KR890001035B1 - 강관의 화학세정용 부식억제제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

강관의 화학세정용 부식억제제의 제조방법

본 발명의 탄소강관을 사용하는 산업용 열교환기 및 보일러등에 사용되는 관의 부식억제제(Corrosion inhibitor)에 관한 것이다.

산업용 열교환기 및 보일러는 사용되는 수질에 따라 정도의 차이는 있으나 양질의 급수를 사용한다 하더라도 열교환기 및 보일러관내에 스케일등이 끼어 열효율을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다.

이러한 손실을 방지하기위해 보일러의 경우 최소 1년에 1회의 관석제거 및 기기를 정비하는 것이 법으로 강제되고 있는 실정이다.

이러한 스케일등 퇴적물을 제거하기위해 일반적으로 화학세정 이용되고 있다.

관내의 퇴적물은 대개 Mg염, Ca염 및 Si염등으로 구성되어 있는바 이러한 퇴적물의 제거를 위해 일반적으로 황산 또는 염산을 사용하여 이들을 용해시켜 제거하는 방식이 이용되고 있다.

그런데 이러한 화공약품은 관의 재질을 부식시키므로 이를 방지하기 위해 부식억제제를 첨가하고 있다.

즉 부식억제제는 산에의한 관의 부식을 방지하여 산이 관내의 퇴적물만을 용이하게 세정할 수 있게 하는 것이다.

또한 산업용 열교환기 및 보일러는 제작비가 고가이고 매우 정밀하기 때문에 화학세정에 사용되는 부식억제제의 선택에 신중을 기하게 되므로 대부분 선진공업국의 유명회사제품에 의존하고 있는 실정이다.

부식억제제는 그 물성이 중성(PH7)이어야 하며 염산 또는 황산 1%, 부식억제제 0.3%의 수용액으로 하여 금속편을 60분간 침적시켰을때 부식율이 0.05mg/Cm².hr이하 일때에 1급의 부식억제제로 규정되어 있다.

또한 이러한 부식억제제는 그 제조법이 비공개되어 있어서 매우 고가로 판매되고 있으며 구입이 어려워 대부분 저급의 부식억제제를 구입하여 사용하고 있는 실정이어서 기계의 효율저하 및 기계수명 단축의 원인이 되어 산업계에 막대한 손실을 가져다 주고 있다.

본 발명은 이러한 문제점를 해결하기 위한 것으로 강관용 특히는 KS D 3563 (JIS G3461) 탄소강관류에 적합한 화학세정용 부식억제제의 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 부식억제제의 제조방법은 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르(Plolyoxyethlenenonylphenolether) 또는 폴리옥시에 틸렌옥틸페놀에테르(Polyexyethyleneoctylphenolether)에 8 내지 10몰의 에틸렌옥사이드 (ethylenoxide)를 부가한것 20-40부, 5-7몰의 에틸렌옥사이드를 부가한것 10-20부, 3-5몰의 에틸렌옥사이드를부가한것 4-10부, 폴리옥시에틸렌라우릴아민 (Poly oxyethylenelaurylamine)에 10몰의 에틸렌을 부가한것 4-10부 및 소디움올레핀술포네이트(Sodium olefinsulfonate) 10-15부를 혼합하여 40-90℃로 가열 교반하여 숙성시키고, 별도로 에탄올아민10-20부, 포화 1가 알카놀10-20부를 혼합 30-50℃로 가열 교반 숙성시킨후 여기에 전반응물을 가하여 40-90℃로 가열하면서 30분이상 교반하여 숙성시킨다.

이렇게 제조된 복합 계면활성제는 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르의 운점 (Cl oud point)이 67℃, 28℃, 25℃로 저온인것에 비해 100℃의 고운점을 가진 복합계면 활성제가 되고 세정력, 침투력, 유화력은 오히려 증가하게 된다.

이는 출원인의 등록 특허 제15352호에 기재되어 있다.

이상과 같이 제조한 복합 계민활성제 20-50부에 비수용성인 아닐린(aniline) 5-20부, 트리크레실포스페이트(tricresylphosphate) 5-20부를 가하여 1000-180 0rpm의 회전교반기로 30분 이상 교반시킨다.

이렇게 하면 고속교반에 의해 비수용성인 아닐린과 트리크레실포스페이트가 초미립자로 복합 계면활성제에 분산되어 에멀젼의 형태가 된다.

여기에 다시 에탄올아민 10-20부, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르에 에틸렌옥사이드 3-5몰을 부가한것 5-15부 및 올레인산 2-15부를 가하고 20-50℃로 가열하고 1000-1800rpm의 교반기로 30-60분간 고속교반시킨다.

