RU2656019C2 - Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора - Google Patents
Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2656019C2 RU2656019C2 RU2016137191A RU2016137191A RU2656019C2 RU 2656019 C2 RU2656019 C2 RU 2656019C2 RU 2016137191 A RU2016137191 A RU 2016137191A RU 2016137191 A RU2016137191 A RU 2016137191A RU 2656019 C2 RU2656019 C2 RU 2656019C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inhibitor
- water
- methylphosphonic
- acid
- bis
- Prior art date
Links
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 title description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 6
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 5
- ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 2,7-diazaspiro[4.5]decane-7-carboxylate Chemical compound C1N(C(=O)OC(C)(C)C)CCCC11CNCC1 ISIJQEHRDSCQIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims abstract description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N methylphosphonic acid Chemical class CP(O)(O)=O YACKEPLHDIMKIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- -1 alkaline earth metal cations Chemical class 0.000 description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- WOVHGMBVSIIGQA-UHFFFAOYSA-N 6,7-dimethoxy-2,3-dihydrothiochromen-4-one Chemical compound S1CCC(=O)C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 WOVHGMBVSIIGQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical class OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 7
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 5
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- ISQSUCKLLKRTBZ-UHFFFAOYSA-N (phosphonomethylamino)methylphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CNCP(O)(O)=O ISQSUCKLLKRTBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000006683 Mannich reaction Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 2
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 2
- GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N hydrogenphosphite Chemical class OP([O-])[O-] GBHRVZIGDIUCJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004029 hydroxymethyl group Chemical group [H]OC([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229940091250 magnesium supplement Drugs 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 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
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000094111 Parthenolecanium persicae Species 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- FJKFUXNMDLMIRM-UHFFFAOYSA-N aminooxy(methyl)phosphinic acid Chemical compound CP(O)(=O)ON FJKFUXNMDLMIRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 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
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052816 inorganic phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940050906 magnesium chloride hexahydrate Drugs 0.000 description 1
- DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L magnesium dichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[Cl-].[Cl-] DHRRIBDTHFBPNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
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
- C02F5/08—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
- 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
- C02F5/12—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 nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3839—Polyphosphonic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3839—Polyphosphonic acids
- C07F9/3856—Polyphosphonic acids containing halogen or nitro(so) substituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3839—Polyphosphonic acids
- C07F9/386—Polyphosphonic acids containing hydroxy substituents in the hydrocarbon radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3839—Polyphosphonic acids
- C07F9/3873—Polyphosphonic acids containing nitrogen substituent, e.g. N.....H or N-hydrocarbon group which can be substituted by halogen or nitro(so), N.....O, N.....S, N.....C(=X)- (X =O, S), N.....N, N...C(=X)...N (X =O, S)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)]
- C07F9/3804—Phosphonic acids [RP(=O)(OH)2]; Thiophosphonic acids ; [RP(=X1)(X2H)2(X1, X2 are each independently O, S or Se)] not used, see subgroups
- C07F9/3886—Acids containing the structure -C(=X)-P(=X)(XH)2 or NC-P(=X)(XH)2, (X = O, S, Se)
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Anti-Oxidant Or Stabilizer Compositions (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке воды химическими веществами для предотвращения образования отложений минеральных солей и может найти применение для защиты от образования отложений, обусловленных жесткостью воды, в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки. Способ ингибирования отложений, образующихся в системах тепло- и водоснабжения, осуществляется путем добавки в воду ингибитора, в качестве которого используют от 0,1/1000000 до 25/1000000 массовых частей N-R-иминобис(метилфосфоновой кислоты), содержащей в радикале R одну, две или три гидроксильные (OH) группы, отделенные от атома азота тремя, шестью и восемью простыми связями. При этом получение N-R-иминобис(метилфосфоновой кислоты), содержащей в радикале по меньшей мере одну гидроксильную группу, осуществляют способом, включающим реакцию аминоспирта, кроме моноэтаноламина, с фосфористой кислотой и формальдегидом в среде соляной кислоты. Обеспечивается уменьшение количества полученного технологически простым способом ингибитора, необходимого для обеспечения эффективного предотвращения образования отложений солей в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к обработке воды химическими веществами для предотвращения образования отложений минеральных солей с использованием органических веществ, содержащих фосфор, а именно, к способам ингибирования образования отложений минеральных солей с использованием соединений, содержащих фосфоновые кислоты, и может найти применение для защиты от образования отложений, обусловленных жесткостью воды, в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки.
