KR20010023111A - 알칸올아민 장치의 부식 억제제 - Google Patents

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릴자나 브이. 미네프스키
앤 엘. 람보우시
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리씨 알렉산더 디., 조이스 엘. 모리슨
베츠디어본 인크
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Abstract

산 가스 제거 장치 내의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식은 부식 억제량의 알칸모노티올 또는 알칸디티올 화합물을 알칸올아민 수용액에 첨가함으로써 억제된다. 알칸모노티올 및 알칸디티올 화합물은 산 가스 제거 장치의 산 가스 산 가스 풍부 구획 및 산 가스 희박 구획 모두에서 금속의 부식 억제에 유용하다.

Description

알칸올아민 장치의 부식 억제제{Corrosion Inhibitor for Alkanolamine Units}
산 가스, 예를 들어 CO2및 H2S를 흡수 용액에 흡수시킴으로써 천연 액체 및 가스 스트림을 컨디셔닝(conditioning)시키는 것은 상업적으로 실시되는 공지된 방법이다. 산 가스 제거는 오일 정제, 천연 가스 회수, 암모니아 플랜트 및 목재 펄프 산업에서 통상 실시된다. 예를 들어, 원유 및 천연 가스를 매립지에서 채취할 때, 이들은 종종 CO2또는 H2S (산 가스)를 함유한다. 산 가스는 산 가스 제거 아민 시스템 (아민 장치) 중에서 탄화수소로부터 제거된다. 아민 장치는 일반적으로 탄소강으로 제조되고, 알칸올아민 수용액 중의 바람직하지 않은 오염물질로서 약 10 ppm 미만의 산소의 존재 하에 약 100℉ 내지 약 300℉의 온도, 약 10 내지 약 500 psig의 압력에서 작동된다. 아민 장치는 수용액 중의 모노에탄올아민(MEA), 디에탄올아민(DEA), 메틸디에탄올아민(MDEA), 디이소프로필아민(DIPA) 및 디글리콜아민(DGA)와 같은 알칸올아민을 이용한다. 산 가스를 함유하는 탄화수소는 트레이 또는 충전 흡수체 중의 아민 수용액과 접촉되는데, 아민은 산 가스와 반응하고 이에 의해 탄화수소로부터 산 가스를 제거하고 흡수된 산 가스를 함유하는 아민 수용액을 형성한다 (산 가스 풍부 스트림). 아민-산 가스 반응은 나중에 플레이트 또는 충전 스트립퍼에서 역반응을 일으켜 산 가스 스트림 및 재사용가능한 아민 수용액을 생성시킨다 (산 가스 희박 스트림).
아민 장치는 다양한 부식 제어 문제를 갖는다. 알칸올아민 수용액 중에 용해된 미반응 이산화탄소는 금속에 부식성인 산을 형성한다. 산소는 저장 탱크, 섬프(sump), 서지(surge) 용기 등을 통하여 아민 장치에 도입되고 금속을 공격하여 금속의 부식을 야기할 수 있다. 또한, 산소는 알칸올아민을 산화시킬 수 있다. 알칸올아민의 산화 및 분해 생성물은 금속을 부식시킬 수 있다. 아민 장치의 부식을 억제하기 위한 노력은 일반적으로 야금, 산 가스 플래싱의 최소화, 여과, 스트레스 저하, 공정 제어 및 금속 부동태화제와 같은 부식 억제제의 사용에 그 촛점을 맞추고 있다. 그러나, 환경 및 안전성 측면에서 니켈, 코발트, 칼슘, 구리, 크롬, 아연, 주석, 알루미늄, 마그네슘 및 시아노 화합물 등과 같은 물질을 부식 억제제로서 사용은 현실적으로 제한이 따른다. 부식을 처리하지 않으면 부식은 아민 장치의 작동을 정지시킬 수 있기 때문에, 부식 억제는 매우 중요한 고려 대상이다. 또한, 대부분의 부식 억제 노력은 아민 장치의 산 가스 풍부 스트림의 처리에 집중되었다. 그러나, 아민 장치의 산 가스 희박 구획도 역시 부식된다.
따라서, 산 가스 제거 아민 장치에서 알칸올아민 수용액에 첨가될 때 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하고 아민 장치의 산 가스 풍부 및 산 가스 희박 부분 모두의 부식을 효과적으로 억제하는 조성물에 대한 필요성이 존재한다.
