TW201927706A - 經氫磷酸化之多羧酸及其協同組合作為腐蝕及積垢抑制劑 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於減少或抑制含水系統中金屬之腐蝕及/或積垢之抑制劑及方法。抑制劑組成物可包含聚合物及經氫磷酸化之多羧酸，諸如1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸。所述組成物可包含其他組分，諸如鋅、鉬酸鹽、矽酸鹽、鈰等。所揭示之經氫磷酸化之多羧酸在殺生物劑存在下係穩定的。

Description

經氫磷酸化之多羧酸及其協同組合作為腐蝕及積垢抑制劑
本揭示一般係關於腐蝕抑制劑及積垢抑制劑。更具體地，本揭示涉及含有經氫磷酸化之多羧酸（hydrophosphorylated polycarboxylic acid）的腐蝕抑制劑組成物及/或積垢抑制劑組成物，及減少或抑制含水系統中金屬表面腐蝕之方法。
自使用鉻酸鹽到目前的重金屬及磷酸鹽化學品，碳鋼腐蝕抑制已經發展了數十年。幾十年前，鉻酸鹽被禁止，並且主要由鉬、鋅、矽酸鹽及磷酸鹽替代。自使用正磷酸鹽到多磷酸鹽及使用有機磷酸鹽、膦酸鹽及次膦酸鹽，在磷酸鹽化學品方面已經取得了一些進展。目前，磷處於環境壓力下，並且僅可以非常低位準之量使用。
諸如碳鋼之鐵類金屬為工業系統中最常用的結構材料。由於機械強度降低，因一般腐蝕引起的表面金屬損失導致系統或結構之結構完整性劣化。局部腐蝕（例如點蝕）可能對系統之正常操作造成比一般腐蝕更大的威脅，因為此類腐蝕將在一個特定位置處強烈進行並且可能在攜帶工業水流之系統結構中產生穿孔。此等穿孔可能導致洩漏，這需要關閉整個工業系統，以便進行修理。實際上，腐蝕問題通常導致很高的維護成本，以及由於設備故障而產生的成本。因此，抑制工業用水中之金屬腐蝕係至關重要的。
工業用水系統中鐵類金屬的腐蝕防護通常藉由添加腐蝕抑制劑來實現。許多腐蝕抑制劑，包含鉻酸鹽、鉬酸鹽、鋅、亞硝酸鹽、正磷酸鹽及多磷酸鹽，先前已經單獨或組合用於各種化學處理配製物中。然而，尤其係在經濟上可行及/或環境上可接受的低劑量位準下，此等無機化學品可能有毒、對環境有害，及/或對局部腐蝕並非很有效。
已藉由使用更多種耐腐蝕材料、施加保護塗層及/或使用犧牲陽極或化學處理來控制腐蝕。由於含水腐蝕已顯示出大部分由電化學過程組成，因此化學處理已被用作陽極抑制劑、陰極抑制劑或陰極及陽極抑制劑之組合。
在一些實施例中，揭示一種抑制腐蝕及/或積垢形成之方法。所述方法可包含將組成物加入含水介質中，其中所述組成物包括聚合物及式（I）化合物或其鹽，

其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且n為1、2、3、4或5。
在一些實施例中，R1 為氫。
在一些實施例中，n為2、3或4。
在一些實施例中，n為2。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽選自：2-(羥基氫磷醯基)琥珀酸；1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；1-羥基-4-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；3,4,5,6-四羧基-2-(羧甲基)-6-(羥基氫磷醯基)己酸鈉；及其任何組合。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽選自：1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；及其任何組合。
在一些實施例中，所述組成物可包含1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；及1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸。
在一些實施例中，所述方法可包含向含水介質中添加選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
在一些實施例中，所述方法可包含將額外的腐蝕抑制劑加入含水介質中，其中額外的腐蝕抑制劑包括鋅或其任何氧化物。
在一些實施例中，聚合物可包含一或多種選自以下之單體：丙烯酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、伊康酸、三級丁基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺及其任何組合。
在一些實施例中，所述方法可包含將苯并三唑加入含水介質中。
在一些實施例中，所述組成物可包含約5重量%至約50重量%之式（I）化合物或其鹽。
在一些實施例中，組成物可包含約0.5重量%至約15重量%之所述額外的腐蝕抑制劑。
在一些實施例中，所述方法可包含向含水介質中添加或原位生成式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐，

其中m為1、2、3、4、5或6；並且R2 及R3 獨立地選自由以下組成之群：氫、經取代或未經取代之C1 -C10 烷基、經取代或未經取代之C4 -C6 芳基、經取代或未經取代之C1 -C10 烷氧基、羥基、異丙苯、均三甲苯（meistylene）、甲苯及二甲苯。
在一些實施例中，所述方法可包含向含水介質中添加或原位生成1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽。
在一些實施例中，可將式（I）化合物或其鹽以約1 ppm至約100 ppm範圍內之量加入含水介質中。
在一些實施例中，所述方法可包含將苯并三唑以約0.1 ppm至約50 ppm範圍內之量加入含水介質中。
在一些實施例中，將聚合物以約0.5 ppm至約50 ppm範圍內之量加入含水介質中。
在其他實施例中，揭示一種組成物。所述組成物可包含聚合物及式（I）化合物或其鹽，

其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且n為1、2、3、4或5。
在一些實施例中，所述組成物可包含選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
