체됨 | 648.0 | 469 | 4.3% |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2+EBO3 | 정체됨 | 91 | 91 | 81% |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2+HIB4 | 정체됨 | 90.0 | ||
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2+HIB4 | 정체됨 | 83 | 86 | 82% |
| 블랭크 | 교반됨 | 104 | 104 | |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 교반됨 | 99 | 99 | 4.8% |
| EBO3 | 교반됨 | 96 | 96 | 7.7% |
| HIB4 | 교반됨 | 50 | 50 | 51.9% |
| 화학물 15 | 교반됨 | 165 | 165 | -58.7% |
| HEDP6 | 교반됨 | 126 | 126 | -21.1% |
| PBTC7 | 교반됨 | 180 | 180 | -73.1% |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2+화합물 28 | 교반됨 | 83 | 83 | 20.2% |
| 1 = (평균블랭크-평균처리)/평균블랭크로 계산된 억제 효과 | ||||
| 2 = 아크릴아미드 대 아크릴산 공중합체의 3:1 몰비, 10,000 내지 12,5000 MW, 1 ㎎/첨가된 ℓ | ||||
| 3 = 히드록실에틸 비스(포스포노메틸)아민 N-산화물, 5 ㎎/첨가된 ℓ | ||||
| 4 = 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산), 5 ㎎/첨가된 ℓ | ||||
| 5 = Na2MoO4, 5 ㎎/MoO4 2-로서 첨가된 ℓ | ||||
| 6 = 1-히드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, 5 ㎎/첨가된 ℓ | ||||
| 7 = 2-포스포노-부탄-1,2,4-트리카르복실산, 5 ㎎/첨가된 ℓ | ||||
| 8 = 오르쏘인산염, 5 ㎎/첨가된 ℓ |
화학식 1에 의해 나타낸 화합물은 MoO4 2-및 PO4 3-와 같은 무기 부식 억제제 및 HEDP, PBTC, 및 표 1에서 나타낸 바와 같은 동일한 투여량의 EBO와 같은 유기 부식 억제제보다 양호한 국소화된 부식 억제제를 제공한다.
실시예 3
MICROSTOP STOP-OFF상표래커(Pyramid Plastic Inc.로부터 입수가능함)에 의해 밀봉되고 Pine 회전자 상에 장착된 미리 광택낸 탄소 강(C1010) 원통형 관(길이 = 0.5 인치, 외경 = 0.5 인치, 면적 = 5 ㎠)을 작동 전극으로서 사용하였다. 전극은 600 그리트 SiC 샌드페이퍼로 광택을 내었고, 아세톤 및 탈염수로 세척하였고, 래커를 도포하기 전에 KIMWIPES상표로 건조시켰다. 이어서, 전극을 대기 중에서 ∼15 분 동안 두어 도료가 담금질 이전에 건조되도록 하였다. 계수 전극은 2개의 고밀도 흑연 막대이었다. 포화된 염화제1수은 전극을 대조용 전극으로서 사용하였다. 용액 저항의 강하는 작은 Luggin 모세관 개구부를 작동 전극 표면으로부터 약 1 내지 2 ㎜에 두어 최소화시켰다. A.C. 임피던스 실험은 낮은 부식 속도 조건(예를 들면, Rp3,000 Ω ㎠ 또는 7 내지 9 mpy)에서의 저항 강하가 통상적으로 측정된 전체 내편광성(Rp)의 10% 이하에 기여하였음을 나타낸다.
용액 700 ㎖를 유지하는 Greene Cell(EGG Princeton Applied Research로부터 입수가능함)을 시험에서 사용하였다. 시험 용액은 탈염수, 분석용 등급 화학물질 및 본 발명에 기술된 방법에 따라 합성된 화학물질로부터 제조하였다. 용액에 공기를 쐬였고 작동 전극을 담금질하기 전에 열적 및 화학적으로 안정한 상태(전형적으로는 ∼0.5 시간)에 도달하도록 하였다. 전지의 모든 개구부를 고무 마개 또는 SARAN WRAP상표으로 덮어 증발로 인한 용액 손실을 최소화시켰다. 증발로 인한 손실은 통상적으로 24 시간 중에서 10% 미만이었다. 모든 벤치-탑 시험은 38°±0.3 ℃에서 수행하였다.