따라서, 본 발명의 목적은 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 화합물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 알칸올아민 수용액을 함유하는 아민 장치의 산 가스 풍부 및 산 가스 희박 부분 모두에서 금속 부식을 효과적으로 억제하는 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 산 가스에 의해 촉발되는 금속의 부식을 억제하는, 아민 장치에 사용하기 위한 산 가스 제거 수용액을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 아민 산 가스 제거 장치 중의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.
선행 기술
켄히어(Kenhere)의 미국 특허 제3,133,028호는 물과 접촉하는 금속의 부식은 수용성 6가 크롬 화합물을 수용성 티오시아네이트 및(또는) 하기 화학식으로 표시되는 종류의 수용성 티오우레아 화합물과 함께 사용함으로써 억제할 수 있다고 기재하고 있다. 아연 화합물도 수용성 6가 크롬과 함께 사용시에 부식을 억제하는 화합물로서 개시되어 있다.
상기 식에서,
R, R1, R2및 R3는 수소, 알칼리 금속 및 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬 라디칼로 이루어지는 군 중에서 선택된다.
클라우스(Clouse) 등의 미국 특허 제4,100,100호에는 가스 스트림으로부터 CO2를 제거하기 위한 산 가스 컨디셔닝 수용액에 의한 철 및 스틸의 부식이, 4급 피리디늄 염과 유기 티오아미드 또는 수용성 티오시아네이트 및 수용성 코발트 염의 조합물에 의해 억제된다고 기재되어 있다. 상기 특허는 코발트 화합물, 티오 화합물 또는 피리디늄염 단독 사용시에는 억제 효과가 전혀 없거나 단지 부분적인 억제 효과만을 제공할 것이라고 기재하고 있다.
클라우스 등의 미국 특허 제4,102,804호는 산 가스 컨디셔닝 수성 시스템의 철 및 스틸의 부식이, 4급 피리디늄염 및 유기 티오아미드, 수용성 술피드 또는 수용성 티오시아네이트의 조합물에 의해 억제된다고 기재하고 있다. 상기 특허는 또한 티오 화합물 또는 피리디늄염 단독 사용시에는 억제 효과가 전혀 없거나 단지 부분적인 억제 효과만을 제공할 것이라고 기재하고 있다.
듀폰사(DuPont)의 미국 특허 제4,446,199호에는 알칸올아민과 같은 가스 컨디셔닝 용액을 물 또는 유기 용매 및 가용성 티오시아네이트 화합물, 가용성 3가 비스무트 화합물과 함께 함유하고 가용성 2가 니켈 또는 코발트 화합물을 함유하거나 함유하지 않는 부식 억제 조성물이 개시되어 있다
크로시즈크(Krawcyzk) 등의 미국 특허 제4,431,563호에는 가스 컨디셔닝 장치 중의 철 금속의 부식이, 금속 티오시아네이트 또는 티오아미드와 같은 티오질소 화합물을 함유하는 수성 알칸올아민과 같은 가스 컨디셔닝 용액을 사용함으로써 억제된다고 기재되어 있다. 상기 특허는 가스 컨디셔닝 용액의 재순환 후 수일 내에 코발트, 니켈, 칼슘, 구리, 크롬, 아연, 주석, 알루미늄 및 마그네슘과 같은 금속이 장치로부터 용해되거나 또는 상기 금속이 첨가제로서 가스 컨디셔닝 용액에 도입될 수 있다고 기재하고 있다. 가스 컨디셔닝 용액 중의 금속은 티오질소 화합물과 함께 가스 컨디셔닝 장치 내의 금속 부식을 억제하는 상승작용제(synergist)로서 작용한다.
존스(Jones) 등의 미국 특허 제4,541,946호에는 4급 피리디늄염, 표면 활성 화합물 및(또는) 티오 화합물 및 수용성 니켈 화합물을 포함하는, 산 가스 스트림의 처리에 사용되는 용매에 의한 부식을 억제하는데 유용한 부식 억제 조성물이 개시되어 있다. 티오 화합물은 유기 티오아미드, 바람직하게는 수용성 티오시아네이트일 수 있다. 또한, 상기 특허는 니켈 화합물, 티오 화합물, 표면 활성 화합물 또는 피리디늄염이 단독으로 사용될 경우에는 억제 효과를 거의 또는 전혀 제공하지 않는다고 기재하고 있다.