在一些實施例中，所述組成物可包含選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錳、鎳、鉬酸鹽、鉻酸鹽、鈷、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
在一些實施例中，額外的腐蝕抑制劑為鋅或其任何氧化物。
在一些實施例中，所述組成物可包含苯并三唑。
在一些實施例中，所述組成物可包含式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐。

其中m為1、2、3、4、5或6；並且R2 及R3 獨立地選自由以下組成之群：氫、C1 -C10 烷基、C4 -C6 芳基、C1 -C10 烷氧基、羥基、異丙苯、均三甲苯、甲苯及二甲苯。
在一些實施例中，所述組成物可包含1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽。
在一些實施例中，所述組成物用於抑制腐蝕及/或積垢。
本揭示亦提供本文中所揭示之抑制劑組成物中之任一者用於抑制腐蝕或積垢形成之用途。
前述內容已相當概括地概述本揭示之特徵及技術優勢，以便可更好地理解以下實施方式。下文將描述本揭示之額外特徵及優勢，其形成本申請案之申請專利範圍之主題。本領域中熟習此項技術者應瞭解，所揭示之概念及特定實施例可易於用作修改或設計用於進行本揭示之相同目的之其他實施例的基礎。本領域中熟習此項技術者亦應意識到，此類等效實施例不脫離如在隨附申請專利範圍中所闡述之本揭示之精神及範疇。
下文描述各種實施例。實施例之各種要素的關係及功能可參考以下實施方式更充分地理解。然而，實施例不限於下文所說明之彼等實施例。在某些情況下，可省去對於理解本文中所揭示之實施例並非必要的細節。
本揭示係關於腐蝕抑制劑組成物及/或積垢抑制劑組成物及抑制腐蝕及/或積垢之方法。貫穿本揭示，應理解提及「抑制劑組成物」包含腐蝕抑制劑組成物、積垢抑制劑組成物及/或抑制積垢及腐蝕兩者之組成物。抑制劑組成物包含經氫磷酸化之多羧酸。抑制劑組成物可有效地減少、抑制及/或防止在諸如包括金屬之彼等表面之表面上軟水或硬水的腐蝕及/或積垢。在一些態樣中，金屬為鐵類金屬，諸如鋼、鐵及鐵與其他金屬的合金，諸如不鏽鋼。
作為用於包括碳鋼冶金、鐵類金屬及其類似物之表面的腐蝕抑制劑，本發明揭示之抑制劑組成物顯示出強效能。腐蝕抑制劑組成物可用少量的磷實現高位準腐蝕抑制。當使用少量的本發明揭示之腐蝕抑制劑組成物時，亦可實現高位準腐蝕抑制，諸如小於約1 mpy。
經氫磷酸化之多羧酸與其他添加劑之組合產生協同結果，具有出乎意料的高位準腐蝕及/或積垢抑制。
在一些實施例中，揭示一種抑制腐蝕及/或積垢的方法。所述方法可包含將組成物加入包括金屬表面之含水介質中。所述組成物可包含聚合物及式（I）化合物或其鹽，

其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且n為1、2、3、4或5。
「羧基烷基」係指包括烷基及羧基之基團。
「烷基」係指直鏈或分支鏈烷基取代基。此類取代基之實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、己基及其類似基。
可藉由使順丁烯二酸與諸如次磷酸鈉之次磷酸鹽，在約1至約3之pH及約70℃之溫度下反應來製備式（I）化合物或其鹽。將諸如過硫酸鈉之過硫酸鹽滴加到反應混合物中。
在一些實施例中，R1 為氫。在一些實施例中，R1 為羥基。在一些實施例中，R1 為C1 -C4 羧基烷基。
在一些實施例中，n為2、3或4。在一些實施例中，n為2。在一些實施例中，n為3。在一些實施例中，n為4。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽可以為2-(羥基氫磷醯基)琥珀酸；1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；1-羥基-4-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；3,4,5,6-四羧基-2-(羧甲基)-6-(羥基氫磷醯基)己酸鈉；或其任何組合。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽可以為1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；或其任何組合。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽可以為1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽可以為1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽可以為1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸。
在一些實施例中，所述組成物可包含1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；及1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸。
在某些實施例中，式（I）化合物之鹽可為任何鹽，諸如氯化物鹽、溴化物鹽、碘化物鹽、硫酸鹽、氟化物鹽、高氯酸鹽、乙酸鹽、三氟乙酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、甲酸鹽、氯酸鹽、溴酸鹽、亞氯酸鹽、硫代硫酸鹽、草酸鹽、氰化物鹽、氰酸鹽、四氟硼酸鹽及其類似物。在一些實施例中，式（I）化合物之鹽可為鹽化氯化物鹽或硫酸鹽。
在一些實施例中，聚合物可包含一或多種單體，諸如丙烯酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、伊康酸、三級丁基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺或其任何組合。聚合物可以為包括不同比例的不限於上面所列之彼等單體的單體之均聚物、共聚物、三元共聚物、四元共聚物等。在某些實施例中，聚合物可包含約80至約99莫耳%之丙烯酸及約1至約20莫耳%之AMPS。在一些實施例中，共聚物可包括約95%之丙烯酸及約4%之AMPS或約90%之丙烯酸及約10%之AMPS。在其他實施例中，聚合物可以為以任何莫耳百分比包括丙烯酸、伊康酸、AMPS及三級丁基丙烯醯胺之四元共聚物。可用於抑制劑組成物之其他聚合物包含但不限於丙烯酸及AMPS之共聚物，其包括約40至約70%的丙烯酸及約30至約60%的AMPS。在其他實施例中，聚合物可以為包括約60%之丙烯酸及約40%之AMPS或約50%之丙烯酸及約50%之AMPS的共聚物。