Жесткость воды в системах тепло- и водоснабжения обусловлена большим содержанием в ней катионов щелочноземельных металлов, таких как кальций, барий, магний и т.д., а также анионов (карбонат, гидрокарбонат, сульфат, оксалат, фосфат, силикат, фторид и т.д). При комбинации этих анионов и катионов в концентрации, превышающей растворимость их продуктов реакции, возможно образование осадков. Например, наиболее часто происходит образование осадка карбоната кальция в результате взаимодействия карбонат-ионов с катионами кальция. Солеотложение происходит по разным причинам, например, в результате частичного испарения водной фазы, при изменении pH, температуры, а также в процессе введения посторонних ионов, которые образуют нерастворимые соединения с ионами, уже присутствующими в растворе. Поскольку эти продукты реакции осаждаются на внутренних поверхностях элементов систем водоснабжения и тепловых сетей, это приводит к сужению внутреннего диаметра трубопроводов, что препятствует потоку жидкости, способствует активному развитию коррозионных процессов, а в системах теплоснабжения препятствуют эффективной передаче тепла.
Для предотвращения образования накипи на поверхностях теплообмена обычно прибегают к уменьшению жесткости воды с помощью ионообменных установок или стабилизационной обработки воды с помощью ингибиторов солеотложений, в ходе которой в подпиточную воду вводятся химикаты, препятствующие образованию накипи.
Недостатками умягчения воды натрий-катионированием являются непрерывное потребление привозной соли, расход свежей воды на собственные нужды химводоочистки и загрязнение водоемов сточными водами, содержащими большое количество хлоридов, причем нейтрализация и утилизация засоленных сточных вод котельных является одной из экологических проблем. Затраты на реализацию различных предложений по обработке и утилизации стоков зачастую превышают стоимость самой водоподготовки, что вызывает необходимость применения альтернативных, экологически чистых и дешевых веществ.
Сравнительно недавно для предотвращения солеотложения в водооборотных системах (стабилизационной обработки воды) применяли в основном фосфатирование неорганическими полифосфатами и подкисление H2SO4. Недостатками этих методов являются стабилизация растворов только с низким уровнем карбонатной жесткости, подверженность полифосфатов гидролизу, образование фосфатного шлама, большие расходы реагентов, возможность интенсификации коррозионных процессов при нарушении режима подкисления и др. Эти недостатки обусловили поиск новых эффективных реагентов для стабилизационной обработки воды.
В 70-е годы прошлого века ФГУП «ИРЕА» проводились работы по использованию фосфорсодержащих комплексонов для стабилизационной обработки воды. Было установлено, что ингибирование процесса солеотложений с помощью фосфонатов основано на явлении порогового (или субстехиометрического) эффекта. Пороговым эффектом называют предотвращение осадкообразования в пересыщенных растворах неорганических солей, содержащих субстехиометрические (микродозы) количества ингибитора. Явление порогового эффекта было открыто в конце тридцатых годов прошлого века для гексаметафосфата натрия: в дозах 0,2%-0,3% он оказался способен задерживать (ингибировать) выделение твердой фазы из пересыщенных растворов карбоната кальция. Позже аналогичный эффект был обнаружен у фосфоновых кислот. При этом эффективность фосфонатов в 5-10 раз выше, чем при применении неорганических фосфатов.
Фосфонаты оказались весьма эффективными для предотвращения осадкообразования таких малорастворимых веществ, как карбонаты, сульфаты и фосфаты кальция. Величина порогового эффекта для фосфонатов варьируется в зависимости от природы осадка и ингибитора. Экспериментально установлено также, что фосфонаты способствуют разрушению уже образовавшихся карбонатных отложений (http://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=73).