EGG Princeton Applied Research 모델 273 포텐시오스타트 및 EGG 소프트웨어 패키지(M352 및 Headstart) 하에서 작동하는 Dell 386SX 컴퓨터를 사용하여 전기 화학적 측정을 수행하였다. 20 내지 24 시간의 담금질 후, 전극의 내편광성은 작동 전극 상의 작은 과다 잠재능(±15 ㎷ 대 E보정치)을 부과하고 정상 상태 조건 하에서 생성되는 전류를 결정하여 측정하였다. 유사 정상 상태의 포텐티오다이나믹 음극 및 양극 스캔(예를 들면, 0.2 ㎷/초)은 내편광성 측정 직후 수행하였다. 이들 측정은 부식 잠재능에서 개시하였고 음극 또는 양극 방향으로 200 ㎷ 이하를 편광시켰다. 음극 브랜치를 우선 기록하였다. 양극 스캔은 음극 스캔의 완결후 ∼0.5 시간에 수행하였다. 부식 속도는 직선 로그(i)의 양극 브랜치 또는 음극 브랜치 대 편광 곡선의 잠재능 영역으로부터 부식 잠재능으로 측정하였거나, 또는 Stem-Geary 등식을 이용하여 내편광성으로부터 측정하였다. 유사 정상 상태 포텐티오다이나믹 스캔으로부터 측정된 Tafel 기울기를 이용하여 측정된 내편광성으로부터 부식 속도를 계산하였다. 표 2에 나타낸 부식 속도는 내편광성 속도, 양극 Tafel 및 음극 Tafel 외삽법 속도의 평균으로서 측정하였다.
| 부식 속도(mpy) | I.E.1 | ||
| 담금질 시간(시) | 평균% | ||
| 블랭크 | 20 내지 24 | 23.8 | 0 |
| 폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 32.6 | -37.0 |
| 10 ppm EBO3 | 20 내지 24 | 13.5 | 43.3 |
| 10 ppm EBO3+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 8.69 | 63.5 |
| 20 ppm EBO3+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 6.12 | 74.3 |
| 40 ppm EBO3+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 0.99 | 95.8 |
| 20 ppm EBO3+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 46 | 37.6 | -57.8 |
| 40 ppm EBO3+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 72 | 0.69 | 97.1 |
| 10 ㎎/HIB4ℓ+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 6.25 | 73.8 |
| 20 ㎎/HIB4ℓ+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 0.83 | 96.5 |
| 40 ㎎/HIB4ℓ+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 20 내지 24 | 0.064 | 99.7 |
| 40 ㎎/HIB4ℓ+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 44 내지 47 | 0.018 | 99.9 |
| 40 ㎎/HIB4ℓ+폴리(아크릴아미드/아크릴산)2 | 120 내지 122 | 0.19 | 99.2 |
| 블랭크 | 16 | 15.7 | 0 |
| 5 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 16 | -1.91 |
| 15 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 17 | -8.28 |
| 30 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 12.3 | 21.7 |
| 55 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 10.9 | 30.6 |
| 30 ㎎/HIB4ℓ | 16 | 2.67 | 83 |
| 25 ㎎/HIB4ℓ+5 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 1.56 | 90.1 |
| 30 ㎎/EBO3ℓ | 16 | 5.54 | 64.7 |
| 25 ㎎/HIB4ℓ+5 ㎎/폴리(아크릴아미드/아크릴산) ℓ | 16 | 3.76 | 76.1 |
| 1 = (평균블랭크-평균처리)/평균블랭크로 계산된 억제 효과 | |||
| 2 = 아크릴아미드 대 아크릴산의 3:1 몰비, 10 내지 12.5 K MW, 1 ㎎/첨가된 ℓ | |||
| 3 = 히드록시에틸 비스(포스포노메틸)아민 N-산화물 | |||
| 4 = 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산) | |||
| 5 = 실험 조건은 pH=8.4, 100 ℉, 160 rpm, C1010, 대기이다 |
화학식 1로 나타낸 화합물은 HEDP, PBTC, 및 표 2에서 나타낸 바와 같은 동일한 투여량으로조차 EBO와 같은 공지의 유기 포스폰산보다 양호한 통상의 부식 억제를 제공한다.