在一些實施例中，聚合物之重均分子量可為約5,000 Da至約50,000 Da。在一些實施例中，聚合物之重均分子量可為約20,000 Da。
在某些實施例中，組成物包括有效量之聚合物，所述量可由本領域中熟習此項技術者適當地選擇。添加至含水系統中之聚合物之量可以在約0.1 ppm至約100 ppm範圍內。在其他實施例中，聚合物之量可以在約1 ppm至約50 ppm、約0.5 ppm至約20 ppm、約1 ppm至約10 ppm或約1 ppm至約20 ppm範圍內。在其他實施例中，聚合物之量可以在約5 ppm至約30 ppm、約10 ppm至約20 ppm或約5 ppm至約20 ppm範圍內。在一些實施例中，添加至含水系統中之聚合物之量可以為約5 ppm、約6 ppm、約7 ppm、約8 ppm、約9 ppm、約10 ppm、約11 ppm、約12 ppm、約13 ppm、約14 ppm或約15 ppm。
在一些實施例中，所述方法亦可包含向含水介質中添加額外的腐蝕抑制劑，諸如鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物或其任何組合。在一些實施例中，額外的腐蝕抑制劑可包含鋅或其任何氧化物。額外的腐蝕抑制劑可以呈任何鹽或任何氧化物之形式。無機鹽之說明性非限制性實例可以為氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽或硫酸鹽。鹽形式可以為包含但不限於乙酸鹽或檸檬酸鹽之有機鹽形式。
在一些實施例中，所述方法可包含將苯并三唑加入含水介質中。
在一些實施例中，添加至含水介質中之組成物可包含約5重量%至約50重量%之式（I）化合物或其鹽。
在一些實施例中，組成物可包含約0.5重量%至約15重量%之所述額外的腐蝕抑制劑。
在其他實施例中，所述方法可包含將式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐加入含水介質中，

其中m為1、2、3、4、5或6；並且R2 及R3 獨立地選自氫、經取代或未經取代之C1 -C10 烷基、經取代或未經取代之C4 -C6 芳基、經取代或未經取代之C1 -C10 烷氧基、羥基、異丙苯、均三甲苯、甲苯及二甲苯。
已添加組成物後，含水系統中式（II）或（III）化合物之量可以在約0.1 ppm至約100 ppm範圍內。在其他實施例中，所述量可以在約1 ppm至約50 ppm、約1 ppm至約10 ppm或約1 ppm至約20 ppm範圍內。在其他實施例中，所述量可以在約10 ppm至約50 ppm、約10 ppm至約40 ppm或約20 ppm至約50 ppm範圍內。
在一些實施例中，所述方法可包含將1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽加入含水介質中。
在一些實施例中，將式（I）化合物或其鹽以約1 ppm至約100 ppm範圍內之量加入含水介質中。在其他實施例中，將式（I）化合物或其鹽以約5 ppm至約50 ppm、約5 ppm至約40 ppm、約5 ppm至約30 ppm、約10 ppm至約30 ppm或約15 ppm至約25 ppm範圍內之量加入含水介質中。在一些實施例中，將式（I）化合物或其鹽以約20 ppm之量加入含水介質中。
在一些實施例中，所述方法可包含將苯并三唑以約0.1 ppm至約10 ppm範圍內之量加入含水介質中。在其他實施例中，添加至含水介質中之苯并三唑之量可以為約0.1至約5 ppm。在其他實施例中，添加至含水介質中之苯并三唑之量可以為約1 ppm、約2 ppm、約3 ppm、約4 ppm或約5 ppm。在某些實施例中，添加至含水介質中之苯并三唑之量可以為約2 ppm。
各組分可以單獨或以混合物形式添加，並且添加可以為手動添加或使用本文中所述之化學品注射泵及自動化系統之自動添加。可以將組成物（或其組分）定期或連續地投入含水系統中。在一些實施例中，可將聚合物及式（I）化合物或其鹽一起或分別加入含水介質中。在一些實施例中，在添加至含水系統中之前，可將聚合物及式（I）化合物或其鹽混合在一起呈組成物形式。
在本揭示之某些態樣中，可以將有效量的鋅直接添加至待處理之表面上及/或可以將其與腐蝕抑制劑組成物一起添加至含有一或多個易腐蝕表面的含水系統中。鋅可充當陰極腐蝕抑制劑，並且隨著鋅量之增加，腐蝕抑制可以得到改進。
在一些實施例中，含水系統包含殺生物劑，諸如漂白劑。含水系統可以為工業用水系統之一部分。「工業用水系統」意謂使水作為所述系統之主要成分循環之任何系統。「工業用水系統」之非限制性實例包含冷卻系統、鍋爐系統、加熱系統、膜系統、紙張製造系統或使水循環之任何其他系統。可以將漂白劑添加至此等工業用水系統中之任一者中以控制微生物生長。式（I）化合物之優勢在於其在殺生物劑存在下係穩定的。
在某些實施例中，公開了包含聚合物及式（I）化合物或其鹽之組成物，

其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且n為1、2、3、4或5。
在一些實施例中，組成物可包含額外的腐蝕抑制劑，諸如鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物或其任何組合。
在其他實施例中，組成物可包含選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錳、鎳、鉬酸鹽、鉻酸鹽、鈷、其任何鹽、其任何氧化物或其任何組合。在一些實施例中，額外的腐蝕抑制劑可以為鋅或其任何氧化物。額外的腐蝕抑制劑可以呈任何鹽或任何氧化物之形式。無機鹽之說明性非限制性實例可以為氯化物、硝酸鹽、亞硝酸鹽或硫酸鹽。鹽形式可以為包含但不限於乙酸鹽或檸檬酸鹽之有機鹽形式。
在某些實施例中，組成物可包含苯并三唑。
在其他實施例中，組成物可以由式（I）化合物或其鹽、聚合物、鋅及苯并三唑組成。在其他實施例中，組成物可以由式（I）化合物或其鹽、聚合物及鋅組成。在其他實施例中，組成物可以由式（I）化合物或其鹽及鋅組成。在一些實施例中，組成物可以排除甲酸或磷酸亞基雙(琥珀酸)化合物。