Известны комплексы ионов металлов для применения в качестве ингибиторов солеотложений (патент US 5057228 A; МПК: C02F 5/14; 15.10.1991), состоящие из фосфоновых кислот и ионов переходных металлов, например, меди, никеля, кобальта и цинка. Недостатком данного решения является то, что данные комплексы предотвращают солеотложение в узком интервале условий и имеют ограниченную область применения, а также требуют значительных доз ингибитора.
Известен способ ингибирования накипеобразования и коррозии сульфированными органофосфонатами (патент US 5221487; МПК: C02F 5/14; 22.06.1993). Способ предназначен для торможения или предотвращения образования осадка на поверхностях, контактирующих с водой, имеющей показатель концентрации ионов водорода (pH) не менее 7,5. Недостатком данного способа является сложность получения данных сульфированных органофосфонатов и также высокие дозы ингибитора.
Близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ использования промышленно выпускаемых органофосфоновых кислот, например, оксиэтилидендифосфоновой или нитрилотриметилфосфоновой кислоты, либо их солей [Чаусов Ф.Ф., Раевская Г.А. Комплексонный водно-химический режим теплоэнергетических систем низких параметров. Практическое руководство. Москва - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2003. - 280 с. (стр. 65-97)]. Недостатком данного способа является недостаточная эффективность, так как на практике нередки случаи, когда при соблюдении условий, рекомендованных в источнике, не удается добиться эффективного торможения или предотвращения образования солеотложений.
Известен способ ингибирования солеотложений (патент RU 2304084; МПК: C02F 5/14; 10.04.2006), в котором предложено использовать в качестве ингибитора солеотложений оксиэтилендифосфоновую и нитрилотриметиленфосфоновую кислоты и их комплексы с металлами с контролем концентраций ионов кальция и магния и предварительной водоподготовкой. Недостатком данного способа является необходимость предварительного анализа воды и ее подготовки, а также значительно более высокие дозы ингибитора.
Известен выбранный в качестве прототипа способ ингибирования солеотложений с использованием в качестве ингибиторов образования отложений N-бис(фосфонометил) аминокислот (патент US 5414112 A; МПК: C07F 9/38; 9.05.1995). Недостатком данного способа является высокая стоимость исходных аминокислот, а также очень высокие дозы (до 100 ppm) ингибитора, необходимые для обеспечения эффективного процесса ингибирования отложений, что приводит к низкой экономической эффективности этого способа. Кроме того, высокая дозировка ингибитора ограничивает область их применения там, где вода может контактировать с человеком, а также в ряде областей технического применения, где вода должна содержать как можно меньшее количество растворенных веществ.
Известен метод прямого синтеза альфа-аминометил-фосфоновой кислоты с использованием реакции Манниха с ортофосфорной кислотой (Kurt Moedritzer, Riyad R. Irani. The Direct Synthesis of α-Aminomethyl-phosphonic Acids. Mannich-Type Reactions with Orthophosphorous Acid // J. Org. Chem. - 1966. - Vol. 31, №5. - pp. 1603-1607). (http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01343a067). Однако из уровня техники не известно использование данного метода для получения N-R-иминобис(метилфосфоновых кислот), используемых в качестве ингибитора по заявленному изобретению.
Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в уменьшении количества полученного технологически простым способом ингибитора, необходимого для обеспечения эффективного предотвращения образования отложений солей в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки.
Технический результат достигается тем, что способ ингибирования отложений, образующихся в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки осуществляется путем добавки в воду ингибитора, в качестве которого используют от 0,1/1000000 до 25/1000000 массовых частей N-R-иминобис(метилфосфоновой кислоты), содержащий в радикале R одну, две или три гидроксильные (ОН) группы, отделенные от атома азота тремя, шестью и восьмью простыми связями.
При этом получение N-R-иминобис(метилфосфоновой кислоты), содержащей в радикале по меньшей мере одну гидроксильную группу, осуществляют способом, включающим реакцию аминоспирта, кроме моноэтаноламина, с фосфористой кислотой и формальдегидом в среде соляной кислоты.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 на примере диссоциированной N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) показано распределение отрицательного заряда δ- внешней части молекулы комплексона.
На фиг. 2 на примере N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) показана условная схема осей подвижности групп молекулы на поверхности кристалла 4, где 1, 2 и 3 - оси подвижности активной группы в адсорбированном состоянии.