헨슨(Henson) 등의 미국 특허 제4,595,723호에는 이산화탄소를 세척하기 위해 수성 모노에탄올아민을 사용하는 가스 컨디셔닝 장치 내의 철 금속 및 그의 합금의 부식을 억제하기 위해 니켈(II) 이온과 조합물로서 사용되는 티오우레아-아민-포름알데히드계 중합체가 개시되어 있다.
헨슨 등의 미국 특허 제4,596,849호에는 이산화탄소를 세척하기 위해 수성 모노에탄올아민을 사용하는 가스 컨디셔닝 장치 내의 철 금속 및 그의 합금의 부식을 억제하기 위해 구리(II) 이온과 조합물로서 사용되는 티오우레아-아민-포름알데히드계 중합체가 개시되어 있다.
미네브스키(Minevsky) 등의 미국 특허 제5,531,937호는 수용성 n-알킬 모르폴산 가스 희박, 포화 디카르복실산 및 임의로 알칸올아민 및 임의로 계면활성제를 포함하는, 산소 부재 용액 중의 철 금속 부식 억제를 위한 비(非)황계 조성물이 기재되어 있다.
발명의 요약
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하기 위한 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 조성물은 알칸올아민 수용액의 금속 부식 억제에 효과적인, 하기 화학식의 알칸모노티올 및 알칸디티올을 포함한다.
상기 식에서,
x는 2 내지 8이고,
R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C7내지 C12시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
본 발명은 또한 산 가스에 의해 촉발되는 금속의 부식을 억제하는 산 가스 제거 수용액을 제공한다. 상기 용액은 알칸올아민, 부식 억제제로서 효과적인 하기 화학식의 하나 이상의 알칸모노티올 및(또는) 알칸디티올 화합물 및 물을 포함한다.
상기 식에서,
x는 2 내지 8이고,
R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
본 발명은 또한 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 아민 산 가스 제거 장치에서 금속 부식의 억제에 효과적인, 수용액 중의 티올 화합물의 농도를 확립하기에 충분한 양의 하기 화학식의 알칸모노티올 및(또는) 알칸디티올 화합물을 알칸올아민 수용액에 첨가하는 것을 포함한다.
상기 식에서,
x는 2 내지 8이고,
R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
본 발명은 알칸올아민 수용액 중에서의 부식을 억제하는 방법 및 알칸올아민 수용액 중에서의 부식 억제 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 알칸모노티올 및 알칸디티올 화합물을 사용하는 산 가스 제거 아민 장치에서 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 알칸올아민 수용액에서 금속의 부식을 억제하는 조성물 및 부식 억제 방법이 제공된다. 본 발명자들은 알칸올아민 수용액에 첨가되었을 때 산 가스 제거 아민 장치 내의 알칸올아민 용액과 접촉하는 금속의 부식을 크게 억제하는 하기 화학식의 1종 이상의 화합물을 밝혀내었다.
상기 식에서,
x는 2 내지 8이고,
R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
티올 화합물은 산 가스 제거 장치의 산 가스가 풍부한 부분 및 산 가스가 희박한 부분 모두에서 금속 부식을 억제하는데 효과적이다.
본 발명자들은 시클로헥산티올, 3-메틸-1-부탄티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-노난티올, 벤질티올, 3-페닐-1-부탄티올, 2,5-디메틸-1,6-헥산디티올, 1,4-시클로헥산디티올, 1,4-펜탄디티올, 2,5-헥산디티올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디티올, 1,4-디페닐-1,4-부탄디티올, 1,4-시클로헥실-1,4-부탄디티올이 본 발명의 실시에 효과적인 티올 화합물일 것으로 생각한다.
바람직한 알칸모노티올은 1-헥산티올, 1-데칸티올 및 1-도데칸티올이다. 바람직한 알칸디티올은 1,6-헥산디티올 및 1,8-옥탄디티올이다. 본 발명의 티올 화합물은 아민 장치 내의 알칸올아민 용액에 순수물로서 첨가되거나 물, 알칸올 및(또는) 알칸올아민 용액으로 희석되어 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 티올 화합물은 아민 장치 내의 알칸올아민 수용액에 첨가되기 전에 알칸올 수용액 중에 희석된다. 티올 화합물이 용해될 수 있는 수용성 알칸올, 예를 들어 C1내지 C5알칸올이 본 발명의 실시에 적합할 것으로 예상된다. 바람직한 알칸올은 이소프로판올이다.
