RU2591975C1 - Method for mineral deposits and corrosion prevention - Google Patents

Method for mineral deposits and corrosion prevention Download PDF

Info

Publication number
RU2591975C1
RU2591975C1 RU2015111445/05A RU2015111445A RU2591975C1 RU 2591975 C1 RU2591975 C1 RU 2591975C1 RU 2015111445/05 A RU2015111445/05 A RU 2015111445/05A RU 2015111445 A RU2015111445 A RU 2015111445A RU 2591975 C1 RU2591975 C1 RU 2591975C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
nickel
cobalt
complexonates
molar ratio
Prior art date
Application number
RU2015111445/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Нутович Дрикер
Алёна Игоревна Мурашова
Александр Георгиевич Тарантаев
Нина Владимировна Цирульникова
Леонид Самуилович Молочников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет"
Priority to RU2015111445/05A priority Critical patent/RU2591975C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591975C1 publication Critical patent/RU2591975C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to methods of preventing precipitation of mineral salts, corrosion and can be used in water treatment systems, where water is used as coolant, heat carrier, hydro transport. Method for prevention of mineral deposits and corrosion is performed by adding of organophosphonate to treated medium. As organophosphonate is hexamethylenediamine tetramethylene phosphonic acid (HMDTP) and its metal complexonates of nickel and cobalt in molar ratio of HMDTP: metal complexonates of nickel and cobalt 2.5:1 and molar ratio of nickel and cobalt complexonates is 0.75:0.25-0.25-0.75 respectively.
EFFECT: higher efficiency of scaling and corrosion inhibition in systems with high salt content at high temperatures.
1 cl, 1 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей, коррозии и может быть использовано в системах водоподготовки, в которых вода используется в качестве хладагента, теплоносителя, гидротранспорта.The invention relates to methods for preventing the deposition of mineral salts, corrosion and can be used in water treatment systems in which water is used as a refrigerant, coolant, hydraulic transport.

Известен способ предотвращения отложений в теплоэнергетике и промышленных системах водоснабжения с использованием реагента ИОМС /сравнительная оценка эффективности отечественных и импортных ингибиторов солеотложений / Б.Н. Дрикер, А.П. Ваньков // Энергосбережение и водоподготовка, №1, 2010, с. 55-59/. Однако этот способ неэффективен для ингибирования коррозии конструкционных сталей, латуни.A known method of preventing deposits in the power system and industrial water supply systems using the IOMS reagent / a comparative assessment of the effectiveness of domestic and imported scale inhibitors / B.N. Driker, A.P. Vankov // Energy Saving and Water Treatment, No. 1, 2010, p. 55-59 /. However, this method is ineffective for inhibiting corrosion of structural steels, brass.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ предотвращения солеотложений, коррозии и биообрастаний путем введения в обрабатываемую среду органофосфоната - гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты (ГМДТФ) и металлосодержащего комплексоната при мольном соотношении 3:1-2:1. В качестве металлосодержащего комплексоната используют смесь комплексонатов цинка и меди при их мольном соотношении 0,75:0,25-0,5:0,5 соответственно (патент RU 2409523).Closest to the proposed method is a method of preventing scaling, corrosion and biofouling by introducing organophosphonate - hexamethylenediaminetetramethylenephosphonic acid (GMDTF) and metal-containing complexonate in a molar ratio of 3: 1-2: 1 into the treated medium. As a metal-containing complexonate, a mixture of zinc and copper complexonates is used with a molar ratio of 0.75: 0.25-0.5: 0.5, respectively (patent RU 2409523).

Однако этот способ недостаточно эффективен для систем с высоким солесодержанием, при температуре выше 70°С для одновременного ингибирования коррозии, как конструкционных сталей, так и цветных металлов (латунь).However, this method is not effective enough for systems with high salinity, at temperatures above 70 ° C to simultaneously inhibit corrosion, both structural steels and non-ferrous metals (brass).

Задачей изобретения является повышение эффективности обработки воды с целью предотвращения отложений и коррозии.The objective of the invention is to increase the efficiency of water treatment in order to prevent deposits and corrosion.