실시예 4
히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산) 또는 HIB는 또한, 그들의 부식 보호능을 향상시키기 위한 기타 산업수 처리와 혼용하여 사용할 수 있다. 실시예 3에 기술된 시험 공정을 이용하여, 통상적으로 사용된 인산염 기재 냉각수 처리 포뮬레이션의 부식 억제능에 대한 HIB의 효과를 조사한다. 각 시도에서, 1 내지 3 가지 성분을 함께 첨가하여 시험하였다. 임의로 처리하지 않은 경우, 부식 속도는 15.4이다. 보다 낮은 부식 속도는 HIB가 결과를 설명할 때 용액의 한 성분인 경우 달성되었다. 이들 조건 및 결과는 표 3에 제공된다.
이들 결과는 HIB의 첨가가 인산염 기재 처리 프로그램의 존재하에서 부식 속도의 실질적인 저하를 유도한다. 실험은 부식 조건을 자극하기 위한 비교적 높은 염화물 농도(400 ppm Cl-)의 존재 하에서, 8의 pH에서 50 ㎎/Ca ℓ의 첨가에 의해 자극된 바와 같은 연수 조건 하에서 및 7의 pH에서 200 ㎎/Ca ℓ의 첨가에 의해 자극된 바와 같은 경수 조건 하에서 수행하였다. 모든 용액은 또한 50 ㎎/MgSO4ℓ, 200 ㎎/Na2SO4ℓ, 100 ㎎/NaHCO3ℓ-초기에 (모두 CaCO3로서임), 및 2 ppm 톨릴트리아졸을 포함한다. 용액 pH는 0.01 M H2SO4를 필요한 만큼 첨가하여 조절하였다. 기타 실험 조건: (1) 온도: 48.89 ℃(120 ℉); (2) 회전 속도: 160 rpm; (3) 전극 시료: C1010 탄소 강; (4) 송풍; 및 (5) 16 시간의 담금질.
HIB의 사용은 또한 여전히 동일한 또는 보다 양호한 부식 보호를 제공하지만 인산염 사용을 저하시킬 수 있다. 처리시 보다 소량의 인산염 사용은 처리가 보다 환경친화적이 되도록 할 것이다.
| Ca+2(㎎/CaCO3ℓ) | 성분 A1(㎎/ℓ) | HIB2(㎎/ℓ) | 성분 B3(㎎/ℓ) | 부식 속도(mpy) |
| 200 | 0 | 0 | 0 | 15.4 |
| 200 | 0 | 0 | 30 | 19.5 |
| 200 | 40 | 0 | 30 | 13.3 |
| 200 | 40 | 5 | 30 | 8.28 |
| 200 | 40 | 10 | 30 | 3.32 |
| 200 | 40 | 20 | 30 | 1.48 |
| 200 | 70 | 10 | 30 | 0.77 |
| 200 | 100 | 0 | 30 | 3.43 |
| 200 | 100 | 10 | 30 | 0.64 |
| 50 | 0 | 0 | 0 | 18.0 |
| 50 | 0 | 0 | 30 | 14.8 |
| 50 | 100 | 0 | 30 | 13.8 |
| 50 | 100 | 5 | 30 | 0.87 |
| 50 | 100 | 20 | 30 | 1.23 |
| 1 = 12.15 중량% H3PO4, 10.8 중량% K4P2O7, 0.005 중량% 헥사칼륨 헥사메틸렌 디아민 테트라 키스(메틸렌 포스포네이트) 및 3.5 중량% 나트륨 톨릴트리아졸의 혼합물 | ||||
| 2 = 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산) | ||||
| 3 = 13.34 중량% 아크릴산(50 내지 60%)/아크릴아미드(20 내지 36%)/아미노 메탄 술포네이트(14 내지 20%) 삼량체 |
실시예 5
칼슘 및 탄산염 이온의 포화 용액으로부터인 탄산칼슘 결정의 형성은 흡열성 공정이고, 따라서 공정은 보다 고온에서 구동력이 보다 크고, 상기 CaCO3침착은 승온에서 가장 용이하게 형성된다. 본 시험에서는, 관심있는 온도에서의 CaCO3침전물 형성에 대한 억제제 경향을 연구한다. 그러한 침전물은 서로에 대한 또는 표면에 대한 극소 입자 접착에 의해 형성될 때 검토되었다. 스케일 억제제는 이들 소립자의 응집 및 접착을 제한하고, 따라서 보일러 금속 표면과 같은 냉각수 시스템 또는 기타 산업용수 처리 시스템의 열교환기 관 상에 형성되는 CaCO3침착물의 양을 저하시키도록 연구된다.