본 발명의 티오 화합물은 알칸올 아민 수용액에 개별적으로 첨가될 때 효과적이고, 알칸모노티올의 블렌드, 알칸디티올의 블렌드 및 알칸모노티올과 알칸디티올의 블렌드로서 첨가될 때에도 효과적일 것으로 예상된다.
본 발명의 티오 화합물은 또한 니켈, 코발트, 칼슘, 구리, 크롬, 아연, 주석, 알루미늄, 마그네슘 및 시아노 화합물을 포함하는 부동태화제와 같은 물질이 실질적으로 없는 알칸올아민 수용액에서 부식을 억제하는데 효과적이다.
본 명세서에서 "실질적으로 없는"이란 용어는 알칸올아민 수용액에 원치않는 오염물로서 존재하는 물질이 약 5 ppm 미만 존재함을 의미한다.
알칸올아민 수용액에 노출되는 금속의 부식을 억제하기 위해 산 가스 제거 아민 장치 내의 알칸올아민 수용액에 첨가되는 본 발명의 부식 억제 티올 화합물의 양은 아민 장치의 운전 조건에 따라 변한다. 그러나, 알칸올아민 용액 1백만부 당 본 발명의 티올 화합물 약 5부 내지 약 1000부 (ppm)가 아민 장치 내의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식 억제에 효과적일 것으로 예상된다. 알칸올아민 수용액 중의 부식 억제 티올 화합물의 바람직한 처리 농도는 약 25 내지 약 500 ppm, 가장 바람직하게는 약 25 ppm 내지 약 100 ppm이다.
중량%를 기준으로, 알칸올아민 장치 내의 본 발명의 부식 억제 알칸올아민 용액은 알칸올아민 약 15 내지 75 중량%, 물 약 25 내지 85 중량% 및 티올 화합물 약 1 중량% 미만을 포함하되, 단 중량%의 합은 100 중량%이다.
알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 효능을 나타내기 위해, 여러가지 시험을 수행하였다. 그 결과는 본 명세서에 예시의 목적으로 나타내며, 이에 제한되는 것은 아니다.
＜실시예 I＞
표준 3 전극 시스템을 사용하여 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속에 대한 상이한 양의 본 발명의 부식 억제제의 부식 억제 효과를 평가하였다.
부식 억제제는 11.3 중량%의 1,6-헥산디티올, 79.5 중량%의 이소프로판올 및 9.2 중량%의 물을 포함하였다.
시험 조건은 아르곤을 퍼징한 알칸올아민을 사용하여 아민 장치의 산 가스 희박 부분의 조건을 모사(simulation)하였다. 아민 장치의 산 가스 풍부 부분은 CO2를 퍼징한 알칸올아민 또는 CO2를 퍼징한 알칸올아민과 Na2S의 혼합물을 사용하여 모사하였다. 산성 물질을 함유하는 상이한 알칸올아민 산 가스 제거 유체를 시험에 사용하였다.
아민 장치 중의 금속을 모사하는 금속으로서 디스크 형태의 연강 1018 전극을 사용하였다. 온도는 약 190℉ 내지 250℉이었다. 가스는 전기화학적 유리셀 중의 용액을 통하여 연속적으로 퍼징하거나 또는 20 내지 80 psi의 CO2압력을 오토클레이브에 인가하였다.
시험 결과를, 다른 언급이 없는 한 16시간 후의 억제 측정치로서 하기 표 I에 나타내었다.
1,6-헥산디티올에 의한 MEA의 보호 비율
처리 농도(ppmA) 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
50 44 90 /
75 (5시간) 20 85 64
75 (16시간) 24 84 39
75 (25시간) 24 82 27
75 (50시간) / 80 41
100 50 90 75
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,MEA는 물 중의 140 ppm의 황산, 150 ppm의 옥살산, 140 ppm의 아세트산,240 ppm의 포름산 및 30 ppm의 염화나트륨을 함유하는 18 중량%의모노에탄올아민이다.
1,6-헥산디티올에 의한 DGA의 보호 비율
처리 농도(ppmA) 산 가스 희박시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
50 / 46 22
100 20 72 /
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,/는 나타낸 조건 하에서 시험을 실시하지 않았음을 나타내고,DGA는 65 중량%의 디글리콜아민 및 35 중량%의 탈이온수이다.
＜실시예 II＞
실시예 I과 유사한 시험 조건을 사용하여 하기 표 III 내지 VIII에 나타낸 결과를 얻었다. 표 III 내지 VIII에 나타낸 결과는 전극을 부식성 알칸올아민 용액에 노출시킨지 16시간 후에 기록한 측정치이다.
