RU2779759C2 - Производные бензотриазола как ингибиторы коррозии - Google Patents
Производные бензотриазола как ингибиторы коррозии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779759C2 RU2779759C2 RU2020125408A RU2020125408A RU2779759C2 RU 2779759 C2 RU2779759 C2 RU 2779759C2 RU 2020125408 A RU2020125408 A RU 2020125408A RU 2020125408 A RU2020125408 A RU 2020125408A RU 2779759 C2 RU2779759 C2 RU 2779759C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- corrosion inhibitor
- corrosion
- paragraphs
- water
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 149
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 116
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 125000003354 benzotriazolyl group Chemical class N1N=NC2=C1C=CC=C2* 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 181
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 42
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010974 bronze Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 claims description 19
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N Hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 9
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N Hypobromite Chemical compound Br[O-] JGJLWPGRMCADHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N Chlorine dioxide Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003115 biocidal Effects 0.000 claims description 6
- 239000003139 biocide Substances 0.000 claims description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N formic acid Chemical compound OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000011630 iodine Substances 0.000 claims description 5
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N Hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 claims description 3
- ANRYYQNXMACLCV-UHFFFAOYSA-N N1N=[N+](C=2C1=C1C(NN=N1)=CC=2)[O-] Chemical compound N1N=[N+](C=2C1=C1C(NN=N1)=CC=2)[O-] ANRYYQNXMACLCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000001469 hydantoins Chemical class 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910000554 Admiralty brass Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001181 Manganese brass Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 claims description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M buffer Substances [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- NLHFHYUCQYLGPV-UHFFFAOYSA-N c1cc2n[nH]nc2c2n[nH]nc12 Chemical compound c1cc2n[nH]nc2c2n[nH]nc12 NLHFHYUCQYLGPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 230000000873 masking Effects 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propanol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004034 viscosity adjusting agent Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 claims 2
- NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N permanganate Chemical compound [O-][Mn](=O)(=O)=O NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 abstract 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 25
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 18
- 125000004432 carbon atoms Chemical group C* 0.000 description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 11
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 11
- -1 1,2,4-oxadiazol-2-yl Chemical group 0.000 description 7
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 6
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 6
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 5
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000001603 reducing Effects 0.000 description 4
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 3
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 2
- LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-1H-benzotriazole Chemical compound C1=C(C)C=CC2=NNN=C21 LRUDIIUSNGCQKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 125000001399 1,2,3-triazolyl group Chemical group N1N=NC(=C1)* 0.000 description 1
- 125000001376 1,2,4-triazolyl group Chemical group N1N=C(N=C1)* 0.000 description 1
- 125000004509 1,3,4-oxadiazol-2-yl group Chemical group O1C(=NN=C1)* 0.000 description 1
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000453 2,2,2-trichloroethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C(Cl)(Cl)Cl 0.000 description 1
- ZMSIFDIKIXVLDF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,3,4-oxadiazole Chemical group CC1=NN=CO1 ZMSIFDIKIXVLDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006026 2-methyl-1-butenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006020 2-methyl-1-propenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006029 2-methyl-2-butenyl group Chemical group 0.000 description 1
- FZAXBPZVVJOFKX-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1,2,4-oxadiazole Chemical group CC=1N=CON=1 FZAXBPZVVJOFKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-L CHEBI:8154 Chemical class [O-]P([O-])=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L Molybdic acid Chemical class O[Mo](O)(=O)=O VLAPMBHFAWRUQP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 Polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005213 alkyl heteroaryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004414 alkyl thio group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial Effects 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003785 benzimidazolyl group Chemical group N1=C(NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000000499 benzofuranyl group Chemical group O1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004196 benzothienyl group Chemical group S1C(=CC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000004935 benzoxazolinyl group Chemical group O1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000480 butynyl group Chemical group [*]C#CC([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004657 carbamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004851 dishwashing Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001041 indolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002183 isoquinolinyl group Chemical group C1(=NC=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000001786 isothiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000842 isoxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial Effects 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002568 propynyl group Chemical group [*]C#CC([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003226 pyrazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002294 quinazolinyl group Chemical group N1=C(N=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к композициям, составам и соединениям ингибиторов коррозии. Способ ингибирования коррозии металлической поверхности, контактирующей с водной системой, включает введение композиции ингибитора коррозии в водную систему, причем композиция ингибитора коррозии содержит соединение, выбранное из группы, состоящей из , , , , , , , , , , , , изомера любого из вышеуказанных соединений и любой их комбинации, где R = линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа. Композиции, составы и соединения могут быть использованы различными способами для ингибирования скорости коррозии металлических поверхностей в водных средах. В некоторых вариантах реализации изобретения металлическая поверхность может содержать один или более из меди, железа, латуни, никеля, алюминия, марганца, свинца и бронзы. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение в целом относится к ингибиторам коррозии и способам ингибирования коррозии. Более конкретно, изобретение относится к ингибиторам коррозии на основе бензотриазола и способам ингибирования коррозии металлических поверхностей в водных средах.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Такие компоненты, как медь и медные сплавы, широко используются в промышленных системах из-за высокой теплопроводности и антимикробных свойств меди. Медь и медные сплавы (например, бронза и латунь) относительно устойчивы к коррозии благодаря защитным пленочным слоям, которые естественным образом покрывают поверхность меди и которые включают внутренний пленочный слой закиси меди и внешний пленочный слой окиси меди. В анаэробных условиях эти защитные слои, как правило, снижают скорость дальнейшей коррозии поверхности металла. Однако, при определенных условиях, медь и медные сплавы подвержены коррозии. В присутствии кислорода и в кислых условиях может происходить окисление меди и переход иона меди (II) в воду.