교반 및 침강 시험에서는, 칼슘 및 중탄산염을 첨가하여 선택된 초기 농도를 제공하였다. 이어서, (표 4에 기재된) 소정 농도의 억제제를 첨가하였다. 시험 용액의 온도는 50 ℃(또는 122 ℉)로 유지시켰다. 묽은 NaOH 수용액을 사용하여, pH를 9.0까지 서서히 상승시켜 2 시간 동안 유지시켰다. 2 시간 말기에, 용액 시료 1.0 내지 3.0 ㎖의 시료를 취하여 그것을 0.45 ㎛ 필터로 여과하였다. 최종 가용성 칼슘 농도는 (표 4의 3란에 제공된) 생성되는 여과된 시료에 대한 원자 흡수 분석으로 측정하였다. 초기 칼슘 농도로부터 가용성 칼슘 농도를 빼어 표 4의 4란에 제공된 데이터를 2.0 시간 ppt(㎎/CaC03ℓ)로서 수득하였다. 그것을 이용하여 열교환 표면 상의 CaCO3로부터 기대될 칼슘량을 나타낼 수 있다. 이어서, 나머지 비여과된 용액을 별도로 세팅시켜 실온(∼22 ℃)에서 24 시간 동안 정치시켰다. 이 시간 동안, 탄산칼슘 입자는 바닥으로 침강하고 용액 일부는 시료의 상단부로부터 취한다(전형적으로는 1.00 내지 3.00 ㎖). 이들 시료에서 원자 흡수에 의한 가용성 칼슘량의 분석은 5란에 기재된 데이터를 24.0 시간 분산물(㎎/CaCO3ℓ)로서 제공하였다. 결과는 억제제의 분산제 품질에 관한 정보를 제공한다.
| 용액(㎎/ℓ) Ca/NaHCO3(㎎/ℓ) | 억제제 | 2.0 시간 가용성 Ca2+㎎/CaCO3ℓ | 2.0 시간 침전물 ㎎/CaCO3ℓ | 24.0 시간 분산물 ㎎/CaCO3ℓ |
| 500/500 | 없음 | 5.2 | 494.8 | 11.5 |
| 500/500 | 10 ㎎/PBTC1ℓ | 160.1 | 339.9 | 207.1 |
| 300/300 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 166.9 | 133.1 | 181.1 |
| 400/400 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 117.3 | 282.3 | 122.7 |
| 500/500 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 163.9 | 336.1 | 177.1 |
| 600/600 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 106.6 | 493.4 | 110.4 |
| 700/700 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 57.4 | 642.6 | 56.8 |
| 800/800 | 10 ㎎/HIB1ℓ | 7.3 | 792.7 | 10.0 |
| 1 = 히드록실이미노 비스(메틸 포스폰산), 5 ppm으로 첨가됨 | ||||
| 2 = 2-포스포노부타-1,2,4-트리카르복실산 | ||||
| 3 = T=55 ℃(120 ℉), pH=9.0, Ca은 CaCl2로부터임 |
결과는 화학식 1로 나타낸 화합물도 역시, CaCO3스케일 억제와 같은 스케일에 대해 효과적인 것으로 판명됨을 나타낸다. 널리 공지된 효과적인 탄산칼슘 스케일 억제제 및 불량한 부식 억제제인 PBTC를 HIB와 비교한다. HIB는 PBTC와 필적할만한 결과를 수득한다. HIB의 이점은 그것이 동시에 부식 및 스케일 억제 활성을 둘다 나타낸다는 것이다.