Технический результат - повышение эффективности ингибирования солеотложений и ингибирования коррозии в системах с высоким солесодержанием при повышенных температурах.EFFECT: increased efficiency of scale inhibition and corrosion inhibition in systems with high salinity at elevated temperatures.

Поставленная цель достигается тем, что заявляемый способ предотвращения минеральных отложений и коррозии ведут путем введения в обрабатываемую среду органофосфоната, где в качестве органофосфоната берут гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту (ГМДТФ) и ее металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта при мольном соотношении ГМДТФ:металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта 2,5:1 и мольном соотношении комплексонатов никеля и кобальта 0,75:0,25-0,25-0,75 соответственно.This goal is achieved by the fact that the claimed method of preventing mineral deposits and corrosion is carried out by introducing organophosphonate into the medium to be treated, where hexamethylene diamine tetramethylene phosphonic acid (GMDTF) and its metal-containing complexonates of nickel and cobalt with a molar ratio of nickel-metal and nickel-to-metal complex are included in the form 5: 1 and a molar ratio of nickel and cobalt complexonates 0.75: 0.25-0.25-0.75, respectively.

Сравнение заявляемого изобретения с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна», поскольку заявляемое решение характеризуется использованием новых комплесонатов - никеля и кобальта, а также их новым соотношением с ГМДТФ и между собой.Comparison of the claimed invention with the prototype allows us to conclude that the criterion of "novelty" is met, since the claimed solution is characterized by the use of new components — nickel and cobalt, as well as their new ratio with GMDTF and with each other.

Использование заявляемого способа позволяет обеспечить достижение нового технического результата, ранее неизвестного для систем с повышенным солесодержанием, позволяя с высокой эффективностью осуществить ингибирование коррозии не только стали, но и латуни. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».Using the proposed method allows to achieve a new technical result, previously unknown for systems with high salinity, allowing high-efficiency corrosion inhibition of not only steel but also brass. This allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "inventive step".

Заявляемое изобретение может быть использовано с применением известных веществ, оборудования в известных системах для предотвращения отложений минеральных солей, коррозии и может быть эффективно использовано в системах водоподготовки. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «промышленная применимость».The claimed invention can be used using known substances, equipment in known systems to prevent deposits of mineral salts, corrosion, and can be effectively used in water treatment systems. This allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемое изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения и реализовано с использованием установки одновременного определения скорости коррозии и солеотложения, схема которой изображена на Фиг. 1.The invention is illustrated by examples of specific performance and implemented using the installation for the simultaneous determination of the corrosion rate and scaling, a diagram of which is shown in FIG. one.

На фиг. 1 изображены - водный термостат 1, коррозиметр 2, перистальтический насос 3, теплообменник 4, емкость из которой происходит циркуляция воды 5.In FIG. 1 shows a water thermostat 1, a corrosion meter 2, a peristaltic pump 3, a heat exchanger 4, the capacity from which water circulates 5.

Воду для испытаний готовили смешением равных объемов двух растворов: раствор №1 - СаСl2 - 2.92 г/дм3, NaCl - 40,6 г/дм3, MgSO4 - 4.26 г/дм3; раствор 2 - NaHCO3 - 2,4 г/дм3.Water for the tests was prepared by mixing equal volumes of two solutions: solution №1 - CaCl 2 - 2.92 g / dm 3, NaCl - 40,6 g / dm 3, MgSO 4 - 4.26 g / dm 3; solution 2 - NaHCO 3 - 2.4 g / DM 3 .

Испытания поводили на установке, состоящей из водного термостата 1, перистальтического насоса 3 (V=1,2 м/с), стеклянного теплообменника 4 и емкости, из которой происходит циркуляция исследуемой воды 5.The tests were performed on a setup consisting of a water thermostat 1, a peristaltic pump 3 (V = 1.2 m / s), a glass heat exchanger 4, and a container from which the test water 5 was circulated.

Продолжительность процесса составляла 3 часа, температура изменялась в диапазоне 70-90°С. Количество отложений определяли по окончании процесса, растворяя образовавшиеся отложения на теплообменнике 0,1 н. соляной кислотой и определяя количество образовавшегося карбоната кальция по стандартной комплексонометрической методике.The duration of the process was 3 hours, the temperature varied in the range of 70-90 ° C. The amount of deposits was determined at the end of the process, dissolving the resulting deposits on the heat exchanger 0.1 N. hydrochloric acid and determining the amount of calcium carbonate formed according to standard complexometric methods.