在一些實施例中，組成物中之聚合物可包含一或多種單體，諸如丙烯酸、AMPS、伊康酸、三級丁基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺或其任何組合。聚合物可以為包括不同比例的不限於上面所列之彼等單體的單體之均聚物、共聚物、三元共聚物或四元共聚物。在某些實施例中，聚合物可包含約80至約99莫耳%之丙烯酸及約1至約20莫耳%之AMPS。在一些實施例中，共聚物可包括約95%之丙烯酸及約4%之AMPS或約90%之丙烯酸及約10%之AMPS。在其他實施例中，聚合物可以為包括以任何莫耳百分比之丙烯酸、伊康酸、AMPS及三級丁基丙烯醯胺之四元共聚物。可用於抑制劑組成物之其他聚合物包含但不限於丙烯酸及AMPS之共聚物，其包括約40至約70%的丙烯酸及約30至約60%的AMPS。在其他實施例中，聚合物可以為包括約60%之丙烯酸及約40%之AMPS或約50%之丙烯酸及約50%之AMPS的共聚物。
在一些實施例中，所述組成物可包含式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐。

其中變數「n」可以為1、2、3、4、5或6。另外，式（II）或（III）化合物可以在R2 及R3 位置經合適的取代基取代。合適的取代基可包含氫、經取代或未經取代之C1 -C10 烷基、經取代或未經取代之C4 至C6 芳基、經取代或未經取代之C1 至C10 烷氧基或羥基。取代基亦可包含異丙苯、均三甲苯、甲苯或二甲苯。式（II）及（III）化合物可以在有機溶劑諸如異丙苯、均三甲苯、甲苯、二甲苯及其類似物中或在水中合成。可按需使用適當的催化劑及反應條件。
在一些實施例中，所述組成物可包含1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽。
在一些實施例中，所述組成物可包含約5重量%至約50重量%之式（I）化合物或其鹽。
在一些實施例中，所述組成物可包含約0.5重量%至約15重量%之額外的腐蝕抑制劑。
在一些實施例中，式（I）化合物或其鹽與額外的腐蝕抑制劑之重量比為約10:1。在一些實施例中，重量比為約1:1、約2:1、約3:1、約4:1或約5:1。
式（II）或（III）化合物可具有以下結構中之任一者：
在一些實施例中，本揭示中之組成物中之任一者可包含三唑。說明性三唑包含但不限於甲苯基三唑、苯并三唑及丁基苯并三唑。
本揭示亦包含使用本文中所揭示之組成物來預防、減少及/或抑制腐蝕及/或積垢之方法。應理解，當提及抑制腐蝕及/或積垢之方法時，亦包含防止及/或減少腐蝕及/或積垢之方法。在一些實施例中，抑制含水系統中金屬表面積垢及/或腐蝕之方法包含將腐蝕抑制劑及/或積垢抑制劑組成物加入含水系統中。
本發明揭示之抑制劑組成物可用於任何包括易腐蝕及/或積垢之表面的含水系統。例如，抑制劑組成物可用於直通、開環或閉環再循環冷卻水系統。其他含水系統包含但不限於用於石油生產及採油（例如井套管輸送管道等）及精煉、地熱井及其他油田應用之系統；鍋爐及鍋爐水系統；用於發電、礦物製程用水（其包含礦物清洗、浮選及富集）之系統；造紙廠消化池、清洗機、漂白設備、白水系統及磨水系統；紙漿工業中之黑液蒸發器；氣體洗滌器及空氣清洗機；冶金工業中之連續鑄造製程；空氣調節及冷凍系統；建築防火加熱水，諸如巴氏殺菌水（pasteurization water）；水回收及淨化系統；膜過濾水系統；食品加工流及廢物處理系統以及澄清器、液固應用、都市污水處理系統；及工業或都市配水系統。
在本揭示之特定態樣中，抑制劑組成物可以與器皿洗滌組成物聯合使用。器皿洗滌組成物可用於保護諸如玻璃器皿或銀器之製品，以免在餐具洗滌或器皿洗滌機器中腐蝕。然而，應理解，包括本發明揭示之抑制劑組成物之器皿洗滌組成物可用於除餐具洗滌或器皿洗滌機器內部之外的清潔環境。
在某些實施例中，所揭示之抑制劑組成物可具有以下特性中之一或多種：
鹵素穩定性高達約0.5 ppm游離殘氯（free residual chlorine，FRC）；
能夠處理高達約60℃之水溫；
與唑類、分散劑及冷卻水聚合物之相容性；
作為CaCO3 ，鈣耐量高達約500 ppm；
作為Cl，氯化物耐量高達約600 ppm；
在pH為約6至約9內具有穩定性；
低毒性（例如LC50 ＞ 100 mg/L）；及
保持時間指數（Holding Time Index，HTI）穩定持續幾秒直至約240小時。
本領域中熟習此項技術者應瞭解，式（I）化合物可以單獨或與其他腐蝕抑制劑或處理化學品（諸如三唑、苯并三唑（例如苯并三唑或甲苯基三唑）、苯并咪唑、正磷酸鹽、多磷酸鹽、膦酸鹽、鉬酸鹽、矽酸鹽、肟及亞硝酸鹽）組合添加至含水系統中。式（I）化合物可與多種額外的添加劑組合添加至含水系統中，所述額外的添加劑諸如處理聚合物、抗微生物劑、抗垢劑、著色劑、填充劑、緩衝劑、界面活性劑、黏度改質劑、螯合劑、分散劑、除臭劑、罩護劑、去氧劑及指示劑染料。
可以自動監測及控制本發明揭示之含水系統中之任一者。例如，可以監測及控制系統之pH，或可以監測及控制含水系統中抑制劑組成物之量。
本揭示亦描述用於量測、控制及/或優化水之一或多個系統參數或性質之線上單元及系統。優化可以包含例如量測一或多種與水相關之性質，以確保所述一或多種性質在可接受的預定範圍內，並且若一或多種性質不在所量測之性質各自可接受的預定範圍內，則引起水之變化，使性質恢復至可接受的預定範圍內。
在某些實施例中，所述系統包含監測及控制單元，所述監測及控制單元包括控制器及多個感測器。多個感測器中之各者可以與控制器通訊。例如，若所述單元包括五個感測器，則五個感測器中之各者可以與控制器通訊。在某些態樣中，控制器可以附接至滑架或其他類型之支承構件，以允許移動。
如本文中所用，術語「控制器」係指手動操作員或具有諸如以下組件之電子裝置：處理器、記憶體裝置、數字儲存媒體、包含可操作以支持跨任意數量的通訊協定及/或網路進行通訊之通訊電路之通訊介面、使用者介面（例如，可包含陰極射線管、液晶顯示器、電漿顯示器、觸控螢幕或其他監測器之圖形使用者介面）及/或其他組件。
控制器較佳地可操作以與一或多種專用積體電路、程式、電腦可執行指令或演算法，一或多個硬佈線裝置、無線裝置及/或一或多個機械裝置整合。此外，控制器可操作以整合本發明之反饋、前饋及/或（一或多個）預測環路。一些或所有控制器系統功能可以位於中心位置，諸如網路伺服器，用於跨區域網路、廣域網路、無線網路、網際網路連接、微波鏈路、紅外鏈路、有線網路（例如乙太網路（Ethernet））及其類似者進行通訊。另外，可包含其他組件，諸如信號調節器或系統監測器，以便於信號傳輸及信號處理演算。