На фиг. 3 на примере N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) представлена условная схема удержания молекулы ингибитора на поверхности кристалла из ионов металла жесткости с анионами 6 и катионами 5 кристалла.
На фиг. 4 на примере N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) представлена условная схема удержания катиона 5 металла жесткости молекулой ингибитора.
На фиг. 5 на примере N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) представлена условная схема начала процесса кристаллизации в основной массе раствора от катиона жесткости с молекулой ингибитора.
В соответствии с заявленным изобретением в системах тепло- и водоснабжения для предотвращения образования отложений, обусловленных жесткостью воды, в качестве ингибитора используют новый класс N-R-имино-бис(метилфосфоновых кислот) следующего строения:
HOCH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
HOCH2CH2OCH2CH2H(CH2PO3H2)2 - N-([2-(2-гидроксиэтил)этил]-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
HOCH2CH2(OCH2CH2)2N(CH2PO3H2)2 - N-{2-[2-(2-гидроксиэтил)этокси]этил}-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
(HOCH2CH2)2NCH2PO3H2 - N,N-ди(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновая кислота;
HOCH2CH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(3-гидропропил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
HOCH2(CHOH)CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(2,3-дигидроксипропил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
(HOCH2)3CN(CH2PO3H2)2 - N-[1,3-дигидрокси-2-(гидроксиметил)пропил-2]-имино-бис(метилфосфоновая кислота).
Процесс кристаллизации ионов жесткости в присутствии фосфонатов имеет нелинейный характер зависимости относительной массы твердой фазы от концентрации ингибитора. Во многих случаях экспоненциальное снижение количества осадка с ростом концентрации ингибитора сменяется резким ростом и последующим резким падением массы отложений (1. Рудакова Г.Я., Ларченко В.Е., Цирульникова Н.В. Теория и практика применения комплексонов в энергетике // Материалы конференции «Современные технологии водоподготовки и защиты оборудования от коррозии и накипеобразования» - М.: ГосНИИ «ИРЕА», 2003, с. 11-19. 2. Кащавцев В.Е., Гаттенбергер Ю.П., Люшин С.Ф. Предупреждение солеобразования при добыче нефти. - М.: Недра, 1985, с. 215).
Эффект усиления ингибирования солеотложения по заявленному изобретению обусловлен следующими факторами.
Вещества, используемые в качестве ингибитора по заявленному изобретению, имеют спиртовую группу, электростатический заряд на атоме кислорода которой составляет -0,728е. Это обеспечивает удаленность молекул ингибитора друг от друга в растворе за счет кулоновских сил взаимодействия, что дает образование зародышей кристаллов на удалении друг от друга без конгломерации. На фиг. 1 показано распределение отрицательного заряда δ- на внешней части молекулы ингибитора на примере N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) в диссоциированном состоянии. Распределение отрицательного заряда на внешней части данного иона дает лучшее распределение молекул и в растворе, и на поверхности кристалла на расстоянии друг от друга.
Этот заряд в спиртовой группе веществ недостаточен, чтобы увеличить плотность окружающих ионов жесткости до образования нового центра кристаллизации, но достаточен, чтобы взаимодействовать с ними. Расположение спиртовой группы на подвижном алкильном радикале увеличивает тепловую флуктуацию частицы, в частности, позволяет преобразовывать полученную молекулой и удерживаемым зародышем-кристаллом энергию в кинетическую подвижность спиртовой группы, которая в свою очередь передает свою кинетическую энергию окружающим ионам, не давая возможности застроить частицами минеральной соли примыкающие ячейки кристаллической решетки. На фиг. 2 показаны оси вращения 1, 2 и 3, обеспечивающие подвижность спиртовой группы OH в адсорбированном состоянии молекулы на примере иона N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты). При этом, поскольку спиртовая группа сама по себе имеет дипольный момент, ее вращение так же оказывает воздействие на ближайшие ионы солей жесткости. Необходимо также отметить, что ионы, прежде чем встроиться в структуру кристалла, перемещаются по его поверхности, пока не найдут подходящую ячейку и отдадут свою энергию кристаллу, и если они на своем пути встречают молекулу ингибитора, то она может воздействовать на него спиртовой группой, которая в активном состоянии может передавать ему энергию, полученную от кристалла и окружающих ионов. В результате чего ион жесткости покидает поверхность кристалла.