Ингибиторы коррозии меди, как правило, добавляют в промышленные системы водоснабжения для предотвращения и уменьшения растворения меди с поверхностей системы. В частности, хорошо известно использование азотсодержащих соединений, таких как азолы, для ингибирования коррозии меди и медных сплавов. Обычно считается, что неподеленная пара электронов азота координируется с металлом, что приводит к образованию тонкого органического пленочного слоя, который защищает поверхность меди от элементов, присутствующих в водной системе. Также известно, что азотсодержащие соединения, такие как азолы, осаждают медь (II) из водного раствора, препятствуя коррозии, которая может возникнуть в результате гальванических реакций между медью и другими металлами.
Окислительные галогены широко используются в качестве биоцидов в промышленных системах для контроля образования шлама и роста микроорганизмов в воде. Защитная пленка, обеспечиваемая многими азолами, разрушается в присутствии окислительных галогенов, таких как хлор, гипохлорит и гипобромит, тем самым снижая эффективность ингибитора коррозии. Кроме того, уменьшение осаждения меди (II) часто происходит в присутствии окислительных галогенов из-за галогенного воздействия на ингибитор коррозии в растворе. Таким образом, в присутствии окислительных галогенов часто требуется избыточное или непрерывное введение ингибитора коррозии для сохранения органической защитной пленки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых вариантах реализации данного изобретения предложен способ ингибирования коррозии металлической поверхности, которая контактирует с водной системой. Способ включает введение композиции ингибитора коррозии в водную систему, причем композиция ингибитора коррозии содержит соединение, выбранное из группы, состоящей из
, изомера любого из вышеуказанных соединений и любой их комбинации, где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа.
В некоторых вариантах реализации данного изобретения предложен состав ингибитора коррозии. Состав содержит воду, основание, рН от около 9 до около 14 и соединение, выбранное из группы, состоящей из
, изомера любого из вышеуказанных соединений и любой их комбинации, где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа.
Данное изобретение также предусматривает использование любого из составов и/или композиций, раскрытых в данном документе, в способе ингибирования коррозии поверхности металла, контактирующей с водной системой.
Представленное выше описание предназначено для широкого освещения особенностей и технических преимуществ данного изобретения для лучшего понимания подробного описания, изложенного ниже. Дополнительные особенности и преимущества данного изобретения описаны ниже в данном документе, и они представляют собой предмет формулы изобретения данной заявки. Специалистам в данной области техники следует понимать, что концепция и описанные конкретные варианты реализации изобретения могут быть легко использованы в качестве основы для модификации или разработки других вариантов реализации для достижения тех же целей, что и у данного изобретения. Специалистам в данной области техники также следует понимать, что такие эквивалентные варианты реализации не выходят за рамки сущности и объема данного изобретения, изложенного далее в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Подробное описание изобретения приведено ниже со ссылкой на графических материалы, на которых:
На Фиг. 1 изображен график, отображающий рабочие характеристики для трех различных ингибиторов коррозии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее описаны различные варианты реализации изобретения. Взаимосвязь и функционирование различных элементов описанных вариантов реализации изобретения может быть лучше понятна со ссылкой на следующее подробное описание. Однако варианты реализации изобретения не ограничены теми, которые непосредственно описаны ниже.
Следующие определения приведены для разъяснения того, как следует понимать термины, используемые в данной заявке.
«Алкокси» относится к фрагменту формулы RO-, где R представляет собой алкил, алкенил или алкинил.
«Алкил» относится к неразветвленному или разветвленному алкильному заместителю. Примеры таких заместителей включают, но не ограничиваются ими, метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, изоамил, гексил и т.п.
«Алкилгетероарил» относится к алкильной группе, связанной с гетероарильной группой.
«Алкенил» относится к линейному или разветвленному углеводороду, содержащему, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или 16 атомов углерода и содержащему одну или более двойных углерод-углеродных связей. Алкенильные группы включают, но не ограничиваются ими, этенил, 1-пропенил, 2-пропенил (аллил), изопропенил, 2-метил-1-пропенил, 1-бутенил и 2-бутенил. Алкенильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями.