在某些態樣中，控制器包含層級邏輯，以優先化任何與系統參數相關的經量測或預測之性質。例如，控制器可經程式化以使系統pH優先於傳導率，反之亦然。應瞭解，此類層級邏輯之目的在於允許改進對系統參數之控制並避免循環控制環路。
在一些實施例中，與其相關之監測及控制單元及方法包含自動化控制器。在一些實施例中，控制器係手動或半手動控制器。例如，當系統包含自系統中之各種感測器接收的一或多個資料集時，控制器可以自動判定哪些資料點/資料集經進一步處理，或操作員可以部分或完全地做出此類判定。舉例而言，工業水體之資料集可包含變數或系統參數，諸如氧化/還原電位（oxidation/reduction potential，ORP）、溶氧（dissolved oxygen，DO）、傳導率、pH、濁度、某些化學品（諸如殺生物劑、積垢抑制劑、減磨劑、酸、鹼及/或去氧劑）之濃度、離子位準（例如，根據經驗、自動、螢光法、電化學法、比色法確定，直接量測，計算）、溫度、壓力、流量率、總溶解或懸浮固體等。通常利用任何類型之合適的資料捕獲設備量測此類系統參數，所述資料捕獲設備諸如專門為此等參數設計之感測器，例如pH感測器、離子分析儀、溫度感測器、熱電偶、壓力感測器、腐蝕探針及/或任何其他合適的裝置或感測器。資料捕獲設備與控制器通訊，並且根據一些實施例，可以具有由控制器賦予之高級功能（包含本文中所述之控制演算法的任何部分）。
監測及控制單元可包括多個感測器，其能夠分析水並將關於水之資料傳輸至控制器。多個感測器可包括例如用於量測水之傳導率、pH、ORP、殺生物劑濃度、濁度、溫度、流量及DO之感測器。監測及控制單元可包括此等感測器中之任一者、所有此等感測器、此等感測器中之兩個或大於兩個之組合、此處未具體提到之一或多個額外感測器，並且感測器可以與控制器通訊。本揭示所考慮之其他類型之感測器包含但不限於水中油感測器、總溶解固體感測器及總懸浮固體感測器。
在某些實施例中，本發明揭示之監測及控制系統包括一或多個化學品注射泵。各化學品注射泵可以與存儲裝置流體通訊。各存儲裝置可包括一或多種化學品，並且化學品注射泵可將彼等化學品輸送至水體中。在一些實施例中，化學品注射泵包括存儲裝置。化學品注射泵可以任何數量之方式與控制器通訊，諸如通過有線連接，無線連接，電子，蜂巢，通過紅外、衛星或根據任何其他類型之通訊網路，拓樸，協定，標準及更多之任何組合。因此，控制器可以向泵發送信號以控制其化學品饋送速率。
在某些實施例中，實施監測及控制系統以使多個感測器向控制器提供連續或間歇的反饋、前饋及/或預測資訊，所述控制器可以將所述資訊中繼至諸如Nalco全球閘道（Nalco Global Gateway）之中繼裝置，其可以經由蜂巢通訊將資訊傳輸至遠端裝置，諸如蜂巢電話、電腦及/或可以接收蜂巢通訊之任何其他裝置。所述遠端裝置可以解譯所述資訊並通過中繼裝置自動地將信號（例如電子指令）發送回控制器，以使控制器對泵之輸出進行某些調節。所述資訊亦可由控制器進行內部處理，並且控制器可以自動向泵發送信號以調節例如化學品注入量。基於控制器自多個感測器或遠端裝置接收的資訊，控制器可以向各個泵傳輸信號以對泵注入水中之化學品之量進行自動的即時調節。
替代地，自控制器接收蜂巢通訊之遠端裝置之操作員可以通過遠端裝置手動操縱泵。操作員可以通過遠端裝置，以蜂巢或以其他方式將指令傳送至控制器，並且控制器可以對化學品注射泵之化學品添加速率進行調節。例如，操作員可以通過來自控制器之蜂巢通訊自遠端裝置接收信號或警報，並使用遠端裝置將指令或信號發送回控制器，以打開化學品注射泵中之一或多個、關閉化學品注射泵中之一或多個、藉由注射泵中之一或多個增加或減少添加至水中之化學品之量或上述的任何組合。控制器及/或遠端裝置亦能夠自動進行前述調節或修改中之任一者，而無需操作員實際發送或輸入任何指令。將預設參數或程式輸入控制器或遠端裝置中，以便控制器或遠端裝置可以判定所量測之性質是否在可接受的範圍之外。基於由多個感測器接收的資訊，控制器或遠端裝置可以對泵進行適當調節或發出適當警報。
在某些實施例中，遠端裝置或控制器可以包含適當的軟體以自多個感測器接收資料並判定所述資料指示水之一或多種所量測之性質在可接受範圍之內抑或之外。所述軟體亦可以允許控制器或遠端裝置判定應採取適當行動以補救超出可接受範圍之性質。例如，若所量測之pH高於可接受範圍，則軟體允許控制器或遠端裝置進行所述判定並採取補救行動，諸如警告泵以增加酸流入水體中。
本文中所揭示之監測及控制系統及/或控制器可以結合程式化邏輯，以將來自多個感測器之分析器信號轉換為泵調節邏輯，並且在某些實施例中，利用獨特的基準控制多個化學品注射泵中之一或多個。可以操縱的類型的化學品注射泵之非限制性說明性實例包含負責注射殺生物劑、積垢抑制劑、減磨劑、酸、鹼、亞硫酸鹽、去氧劑及可以證明為可用於特定含水工業系統中之任何其他類型之化學品的化學品注射泵。殺生物劑、積垢抑制劑、減磨劑、酸、鹼、亞硫酸鹽及去氧劑之特定實例均為本領域中所公知的，並且此類化學品之所有實例均在本揭示之範疇內。
本文中所揭示之感測器可操作以感測及/或預測與水或系統參數相關之性質，並將所述性質轉換為能夠傳輸至控制器之輸入信號，例如電信號。與各感測器相關之傳送器將輸入信號傳輸至控制器。控制器可操作以接收經傳輸之輸入信號，將所接收之輸入信號轉換為輸入數值，分析輸入數值以判定輸入數值是否在最佳範圍內，產生輸出數值，將輸出數值轉換為輸出信號，例如電信號，並且將傳輸信號傳輸至接收器，諸如結合此類接收器能力之泵或結合接收器能力之遠端裝置，諸如電腦或蜂巢電話。接收器接收輸出信號並且若輸出數值不在所述性質之可接受範圍內，則警告操作員對泵之流量率進行調節，或接收器可自動操作以使泵之流量率變化。
對於多個不同的系統參數視情況重複所述方法，其中各不同的系統參數具有獨特的相關性質，或替代地，所有系統參數均可由多個感測器同時分析。
使用任何合適的裝置，並且跨越任何數量之有線及/或無線網路來完成經量測之參數或信號至化學品泵、警報、遠端監測裝置（諸如電腦或蜂巢電話）或其他系統組件之資料傳輸，所述有線及/或無線網路包含作為實例之WiFi、WiMAX、乙太網路、電纜、數字用戶線、藍牙、蜂巢技術（例如，2G、3G、通用移動電信系統（Universal Mobile Telecommunications System，UMTS）、GSM、長程演進技術（Long Term Evolution，LTE）或更多）等。Nalco全球閘道係合適裝置之實例。可以使用任何合適的（一或多種）介面標準，諸如乙太網路介面、無線介面（例如，IEEE 802.11a/b/g/x、802.16、藍牙、光學、紅外、射頻等）、通用串列匯流排、電話網路、其類似物及此等介面/連接之組合。