На фиг. 3 представлена условная схема удержания молекулы ингибитора на поверхности кристалла из ионов жесткости с анионами 6 и катионами 5 кристалла. Как показано на фиг. 3, анионы фосфоновых кислот, обладающие значительным химическим сродством к ионам металлов, определяющих жесткость воды, адсорбируются на поверхности зародышей кристаллов солей металлов.
В результате зародыши, находящиеся вблизи границы термодинамической устойчивости, не могут расти и растворяются под влиянием флуктуаций, обусловленных тепловым движением. Ингибитор, адсорбируясь хотя бы на одной грани элементарной кристаллической ячейки, останавливает процесс застройки частицами минеральной соли примыкающих ячеек кристаллической решетки, вследствие чего тормозится рост зародыша. Это происходит потому, что хелатирующая группа удерживает ион металла, который может становиться началом роста кристалла, при этом молекула ингибитора может принимать на себя избыточную энергию, высвобождаемую при присоединении новых ионов, во время начальной стадии образования кристалла. На фиг. 4 показана условная схема удержания катиона 5 металла жесткости молекулой ингибитора.
Это объясняет и отмеченный выше нелинейный характер зависимости количества твердой фазы от концентрации ингибитора и положительный эффект образования твердой фазы не на границе раздела водной среды и внутренних поверхностей систем тепло- и водоснабжения, а в основной массе раствора без конгломерации в большинстве случаев применения подобных ингибиторов. На фиг. 5 показана условная схема начала такого процесса кристаллизации от катиона с молекулой ингибитора, когда к хелатированному катиону присоединяются анионы и идет кристаллообразование.
Для оценки способности данных соединений предотвращать образование отложений карбонатов кальция и магния на поверхности, использовали описанный ниже метод испытания, заключающийся в сравнении поведения исследуемого раствора, содержащего ингибитор, и аналогичного раствора без ингибитора.
Для испытаний использовали искусственный раствор, содержащий катионы кальция и магния. Для этого в 2000 мл мерной колбе в дистиллированной воде растворяли 2,33 г (0,021 моль) безводного хлорида кальция и 2,00 г (0,012 моль) гексагидрата хлорида магния, 5,54 г (0,066 моль) гидрокарбоната натрия. Полученный раствор был профильтрован через фильтровальную бумагу. Данный искусственный раствор соответствует жесткости воды, равной примерно 200 мг-экв/л.
Раствор ингибитора готовили следующим образом: 0,1 г ингибитора растворяли в 100 мл дистиллированной воды.
К 100 мл данного раствора добавляли вещество-ингибитор в количествах от 0,1 до 25 массовых частей на 1000000 массовых частей раствора.
В таблице 1 представлены соотношения количества ингибитора и испытываемого раствора.
Перед проведением исследования всю используемую посуду промывали последовательно разбавленным раствором соляной кислоты, а затем - дистиллированной водой, чтобы свести к минимуму проблемы загрязнения.
Эксперимент по исследованию эффективности ингибирования солеотложения проводили методом сравнения. Для этого брали растворы без ингибитора и с ингибитором, нагревали их до кипения и кипятили в течение 10 мин, предварительно взвесив пустые емкости. Затем сосуды однократно промывали дистиллированной водой и сушили в течение суток при комнатной температуре. Сосуды взвешивали и определяли различие в массе. Взвешивание осуществляли с точностью до 0,0001 г. Эффективность ингибирования солеотложения оценивалась по разности массы сосуда до и после испытаний. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Таким образом, экспериментально было подтверждено, что добавление в раствор соединений, используемых в качестве ингибитора по заявленному изобретению, в количестве от 0,5 частей на миллион, эффективно замедляет образование отложений. Как видно, дозировка ингибитора по заявленному изобретению, необходимая для обеспечения эффективного предотвращения образования отложений, значительно ниже дозировки ингибитора по прототипу.