100 ppmA의 처리 농도에서 18 중량%의 MEA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,3-프로판디티올 0 0 음성
1-헥산티올 0 89 8
1,8-옥탄디티올 35 89 /
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,/는 나타낸 조건 하에서 시험을 실시하지 않았음을 나타내고,"음성"은 부식이 증가함을 나타내고,MEA는 140 ppm의 황산, 150 ppm의 옥살산, 140 ppm의 아세트산, 240 ppm의 포름산및 30 ppm의 염화나트륨을 함유하는 물 중의 18 중량%의 모노에탄올아민이다.
100 ppmA의 처리 농도에서 50 중량%의 MDEA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,6-헥산디티올 5 83 92
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,MDEA는 1950 ppm의 포름산, 940 ppm의 아세트산, 370 ppm의 옥살산, 185 ppm의락트산, 40 ppm의 프로피온산 및 20 ppm의 염화나트륨을 함유하는 물 중의50 중량%의 메틸디에탄올아민이다.
75 ppmA의 처리 농도에서 50 중량%의 MDEA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,6-헥산디티올 60 79 80
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,MDEA는 1950 ppm의 포름산, 940 ppm의 아세트산, 370 ppm의 옥살산, 185 ppm의락트산, 40 ppm의 프로피온산 및 20 ppm의 염화나트륨을 함유하는 물 중의50 중량%의 메틸디에탄올아민이다.
100 ppmA의 처리 농도에서 60 중량%의 DGA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,6-헥산디티올 9 60 72
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,DGA는 65 중량%의 디글리콜아민 및 35 중량%의 탈이온수이다.
100 ppmA의 처리 농도에서 35 중량%의 DEA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,6-헥산디티올 65 88 87
1,8-옥탄디티올 / 98 /
1-데칸티올 / 60 /
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,/는 나타낸 조건 하에서 시험을 실시하지 않았음을 나타내고,DEA는 100 ppm의 포름산, 240 ppm의 아세트산, 360ppm의 염화나트륨 및250 ppm의 황산나트륨을 함유하는 탈이온수 중의 35 중량%의 디에탄올아민이다.
200 ppmA의 처리 농도에서 35 중량%의 DEA의 보호 비율
처리 산 가스 희박 시스템(아르곤) 산 가스 풍부 시스템(CO2) 산 가스 풍부 시스템(CO2＆ H2S)
1,4-부탄디티올 33 76 44
1-도데칸티올 10 54 46
ppmA는 활성물질의 ppm을 의미하고,DEA는 100 ppm의 포름산, 240 ppm의 아세트산, 360 ppm의 염화나트륨 및250 ppm의 황산나트륨을 함유하는 탈이온수 중의 35 중량%의 디에탄올아민이다.
표 I 내지 VIII은 본 발명의 티오 화합물이 알칸올아민 수용액에 첨가될 때 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 산 가스 유도 부식을 억제함을 입증한다.
따라서, 본 발명은 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하기 위한 티올 화합물을 제공한다.
또한, 본 발명은 산 가스에 의해 촉발되는 금속의 부식을 억제하는 산 가스 제거 수용액을 제공한다. 이 수용액은 알칸올아민, 하나 이상의 티올 화합물 및 물을 포함한다.
또한, 본 발명은 아민 산 가스 제거 장치 중의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하는 방법을 제공한다. 이 방법은 아민 산 가스 제거 장치의 산 가스 풍부 부분 및 산 가스 희박 부분 모두에서 금속의 부식 억제에 효과적인 알칸올아민 수용액 중의 조성물의 농도를 달성하기에 충분한 양의 티올 화합물을 알칸올아민 수용액에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명을 특정 실시태양에 대해서 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 많은 다른 형태 및 변형을 분명하게 알 수 있을 것이다. 본 발명 및 첨부되는 청구의 범위는 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되는 상기와 같은 모든 자명한 형태 및 변형을 모두 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

Claims (16)

  1. 부식 억제제로서 효과적인, 부식 억제량의 하기 화학식의 티올 화합물을 알칸올아민 수용액에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식 억제 방법.