如本文中所用，術語「網路」涵蓋所有此等資料傳輸方法。所描述之裝置（例如，歸檔系統、資料分析站、資料捕獲裝置、過程裝置、遠端監測裝置、化學品注射泵等）中之任一者可以使用上述或其他合適的介面或連接彼此連接。
在一些實施例中，從系統接收系統參數資訊並將其歸檔。在某些實施例中，根據時刻表或排程表處理系統參數資訊。在一些實施例中，立刻即時或基本上即時處理系統參數資訊。此類即時接收可以包含例如經過電腦網路之「串流資料」。
可以使用任何合適類型之化學品注射泵將待添加至系統中之化學品（諸如酸、鹼、殺生物劑、積垢抑制劑、減磨劑等）引入系統中。最常見地，使用正排量式注射泵並且可以電動或氣動方式為其提供動力。連續流動注射泵亦可用於確保將特種化學品充分且準確地注入快速移動製程流中。儘管可以使用任何合適的泵或輸送系統，但例示性之泵及泵送方法包含揭示於美國專利第5,066,199號，標題為《使用恆定流量正排量式泵送裝置注射處理化學品之方法（Method for Injecting Treatment Chemicals Using a Constant Flow Positive Displacement Pumping Apparatus）》及美國專利第5,195,879號，標題為《使用恆定流量正排量式泵送裝置注射處理化學品之改進方法（Improved Method for Injecting Treatment Chemicals Using a Constant Flow Positive Displacement Pumping Apparatus）》中之彼等泵及泵送方法，所述專利各以整體引用之方式併入本文中。
在一些實施例中，化學品注射泵之變化在頻率上受到限制。在一些態樣中，調節限制被設置為每15分鐘最多1次，並且例如相同方向上之順序調節不可超過8次。在一些實施例中，在總共8次調節或50%或100%之變化後，泵可以中止一段時間（例如，2或4小時）並且可以觸發警報。如果遇到此類情況，則觸發警報以警告操作員係有利的。亦可以實施其他限制，諸如最大泵輸出。應瞭解，在任何方向上進行任何數量之調節而無限制均在本發明之範疇內。此類限制在由操作員判定或預設至控制器中時應用。
根據本揭示之某些實施例，提供一種監測及控制含水工業系統中金屬表面腐蝕及/或表面積垢之方法。
所述方法包含使用監測及控制單元，所述監測及控制單元包括控制器及與控制器通訊之多個感測器。多個感測器中之各者可操作以量測水之性質。例如，在一些實施例中，所述單元包括五個感測器，其中各感測器可操作以量測不同性質，諸如pH、溫度、流量、傳導率及腐蝕率。
與控制器通訊之一或多個泵用於將各種化學品注入水中，諸如腐蝕抑制劑、殺生物劑及去氧劑。各化學品都可有其自己的化學品注射泵。
將待量測之水的一或多種性質中之各者的可接受範圍輸入控制器中。
可以在含水工業系統與監測及控制單元之間提供導管。水樣通過導管並且進入監測及控制單元之入口。接下來，使用多個感測器量測水之一或多種性質，並且控制器判定所量測之一或多種性質是否在前一步驟中輸入控制器的可接受範圍內。所述判定步驟可以藉由控制器自動執行，並且在所述步驟中，將各所量測之性質的量測值與為所述特定性質輸入之可接受範圍進行比較。
如果所量測之一或多種性質在與所述性質相關之可接受範圍之外，則控制器及/或控制器之操作員可以引起例如化學品（諸如腐蝕抑制劑）自化學品注射泵至含水工業系統之流入量之變化，（一或多種）化學品能夠調節所量測之性質並且使其回到可接受的範圍內。控制器可操作以判定所量測之性質何時回到可接受的範圍內並且隨後關閉（一或多個）化學品注射泵。
實例
實例1：
向配備有機械攪拌器、冷凝器、滴液漏斗、氮氣進口管及溫度計之1000 mL四頸反應燒瓶中添加約330公克順丁烯二酸、約120公克NaH2 PO2 及約436公克水。將順丁烯二酸及NaH2 PO2 溶解在水中，並將反應系統溫度升至約70℃。通過滴液漏斗將Na2 S2 O8 （約34公克）作為30重量%水溶液（114公克）逐漸加入反應混合物中。開始添加Na2 S2 O8 後約5分鐘，打開冷卻水使溫度保持在約70℃。在第一小時內添加Na2 S2 O8 溶液，並將反應混合物在約70℃下再保持約2小時。然後升高溫度並在約75-80℃下再保持3小時。
在各種反應時間從反應器中取出部分含水反應產物。在不同反應時間（0、0.5、1.0、2.0、4.0及6.0小時）下之順丁烯二酸聚合產物。對最終反應產物進行磷酸鹽分析以確定呈P及PO4 形式之磷酸鹽之量。20 ppm劑量之反應產物含有約2.5 ppm總磷酸鹽，其中約0.8 ppm呈P形式。
實例2
電化學Gamry技術用於量測組成物之腐蝕抑制性能。使用三種不同類型之水基質：軟質、中等軟度及高硬度氯化物型水執行測試。藉由在去離子水中添加所需量之礦物鹽類（作為不同金屬陽離子及陰離子之來源）來製備水化學。
測試水之組成含有Ca（呈碳酸鈣形式） = 100 mg/L；Mg（呈碳酸鈣形式） = 50 mg/L；M-鹼度= 100 mg/L；呈Cl形式之氯化物= 200 mg/L；及呈SO4 形式之硫酸鹽= 100 mg/L。水之pH為約8.2。
在1公升圓底玻璃燒瓶中使用約800 ml測試水，使用溫度控制器將其加熱至約120℉，並且同時利用空氣吹掃溶液。此研究在充氣系統中進行，並且在整個研究期間利用CO2 將pH維持在約8.0-8.2。以約10-30 ppm投用腐蝕抑制劑，作為活性化學品。
Gamry電化學儀器通過旋轉電極原理操作並且含有轉柱電極，其中旋轉器速度設定為500 rpm。實驗持續約48小時。在最初的24小時期間，在不存在殺生物劑之情況下量測腐蝕抑制。在24小時標記處，添加殺生物劑，並量測剩餘24小時之腐蝕抑制。
Gamry軟體通過極化電阻（Rp）量測以0.1毫伏/秒之電位掃描速率在自陰極區域至陽極區域之腐蝕電位（Ecorr）的20 mV內採集資料。使用Gamry軟體繪製腐蝕率（mpy）對時間之曲線，並且利用此曲線確定穩態腐蝕率。