«Алкилтио» относится к фрагменту формулы RS-, где R представляет собой алкил, арил, алкенил или алкинил.
«Алкинил» относится к линейному или разветвленному углеводороду, содержащему, например, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или 16 атомов углерода и содержащему одну или более тройных углерод-углеродных связей. Алкинильные группы включают, но не ограничиваются ими, этинил, пропинил и бутинил. Алкинильные группы могут быть незамещенными или замещенными одним или более подходящими заместителями.
«Аминоалкил» относится к азотному заместителю, связанному с одной или более углеродными группами, такими как алкил или арил.
«Водная система» относится к любой системе, содержащей одну или более металлических поверхностей/компонентов, которые периодически или непрерывно контактируют с водой.
«Арил» относится к незамещенному или замещенному ароматическому карбоциклическому заместителю, общепринятому в данной области техники, и термин «C6-C10-арил» включает фенил и нафтил. Следует понимать, что термин арил относится к циклическим заместителям, которые являются двухмерными и содержат 4n+2n электронов, в соответствии с правилом Хюкеля.
«Карбонил» относится к заместителю, содержащему углерод, имеющий две связи с кислородом. Неограничивающие примеры таких заместителей включают альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры, амиды и карбаматы.
«Циклоалкил» относится к циклическому алкильному заместителю, содержащему, например, от около 3 до около 8 атомов углерода, от около 4 до около 7 атомов углерода, или от около 4 до около 6 атомов углерода. Примеры таких заместителей включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил и т.п. Циклические алкильные группы могут быть незамещенными или дополнительно замещенными алкильными группами, такими как метильные группы, этильные группы и т.п.
«Галоген» или «гало» относится к F, Cl, Br и I.
«Галогензамещенный алкил» относится к алкильной группе, описанной выше, замещенной одним или более галогенами, такой как хлорметил, трифторметил, 2,2,2-трихлорэтил и тому подобное.
«Гетероарил» относится к моноциклической или бициклической 5- или 6-членной кольцевой системе, причем гетероарильная группа является ненасыщенной и соответствует правилу Хюкеля. Неограничивающие примеры гетероарильных групп включают фуранил, тиофенил, пирролил, пиразолил, имидазолил, 1,2,3-триазолил, 1,2,4-триазолил, изоксазолил, оксазолил, изотиазолил, тиазолил, 1,3,4-оксадиазол-2-ил, 1,2,4-оксадиазол-2-ил, 5-метил-1,3,4-оксадиазол, 3-метил-1,2,4-оксадиазол, пиридинил, пиримидинил, пиразинил, триазинил, бензофуранил, бензотиофенил, индолил, хинолинил, изохинолинил, бензимидазолил, бензоксазолинил, бензотиазолинил, хиназолинил и т.п.
«Система промышленного водоснабжения» означает любую систему, в которой вода циркулирует как компонент. Неограничивающие примеры «промышленных систем водоснабжения» включают в себя системы охлаждения, котельные системы, системы отопления, мембранные системы, системы изготовления бумаги, системы для пищевых продуктов и напитков, системы нефти и газа и любую другую систему, которая циркулирует или включает воду.
«Изомер» относится к молекуле, которая имеет ту же молекулярную формулу, что и другая молекула, но имеет отличную химическую структуру от другой молекулы. Изомер молекулы имеет одинаковое количество атомов каждого элемента молекулы, но имеет разное расположение атомов.
«Мягкая сталь» относится к углеродистым и низколегированным сталям.
«Окислительный галоген» относится к окислительному агенту, содержащему, по меньшей мере, один галоген. Примеры окислительных галогенов включают, но не ограничиваются ими, хлорный отбеливатель, хлор, бром, йод, гипохлорит, гипобромит, йод/гипоидную кислоту, гипобромную кислоту, галогенированные гидантоины, диоксид хлора, стабилизированные виды хлорноватистой или бромноватистой кислот и соединения или химические группы, способные выделять хлор, бром или йод.
«Вода» означает любое вещество, в котором вода является компонентом или основным компонентом. Вода может включать чистую воду, водопроводную воду, пресную воду, оборотную воду, рассол, пар и/или любой водный раствор или водную смесь.
Данное изобретение относится к композициям ингибитора коррозии, способам ингибирования коррозии и составам, полезным для ингибирования коррозии. Ингибирование коррозии включает, например, уменьшение коррозии, полное устранение коррозии или предотвращение возникновения коррозии в течение некоторого периода времени, снижение скорости коррозии и т.д. В некоторых вариантах реализации изобретения композиции ингибитора коррозии полезны для ингибирования коррозии металлических поверхностей в водной среде. В некоторых вариантах реализации изобретения композиции и/или составы ингибиторов коррозии содержат один или более бензотриазолов.