    상기 식에서,
    x는 2 내지 8이고,
    R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
    R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
    상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 티올 화합물이 시클로헥산티올, 3-메틸-1-부탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-노난티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 벤질티올, 3-페닐-1-부탄티올, 2,5-디메틸-1,6-헥산디티올, 1,4-시클로헥산디티올, 1,4-펜탄디티올, 2,5-헥산디티올, 1,6-헥산디티올, 1,8-옥탄디티올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디티올, 1,4-디페닐-1,4-부탄디티올 및 1,4-시클로헥실-1,4-부탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 티올 화합물이 1-헥산티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 1,6-헥산디티올 및 1,8-옥탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 알칸올아민 수용액이 용해된 산 가스를 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 부식 억제량이 상기 알칸올아민 수용액 중의 상기 티올 화합물 약 5 내지 약 1,000 ppm인 방법.
  6. 부식 억제제로서 효과적인, 부식 억제량의 하기 화학식의 티올 화합물을 알칸올아민 수용액에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 산 가스 제거 장치의 산 가스 희박 부분 내의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식 억제 방법.
    상기 식에서,
    x는 2 내지 8이고,
    R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
    R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
    상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
  7. 제6항에 있어서, 상기 티올 화합물이 시클로헥산티올, 3-메틸-1-부탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-노난티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 벤질티올, 3-페닐-1-부탄티올, 2,5-디메틸-1,6-헥산디티올, 1,4-시클로헥산디티올, 1,4-펜탄디티올, 2,5-헥산디티올, 1,6-헥산디티올, 1,8-옥탄디티올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디티올, 1,4-디페닐-1,4-부탄디티올 및 1,4-시클로헥실-1,4-부탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 티올 화합물이 1-헥산티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 1,6-헥산디티올 및 1,8-옥탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 부식 억제량이 상기 알칸올아민 수용액 중의 상기 티올 화합물 약 5 내지 약 1,000 ppm인 방법.
  10. a) 알칸올아민, b) 부식 억제제로서 효과적인 하기 화학식의 티올 화합물 및 c) 물을 포함함을 특징으로 하는, 산 가스에 의해 촉발되는 금속의 부식을 억제하는 산 가스 제거 수용액.
    상기 식에서,
    x는 2 내지 8이고,
    R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
    R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
    상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
  11. 제10항에 있어서, 상기 티올 화합물이 시클로헥산티올, 3-메틸-1-부탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-노난티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 벤질티올, 3-페닐-1-부탄티올, 2,5-디메틸-1,6-헥산디티올, 1,4-시클로헥산디티올, 1,4-펜탄디티올, 2,5-헥산디티올, 1,6-헥산디티올, 1,8-옥탄디티올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디티올, 1,4-디페닐-1,4-부탄디티올 및 1,4-시클로헥실-1,4-부탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 산 가스 제거 수용액.
  12. 제10항에 있어서, 상기 티올 화합물이 1-헥산티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 1,6-헥산디티올 및 1,8-옥탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 산 가스 제거 수용액.
  13. 제10항에 있어서, 알칸올아민 약 15 내지 75 중량%, 티올 화합물 약 1 중량% 미만 및 물 약 25 내지 85 중량%를 포함하되, 단 중량%의 합은 100 중량%인 산 가스 제거 수용액.
  14. 하기 화학식의 티올 화합물을 포함함을 특징으로 하는, 산 가스 제거 장치 내의 알칸올아민 수용액과 접촉하는 금속의 부식을 억제하기 위한 조성물.
    상기 식에서,
    x는 2 내지 8이고,
    R1은 독립적으로 H, SH, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이고,
    R2-7은 독립적으로 H, C1내지 C6알킬, C6내지 C10아릴, C3내지 C10시클로알킬 또는 C7내지 C12아르알킬이되,
    상기 화합물 내의 탄소 원자의 총수는 17 미만이다.
  15. 제14항에 있어서, 상기 티올 화합물이 시클로헥산티올, 3-메틸-1-부탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-노난티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 벤질티올, 3-페닐-1-부탄티올, 2,5-디메틸-1,6-헥산디티올, 1,4-시클로헥산디티올, 1,4-펜탄디티올, 2,5-헥산디티올, 1,6-헥산디티올, 1,8-옥탄디티올, 2,5-디메틸-2,5-헥산디티올, 1,4-디페닐-1,4-부탄디티올 및 1,4-시클로헥실-1,4-부탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 조성물.
  16. 제14항에 있어서, 상기 티올 화합물이 1-헥산티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올, 1,6-헥산디티올 및 1,8-옥탄디티올로 이루어지는 군 중에서 선택되는 것인 방법.
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