반응이 끝난후 구연산 또는 질산으로 PH 6.5-7로 조절하여 부삭억제제를 제조한다.

부식억제제의 PH는 6.5내지 7이 적합하다.

PH가 7이상이면 화학세정제가 산성이기 때문에 알카리와 중화되어 세정효과가 감소하므로 PH의 조절은 신중히 하여야 한다.

이때 아닐린과 트리크레실포스페이트를 복합 계면활성제에 에멀젼시킨후 에탄올아민, 에톡시레이트 및 올레인산을 가하므로서 초미립자 상태의 에멀젼이 장시간 경과 후에도 파괴되지 않도록하는 보호제의 역활을 하게된다.

이렇게 제조된 부식억제제는 투명하며 35%의 염산에 용해되어도 투명한 성질을 가지는데, 부식억제 요소인 아닐린과 트리크레실포스페이트가 초미립자 에멀젼 상태로 염산수용액내에 존재하므로 탄소강관의 산세정시 부식억제의 효과를 발생시킨다.

이하 실시예를 통해 구체적으로 설명하고자 한다.

[실시예]

플라스크(A)에 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르에 10몰의 에털렌옥사이드를 부가한것(운점67℃) 37cc, 에틸렌옥사이드 6몰을 부가한것(운점 28℃) 15cc, 에틸렌옥사이드 4몰을 부가한것(운점 25℃) 6cc, 폴리옥시 에틸렌라우릴아민에 10몰의 에틸렌옥사이드를 부가한것 10cc 및 소디움올레핀술포네이트 15cc를 혼합하여 40-90℃에서 교반 숙성시킨다.

플라스크(B)에 트리에탄올아민 14cc과 에탄올 15cc를 혼합하여 30-50℃에서 교반 숙성시킨다.

플라스크(A)의 반응물과 플라스크(R)의 반응물을 혼합하여 40-90℃에서 교반 숙성시켜 운점이 100℃인 복합 계면활성제 40부에 아닐린 15cc 및 트리크레실포스페이트 15cc를 가한 후 1700rpm의 교반기로 30분간 교반하여 에멀젼화한다.

여기에 트리에탄올아민 15cc, 폴리옥시에틸렌노닐페놀에테르에 에틸렌옥사이드 5몰을 부가한것 15cc 및 올레인산 5cc를 가하고 20-50℃에서 1700rpm으로 60분간 교반시켰다.

여기에 질산 1cc를 가하여 PH 7로 조절하여 제품화한다.

부식억제 성능시험

98% 황산 10g을 증류수(1000cc)에 희석하고 실시예에서 제조된 부식억제제 3g을 가한후 20℃로 유지하면서 KS D 3563 탄소강관편을 60분간 침적한후 물로 세정하고 건조하여 부식율을 계산하였다.

3회 시험한 결과는 다음과 같았다.

1회 부식율 : 0.02 mg/Cm².hr

2회 부식율 : 0.04 mg/Cm².hr

3회 부식율 : 0.03 mg/Cm².hr

3회 평균부식율 : 0.03 mg/Cm².hr

이는 1급 부식억제제의 부식율 0.05 mg/cm²hr에 비해 더 뛰어난 부식억제력을 가진것으로 KS D 3563탄소강에 대하여 뛰어난 부식억제력을 가진것이다.

본 발명을 사용할 경우 일반적으로 탄소강을 사용하는 열교환기 및 보일러등의 관내 불순물의 퇴적을 화학세정함에 있어 관의 재질에 미소한 부식만을 갖는 뛰어난 성능의 부식억제제가 제조되어, 화학세정에 의한 열교환기등의 수명감소를 막고 열효율을 향상시키게 되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 폴리옥시에틸렌노닐 또는 옥틸페놀에테르에 에틸렌옥사이드를 가한 것과 폴리옥시에틸렌라우릴아민에 에틸렌을 가한것 및 소디움올레핀솔포네이트를 혼합한것에 트리에탄올아민 및 에탄올를 가하여 제조된 기지의 복합 계면활성제 20 내지 50부에 비수용성아닐린 5 내지 20부, 트리크레실포스페이트 5 내지 20부를 가하여 1000 내지 1800rpm로 교반하여 에멀젼화하고 이에 에탄올아민 10 내지 20부, 폴리옥시에틸렌노닐페놀 에테르에 3 내지 5몰의 에틸렌옥사이드를 가한 것 5 내지 15부, 올레인산 2 내지 15부를 가하여 20 내지 50℃로 가열하고 1000 내지 18000rpm로 교반하여 구연산 또는 질산으로 PH6.5 내지 7로함을 특징으로 하는 강관의 화학세정용 부식억제제의 제조방법.