Например, в некоторых вариантах реализации изобретения композиция или состав ингибитора коррозии может содержать 1Н,6Н-триазоло[4,5-е]бензотриазол-3-оксид и/или любой его аналог, изомер и/или производное. Как будет описано и приведено в качестве примера ниже, бензотриазолы, раскрытые в данном документе, демонстрируют превосходную эффективность в качестве ингибиторов коррозии, и было обнаружено, что эффективность ингибирования увеличивается с увеличением концентрации этих ингибиторов коррозии. Раскрытые в данном документе бензотриазолы также обладают высокой устойчивостью к кальциевой жесткости и отбеливателю. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения композиции и составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, доводят скорость коррозии до менее 0,2 мил/год в присутствии и в отсутствие отбеливателя.
Раскрытые в данном документе композиции ингибитора коррозии могут содержать одно из следующих соединений или любую комбинацию любого из следующих соединений:
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
и любой его изомер, где R=линейная алкильная группа или разветвленная алкильная группа. В некоторых вариантах реализации изобретения алкильная группа содержит от 1 до около 10 атомов углерода, а именно C1-C10, C1-C5, C5-C10.
Композиции/составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, могут обеспечивать защиту от коррозии для любого металла, включая, но не ограничиваясь ими, железо, медь, железные сплавы, медные сплавы, адмиралтейскую латунь, медно-никелевый сплав (90/10, 80/20 и 70/30), алюминиевую латунь, марганцевую латунь, свинцовую морскую бронзу и фосфорную бронзу.
Раскрытые в данном документе композиции/составы ингибиторов коррозии также могут быть использованы, например, для защиты серебра, стали (например, оцинкованной стали) и/или алюминия.
В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытый в данном документе, можно добавлять в водную систему, контактирующую с металлической поверхностью, содержащей, например, медь, для ингибирования коррозии металла. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, описанный в данном документе, можно добавлять в водную систему, контактирующую с металлической поверхностью, содержащей, например, медный сплав, для ингибирования коррозии металла.
Композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, могут использоваться для защиты любого медного сплава, включая бронзу и латунь. Бронза обычно содержит медь и олово, но может содержать другие элементы, включая алюминий, марганец, кремний, мышьяк и фосфор. Латунь содержит медь и цинк, и ее обычно используют в трубопроводах для систем водяных котлов. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в водную систему, контактирующую с металлической поверхностью, которая содержит бронзу, для ингибирования коррозии металла. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в водную систему, контактирующую с металлической поверхностью, содержащей латунь, для ингибирования коррозии металла. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в водную систему, контактирующую с металлической поверхностью, которая содержит медно-никелевый сплав, для ингибирования коррозии металла.
В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, ингибируют коррозию мягкой стали. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, ингибируют коррозию металлических сплавов, включая, но не ограничиваясь ими, оцинкованную сталь, нержавеющую сталь, чугун, никель и их комбинации.
В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, ингибируют точечную коррозию металлической поверхности, такой как поверхность, содержащая мягкую сталь.
Скорость коррозии металла, обеспечиваемая композицией и/или составом ингибитора коррозии, раскрытого в данном документе, не ограничена. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, доводят скорость коррозии металла до приемлемой согласно отраслевым стандартам, например, около 0,2 мил/год или менее. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, описанные в данном документе, доводят скорость коррозии металла до около 0,1 мил/год или менее. В дополнительных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, доводят скорость коррозии металла до около 0,1 мил/год или менее, около 0,05 мил/год или менее, около 0,04 мил/год или менее, около 0,03 мил/год или менее, около 0,02 мил/год или менее, около 0,01 мил/год или менее, около 0,005 мил/год или менее или около 0,002 мил/год или менее.
Хотя композицию и/или состав ингибитора коррозии, описанные в данном документе, можно добавлять в водную систему при любой дозировке, их обычно добавляют в водную систему при дозировке от около 0,01 ч./млн до около 500 ч./млн. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, описанные в данном документе, добавляют в водную систему при дозировке от около 0,01 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 0,01 ч./млн до около 75 ч./млн, от около 0,01 ч./млн до около 50 ч./млн, от около 0,01 ч./млн до около 25 ч./млн, от около 0,01 ч./млн до около 10 ч./млн, от около 0,01 ч./млн до около 5 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 75 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 50 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 25 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 10 ч./млн, от около 0,1 ч./млн до около 5 ч./млн, от около 1 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 1 ч./млн до около 75 ч./млн, от около 1 ч./млн до около 50 ч./млн, от около 1 ч./млн до около 25 ч./млн, от около 1 ч./млн до около 10 ч./млн, от около 5 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 10 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 25 ч./млн до около 100 ч./млн, от около 50 ч./млн до около 100 ч./млн или от около 80 ч./млн до около 100 ч./млн.
Композиции и/или составы ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, могут быть использованы для ингибирования коррозии металла в водной системе, имеющей любой рН. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют к водной системе, имеющей рН от около 6 до около 12, от около 6 до около 11, от около 6 до около 10, от около 6 до около 9, от около 6 до около 8, от около 7 до около 12, от около 8 до около 12, от около 9 до около 12, от около 7 до около 10 или от около 8 до около 10.