Скорость коррозии определяли в течение всего процесса электрическими зондами, изготовленными из стали Ст 3 и латуни - Л-60, коррозиметром «Эксперт-004». Реагенты использовали в виде 0,1% растворов в количестве 2-6 мг/л в пересчете на 100% продукт.The corrosion rate was determined throughout the process by electric probes made of steel St 3 and brass - L-60, with an Expert-004 corrosion meter. The reagents were used in the form of 0.1% solutions in an amount of 2-6 mg / l in terms of 100% product.

Эффективность ингибирования солеотложений рассчитывали по формуле:The effectiveness of the inhibition of scaling was calculated by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где A1 - количество отложений в контрольном опыте;where A 1 - the number of deposits in the control experiment;

А2 - количество отложений в опыте с реагентом.And 2 is the amount of deposits in the experiment with the reagent.

Эффективность ингибирования коррозии рассчитывали по коэффициенту торможения (К)The effectiveness of corrosion inhibition was calculated by the coefficient of inhibition (K)

Figure 00000002
Figure 00000002

где B1 - скорость коррозии в контрольном опыте, мкм/год;where B 1 - corrosion rate in the control experiment, microns / year;

В2 - скорость коррозии с реагентом, мкм/год.In 2 - the rate of corrosion with the reagent, microns / year.

Данные представлены в таблице 1, 2.The data are presented in table 1, 2.

Из данных, представленных в таблице 1, 2, видно, что композиция, состоящая из ГМДТФ и ее комплексонатов с никелем и кобальтом, имеет более высокую эффективность для ингибирования солеотложений и значительно более высокую эффективность для ингибирования коррозии как стали, так и латуни. По нашему мнению, в первом случае это обусловлено образованием более прочных комплексов, чем у прототипа, и, как следствие, меньшей склонностью к гидролизу комплексонатов с повышением температуры. В случае ингибирования коррозии, очевидно, что с повышением температуры происходит быстрое образование защитных слоев на поверхности металла (см., например, Ю.И. Кузнецов, Г.В. Зинченко. Ж. Коррозия. Материалы защиты, 2003, №3, с. 26-29). В случае использования комплексонатов никеля и кобальта защитные слои образуются с большей скоростью и плотностью, что обеспечивает высокую эффективность защиты от коррозии.From the data presented in table 1, 2, it is seen that the composition consisting of GMDTF and its complexonates with nickel and cobalt has a higher efficiency for inhibiting scaling and significantly higher efficiency for inhibiting corrosion of both steel and brass. In our opinion, in the first case, this is due to the formation of more durable complexes than the prototype, and, as a consequence, a lower tendency to hydrolysis of complexonates with increasing temperature. In the case of corrosion inhibition, it is obvious that with increasing temperature there occurs a rapid formation of protective layers on the metal surface (see, for example, Yu.I. Kuznetsov, GV Zinchenko. J. Corrosion. Protection Materials, 2003, No. 3, p . 26-29). In the case of the use of nickel and cobalt complexonates, the protective layers are formed with greater speed and density, which ensures high efficiency of corrosion protection.

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Claims (1)

Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения путем введения в обрабатываемую воду гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновой кислоты и ее металлосодержащего комплексоната, отличающийся тем, что гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту и ее металлосодержащий комплексонат берут при мольном соотношении 2,5:1,0 соответственно, а в качестве металлосодержащего комплексоната используют смесь комплексоната никеля и комплексоната кобальта при их мольном соотношении 0,75:0,25-0,25:0,75 соответственно. A method for preventing scaling and corrosion in water supply systems by introducing hexamethylene diamine tetramethylene phosphonic acid and its metal-containing complexonate into the water to be treated, characterized in that hexamethylene diamine tetramethylene phosphonic acid and its metal-containing complexonate are taken at a molar ratio of 2.5: 1.0 of the metalate, and the mixture is used, and nickel complexonate and cobalt complexonate with a molar ratio of 0.75: 0.25-0.25: 0.75, respectively.
RU2015111445/05A 2015-03-30 2015-03-30 Method for mineral deposits and corrosion prevention RU2591975C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111445/05A RU2591975C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Method for mineral deposits and corrosion prevention