Получение N-R-имино-бис(метилфосфоновых кислот) осуществляют по общей методике.
Вначале готовят смесь в стехиометрических пропорциях исходных материалов, содержащую: аминоспирт (1 моль), фосфористую кислоту (2 моля), 17%-ный водный раствор соляной кислоты (1,2 моля).
В качестве исходных аминоспиртов для получения:
- HOCH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
- HOCH2CH2OCH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-([2-(2-гидроксиэтил)этил]-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
- HOCH2CH2(OCH2CH2)2N(CH2PO3H2)2 - N-{2-[2-(2-гидроксиэтил)этокси]этил}-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
- (HOCH2CH2)2NCH2PO3H2 - N,N-ди(2-гидроксиэтил)аминометилфосфоновая кислота;
- HOCH2CH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(3-гидропропил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
- HOCH2(CHOH)CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(2,3-дигидроксипропил)-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
- (HOCH2)3CN(CH2PO3H2)2 - N-[1,3-дигидрокси-2-(гидроксиметил)пропил-2]-имино-бис(метилфосфоновая кислота);
используют соответственно:
- 2-(2-аминоэтокси)этанол;
- диэтаноламин;
- 2-[2-(2-аминоэтокси)этокси]этанол;
- 3-аминопропанол-1;
- 1-амино-2,3-пропандиол;
- 2-амино-2-(гидроксиметил)-1,3-пропандиол.
Полученную смесь нагревают при перемешивании до 100°C. Затем в течение времени от 120 до 140 минут при температуре, составляющей от 100°C до 120°C, постепенно добавляют 37%-ный водный раствор формальдегида (3,9 моля). После чего реакционную смесь в течение времени от 60 до 100 минут выдерживают при температуре, составляющей от 105°C до 115°C. Затем соляную кислоту отгоняют с водяным паром. Полученный остаток упаривают в вакууме на роторном испарителе.
Осуществление способа получения N-R-имино-бис(метилфосфоновой кислоты) поясняется на примере получения HOCH2CH2N(CH2PO3H2)2 - N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты).
В литровую четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, при охлаждении ледяной водой помещали 36,6 г (0,6 моль) этаноламина (хч), 100 г (1,2 моль) фосфористой кислоты (хч), 120 мл дистиллированной воды, 120 мл концентрированной хлороводородной кислоты. Смесь нагревали при перемешивании до 105°C, после чего в течение 90 мин с помощью капельной воронки прибавили 190 мл раствора формальдегида (37%) (2,34 моль). После прибавления всего количества формальдегида реакционную массу еще перемешивали в течение 4 ч при температуре 110°C. Для удаления соляной кислоты из реакционной смеси с водяным паром отгоняли жидкость, до тех пор, пока отгон не стал нейтральным. Остаток упаривался на роторном испарителе. В итоге получили 317 г (выход 90%) N-(2-гидроксиэтил)-имино-бис(метилфосфоновой кислоты).
Как видно, данный способ позволяет обеспечить получение необходимого количества нужного вещества с использованием самых простых технологических приемов в одну стадию.
Таким образом, полученные с использованием реакции Манниха вещества, используемые в качестве ингибитора отложений по заявленному изобретению, позволяют значительно снизить количество необходимого для эффективного замедления процесса образования отложений ингибитора, при этом способ получения этих веществ отличается технологической простотой.
Необходимо также отметить, что использование ингибиторов по заявленному изобретению в смеси с общепринятыми средствами очистки от минеральных отложений будет ускорять процесс очистки и увеличивать его полноту, благодаря сдвигу переходного состояния кристалл<->раствор в сторону раствора, блокируя переход раствор->кристалл. При этом за счет уменьшения количества необходимого очищающего средства на единицу отложений повысится эффективность общепринятых очищающих средств.
Claims (2)
1. Способ ингибирования отложений, обусловленных жесткостью воды, в системах тепло- и водоснабжения, в системах обработки и хранения воды, в системах водоподготовки, включающий введение в воду ингибитора, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют от 0,1/1000000 до 25/1000000 массовых частей N-R-имино-бис(метилфосфоновой кислоты), содержащей в радикале R одну, две или три гидроксильные (ОН) группы, отделенные от атома азота тремя, шестью и восемью простыми связями.