Преимущество композиций и/или составов ингибиторов коррозии, раскрытых в данном описании, состоит в том, что они, как правило, обеспечивают защиту от коррозии металлических поверхностей в присутствии окислительных галогеновых соединений. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, ингибируют коррозию металлов в присутствии окислительных галогеновых соединений, включая, но не ограничиваясь ими, гипохлоритный отбеливатель, хлор, бром, гипохлорит, гипобромит, диоксид хлора, йод/гипоиодородную кислоту, бромноватистую кислоту, галогенированные гидантоины, стабилизированные виды хлорноватистой или бромноватистой кислот или их комбинации.
Скорость коррозии металла, обеспечиваемая композициями и/или составами ингибитора коррозии в присутствии окислительного соединения, не ограничена. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, доводят скорость коррозии металла в присутствии окислительного галогенового соединения до около 0,2 мил/год или менее. В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, описанные в данном документе, доводят скорость коррозии металла в присутствии окислительного галогенового соединения, до около 0,1 мил/год или менее, а именно около 0,05 мил/год или менее, около 0,04 мил/год или менее, около 0,03 мил/год или менее, около 0,02 мил/год или менее, около 0,01 мил/год или менее, около 0,005 мил/год или менее или около 0,002 мил/год или менее. В определенных вариантах реализации изобретения скорость коррозии металла, обеспечиваемая композицией и/или составом ингибитора коррозии, описанным в данном документе, является по существу одинаковой в отсутствие или в присутствии окислительного галогенового соединения.
В определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, ингибируют коррозию металла при добавлении в водную систему, содержащую негалогенсодержащий окислительный биоцид, включая, но не ограничиваясь ими, пероксиды (например, пероксид водорода), персульфаты, перманганаты и перуксусную кислоту.
Другое преимущество использования композиций и/или составов ингибитора коррозии, раскрытых в данном документе, заключается в том, что для поддержания низких микробиологических уровней требуется меньшее количество окислительного галогенового соединения, поскольку композиции и/или составы ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, как правило, имеют пониженное взаимодействие с окислительным галогеновым соединением. Кроме того, известно, что галогенированные азолы, которые образуются в результате реакции между азолом и окислительным агентом, являются экологически нежелательными из-за их токсичности. Таким образом, еще одним преимуществом данного изобретения является то, что композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, являются устойчивыми (или по существу устойчивыми) к воздействию галогена и не приводят к выделению галогенированных азолов в окружающую среду.
В определенных вариантах реализации водная система представляет собой систему водяного охлаждения. Система водяного охлаждения может представлять собой систему водяного охлаждения с замкнутым контуром или систему водяного охлаждения с незамкнутым контуром. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в систему водяного охлаждения с замкнутым контуром при дозировке от около 0,01 ч./млн до около 200 ч./млн. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в систему водяного охлаждения с незамкнутым контуром при дозировке от около 0,01 ч./млн до около 20 ч./млн.
Композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, контактируют с металлической поверхностью любым подходящим способом. В определенных вариантах реализации изобретения композиция (или раствор, содержащий композицию) и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, контактируют с металлической поверхностью посредством погружения, распыления или других технологий нанесения покрытия. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии вводят в воду водной системы любым традиционным способом, таким как ручное или автоматическое использование насоса для впрыскивания химических реагентов, и подают в водную систему либо на периодической, либо на непрерывной основе.
В определенных вариантах реализации изобретения, если композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, относительно нерастворимы в воде, то композиция может быть переведена в растворимую путем образования органической или неорганической соли одного или более соединений в композиции/составе. Таким образом, в определенных вариантах реализации изобретения композиция и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, содержат водорастворимую соль одного или более соединений, раскрытых в данном документе. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, добавляют в виде раствора в смешивающемся с водой сорастворителе, включая, но не ограничиваясь ими, ацетон, метанол, этанол, пропанол, муравьиную кислоту, формамид, пропиленгликоль или этиленгликоль. В определенных вариантах реализации изобретения сорастворитель используется для достижения максимальной растворимости композиции и/или состава ингибитора коррозии, раскрытых в данном документе, в водной системе. В определенных вариантах реализации изобретения низкомолекулярный полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, поверхностно-активное вещество (например, органическая сульфокислота) или их комбинации используются для повышения растворимости композиции и/или состава ингибитора коррозии, раскрытых в данном документе.
Специалистам в данной области техники понятно, что композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, можно добавлять в водную систему отдельно или в комбинации с другими ингибиторами коррозии или реагентами для водоподготовки. Множество ингибиторов коррозии можно вводить в виде комбинированного состава ингибиторов коррозии, или каждый ингибитор коррозии можно вводить по отдельности, включая две или более композиции ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе. Кроме того, композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, могут быть введены в водную систему в сочетании с различными дополнительными ингибиторами коррозии, включая, но не ограничиваясь ими, азолы, ортофосфаты, полифосфаты, фосфонаты, молибдаты, силикаты, оксимы и нитриты.
Композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, также могут быть введены в водную систему в комбинации с различными дополнительными добавками, такими как полимеры для обработки, противомикробные агенты, агенты против образования накипи, окрашивающие агенты, наполнители, буферы, поверхностно-активные вещества, модификаторы вязкости, хелатообразующие агенты, диспергаторы, дезодоранты, маскирующие агенты, нейтрализаторы кислорода и индикаторные красители.
Композиции и/или составы ингибиторов коррозии, раскрытые в данном документе, могут быть введены в водную систему в любой форме. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии вводят в водную систему в виде сухого твердого вещества. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии вводят в водную систему в виде раствора в сорастворителе, смешивающемся с водой. В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, раскрытые в данном документе, вводят в водную систему в виде водного раствора.
В определенных вариантах реализации изобретения композицию и/или состав ингибитора коррозии, описанные в данном документе, вводят в систему для стирки, систему для мытья посуды, водную систему, которая рециркулирует воду, и/или водную систему, которая содержит стоячую воду.
Композиции и составы ингибитора коррозии, и способы ингибирования коррозии, раскрытые в данном документе, могут быть применены к системам оборотной воды с незамкнутым или замкнутым контуром, таким как системы водяного охлаждения. Определенные варианты реализации изобретения раскрытых в данном документе композиций и/или составов ингибиторов коррозии доводят скорости коррозии до 0,2 мил/год или менее, и эти низкие скорости могут быть достигнуты в присутствии или отсутствии отбеливателя. В некоторых вариантах реализации изобретения температура воды в водной системе может составлять до около 60°С, а именно от около 10°С до около 60°С. В определенных вариантах реализации изобретения раскрытые в данном документе композиции и/или составы ингибиторов коррозии имеют устойчивость к хлориду вплоть до около 1000 ч./млн в пересчете Cl. Кроме того, в определенных вариантах реализации изобретения раскрытые в данном документе композиции и/или составы ингибиторов коррозии являются стабильными для коэффициента времени пребывания (КВП) около 150 часов. КВП - скорость циркуляции воды и компонентов. В циркуляционном контуре градирни КВП понимают как время, необходимое для разбавления добавленного химического реагента до 50% от его первоначальной концентрации.
В данном изобретении рассматриваются различные составы, которые можно использовать для ингибирования коррозии металлических поверхностей в водных системах. Например, состав ингибитора коррозии может содержать воду и соединение, выбранное из группы, состоящей из
, , где R=линейная или разветвленная C1- C10-алкильная группа, , , где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа, , , где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа, , , где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа, , , где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа, , , где R=линейная или разветвленная C1-C10-алкильная группа, изомера любого из вышеуказанных соединений и любой их комбинации.
Определенные варианты реализации состава также содержат основание, такое как гидроксид натрия. В некоторых вариантах реализации изобретения гидроксид натрия может быть добавлен в состав в виде 50%-ного водного раствора. В некоторых вариантах реализации изобретения гидроксид натрия добавляют до тех пор, пока состав не будет иметь рН от около 9 до около 14, а именно от около 9 до около 10.
Состав может содержать различные количества каждого компонента. Например, состав может содержать около 70% мас. воды и около 30% мас. одного или более таких соединений, как ингибиторы коррозии. Составы могут также содержать основание, такое как гидроксид натрия, в любом количестве, необходимом для достижения целевого рН. В некоторых вариантах реализации изобретения состав может содержать от около 1% до около 10% основания, от около 80% до около 60% воды и от около 40% до около 20% одного или более таких соединений, как ингибиторы коррозии. В определенных вариантах реализации изобретения состав содержит около 1% основания, около 69% воды и около 30% одного или более таких соединений, как ингибиторы коррозии. В некоторых вариантах реализации изобретения 20 грамм состава содержит около 6 г бис-бензотриазола, около 13,8 г воды и около 0,2 г NaOH (50%-ный раствор).
В некоторых вариантах реализации изобретения состав получают растворением такого соединения, как ингибитор коррозии, а именно бис-бензотриазола и/или оксида бис-бензотриазола, в воде. рН воды может составлять от около 9 до около 14, а именно от около 9 до около 10. Регулирование рН может помочь сделать такое соединение, как ингибитор коррозии, растворимым в воде. Регулирование рН может быть выполнено с помощью основания, такого как разбавленный NaOH (около 50% в воде). Состав может содержать одно или более соединений ингибиторов коррозии.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры дополнительно иллюстрируют определенные варианты реализации изобретения данного изобретения, но ни в коем случае не должны рассматриваться как ограничивающие объем данного раскрытия.