製備含有1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸、1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸及1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸之組成物，並且下文稱為「POMA」。
圖1顯示在約20 ppm POMA、約2 ppm苯并三唑、丙烯酸（60 mol%）及AMPS（40 mol%）之約8 ppm共聚物（其重均分子量為約20,000 Da）及約0.5 ppm鋅存在下，金屬之腐蝕率。箭頭指示殺生物劑添加到水中之時刻。令人驚訝地，即使在殺生物劑存在下，腐蝕位準亦降至低於約0.2 mpy。
圖2顯示在約20 ppm POMA、約2 ppm苯并三唑及丙烯酸（60 mol%）及AMPS（40 mol%）之約8 ppm共聚物（其重均分子量為約20,000 Da）存在下，金屬之腐蝕率。箭頭指示殺生物劑添加到水中之時刻。即使在殺生物劑存在下，腐蝕率亦低於約1 mpy。
實例3
藉由使用質譜術及NMR評估式（I）化合物之鹵素穩定性。發現所有化合物在2.03 ppm及20.3 ppm之漂白劑濃度下均非常穩定。在101.5 ppm之漂白劑濃度下，低分子量化合物（諸如其中n為1或2）比其中n為3或4之高分子量化合物相對更穩定。總之，化合物之穩定性在漂白劑存在下非常好。
實例4
亦在冷卻水條件下測試POMA之積垢抑制，諸如CaCO3 積垢抑制。使用在約9之pH及約50℃之溫度下的動態瓶測試評估積垢抑制性能。測試持續時間為24小時，並且條件為Ca（500）、Mg（280）、Alk（600），呈CaCO3 形式。
如圖3中可見，在一定劑量下，POMA之積垢抑制率優於PBTC（膦醯基丁烷三羧酸）之積垢抑制率。此外，發現POMA在漂白劑條件下高度穩定，並且沒有觀察到顯著地轉化為磷酸鹽。亦發現抑制劑組成物具有對硬度之耐受性。
本文中所揭示之任何組成物可包括本文中所揭示之化合物/組分中之任一者、由本文所揭示之化合物/組分中之任一者組成或基本上由本文所揭示之化合物/組分中之任一者組成。根據本揭示，詞組「基本上由……組成（consist essentially of/consists essentially of/consisting essentially of）」及其類似詞組將申請專利範圍之範疇限制為所指定的材料或步驟且彼等材料或步驟並不實質上影響所主張之本發明之（一或多種）基礎及新穎特性。
如本文所用，術語「約」係指在由其對應測試量測值中得出之標準偏差產生之誤差內的引用值，且若彼等誤差不能確定，則「約」係指在引用值之10%內。
本文中所揭示及主張之所有組成物及方法均可根據本揭示製備及執行，無需過多實驗。儘管本發明可以許多不同形式實施，但在本文中詳細描述本發明之特定較佳實施例。本揭示為本發明之原理的範例，且並不意欲使本發明限於所說明之特定實施例。另外，除非明確相反地陳述，否則使用術語「一」意欲包含「至少一個」或「一或多個」。例如，「聚合物」意欲包含「至少一種聚合物」或「一種或多種聚合物」。
任何以絕對術語或近似術語給出之範圍意欲涵蓋兩者，且本文中所用之任何定義意欲闡明而非限制。儘管闡述本發明之廣泛範疇的數值範圍及參數為近似值，但儘可能精確地報告特定實例中所闡述之數值。然而，任何數值均固有地含有因其對應測試量測值中得出之標準偏差所必然引起的一定誤差。此外，本文中所揭示之所有範圍應理解為涵蓋其中包括的任何及所有子範圍（包含所有分數及整數值）。
此外，本發明涵蓋一些或所有本文中所述之各種實施例之任何及所有可能的組合。亦應理解，本文中所述之目前較佳實施例的各種改變及修改將對本領域中熟習此項技術者而言顯而易見。此類改變及修改可在不背離本發明之精神及範疇的情況下且在不減少其預期優勢的情況下進行。因此，預期此類改變及修改由所附申請專利範圍涵蓋。
無
下面將具體參考圖式來描述本發明之實施方式，其中：
圖1顯示腐蝕抑制劑組成物與低鋅組合之性能之圖解分析；
圖2顯示不含鋅之腐蝕抑制劑組成物之性能的圖解分析；及
圖3顯示積垢抑制劑組成物之性能之圖解分析。

Claims (36)

  1. 一種抑制腐蝕及/或積垢形成之方法，其包含： 將組成物加入含水介質中，其中所述組成物包括聚合物及式（I）化合物或其鹽， 其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且 n為1、2、3、4或5。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中R1 為氫。
  3. 如申請專利範圍第1項至第2項中任一項所述之方法，其中n為2、3或4。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之方法，其中n為2。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之方法，其中所述式（I）化合物或其鹽選自：2-(羥基氫磷醯基)琥珀酸；1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；1-羥基-4-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；3,4,5,6-四羧基-2-(羧甲基)-6-(羥基氫磷醯基)己酸鈉；及其任何組合。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之方法，其中所述式（I）化合物或其鹽選自：1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；及其任何組合。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之方法，其中所述組成物包括1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；及1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之方法，其進一步包括向所述含水介質中添加選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之方法，其進一步包括將額外的腐蝕抑制劑加入所述含水介質中，其中所述額外的腐蝕抑制劑包括鋅或其任何氧化物。