2. Способ получения N-R-имино-бис(метилфосфоновых кислот), содержащих в радикале по меньшей мере одну гидроксильную группу, включающий реакцию аминоспирта, кроме моноэтаноламина, с фосфористой кислотой и формальдегидом в среде соляной кислоты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137191A RU2656019C2 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016137191A RU2656019C2 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016137191A3 RU2016137191A3 (ru) | 2018-03-19 |
RU2016137191A RU2016137191A (ru) | 2018-03-19 |
RU2656019C2 true RU2656019C2 (ru) | 2018-05-30 |
Family
ID=61627289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016137191A RU2656019C2 (ru) | 2016-09-16 | 2016-09-16 | Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2656019C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2082991A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-29 | Thermphos Trading GmbH | Method of Water Treatment |
US20100000579A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Reinbold Robert S | Compositions And Methods For Removing Scale And Inhibiting Formation Thereof |
RU2486138C2 (ru) * | 2011-05-16 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения |
RU2576053C2 (ru) * | 2006-08-09 | 2016-02-27 | Италматч Кемикалс СпА | Способ ингибирования образования отложений |
-
2016
- 2016-09-16 RU RU2016137191A patent/RU2656019C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576053C2 (ru) * | 2006-08-09 | 2016-02-27 | Италматч Кемикалс СпА | Способ ингибирования образования отложений |
EP2082991A1 (en) * | 2008-01-22 | 2009-07-29 | Thermphos Trading GmbH | Method of Water Treatment |
US20100000579A1 (en) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Reinbold Robert S | Compositions And Methods For Removing Scale And Inhibiting Formation Thereof |
RU2486138C2 (ru) * | 2011-05-16 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уральский государственный лесотехнический университет | Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016137191A3 (ru) | 2018-03-19 |
RU2016137191A (ru) | 2018-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU621250B2 (en) | Control of corrosion in aqueous systems using certain phosphonomethyl amines | |
US3890228A (en) | Polyacrylate-polyphosphonic acid treatment in aqueous systems | |
US3336221A (en) | Method of inhibiting precipitation and scale formation | |
US4052160A (en) | Corrosion inhibitors | |
CA2035207C (en) | Methods of controlling scale formation in aqueous systems | |
US4157364A (en) | Process for preparing dimethylaminomethylenebis(phosphonic acid) | |
US5358642A (en) | Polyether polyamino methylene using phosphonates method for high pH scale control | |
US5338477A (en) | Polyether polyamino methylene phosphonates for high pH scale control | |
US4532047A (en) | Silica inhibition: prevention of silica deposition by addition of low molecular weight organic compounds | |
US5069798A (en) | Control of scale in aqueous systems using certain phosphonomethyl amines | |
Demadis et al. | Phosphonopolycarboxylates as chemical additives for calcite scale dissolution and metallic corrosion inhibition based on a calcium-phosphonotricarboxylate organic− inorganic hybrid | |
JPS58199878A (ja) | 水性系における腐蝕および沈積を抑制する方法および組成物 | |
US4617129A (en) | Scale inhibition | |
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 | |
JPS60143899A (ja) | スケール抑制組成物と方法 | |
US3505238A (en) | Methods and compositions for inhibiting scale in saline water evaporators | |
JPS5948158B2 (ja) | 水処理用プロパン−1,3−ジホスホン酸 | |
RU2656019C2 (ru) | Ингибирование образования отложений с использованием n-r-имино-бис(метилфосфоновых) кислот и способ получения ингибитора | |
US3393150A (en) | Methods of scale inhibition | |
US3668094A (en) | Novel glassy compositions zinc and alpha hydroxy diphosphonic acids | |
US5256302A (en) | Method for controlling silica and water soluble silicate deposition | |
US3451939A (en) | Threshold compositions and methods | |
CA2074335A1 (en) | Naphthylamine polycarboxylic acids | |
CA2022708C (en) | Control of scale in aqueous systems using certain phosphonomethyl amine oxides | |
US5221487A (en) | Inhibition of scale formation and corrosion by sulfonated organophosphonates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180917 |