Были проведены различные электрохимические эксперименты. В каждом эксперименте рН исследуемой воды поддерживали на уровне около 7 с помощью диоксида углерода. Температуру воды поддерживали на уровне около 45°С в течение всего эксперимента. Образцы медного купона погружали в 1-литровые электрохимические ячейки, содержащие ингибитор коррозии (около 5 ч./млн в активном состоянии), и Rp (сопротивление поляризации) регистрировали в течение 48 часов. В период от около 24 часов до около 48 часов добавляли несколько микролитров отбеливателя для получения уровня СОХ (свободного остаточного хлора) от около 0,5 до около 1,2 ч./млн. Анализ проводился при следующих условиях испытаний: начальный E: около -0,02 В; окончательный E: около+0,02 В; скорость сканирования: около 0,5 мВ/с; период выборки: около 1 секунды; время повтора: около 15 минут; площадь образца: около 5 см2; плотность: около 8,89 г/см3.
Результаты эксперимента изображены на Фиг. 1. Как можно видеть, были испытаны три различных ингибитора коррозии, включая бис-бензотриазол (триазоло-бензотриазол-3-оксид), 1H-бензотриазол (БЗТ) и 5-метил-1H-бензотриазол (TT). Ось X отображает скорость коррозии (мил/год). Отбеливатель добавляли спустя около 70000 секунд, и СОХ поддерживали в диапазоне от около 0,5 до около 1,2 ч./млн. По сравнению с ТТ и БЗТ скорость коррозии при бис-бензотриазоле была очень низкой как в присутствии биоцида, так и в отсутствие биоцида.
Любая композиция/состав, описанные в данном документе, могут содержать, состоять из или состоять по существу из любых соединений/компонентов, раскрытых в данном документе. В соответствии с данным изобретением, выражения «состоят по существу из» или «состоит по существу из», «состоящий по существу из» и подобные выражения ограничивают объем формулы изобретения до указанных материалов или стадий и до тех материалов или стадий, которые не оказывают существенного влияния на основные и новые характеристики заявленного объекта изобретения.
В данном контексте термин «около» относится к указанному значению в пределах погрешности, возникающей вследствие стандартного отклонения, свойственного соответствующим испытательным измерениям, и если такие погрешности не могут быть определены, то «около» означает в пределах 10% от указанного значения.
Все композиции, составы и способы, раскрытые и заявленные в данном документе, могут быть получены и осуществлены без лишних экспериментов в свете данного изобретения. Несмотря на то, что данное изобретение может быть реализовано во многих различных формах, в данном документе подробно описаны некоторые предпочтительные варианты реализации данного изобретения. Данное раскрытие иллюстрирует принципы изобретения и не предназначено для ограничения изобретения до конкретных представленных вариантов реализации.
Кроме того, если специально не указано иное, то использование термина в единственном числе включает «по меньшей мере один» или «один или более». Например, предполагается, что «такое соединение, как ингибитор коррозии» включает «по меньшей мере одно такое соединение, как ингибитор коррозии» или «одно или более таких соединений, как ингибиторы коррозии».
Любые диапазоны, приведенные в абсолютных значениях или в приблизительных значениях, включают оба варианта, и любые определения, использованные в данном документе, предназначены для обеспечения ясности, но не для ограничения. Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, представленные выше в широком объеме данного изобретения, являются приближениями, числовые значения, представленные выше в конкретных примерах, приведены максимально точно. Однако любое числовое значение, по сути, содержит определенные погрешности, неизбежно возникающие из стандартных отклонений, содержащихся в их соответствующих испытательных измерениях. Кроме того, все диапазоны, описанные в данном документе, следует понимать как охватывающие любые и все поддиапазоны (включая любые дробные и целые значения), входящие в них.
Кроме того, данное изобретение включает любые и все возможные комбинации некоторых или всех из различных вариантов реализации, описанных в данном документе. Следует также понимать, что специалистам в данной области техники понятны различные изменения и модификации предпочтительных в данном случае вариантов реализации, описанных в данном документе. Такие изменения и модификации могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема данного изобретения, а также без уменьшения предполагаемых преимуществ. Таким образом, предусмотрено, что такие изменения и модификации входят в объем прилагаемой формулы изобретения.
Claims (27)
1. Способ ингибирования коррозии металлической поверхности, контактирующей с водной системой, включающий:
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что металлическая поверхность содержит элемент, выбранный из группы, состоящей из железа, меди, железного сплава, медного сплава, адмиралтейской латуни, около 90% меди и около 10% никеля, около 80% меди и около 20% никеля, около 70% меди и около 30% никеля, алюминиевой латуни, марганцевой латуни, свинцовой морской бронзы, фосфористой бронзы и любой их комбинации.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что металлическая поверхность содержит медь.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что композиция ингибитора коррозии содержит 1Н,6Н-триазоло[4,5-е]-бензотриазол-3-оксид, 1Н,6Н-триазоло[4,5-е]-бензотриазол и любую их комбинацию.
5. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что композиция ингибитора коррозии содержит 1,5-дигидробензо[1,2-d:4,5-d']бис([1,2,3]триазол, его оксид и любую их комбинацию.
6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что композиция ингибитора коррозии содержит 1,8-дигидробензо[1,2-d:3,4-d']бис([1,2,3]триазол, его оксид и любую их комбинацию.
7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что композицию ингибитора коррозии вводят в водную систему при дозировке от около 0,01 ч./млн до около 500 ч./млн.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что водная система содержит окислительное галогеновое соединение.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что окислительное галогеновое соединение выбирают из группы, состоящей из гипохлоритного отбеливателя, хлора, брома, гипохлорита, гипобромита, диоксида хлора, йода/гипоиодовой кислоты, бромноватистой кислоты, галогенированного гидантоина и любой их комбинации.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что водная система содержит негалогенсодержащий окислительный биоцид.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что негалогенсодержащий окислительный биоцид выбран из группы, состоящей из пероксида, персульфата, перманганата, перуксусной кислоты и любой их комбинации.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что композиция ингибитора коррозии содержит смешивающийся с водой сорастворитель.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что смешивающийся с водой сорастворитель выбран из группы, состоящей из ацетона, метанола, этанола, пропанола, муравьиной кислоты, формамида, пропиленгликоля, этиленгликоля и любой их комбинации.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что композиция ингибитора коррозии содержит добавку.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что добавка выбрана из группы, состоящей из дополнительного ингибитора коррозии, полимера для обработки, антимикробного агента, агента против образования накипи, красителя, наполнителя, буфера, поверхностно-активного вещества, модификатора вязкости, хелатирующего агента, диспергатора, дезодоранта, маскирующего агента, поглотителя кислорода, индикаторного красителя и любой их комбинации.
16. Способ по любому из пп. 1-15, отличающийся тем, что водная система представляет собой систему охлаждения, котельную систему, систему отопления, мембранную систему, систему изготовления бумаги, систему для пищевых продуктов и напитков, систему для нефти и газа или любую систему, которая содержит воду.
17. Способ по любому из пп. 1-16, отличающийся тем, что ингибитор коррозии содержит бис-бензотриазол и/или оксид бис-бензотриазола.
18. Состав ингибитора коррозии, содержащий:
воду;
основание;
рН от около 9 до около 14; и
соединение, выбранное из группы, состоящей из
19. Состав по п. 18, отличающийся тем, что основание содержит гидроксид натрия.
20. Состав по п. 18 или 19, отличающийся тем, что состав содержит около 70% мас. воды и около 30% мас. соединения.
21. Применение состава по любому из пп. 18-20 в способе ингибирования коррозии металлической поверхности, контактирующей с водной системой.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862613295P | 2018-01-03 | 2018-01-03 | |
US62/613,295 | 2018-01-03 | ||
PCT/US2018/067875 WO2019135991A1 (en) | 2018-01-03 | 2018-12-28 | Benzotriazole derivatives as corrosion inhibitors |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020125408A RU2020125408A (ru) | 2022-02-03 |
RU2020125408A3 RU2020125408A3 (ru) | 2022-02-22 |
RU2779759C2 true RU2779759C2 (ru) | 2022-09-13 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3531414A (en) * | 1964-08-14 | 1970-09-29 | Geigy Chem Corp | Corrosion-inhibiting agents |
RU2358037C1 (ru) * | 2007-09-17 | 2009-06-10 | Закрытое акционерное общество "Совместное предприятие "Катур-Инвест" | Ингибитор коррозии |
WO2016191667A2 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Ecolab Usa Inc. | Novel corrosion inhibitors |
CN106246420A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 东南大学 | 极地科考站发电机组的储油系统温控装置 |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3531414A (en) * | 1964-08-14 | 1970-09-29 | Geigy Chem Corp | Corrosion-inhibiting agents |
RU2358037C1 (ru) * | 2007-09-17 | 2009-06-10 | Закрытое акционерное общество "Совместное предприятие "Катур-Инвест" | Ингибитор коррозии |
WO2016191667A2 (en) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Ecolab Usa Inc. | Novel corrosion inhibitors |
CN106246420A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-12-21 | 东南大学 | 极地科考站发电机组的储油系统温控装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107614497B (zh) | 腐蚀抑制剂 | |
ES2949192T3 (es) | Inhibidores de la corrosión de bencimidazol sustituido en 2 | |
CN107667188B (zh) | 基于嘌呤的腐蚀抑制剂 | |
CN107667094B (zh) | 作为腐蚀抑制剂的水溶性吡唑衍生物 | |
EP3735398B1 (en) | Benzotriazole derivatives as corrosion inhibitors | |
RU2779759C2 (ru) | Производные бензотриазола как ингибиторы коррозии | |
US11814734B2 (en) | 1,2,4-triazolo[1,5-a] pyrimidine derivative as copper corrosion inhibitor |