본원에 기술한 본 발명의 방법의 조성, 작동 및 배열을 하기 특허청구범위에 정의한 바와 같은 본 발명의 개념 및 범위를 이탈하지 않으면서 변화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산의 사용하여 부식성 계의 물과 접촉하는 철 기재 금속 표면의 국소적인 부식 및 전체적인 부식 모두를 포함하는 부식을 방지할 수 있다. 또한, 수성계에서의 이미노알킬렌포스폰산을 사용하여 스케일 형성계의 물과 접촉하는 금속 표면에서 스케일의 형성, 퇴적 및 부착을 방지할 수 있다.
Claims (38)
- 공업 용수를 스케일 억제 유효량의 하기 화학식 1의 수용성 포스폰산으로 처리하는 단계를 포함하는, 공업 시스템 내에서 스케일 형성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면에서의 스케일 형성을 방지하는 방법.화학식 1식중, R은 수소, C1-C10알킬, 히드록시, 카르복시, 술폭시, 포스포노 및 포스핀기로이루어지는 군으로부터 선택되고; L은 C1-C10알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; A는 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포노프로필, 포스포노부틸, 포스포노페닐메틸 및 포스포노카르복시메틸기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제1항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제1항에 있어서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제2항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 제1항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 2의 화합물인 방법.화학식 2식중, R1은 수소, 카르복시, C1-C30알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴, 알킬 카르복시, 알킬 술폭시, 알콕시, 알킬아미노 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제5항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제5항에 있어서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제6항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 제1항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 3의 화합물인 방법.화학식 3식중, R1은 수소, C1-C30알킬기 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제9항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제9항에 있어서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제10항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 제1항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 4의 화합물인 방법.화학식 4식중, R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; x는 1 내지 10의 정수이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제13항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제13항에 있어서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제14항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 제1항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 5의 화합물인 방법.화학식 5식중, R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제17항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제17항에 있어서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제18항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 제1항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 6의 화합물인 방법.화학식 6식중, x는 1 내지 10이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제21항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워이고, 공업 용수가 냉각수인 방법.
- 제21항에 있어서, 포스폰산이 N-히드록실-N,N-비스(메틸렌 포스폰산)아민인 방법.
- 제21항에서, 스케일이 탄산칼슘인 방법.
- 제22항에 있어서, 냉각수가 항균제를 함유하는 방법.
- 공업 용수를 부식 억제 유효량의 하기 화학식 1의 수용성 포스폰산으로 처리하는 단계를 포함하는, 공업 시스템 내에서 부식성 공업 용수와 접촉하는 금속 표면에서의 부식을 억제하는 방법.화학식 1식중, R은 수소, C1-C10알킬, 히드록시, 카르복시, 술폭시, 포스포노 및 포스핀기로이루어지는 군으로부터 선택되고; L은 C1-C10알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; A는 포스포노메틸, 포스포노에틸, 포스포노프로필, 포스포노부틸, 포스포노페닐메틸 및 포스포노카르복시메틸기로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제26항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제26항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 2의 화합물인 방법.화학식 2식중, R1은 수소 및 C1-C30알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제28항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제26항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 3의 화합물인 방법.화학식 3식중, R1은 수소, C1-C30알킬 및 아릴기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제30항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제26항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 4의 화합물인 방법.화학식 4식중, R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; x는 1 내지 10의 정수이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제32항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제26항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 5의 화합물인 방법.화학식 5식중, R2는 수소, C1-C10알킬, 아릴 및 카르복실기로 이루어지는 군으로부터 선택되고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제34항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제26항에 있어서, 수용성 포스폰산이 하기 화학식 6의 화합물인 방법.화학식 6식중, x는 1 내지 10이고; M은 알칼리 금속 이온, 알칼리토 금속 이온, 암모늄염, 아연염 및 알루미늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
- 제36항에 있어서, 공업 시스템이 냉각수 타워인 방법.