  10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之方法，其中所述聚合物包括一或多種選自以下之單體：丙烯酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、伊康酸、三級丁基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺及其任何組合。
  11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述之方法，其進一步包括將苯并三唑加入所述含水介質中。
  12. 如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之方法，其中所述組成物包括約5重量%至約50重量%之所述式（I）化合物或其鹽。
  13. 如申請專利範圍第8項至第12項中任一項所述之方法，其中所述組成物包括約0.5重量%至約15重量%之所述額外的腐蝕抑制劑。
  14. 如申請專利範圍第1項至第13項中任一項所述之方法，其進一步包括向所述含水介質中添加或原位生成式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐， 其中m為1、2、3、4、5或6；並且 R2 及R3 獨立地選自由以下組成之群：氫、經取代或未經取代之C1 -C10 烷基、經取代或未經取代之C4 -C6 芳基、經取代或未經取代之C1 -C10 烷氧基、羥基、異丙苯、均三甲苯、甲苯及二甲苯。
  15. 如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之方法，其進一步包括向所述含水介質中添加或原位生成1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽。
  16. 如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述之方法，其中將所述式（I）化合物或其鹽以約1 ppm至約100 ppm範圍內之量加入所述含水介質中。
  17. 如申請專利範圍第1項至第16項中任一項所述之方法，其進一步包括將苯并三唑以約0.1 ppm至約50 ppm範圍內之量加入所述含水介質中。
  18. 如申請專利範圍第1項至第17項中任一項所述之方法，其中將所述聚合物以約0.5 ppm至約50 ppm範圍內之量加入所述含水介質中。
  19. 一種組成物，其包括： 聚合物及式（I）化合物或其鹽， 其中R1 為氫、羥基或C1 -C4 羧基烷基；並且 n為1、2、3、4或5。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之組成物，其中R1 為氫。
  21. 如申請專利範圍第19項至第20項中任一項所述之組成物，其中n為2、3或4。
  22. 如申請專利範圍第19項至第21項中任一項所述之組成物，其中n為2。
  23. 如申請專利範圍第19項至第22項中任一項所述之組成物，其中所述式（I）化合物或其鹽選自：2-(羥基氫磷醯基)琥珀酸；1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；1-(羥基氫磷醯基)己烷-1,2,3,4,5,6-六甲酸；1-(羥基氫磷醯基)辛-1,2,3,4,5,6,7,8-八甲酸；1-羥基-4-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸；3,4,5,6-四羧基-2-(羧甲基)-6-(羥基氫磷醯基)己酸鈉；及其任何組合。
  24. 如申請專利範圍第19項至第23項中任一項所述之組成物，其中所述式（I）化合物或其鹽係1-(羥基氫磷醯基)丁烷-1,2,3,4-四甲酸。
  25. 如申請專利範圍第19項至第24項中任一項所述之組成物，其進一步包括選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錫、鋁、錳、鎳、矽酸鹽、鉬酸鹽、鍶、鈦、鉻酸鹽、鈷、鈰、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
  26. 如申請專利範圍第19項至第25項中任一項所述之組成物，其進一步包括選自以下之額外的腐蝕抑制劑：鋅、錳、鎳、鉬酸鹽、鉻酸鹽、鈷、其任何鹽、其任何氧化物及其任何組合。
  27. 如申請專利範圍第25項至第26項中任一項所述之組成物，其中所述額外的腐蝕抑制劑為鋅或其任何氧化物。
  28. 如申請專利範圍第19項至第27項中任一項所述之組成物，其進一步包括苯并三唑。
  29. 如申請專利範圍第19項至第28項中任一項所述之組成物，其中所述聚合物包括一或多種選自以下之單體：丙烯酸、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、伊康酸、三級丁基丙烯醯胺、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺及任何組合。
  30. 如申請專利範圍第19項至第29項中任一項所述之組成物，其進一步包括式（II）寡聚順丁烯二酸或寡聚順丁烯二酸酐或式（III）寡聚順丁烯二酸酐 其中n為1、2、3、4、5或6；並且 R2 及R3 獨立地選自由以下組成之群：氫、C1 -C10 烷基、C4 -C6 芳基、C1 -C10 烷氧基、羥基、異丙苯、均三甲苯、甲苯及二甲苯。
  31. 如申請專利範圍第19項至第30項中任一項所述之組成物，其進一步包括1,2,3,4-丁烷四甲酸或其任何鹽。
  32. 如申請專利範圍第19項至第31項中任一項所述之組成物，其中所述組成物包括約5重量%至約50重量%之所述式（I）化合物或其鹽。
  33. 如申請專利範圍第27項至第32項中任一項所述之組成物，其中所述組成物包括約0.5重量%至約15重量%之所述額外的腐蝕抑制劑。
  34. 一種抑制積垢之方法，其包括： 將如申請專利範圍第19項至第33項中任一項所述之組成物加入包括表面之含水介質中，及 抑制在所述表面上之積垢形成。
  35. 一種如申請專利範圍第19項至第33項中任一項所述之組成物用於抑制腐蝕之用途。
  36. 一種如申請專利範圍第19項至第33項中任一項所述之組成物用於抑制積垢形成之用途。
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