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015111445/05A RU2591975C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Method for mineral deposits and corrosion prevention

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2591975C1 true RU2591975C1 (en) 2016-07-20

Family

ID=56412786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015111445/05A RU2591975C1 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Method for mineral deposits and corrosion prevention

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591975C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU893899A1 (en) * 1980-04-01 1981-12-30 Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола Method of preventing formation of mineral salt deposition
RU2328453C1 (en) * 2006-09-25 2008-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ) Method for preventing scale and corrosion in water supply and heating systems
RU2329270C1 (en) * 2007-02-02 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ) Method of obtaining inhibitor of precipitation of mineral salts
RU2398050C1 (en) * 2008-12-09 2010-08-27 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ "Фгуп Иреа" Composition for inhibiting scaling and corrosion of metals in water consumption systems
RU2409523C2 (en) * 2009-04-06 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет Method of preventing scaling, corrosion and biogrowth in water supply systems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU893899A1 (en) * 1980-04-01 1981-12-30 Уральский лесотехнический институт им.Ленинского комсомола Method of preventing formation of mineral salt deposition
RU2328453C1 (en) * 2006-09-25 2008-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ) Method for preventing scale and corrosion in water supply and heating systems
RU2329270C1 (en) * 2007-02-02 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет (ГОУ ВПО УГЛТУ) Method of obtaining inhibitor of precipitation of mineral salts
RU2398050C1 (en) * 2008-12-09 2010-08-27 Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ "Фгуп Иреа" Composition for inhibiting scaling and corrosion of metals in water consumption systems
RU2409523C2 (en) * 2009-04-06 2011-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет Method of preventing scaling, corrosion and biogrowth in water supply systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2718591C2 (en) Thermally stable scale inhibitor compositions
US20160229726A1 (en) Use of phosphino polymer and polyhydroxypolycarboxylic acid as corrosion inhibitor
CN102251247B (en) Composite scale and rust cleaning agent
US20180155226A1 (en) Multiple Uses of Amine Salts for Industrial Water Treatment
Zhu et al. Corrosion-induced performance degradation of phosphorus-containing scale inhibitors at carbon steel–water interface
US20180030345A1 (en) Corrosion inhibiting polymer compositions, mixtures, and methods of using the same
CN105036363A (en) Composite corrosion inhibitor suitable for desalted water and preparation method
Defang et al. Experimental study on a new corrosion and scale inhibitor
RU2591975C1 (en) Method for mineral deposits and corrosion prevention
WO2015119528A1 (en) Inhibitor of metal corrosion and scaling
CN104531087A (en) Superpolymer composite antifreezing solution
TW201908247A (en) Composition and method for inhibiting corrosion and scale
CN104140162A (en) Non-phosphorus scale and corrosion inhibitor employing seawater as circulating cooling water, and preparation method thereof
CN104528967A (en) Low-phosphorus high-efficiency scale inhibition and dispersion agent
AU2014235194B2 (en) Method to control corrosion of a metal surface using alkyl sulfamic acids or salts thereof
EP2961809A1 (en) Corrosion inhibitors for cooling water applications
Nikolaeva et al. Safe corrosion inhibitor for treating cooling water on heat power engineering plants
Jaralla et al. Developing new innovative descaling and corrosion inhibiting solutions to protect steel equipment in the oil and gas industry
CN112591904B (en) Environment-friendly scale and corrosion inhibitor for low-temperature circulating water system
Mishra et al. Effect of polyacrylic acid as antiscaling agent on heat exchangers
Aliev Influence of salts of alkylphenol sulfonic acid on the corrosion of St3 steel in HCl–kerosene systems
RU2009112703A (en) METHOD FOR PREVENTING SALINATION, CORROSION AND BIOFULMS IN WATER SUPPLY SYSTEMS
Liakaki-Stavropoulou Chemical approaches to the inhibition of metallic corrosion in geothermal waters
JP6566010B2 (en) Metal anticorrosive for cooling water and processing method of cooling water system
Semineras et al. Use of chronoamperometry for the inhibition of scaling in hard waters

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180331