- 제36항에 있어서, 포스폰산이 N-히드록시-N,N-비스(메틸렌 포스폰산)아민인 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8/735,755 | 1996-10-23 | ||
| US08/735,755 US5788857A (en) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | Hydroxyimino alkylene phosphonic acids for corrosion and scale inhibition in aqueous systems |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980033098A true KR19980033098A (ko) | 1998-07-25 |
Family
ID=24957052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970054489A KR19980033098A (ko) | 1996-10-23 | 1997-10-23 | 수성계에서의 부식 및 스케일 억제용 히드록시이미노 알킬렌 포스폰산 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5788857A (ko) |
| EP (1) | EP0838538B1 (ko) |
| JP (1) | JPH10165987A (ko) |
| KR (1) | KR19980033098A (ko) |
| AU (1) | AU4279697A (ko) |
| BR (1) | BR9705131A (ko) |
| CA (1) | CA2218797A1 (ko) |
| DE (1) | DE69709825T2 (ko) |
| PT (1) | PT838538E (ko) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6585933B1 (en) | 1999-05-03 | 2003-07-01 | Betzdearborn, Inc. | Method and composition for inhibiting corrosion in aqueous systems |
| WO2000018695A2 (en) * | 1998-09-30 | 2000-04-06 | Albright & Wilson Uk Limited | Water treatment |
| US6083403A (en) * | 1998-11-05 | 2000-07-04 | Nalco Chemical Company | Stabilized substituted aminomethane-1, 1-diphosphonic acid n-oxides and use thereof in preventing scale and corrosion |
| US6409824B1 (en) | 2000-04-25 | 2002-06-25 | United States Gypsum Company | Gypsum compositions with enhanced resistance to permanent deformation |
| AR034363A1 (es) | 2001-06-06 | 2004-02-18 | Solutia Inc | Composiciones y metodo de fabricacion de pulpa mejorada. |
| MY138251A (en) * | 2001-06-06 | 2009-05-29 | Thermphos Trading Gmbh | Method for inhibiting calcium salt scale |
| MY129053A (en) * | 2001-06-06 | 2007-03-30 | Thermphos Trading Gmbh | Composition for inhibiting calcium salt scale |
| US20040094236A1 (en) * | 2002-11-14 | 2004-05-20 | Crown Technology, Inc. | Methods for passivating stainless steel |
| KR100563567B1 (ko) * | 2003-12-24 | 2006-03-27 | 호암모리아 주식회사 | 수(水) 처리 장치 |
| US7790001B2 (en) * | 2006-04-17 | 2010-09-07 | Sd Lizenzverwertungsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Method of corrosion prevention |
| US8771542B2 (en) * | 2008-07-11 | 2014-07-08 | Prestone Products Corporation | Heat transfer fluid, additive package, system and method |
| US9447657B2 (en) | 2010-03-30 | 2016-09-20 | The Lubrizol Corporation | System and method for scale inhibition |
| US20120090508A1 (en) | 2010-10-19 | 2012-04-19 | United States Gypsum Company | Method for producing wet gypsum accelerator |
| US9637731B2 (en) | 2013-03-05 | 2017-05-02 | Innovative Environmental Technologies, Inc. | Heavy metal stabilization and methane inhibition during induced or naturally occurring reducing conditions in contaminated media |
| US9221699B2 (en) | 2013-03-05 | 2015-12-29 | Innovative Environment Technologies, Inc. | Inhibition of methane production during anaerobic reductive dechlorination |
| CN103693765B (zh) * | 2014-01-03 | 2014-12-24 | 广州市特种承压设备检测研究院 | 用于中央空调循环冷却水的无磷缓蚀阻垢剂及其制备方法 |
| CN103739093B (zh) * | 2014-01-03 | 2016-03-09 | 广州市特种承压设备检测研究院 | 用于中央空调循环冷却水的三元聚合型缓蚀阻垢剂及其制备方法 |
| CN104860403B (zh) * | 2015-04-28 | 2017-02-01 | 陕西凯利清洗有限公司 | 一种用于空分车间设备在线清洗的药液及使用方法 |
| US11040513B2 (en) | 2015-06-24 | 2021-06-22 | United States Gypsum Company | Composite gypsum board and methods related thereto |
| CN105645604A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-06-08 | 潘福昆 | 一种低磷阻垢缓蚀剂 |
| US11225046B2 (en) | 2016-09-08 | 2022-01-18 | United States Gypsum Company | Gypsum board with perforated cover sheet and system and method for manufacturing same |
| US20190084856A1 (en) * | 2017-09-20 | 2019-03-21 | Solenis Technologies, L.P. | Composition and method of scale control in regulated evaporative systems |
| EP4100142A4 (en) * | 2020-02-06 | 2024-02-28 | Solugen Inc | PROTECTIVE COMPOSITIONS FOR USE IN SYSTEMS INCLUDING INDUSTRIAL WATER |
| CN114426337B (zh) * | 2020-09-27 | 2024-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种无磷复合缓蚀剂及应用 |
| CN114716031B (zh) * | 2021-01-04 | 2023-02-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种耐高温复合缓蚀阻垢剂及其制备方法 |
| CN117716067A (zh) * | 2021-07-26 | 2024-03-15 | 索鲁根公司 | 铜和其他黄色金属的腐蚀抑制剂及其用法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA775575A (en) * | 1961-11-13 | 1968-01-09 | R. Irani Riyad | Organic phosphorus compounds |
| US3617576A (en) * | 1970-04-13 | 1971-11-02 | Monsanto Co | Methods of scale inhibition |
| DE2104476C2 (de) * | 1971-02-01 | 1983-12-01 | Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf | Verfahren zur Verhinderung von Ausfällungen in Wasser oder wäßrigen Lösungen |
| DE2621606A1 (de) * | 1976-05-14 | 1977-11-17 | Bayer Ag | Propan-1,3-diphosphonsaeuren fuer die wasserkonditionierung |
| US4088678A (en) * | 1976-07-01 | 1978-05-09 | Nalco Chemical Company | Substituted succinic acid compounds and their use as chelants |
| US4980128A (en) * | 1987-03-16 | 1990-12-25 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Control of corrosion in aqueous systems |
| DE3805663A1 (de) * | 1988-02-24 | 1989-09-07 | Henkel Kgaa | Oxaalkanpolyphosphonsaeuren, ihre verwendung als thresholder sowie diese verbindungen enthaltende, komplexierend wirkende zusammensetzungen |
| US5019343A (en) * | 1989-12-15 | 1991-05-28 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Control of corrosion in aqueous systems using certain phosphonomethyl amines |
| US5096595A (en) * | 1989-12-15 | 1992-03-17 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Control of scale in aqueous systems using certain phosphonomethyl amine oxides |
| US5167866A (en) * | 1989-12-15 | 1992-12-01 | W. R. Grace & Co. Conn. | Control of corrosion in aqueous systems using certain phosphonomethyl amine oxides |
| DE69129161T2 (de) * | 1990-01-24 | 1998-07-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Farbentwicklungszusammensetzung und Verarbeitungsverfahren unter Verwendung derselben |
| US5259974A (en) * | 1992-03-30 | 1993-11-09 | Calgon Corporation | N,N-bis(phosphonomethyl)-2-amino-1-propanol, derivatives and corresponding lower alkyl ethers and N-oxides thereof for high PH scale control |
| US5414112A (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-09 | Nalco Chemical Company | N-bis(phosphonomethyl) amino acids and their use as scale inhibitors |
| BR9503967A (pt) * | 1994-09-12 | 1996-09-24 | Rohm & Haas | Processo de inibição da formação de incrustação |
| US5589106A (en) * | 1995-02-14 | 1996-12-31 | Nalco Chemical Company | Carbon steel corrosion inhibitors |
-
1996
- 1996-10-23 US US08/735,755 patent/US5788857A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-22 AU AU42796/97A patent/AU4279697A/en not_active Abandoned
- 1997-10-22 JP JP9290167A patent/JPH10165987A/ja active Pending
- 1997-10-22 CA CA002218797A patent/CA2218797A1/en not_active Abandoned
- 1997-10-22 DE DE69709825T patent/DE69709825T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-22 PT PT97118340T patent/PT838538E/pt unknown
- 1997-10-22 EP EP97118340A patent/EP0838538B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-23 KR KR1019970054489A patent/KR19980033098A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-10-23 BR BR9705131A patent/BR9705131A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9705131A (pt) | 1999-05-25 |
| EP0838538B1 (en) | 2002-01-02 |
| US5788857A (en) | 1998-08-04 |
| CA2218797A1 (en) | 1998-04-23 |
| EP0838538A1 (en) | 1998-04-29 |
| JPH10165987A (ja) | 1998-06-23 |
| DE69709825D1 (de) | 2002-02-28 |
| AU4279697A (en) | 1998-04-30 |
| DE69709825T2 (de) | 2002-09-19 |
| PT838538E (pt) | 2002-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0838538B1 (en) | Hydroxyimino alkylene phosphonic acids for corrosion and scale inhibition in aqeous systems | |
| US6083403A (en) | Stabilized substituted aminomethane-1, 1-diphosphonic acid n-oxides and use thereof in preventing scale and corrosion | |
| RU2324767C2 (ru) | Ингибиторы коррозии для водных систем | |
| US5750070A (en) | Use of biodegradable polymers in preventing corrosion and scale build-up | |
| US4138353A (en) | Corrosion inhibiting composition and process of using same | |
| US4351796A (en) | Method for scale control | |
| US4246030A (en) | Corrosion inhibiting compositions and the process for using same | |
| JP4298927B2 (ja) | スケ−ル及び腐食抑制用組成物 | |
| US3960576A (en) | Silicate-based corrosion inhibitor | |
| KR20020012564A (ko) | 수성 시스템에서 부식을 억제하기 위한 방법 및 조성물 | |
| JPS58177479A (ja) | 水性システムの腐食および沈積抑制方法および組成物 | |
| EP0033417A1 (en) | Method of and composition for inhibiting corrosion | |
| KR960000311B1 (ko) | 급수 시스템에서 망간에 의한 스케일 형성 및 부식을 아미노포스폰산으로 억제하는 방법 | |
| AU2002252089A1 (en) | Corrosion inhibitors for aqueous systems | |
| US4798675A (en) | Corrosion inhibiting compositions containing carboxylated phosphonic acids and sequestrants | |
| JPH07188951A (ja) | 水に可溶な希土類金属キレート化合物による腐食防止法 | |
| CA2083453A1 (en) | Methods of controlling scale formation in aqueous systems | |
| US6814930B1 (en) | Galvanized metal corrosion inhibitor | |
| Gunasekaran et al. | Inhibition by phosphonic acids‐an overview | |
| Chirkunov et al. | Corrosion inhibitors in cooling water systems | |
| US5139702A (en) | Naphthylamine polycarboxylic acids | |
| US5221487A (en) | Inhibition of scale formation and corrosion by sulfonated organophosphonates | |
| EP0609590A1 (en) | Method for inhibiting corrosion of metals using polytartaric acids | |
| Mosayebi et al. | Effect of phosphonate based corrosion inhibitors in a cooling water system | |
| KR100315437B1 (ko) | 금속의부식및수중이온의스케일형성을방지하기위한수처리제조성물및수처리방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |