WO2014178263A1 - 水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法及び腐食抑制剤 - Google Patents

水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法及び腐食抑制剤 Download PDF

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幸祐 志村
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    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/08—Corrosion inhibition

Definitions

  • the present invention relates to a method for effectively suppressing corrosion of metals in boiler plants and other various water and steam plants, and a corrosion inhibitor therefor.
  • Typical inorganic substances having a corrosion inhibitory action include nitrite, phosphate, borate and the like.
  • Typical organic substances having a corrosion inhibitory action include fatty acids, amines, polyhydric alcohols, organic acid salts and the like. Among them, fatty acids are used as corrosion inhibitors in various forms such as fatty acids, fatty acid alkali metal salts, fatty acid esters, and fats and oils because of easy handling, safety to the environment and the human body.
  • these fatty acids are hydrolyzed in the fluid at the time of addition in the fluid of a boiler plant, other various water system, and a steam system plant, or it is hydrolyzed in the system after addition, in a plant or in the latter stage.
  • foaming There is a problem of causing foaming.
  • the corrosion-inhibiting component is foamed, there is a possibility that the water level control electrode of the plant may malfunction, or if it enters the boiler can, it may cause a failure such as carry over.
  • Carry over is an obstacle that boiler water moves with steam.
  • components such as salts in boiler water may move to the steam usage destination and the steam condensate system and cause corrosion, or may contaminate the steam usage product.
  • Patent Document 1 corrodes by adding a fatty acid salt such as oleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt or stearic acid (saturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt to steam and / or condensate.
  • a fatty acid salt such as oleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt or stearic acid (saturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt
  • a fatty acid salt such as oleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt or stearic acid (saturated fatty acid having 18 carbon atoms) ammonium salt
  • oleate and stearate have high foaming properties, and when the condensate containing these is reused as boiler feedwater, even if its content is very small, boiler water foams and causes a significant carryover. I could not stand it.
  • Patent Document 2 proposes a steam condensate anticorrosion method in which an emulsion obtained by emulsifying fats and oils is added to steam or condensate in a boiler and / or other steam generating plant.
  • the oils and fats used in Patent Document 2 are rapeseed oil, sunflower oil, soybean oil, corn oil, sesame oil, and olive oil. These oils and fats all have 13 or more carbon atoms such as erucic acid (unsaturated fatty acid having 22 carbon atoms), oleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms), linoleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms). It is mainly composed of fatty acid triglycerides and is easy to foam boiler water.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, and in a boiler plant and other various water and steam plants, after suppressing foaming, corrosion that effectively suppresses corrosion of metal in the plant. It is an object to provide a suppression method and a corrosion inhibitor.
  • a saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, a saturated fatty acid salt having 8 to 12 carbon atoms, a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms (hereinafter referred to as these sometimes collectively saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, saturated fatty acid salts having 8 to 12 carbon atoms, a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms and "C 8-12 saturated fatty acids.") adding As a result, it exhibits excellent corrosion inhibition effects on metals such as steel and copper in water-based and steam-based plants, and is less susceptible to foaming than fatty acids with a large number of carbons. It was found that stable operation can be performed without generating.
  • the present invention has been achieved on the basis of such knowledge, and the gist thereof is as follows.
  • a fluid in the plant contains a saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, a saturated fatty acid salt having 8 to 12 carbon atoms, and 8 to 8 carbon atoms.
  • a method for inhibiting corrosion of water-based and steam-based plants comprising adding a corrosion inhibitor containing one or more selected from the group consisting of 12 saturated fatty acid esters.
  • the water-based and steam-based plant is a boiler plant, and an emulsion obtained by emulsifying an oil phase containing a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms with an emulsifier is used as the corrosion inhibitor.
  • the emulsion is an emulsion obtained by emulsifying a fat and oil mainly composed of a saturated fatty acid triglyceride having 8 to 12 carbon atoms with a plant-derived ester emulsifier. Corrosion control method for steam plant.
  • a ratio of a substance amount of a saturated fatty acid component having 8 to 12 carbon atoms to a total amount of substance amounts of all fatty acid components contained in the corrosion inhibitor is 40% or more.
  • the ratio of the amount of the fatty acid component having 13 or more carbon atoms to the total amount of all fatty acid components contained in the corrosion inhibitor is 50% or less.
  • the ratio of the amount of fatty acid components having 7 or less carbon atoms to the total amount of all fatty acid components contained in the corrosion inhibitor is less than 10%.
  • a metal corrosion inhibitor in water-based and steam-based plants a group consisting of a saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, a saturated fatty acid salt having 8 to 12 carbon atoms, and a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms.
  • a corrosion inhibitor for water-based and steam-based plants comprising one or more selected.
  • the emulsion is an emulsion obtained by emulsifying a fat and oil mainly composed of a saturated fatty acid triglyceride having 8 to 12 carbon atoms with a plant-derived ester emulsifier. Corrosion inhibitor for steam plant.
  • C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids boiler plant, in various other water and steam system plant, after suppressing the foaming, effectively suppressing the corrosion of metals in the plant be able to.
  • C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids is easy to be natural materials handling, even in terms of high safety for the environment and the human body, is practically excellent corrosion inhibitors.
  • % indicates a percentage based on “mass (weight)”.
  • the “main component” refers to a component that is present in the largest amount among all the components in a plurality of components.
  • Corrosion inhibitors metals aqueous and steam system plant of the present invention C 8-12 saturated fatty acids, i.e., saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms, saturated fatty acid salts having 8 to 12 carbon atoms, and carbon atoms from 8 to 1 type or 2 or more types chosen from the group which consists of 12 saturated fatty acid ester is included.
  • C 8-12 saturated fatty acids i.e., saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms, saturated fatty acid salts having 8 to 12 carbon atoms, and carbon atoms from 8 to 1 type or 2 or more types chosen from the group which consists of 12 saturated fatty acid ester is included.
  • the corrosion inhibiting method for water and steam system plant of the present invention is added to the fluid in the corrosion inhibitor is aqueous and steam system plant of the present invention containing C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids, metal corrosion can be suppressed.
  • examples of the water system and steam system plant that suppresses corrosion include a plant in which water is evaporated by heating to become steam in a system such as a boiler water system, and the steam is cooled to become condensed water.
  • corrosion of metals, such as steel materials and copper materials is suppressed in such water-based and steam-based plants.
  • [C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids] the addition of a corrosion inhibitor comprising a C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids to the fluid in such aqueous and steam system plant. If the saturated fatty acid has 7 or less carbon atoms, a sufficient corrosion inhibiting effect cannot be obtained, and odor becomes a problem as described later. When the number of carbon atoms exceeds 12, foamability becomes a problem. Naturally, many unsaturated fatty acids have 14 or more carbon atoms, and these are not limited to the number of carbon atoms and have high foaming properties.
  • C 8-12 saturated fatty acids for use in the present invention, the saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, caprylic acid (8 carbon atoms), capric acid (10 carbon atoms), pelargonic acid (9 carbon atoms), undecane An acid (carbon number 11) and lauric acid (carbon number 12) are mentioned.
  • saturated fatty acid salt having 8 to 12 carbon atoms examples include metal salts of the above saturated fatty acids, for example, alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt and potassium salt, alkaline earth metals such as barium salt, magnesium salt and calcium salt
  • alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt and potassium salt
  • alkaline earth metals such as barium salt
  • the salt include aluminum salt and zinc salt.
  • saturated fatty acid esters having 8 to 12 carbon atoms examples include glycerin esters (monoesters, diesters and triesters) of the above saturated fatty acids, polyglycerin fatty acid esters, sucrose esters, sorbitan esters, glycerin organic acid esters, propylene glycol esters, poly Examples thereof include oxyethylene sorbitan ester.
  • the saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms include the following.
  • Caprylic acid metal salt sodium caprylate, potassium caprylate, zinc caprylate, barium caprylate, lithium caprylate, magnesium caprylate, calcium caprylate, aluminum caprylate, etc.
  • caprylate glycerine caprylate, sucrose Caprylic acid ester, sorbitan caprylic acid ester, glycerin organic acid caprylic acid ester, propylene glycol caprylic acid ester, polyoxyethylene sorbitan caprylic acid ester, etc.
  • Capric acid metal salts sodium caprate, potassium caprate, zinc caprate, barium caprate, lithium caprate, magnesium caprate, calcium caprate, aluminum caprate
  • caprate glycerine caprate, sucrose caprin
  • Oils and fats mainly composed of glycerides of saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms can also be used.
  • examples of such fats and oils include palm oil, palm kernel oil, palm oil and / or modified oil of palm kernel oil, medium chain fatty acid oil extracted from vegetable oils such as palm oil and palm kernel oil. .
  • Palm oil is crude oil obtained by pressing or solvent extraction from dried endosperm (copra), which is the seed of coconut fruit, and is further commercialized through a purification process. Palm kernel oil is obtained by similarly purifying dried oil palm oil endosperm (palm kernel).
  • the constituent fatty acids of fatty acid glycerides are coconut oil, lauric acid (carbon number 12) 45 to 52%, caprylic acid (carbon number 8) 6 to 10%, capric acid (carbon number 10) 4 to 12%, Myristic acid (14 carbon atoms) is 15-22%, palmitic acid (16 carbon atoms) is 4-10%, stearic acid (18 carbon atoms) is 1-5%, palm kernel oil is lauric acid (12 carbon atoms).
  • caprylic acid (carbon number 8) 3-5%
  • capric acid (carbon number 10) 3-7%
  • myristic acid (carbon number 14) 10-17%
  • palmitic acid (carbon The number 16) is 6 to 10%
  • stearic acid (carbon number 18) is 1 to 7%, both of which contain a large amount of saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms.
  • rapeseed oil is oleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms) 12 to 18%, erucic acid (unsaturated fatty acid having 22 carbon atoms) 45 to 55%.
  • Linoleic acid (unsaturated fatty acid having 18 carbon atoms) 12 to 16%.
  • Sunflower oil contains 14 to 43% oleic acid and 44 to 75% linoleic acid, and contains almost no saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms.
  • these C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids may be used singly or may be used in combination of two or more kinds.
  • the content of C 8 ⁇ 12 saturated fatty acids in the corrosion inhibitor is often preferred.
  • the ratio of the amount of the saturated fatty acid component having 8 to 12 carbon atoms to the total amount of all the fatty acid components contained in the corrosion inhibitor is preferably 40% or more, particularly preferably 80% or more.
  • the corrosion inhibitor of the present invention contains a fatty acid having 7 or less carbon atoms (this fatty acid includes a fatty acid, a fatty acid salt, a fatty acid ester, etc.), the odor of the fatty acid or the fatty acid produced by hydrolysis becomes a problem. Therefore, the ratio of the amount of the fatty acid component having 7 or less carbon atoms to the total amount of the total amount of fatty acid components contained in the corrosion inhibitor is preferably less than 10%, particularly preferably 5% or less.
  • Total fatty acid component means a component of a fatty acid residue in a fatty acid derivative such as a fatty acid, a fatty acid salt, a fatty acid ester, ie, a general formula CH 3 —R—CO 2 — (R is a saturated or unsaturated hydrocarbon group) ).
  • the “fatty acid component having 14 or more carbon atoms” is a moiety represented by the general formula CH 3 —R—CO 2 — (where R is a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 12 or more carbon atoms).
  • the “saturated fatty acid component having 8 to 12” is a moiety represented by the general formula CH 3 —R—CO 2 — (R is an alkylene group having 6 to 10 carbon atoms), and “the fatty acid component having 7 or less carbon atoms”. Corresponds to a moiety represented by the general formula CH 3 —R—CO 2 — (R is a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 5 or less carbon atoms).
  • saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms which is water soluble saturated fatty acids having 8 to 12 carbon atoms which is water soluble, one or more of the saturated fatty acid salts having 8-12 carbon atoms, 1-50 wt
  • a saturated fatty acid component having 8 to 12 carbon atoms a solution dissolved in water or an organic solvent (alcohols such as ethanol, glycol, and glycerin) or a mixed solvent of water and an organic solvent so as to have a concentration of about 8%
  • the added amount of water is 0.1 to 100 mg / L, particularly 0.5 to 50 mg / L, as the amount of water added to water-based and steam-based plants.
  • the oil phase containing a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms as an emulsion obtainable by emulsion emulsifier.
  • Such an emulsion-type corrosion inhibitor does not contain a metal salt and has no possibility of causing a failure such as alkaline corrosion even in a decompression part of a steam condensate system, and is therefore particularly effective for a boiler plant. .
  • the saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms used as an emulsion type corrosion inhibitor is mainly composed of saturated fatty acid (mono, di, tri) glycerides having 8 to 12 carbon atoms, especially saturated fatty acid triglycerides having 8 to 12 carbon atoms.
  • the aforementioned fats and oils are preferred.
  • an emulsifier for a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms a plant-derived ester-based emulsifier, an ether-based emulsifier, or the like is preferable, and a plant-derived ester-based emulsifier is more preferable. Plant-derived emulsifiers are also preferred from the viewpoint of safety when touching the human body.
  • the plant-derived ester emulsifier is obtained by transesterifying glycerin fatty acid ester (fatty acid monoglyceride, fatty acid diglyceride), polyglycerin fatty acid ester, sucrose and fatty acid methyl ester obtained by heating reaction of vegetable oil and glycerin.
  • glycerin fatty acid ester fatty acid monoglyceride, fatty acid diglyceride
  • polyglycerin fatty acid ester sucrose and fatty acid methyl ester obtained by heating reaction of vegetable oil and glycerin.
  • Sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester obtained by esterifying various fatty acids and sorbitol using alkali as a catalyst propylene glycol fatty acid ester obtained by esterifying propylene glycol and fatty acid, soybean phosphorus obtained from soybean Examples thereof include lipids and polyoxyethylene fatty acid esters.
  • These plant-derived ester emulsifiers can be used singly
  • the method for preparing the emulsion type corrosion inhibitor is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding an emulsifier to a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms and fats and oils, kneading with water, and emulsifying.
  • concentration of the saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms and oils and fats and the concentration of the emulsifier in the emulsion are not particularly limited as long as the emulsion is stable.
  • the emulsification treatment method include a method of homogenizing a saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms and fats and oils in water in the presence of an emulsifier.
  • the homogenizer include a colloid mill, a vibration stirrer, a two-stage high-pressure pump, a high-pressure jet from a nozzle and an orifice, and ultrasonic stirring.
  • the adjustment of the particle size of the oil droplets in the emulsion is affected by the control of the shearing force during the homogenization treatment, the amount of the emulsifier, etc., and these can be selected by appropriate simple experiments.
  • the oil droplet size is preferably about 0.05 to 20 ⁇ m, more preferably 0.1 to 5 m.
  • Emulsion-type corrosion inhibitors are added to water-based and steam-based plants such as boiler plants in an amount of 0.1 to 100 mg / L, particularly 0.5 to It is preferable to add so that it may become 50 mg / L.
  • the saturated fatty acid ester having 8 to 12 carbon atoms in the emulsion-type corrosion inhibitor exhibits an anticorrosive effect by hydrolyzing in water to release the saturated fatty acid having 8 to 12 carbon atoms, but its addition amount is too small. If the amount is too large, it is uneconomical.
  • the above-mentioned emulsion type corrosion inhibitor is added to, for example, a steam line or a condensate line of a boiler plant, but it is preferable to add it to the steam line because it is uniformly dispersed in the steam / condensed water. More specifically, a method of inserting a chemical injection nozzle to the center in the steam pipe after the steam header and diffusing the corrosion inhibitor by the flow of steam can be adopted.
  • alkaline agent examples include potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate and sodium carbonate.
  • pH adjuster examples include trisodium phosphate, disodium phosphate, tripotassium phosphate, dipotassium phosphate, and a mixture of trisodium phosphate and disodium phosphate in a predetermined ratio.
  • anticorrosive agent for example, neutralizing amine, film-forming amine, various acids and / or salts thereof, water-soluble polymer and / or copolymer having a carboxyl group, and the like can be used.
  • Neutralizing amine examples include monoethanolamine (MEA), cyclohexylamine (CHA), morpholine (MOR), diethylethanolamine (DEEA), monoisopropanolamine (MIPA), 3- Examples include methoxypropylamine (MOPA), 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), and diethanolamine (DEA).
  • Film-forming amine examples include long-chain alkylamines such as octadecylamine.
  • acids and / or salts thereof examples include citric acid and / or salts thereof, potassium succinate, gluconic acid and / or salts thereof, ⁇ -glucoheptolinic acid and / or salts thereof. Or the salt etc. are mentioned.
  • Citrate is a salt obtained by substituting the hydrogen atom of the carboxyl group of citric acid with an alkali metal such as sodium or potassium.
  • Specific examples of the citrate include salts such as sodium citrate, sodium hydrogen citrate, potassium citrate, potassium hydrogen citrate, and hydrates thereof.
  • Water-soluble polymer As the water-soluble polymer, a water-soluble homopolymer and / or copolymer having a carboxyl group is used. Specific examples thereof include homopolymers obtained using monomers selected from acrylic acid, maleic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 3-allyloxy-2-hydroxypropanesulfonic acid, and salts thereof. , Polymers selected from copolymers and copolymers with isobutylene, and the like.
  • Example 1 ⁇ Preparation of corrosion inhibitor> A granular sodium caprate was dissolved in pure water to a concentration of 100 mg / L to prepare a corrosion inhibitor.
  • the concentration of fatty acid component in the corrosion inhibitor is 2 on a cylindrical glass column having an inner diameter of 32 mm where a test piece (steel and copper, 50 mm ⁇ 15 mm ⁇ 1 mm, # 400 polished, degreased and weighed) is installed. Soft water (heated to 40 ° C. with a heater, dissolved oxygen concentration 6.5 mg / L) added so as to be 5 mg / L was continuously passed at a water flow rate of 10 L / h. Each test piece removed after 72 hours was derusted and weighed, and the corrosion rate was determined from the corrosion weight loss.
  • Table 1 shows the results of the evaluation of the corrosion inhibition effect and foamability.
  • Example 2 A corrosion inhibitor was prepared in the same manner as in Example 1 except that granular sodium laurate was used instead of sodium caprate, and the corrosion inhibitory effect and foamability were similarly evaluated. The results are shown in Table 1. It was.
  • Comparative Example 3 A corrosion inhibitor was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that granular sodium stearate was used instead of sodium oleate, and the corrosion inhibitory effect and foamability were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 ⁇ Preparation of corrosion inhibitor> In 100 parts by mass of pure water, in the presence of 5 parts by mass of polyglycerol lauric acid monoester (Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: SY Glyster ML-750), which is a plant-derived ester emulsifier, a homogenizer (IKA) A corrosion inhibitor made of a coconut oil emulsion having an average diameter of oil droplets of about 2 ⁇ m was prepared by emulsifying 30 parts by mass of coconut oil using a model name: ULTRA-TURRAX T50 basic).
  • polyglycerol lauric acid monoester Sakamoto Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: SY Glyster ML-750
  • IKA homogenizer
  • Table 1 shows the results of the evaluation of the corrosion inhibition effect and foamability.
  • Example 4 A corrosion inhibitor comprising a palm kernel oil emulsion having an average oil droplet diameter of about 2 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 3 except that palm kernel oil was used instead of palm oil. The results are shown in Table 1.
  • Example 5 Except that rapeseed oil was used instead of coconut oil, a corrosion inhibitor comprising a rapeseed oil emulsion with an average oil droplet diameter of about 2 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 3, and the corrosion inhibitory effect and foamability were similarly evaluated. The results are shown in Table 1.

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Abstract

　ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラントにおいて、発泡を抑制した上で、プラント内の鋼材、銅材等の金属の腐食を効果的に抑制する方法及び腐食抑制剤が提供される。ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラント内の流体に、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含む腐食抑制剤を添加する。炭素数８～１２の飽和脂肪酸類は、優れた腐食抑制効果を発揮し、発泡性は他の脂肪酸主体の腐食抑制剤よりも著しく低い。

Description

水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法及び腐食抑制剤
　本発明は、ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラントにおける金属の腐食を効果的に抑制する方法と、そのための腐食抑制剤に関する。
　ボイラプラント、その他の各種の水系及び蒸気系プラントにおける鋼材、銅材といった金属の腐食は、時にはプラントの停止を引き起こす重大な障害となる。これらのプラントにおける金属の腐食を防ぐ一般的な方法は、腐食抑制剤を水系及び蒸気系プラントの流体に添加することである。
　従来、水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤としては各種無機物質、有機物質が使用されている。腐食抑制作用のある代表的な無機物質としては、亜硝酸塩、リン酸塩、ホウ酸塩等が挙げられる。腐食抑制作用のある代表的な有機物質としては、脂肪酸、アミン、多価アルコール、有機酸塩等が挙げられる。中でも脂肪酸は取り扱いの容易さ、環境や人体に対する安全性などを理由に脂肪酸、脂肪酸アルカリ金属塩、脂肪酸エステル、油脂等様々な形態で腐食抑制剤として使用されている。
　しかし、これらの脂肪酸類は、ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラントの流体内で、添加時の形態で、或いは、添加後系内で加水分解されることで、プラント内又はその後段で発泡を引き起こすという問題がある。腐食抑制成分が発泡した場合には、プラントの水位制御電極に誤作動を招いたり、ボイラ缶内に入った場合にはキャリーオーバーを招く等の障害を起こしたりする可能性があった。
　キャリーオーバーとはボイラ水が蒸気とともに移行する障害のことである。キャリーオーバーが発生すると、ボイラ水中の塩類等の成分が蒸気使用先及び蒸気凝縮水系に移行して腐食を発生させたり、蒸気使用先の製品を汚染させたりする可能性がある。
　特許文献１には、蒸気及び／又は復水に、オレイン酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）アンモニウム塩、ステアリン酸（炭素数１８の飽和脂肪酸）アンモニウム塩などの脂肪酸塩を添加することで腐食を抑制する蒸気ボイラ装置の運転方法が提案されている。しかし、オレイン酸塩もステアリン酸塩も発泡性が高く、これらを含む復水をボイラ給水として再利用するとその含有量が微量でも、ボイラ水が発泡して、著しいキャリーオーバーを起こすなど、実用に耐えなかった。ボイラ水が発泡すると、ボイラ缶内で水位が急激に低下して水位制御が不安定となり、著しい場合には、低水位となってボイラ装置が停止することもある。
　特許文献２には、ボイラ及び／又は他の蒸気発生プラントにおいて、油脂類を乳化したエマルションを、蒸気又は復水に添加する蒸気復水系の防食方法が提案されている。この特許文献２で用いられる油脂類は、菜種油、ひまわり油、大豆油、とうもろこし油、ごま油、オリーブ油である。これらの油脂類は、いずれも、エルカ酸（炭素数２２の不飽和脂肪酸）、オレイン酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）、リノール酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）といった炭素数１３以上の脂肪酸のトリグリセリドを主成分とするものであり、ボイラ水を発泡させ易い。
特開２００４－８５１１６号公報 特開２０１３－１９０４２号公報
　本発明は上記従来の実状に鑑みてなされたものであって、ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラントにおいて、発泡を抑制した上で、プラント内の金属の腐食を効果的に抑制する腐食抑制方法及び腐食抑制剤を提供することを課題とする。
　本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステル（以下、これら炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを「Ｃ８～１２飽和脂肪酸類」と総称する場合がある。）を添加することにより、水系及び蒸気系プラント内の鋼材、銅材といった金属に対して優れた腐食抑制効果を示すと共に、炭素数の大きい脂肪酸類に比べて発泡を起こし難く、このため、発泡に起因する障害を発生させることなく安定運転を行うことができることを見出した。
　本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
［１］　水系及び蒸気系プラント内の金属の腐食を抑制する方法において、該プラント内の流体に、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含む腐食抑制剤を添加することを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［２］　［１］において、前記水系及び蒸気系プラントがボイラプラントであり、前記腐食抑制剤として、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを含む油相を乳化剤で乳化してなるエマルションを該プラントの蒸気及び／又は復水に添加することを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［３］　［２］において、前記エマルションは、炭素数８～１２の飽和脂肪酸トリグリセリドを主成分とする油脂を、植物由来のエステル系乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［４］　［１］ないし［３］のいずれかにおいて、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分の物質量の割合が４０％以上であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［５］　［１］ないし［４］のいずれかにおいて、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数１３以上の脂肪酸成分の物質量の割合が５０％以下であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［６］　［１］ないし［５］のいずれかにおいて、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数７以下の脂肪酸成分の物質量の割合が１０％未満であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
［７］　水系及び蒸気系プラント内の金属の腐食抑制剤において、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
［８］　［１］において、前記水系及び蒸気系プラントがボイラプラントであり、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを含む油相を乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
［９］　［８］において、前記エマルションは、炭素数８～１２の飽和脂肪酸トリグリセリドを主成分とする油脂を、植物由来のエステル系乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
　本発明によれば、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類を用いることにより、ボイラプラント、その他の各種水系及び蒸気系プラントにおいて、発泡を抑制した上で、プラント内の金属の腐食を効果的に抑制することができる。Ｃ８～１２飽和脂肪酸類は、天然素材であり取り扱いが容易で、環境や人体に対する安全性が高い点においても、実用上非常に優れた腐食抑制剤である。
　以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。本明細書において、「％」は「質量（重量）」基準の百分率を示す。
　本発明において「主成分」とは、複数の成分よりなるものにおいて、全成分中に最も多く存在する成分をさす。
　本発明の水系及び蒸気系プラントの金属の腐食抑制剤は、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類、即ち、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含む。本発明の水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法によると、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類を含む本発明の腐食抑制剤が水系及び蒸気系プラント内の流体に添加されて、金属の腐食が抑制される。
［水系及び蒸気系プラント］
　本発明において、腐食抑制を行う水系及び蒸気系プラントとしては、ボイラ水系などの系内で水が加熱により蒸発して蒸気となり、また蒸気が冷却されて凝縮水となるプラントが挙げられる。本発明では、このような水系及び蒸気系プラントにおける、鋼材や銅材といった金属の腐食を抑制する。
［Ｃ８～１２飽和脂肪酸類］
　本発明においては、このような水系及び蒸気系プラント内の流体にＣ８～１２飽和脂肪酸類を含む腐食抑制剤を添加する。飽和脂肪酸の炭素数が７以下であると十分な腐食抑制効果を得ることができず、また、後述のように臭気が問題となる。炭素数が１２を超えると発泡性が問題となる。不飽和脂肪酸は天然には炭素数が１４以上のものが多く、これらは炭素数に限らず発泡性が高い。
　本発明で用いるＣ８～１２飽和脂肪酸類のうち、炭素数８～１２の飽和脂肪酸としては、カプリル酸（炭素数８）、カプリン酸（炭素数１０）、ペラルゴン酸（炭素数９）、ウンデカン酸（炭素数１１）、ラウリン酸（炭素数１２）が挙げられる。
　炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩としては、上記の飽和脂肪酸の金属塩、例えば、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、バリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩等のアルカリ土類金属塩、その他、アルミニウム塩、亜鉛塩などが挙げられる。
　炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルとしては、上記飽和脂肪酸のグリセリンエステル（モノエステル、ジエステル、トリエステル）、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖エステル、ソルビタンエステル、グリセリン有機酸エステル、プロピレングリコールエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステル等が挙げられる。
　炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルとして、具体的には以下が例示される。
　カプリル酸金属塩（カプリル酸ナトリウム、カプリル酸カリウム、カプリル酸亜鉛、カプリル酸バリウム、カプリル酸リチウム、カプリル酸マグネシウム、カプリル酸カルシウム、カプリル酸アルミニウム等）、カプリル酸エステル（グリセリンカプリル酸エステル、ショ糖カプリル酸エステル、ソルビタンカプリル酸エステル、グリセリン有機酸カプリル酸エステル、プロピレングリコールカプリル酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンカプリル酸エステル等）；
　カプリン酸金属塩（カプリン酸ナトリウム、カプリン酸カリウム、カプリン酸亜鉛、カプリン酸バリウム、カプリン酸リチウム、カプリン酸マグネシウム、カプリン酸カルシウム、カプリン酸アルミニウム等）、カプリン酸エステル（グリセリンカプリン酸エステル、ショ糖カプリン酸エステル、ソルビタンカプリン酸エステル、グリセリン有機酸カプリン酸エステル、プロピレングリコールカプリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンカプリン酸エステル等）；及び
　ラウリン酸金属塩（ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸リチウム、ラウリン酸マグネシウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸アルミニウム等）、ラウリン酸エステル（グリセリンラウリン酸エステル、ショ糖ラウリン酸エステル、ソルビタンラウリン酸エステル、グリセリン有機酸ラウリン酸エステル、プロピレングリコールラウリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウリン酸エステル等）
　炭素数８～１２の飽和脂肪酸のグリセリド（モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド）を主成分とする油脂類を用いることもできる。このような油脂類としては、例えば、ヤシ油、パーム核油、ヤシ油及び／又はパーム核油の改質油、ヤシ油、パーム核油等の植物油から抽出した中鎖脂肪酸油などが挙げられる。
　ヤシ油は、ココヤシの果実の種子にあたる核果の中の胚乳を乾燥したもの（コプラ）から、圧搾又は溶剤抽出により原油が得られ、さらに精製工程を経て製品化される。パーム核油は、アブラヤシの胚乳を乾燥したもの（パームカーネル）を同様に精製したものである。
　脂肪酸グリセリドの構成脂肪酸は、ヤシ油は、ラウリン酸（炭素数１２）が４５～５２％、カプリル酸（炭素数８）が６～１０％、カプリン酸（炭素数１０）が４～１２％、ミリスチン酸（炭素数１４）が１５～２２％、パルミチン酸（炭素数１６）が４～１０％、ステアリン酸（炭素数１８）が１～５％、パーム核油は、ラウリン酸（炭素数１２）が４４～５５％、カプリル酸（炭素数８）が３～５％、カプリン酸（炭素数１０）が３～７％、ミリスチン酸（炭素数１４）が１０～１７％、パルミチン酸（炭素数１６）が６～１０％、ステアリン酸（炭素数１８）が１～７％と、いずれも炭素数８～１２の飽和脂肪酸を多く含むものである。
　これに対して、特許文献２に記載の油脂類のうち、菜種油は、オレイン酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）１２～１８％、エルカ酸（炭素数２２の不飽和脂肪酸）４５～５５％、リノール酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）１２～１６％を含む。ひまわり油は、オレイン酸１４～４３％、リノール酸４４～７５％を含み、炭素数８～１２の飽和脂肪酸を殆ど含まない。
　本発明において、これらのＣ８～１２飽和脂肪酸類は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
［腐食抑制剤］
　本発明において、上述のＣ８～１２飽和脂肪酸類の１種又は２種以上を腐食抑制剤として、水系及び蒸気系プラントに添加して系内の金属の腐食を抑制する。
　本発明の腐食抑制剤がＣ８～１２飽和脂肪酸類以外の炭素数１３以上の脂肪酸類（この脂肪酸には、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル等を含む）を含むと、発泡が問題となる。従って、腐食抑制剤中の炭素数１３以上の脂肪酸類の含有量は少ないことが好ましい。腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数１３以上の脂肪酸成分の物質量の割合が５０％以下、特に２０％以下であることが好ましい。
　Ｃ８～１２飽和脂肪酸類による低発泡性と腐食抑制効果を十分に得る上で、腐食抑制剤中のＣ８～１２飽和脂肪酸類の含有量は多い程好ましい。腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分の物質量の割合が４０％以上、特に８０％以上であることが好ましい。
　本発明の腐食抑制剤が炭素数７以下の脂肪酸類（この脂肪酸には、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル等を含む）を含有すると、当該脂肪酸又は加水分解で生成する脂肪酸の臭気が問題となるため、腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数７以下の脂肪酸成分の物質量の割合は１０％未満、特に５％以下とすることが好ましい。
　「全脂肪酸成分」とは、脂肪酸、脂肪酸塩、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体における脂肪酸残基の成分、即ち、一般式ＣＨ３－Ｒ－ＣＯ２－（Ｒは、飽和又は不飽和の炭化水素基）で表される部分に相当する。「炭素数１４以上の脂肪酸成分」とは一般式ＣＨ３－Ｒ－ＣＯ２－（Ｒは、炭素数１２以上の飽和又は不飽和の炭化水素基）で表される部分であり、「炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分」とは一般式ＣＨ３－Ｒ－ＣＯ２－（Ｒは、炭素数６～１０のアルキレン基）で表される部分であり、「炭素数７以下の脂肪酸成分」とは、一般式ＣＨ３－Ｒ－ＣＯ２－（Ｒは、炭素数５以下の飽和又は不飽和炭化水素基）で表される部分に相当する。
［腐食抑制剤の添加形態］
　処理対象水系がボイラプラント以外の一般的な水系及び蒸気系プラントである場合、前述のＣ８～１２飽和脂肪酸類は、これを含む溶液またはエマルションの形態で水系及び蒸気系プラントの流体（系内の水及び／又は蒸気）に添加することが好ましい。
　この場合、前述のＣ８～１２飽和脂肪酸類のうち、水溶性である炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩の１種又は２種以上を、１～５０重量％程度の濃度となるように水または有機溶媒（エタノール、グリコール、グリセリン等のアルコール類）、または水と有機溶媒との混合溶媒に溶解させた溶液を、炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分としての添加量が、水系及び蒸気系プラントの水に対する添加量として０．１～１００ｍｇ／Ｌ、特に０．５～５０ｍｇ／Ｌとなるように添加することが好ましい。炭素数８～１２の飽和脂肪酸はそのままの状態で、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩はそのままの状態でも、水中で加水分解されて炭素数８～１２の飽和脂肪酸を遊離することでも防食効果を発揮するが、その添加量が少な過ぎると十分な腐食抑制効果が得られず、多過ぎると不経済である。
　Ｃ８～１２飽和脂肪酸類のうち、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルについては、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを含む油相を乳化剤で乳化してなるエマルションとして添加することが好ましい。このようなエマルション型の腐食抑制剤は、金属塩を含まず、蒸気復水系統の減圧部等においてもアルカリ腐食等の障害を起こす可能性がないことから、特にボイラプラントに対して有効である。
　エマルション型腐食抑制剤として用いる炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルとしては、特に炭素数８～１２の飽和脂肪酸（モノ、ジ、トリ）グリセリド、とりわけ炭素数８～１２の飽和脂肪酸トリグリセリドを主成分とする前述の油脂類が好ましい。このような炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルの乳化剤としては、植物由来のエステル系乳化剤、エーテル系乳化剤等が好ましく、植物由来のエステル系乳化剤がより好ましい。植物由来の乳化剤は、人体に触れた際の安全性の観点からも好ましい。
　植物由来のエステル系乳化剤としては、植物系油脂とグリセリンとの加熱反応で得られるグリセリン脂肪酸エステル（脂肪酸モノグリセライド、脂肪酸ジグリセライド）、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖と脂肪酸メチルエステルをエステル交換反応させて得られるショ糖脂肪酸エステル、各種の脂肪酸とソルビトールを、アルカリを触媒としてエステル化することにより得られるソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコールと脂肪酸をエステル化させて得られるプロピレングリコール脂肪酸エステル、大豆から得られる大豆リン脂質、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等が挙げられる。これらの植物由来のエステル系乳化剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
　エマルション型腐食抑制剤を調製する方法に特に制限はないが、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルや油脂類に乳化剤を添加し、水を加えて混練してエマルション化する方法が挙げられる。エマルション中の炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルや油脂類の濃度、乳化剤の濃度は特には限定されず、エマルションが安定であればよい。
　具体的な乳化処理方法としては、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルや油脂類を、水中において、乳化剤の存在下、ホモジナイザーを用いて均質化処理する方法が挙げられる。該ホモジナイザーとしては、例えばコロイドミル、振動撹拌機、二段式高圧ポンプ、ノズルやオリフィスからの高圧噴出、超音波撹拌等が挙げられる。
　エマルション中の油滴の粒径の調節は、均質化処理時の剪断力の制御、乳化剤の量等により影響されるが、これらは簡単な予備実験により、適当な条件を選択することができる。該油滴径の大きさは、好ましくは０．０５～２０μｍ程度、より好ましくは０．１～５ｍである。
　エマルション型腐食抑制剤は、ボイラプラント等の水系及び蒸気系プラントに、系内の水に対する炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分としての添加量が０．１～１００ｍｇ／Ｌ、特に０．５～５０ｍｇ／Ｌとなるように添加することが好ましい。エマルション型腐食抑制剤中の炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルは、水中で加水分解して炭素数８～１２の飽和脂肪酸を遊離することで防食効果を発揮するが、その添加量が少な過ぎると十分な腐食抑制効果が得られず、多過ぎると不経済である。
　上記のエマルション型腐食抑制剤は、例えばボイラプラントの蒸気ラインや復水ラインに添加されるが、蒸気ラインに添加する方が、蒸気・凝縮水中に均一に分散されるため好ましい。より具体的には、蒸気ヘッダー後の蒸気配管内中央まで薬注ノズルを挿入し、蒸気の流れによって腐食抑制剤を拡散させるなどの方法を採用することができる。
［その他の添加成分］
　本発明においては、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類を含む本発明の腐食抑制剤と共に、防食効果の向上等の目的で、必要に応じて、各種の添加成分、例えばアルカリ剤、ｐＨ調整剤、防食剤の１種又は２種以上を併用してもよい。本発明の腐食抑制剤は、防食効果、安定性、取り扱い性の向上等の目的で、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類と共に、これらの他の成分の１種又は２種以上をを含有していてもよい。
　以下にこれらの添加成分を例示する。
＜アルカリ剤、ｐＨ調整剤＞
　アルカリ剤としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等が挙げられる。ｐＨ調整剤としては、リン酸三ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸二カリウム、リン酸三ナトリウムとリン酸二ナトリウムを所定の比率で混合したもの等が挙げられる。
＜防食剤＞
　防食剤としては、例えば中和性アミン、皮膜性アミン、各種の酸及び／又はその塩、カルボキシル基を有する水溶性ポリマー及び／又はコポリマー等を用いることができる。
（i）中和性アミン
　中和性アミンとしては、例えばモノエタノールアミン（ＭＥＡ）、シクロへキシルアミン（ＣＨＡ）、モルホリン（ＭＯＲ）、ジエチルエタノールアミン（ＤＥＥＡ）、モノイソプロパノールアミン（ＭＩＰＡ）、３－メトキシプロピルアミン（ＭＯＰＡ）、２－アミノ－２－メチル－１－プロパノール（ＡＭＰ）、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）等が挙げられる。
（ii）皮膜性アミン
　皮膜性アミンとしては、例えばオクタデシルアミン等の長鎖アルキルアミン等が挙げられる。
（iii）各種の酸及び／又はその塩
　各種の酸及び／又はその塩としては、例えばクエン酸及び／又はその塩、コハク酸カリウム塩、グルコン酸及び／又はその塩、α－グルコヘプトリン酸及び／又はその塩等が挙げられる。
　クエン酸塩は、クエン酸のカルボキシル基の水素原子を、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属で置換して得られる塩である。クエン酸塩の具体例としては、クエン酸ナトリウム、クエン酸水素ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸水素カリウム等の塩及びそれらの水和物等が挙げられる。
（iv）水溶性ポリマー
　水溶性ポリマーとしては、カルボキシル基を有する水溶性ホモポリマー及び／又はコポリマーが用いられる。その具体例としては、アクリル酸、マレイン酸、２－アクリルアミド－２－メチルプロパンスルホン酸、３－アリロキシ－２－ヒドロキシプロパンスルホン酸及びそれらの塩等から選ばれるモノマーを用いて得られたホモポリマー、コポリマー及びイソブチレンとのコポリマーの中から選ばれるポリマー等が挙げられる。
　以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
［実施例１］
＜腐食抑制剤の調製＞
　粒状のカプリン酸ナトリウムを濃度１００ｍｇ／Ｌとなるように純水に溶解させて腐食抑制剤を調製した。
＜腐食抑制効果の評価＞
　テストピース（鋼材および銅材、５０ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍ、＃４００番研磨処理後、脱脂・秤量したもの）を設置した内径φ３２ｍｍの円柱状ガラスカラムに、腐食抑制剤中の脂肪酸成分の濃度が２．５ｍｇ／Ｌとなるように添加した軟水（ヒーターで４０℃に加温、溶存酸素濃度６．５ｍｇ／Ｌ）を連続的に通水量１０Ｌ／ｈで通水した。７２時間後に取り外した各テストピースを脱錆・秤量し、腐食減量より腐食速度を求めた。
＜発泡性の評価＞
　腐食抑制効果の評価を行った後のガラスカラム流出水を２００ｍＬサンプリングし、垂直に立設した、内径２０ｍｍ、長さ５００ｍｍのガラス製カラムに移し入れた。窒素ガスを０．５Ｌ／ｈ通気させて１０分間バブリングした。発泡が定常状態に達したことを確認後、通気を停止し、その停止直後の液面の泡の高さを調べた。
　上記の腐食抑制効果及び発泡性の評価結果を表１に示した。
［実施例２］
　カプリン酸ナトリウムの代りに粒状のラウリン酸ナトリウムを用いたこと以外は実施例１と同様に腐食抑制剤を調製して、同様に腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例１］
　腐食抑制剤を添加しなかったこと以外は実施例１と同様に腐食抑制効果の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例２］
　６０℃の恒温水槽内にて、粒状のオレイン酸ナトリウムを濃度１００ｍｇ／Ｌとなるように純水に溶解させて腐食抑制剤を調製し、この腐食抑制剤を用いて、実施例１と同様に腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例３］
　オレイン酸ナトリウムの代りに粒状のステアリン酸ナトリウムを用いたこと以外は比較例２と同様に腐食抑制剤を調製して、腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
［実施例３］
＜腐食抑制剤の調製＞
　純水１００質量部中において、植物由来のエステル系乳化剤であるポリグリセリンラウリン酸モノエステル（阪本薬品工業株式会社製、商品名：ＳＹグリスター　ＭＬ－７５０）５質量部の存在下、ホモジナイザー（ＩＫＡ社製、機種名：ＵＬＴＲＡ－ＴＵＲＲＡＸ　Ｔ５０　ｂａｓｉｃ）を用いて、ヤシ油３０質量部を乳化処理することにより、油滴の平均径２μｍ程度のヤシ油乳化エマルションよりなる腐食抑制剤を調製した。
＜腐食抑制効果の評価＞
　ボイラ蒸気復水系を想定して、腐食抑制剤を蒸気発生器の蒸気ライン（１．０ＭＰａ）に、蒸気発生器の蒸気凝縮水中の脂肪酸成分濃度が１０ｍｇ／Ｌとなるように添加し、熱交換器で４０℃まで冷却させた後、テストピース（鋼材および銅材、５０×１５×１ｍｍ、＃４００番研磨処理後、脱脂・秤量したもの）を設置した内径φ３２ｍｍの円柱状ガラスカラムに連続通水させた。蒸気発生器の給水には軟水（ヒーターで４０℃に加温、溶存酸素濃度６．５ｍｇ／Ｌ）を使用した。７２時間後に取り外した各テストピースを脱錆・秤量し、腐食減量により腐食速度を求めた。
＜発泡性の評価＞
　実施例１におけると同様にして評価した。
　上記の腐食抑制効果及び発泡性の評価結果を表１に示した。
［実施例４］
　ヤシ油の代わりにパーム核油を用いた以外は、実施例３と同様にして油滴の平均径２μｍ程度のパーム核油エマルションよりなる腐食抑制剤を調製し、同様に腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例４］
　腐食抑制剤を添加しなかったこと以外は、実施例３と同様に腐食抑制効果の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例５］
　ヤシ油の代わりに菜種油を用いた以外は、実施例３と同様にして油滴の平均径２μｍ程度の菜種油エマルションよりなる腐食抑制剤を調製し、同様に腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
［比較例６］
　ヤシ油の代わりにひまわり油を用いた以外は、実施例３と同様にして油滴の平均径２００ｎｍ程度のひまわり油エマルションよりなる腐食抑制剤を調製し、同様に腐食抑制効果及び発泡性の評価を行い、結果を表１に示した。
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　表１の通り、Ｃ８～１２飽和脂肪酸類を用いた実施例１～４では、鋼材、銅材ともに優れた腐食抑制効果が発揮されている上に、発泡性は、他の脂肪酸主体の腐食抑制剤よりも著しく低い。
　本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
　本出願は、２０１３年５月１日付で出願された日本特許出願２０１３－０９６１０８に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims (9)

  1. 　水系及び蒸気系プラント内の金属の腐食を抑制する方法において、該プラント内の流体に、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含む腐食抑制剤を添加することを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  2. 　請求項１において、前記水系及び蒸気系プラントがボイラプラントであり、前記腐食抑制剤として、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを含む油相を乳化剤で乳化してなるエマルションを該プラントの蒸気及び／又は復水に添加することを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  3. 　請求項２において、前記エマルションは、炭素数８～１２の飽和脂肪酸トリグリセリドを主成分とする油脂を、植物由来のエステル系乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか１項において、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数８～１２の飽和脂肪酸成分の物質量の割合が４０％以上であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  5. 　請求項１ないし４のいずれか１項において、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数１３以上の脂肪酸成分の物質量の割合が５０％以下であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項において、前記腐食抑制剤に含まれる全脂肪酸成分の物質量の合計量に対する炭素数７以下の脂肪酸成分の物質量の割合が１０％未満であることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制方法。
  7. 　水系及び蒸気系プラント内の金属の腐食抑制剤において、炭素数８～１２の飽和脂肪酸、炭素数８～１２の飽和脂肪酸塩、及び炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を含むことを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
  8. 　請求項１において、前記水系及び蒸気系プラントがボイラプラントであり、炭素数８～１２の飽和脂肪酸エステルを含む油相を乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
  9. 　請求項８において、前記エマルションは、炭素数８～１２の飽和脂肪酸トリグリセリドを主成分とする油脂を、植物由来のエステル系乳化剤で乳化してなるエマルションであることを特徴とする水系及び蒸気系プラントの腐食抑制剤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3767216A4 (en) * 2018-03-14 2021-12-08 Kurita Water Industries Ltd. STEAM CONDENSATION PROCESS
WO2021262576A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 Saudi Arabian Oil Company Hyperbranched polymers with active groups as efficient corrosion inhibitors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174884A (ja) * 1984-02-17 1985-09-09 Lion Akzo Kk 蒸気系腐食抑制剤組成物
JPS60174885A (ja) * 1984-02-17 1985-09-09 Lion Akzo Kk 蒸気系腐食抑制剤組成物
JPS62205292A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Kurita Water Ind Ltd 蒸気系腐食抑制剤組成物
WO2008041569A1 (fr) * 2006-10-03 2008-04-10 Kurita Water Industries Ltd. Inhibiteur de corrosion et procédé destiné à inhiber la corrosion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5008039A (en) * 1988-03-15 1991-04-16 Westvaco Corporation Low foaming rust inhibiting composition
JP2004115854A (ja) * 2002-09-25 2004-04-15 Neos Co Ltd アルミニウムまたはその合金用腐食防止剤
EP2327756A3 (en) * 2009-11-26 2011-08-24 Oleon Solvent composition containing at least one ester of isoamylalcohol
JP2013019042A (ja) * 2011-07-14 2013-01-31 Kurita Water Ind Ltd 蒸気復水系の防食方法、及びその方法に用いる防食剤

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60174884A (ja) * 1984-02-17 1985-09-09 Lion Akzo Kk 蒸気系腐食抑制剤組成物
JPS60174885A (ja) * 1984-02-17 1985-09-09 Lion Akzo Kk 蒸気系腐食抑制剤組成物
JPS62205292A (ja) * 1986-03-05 1987-09-09 Kurita Water Ind Ltd 蒸気系腐食抑制剤組成物
WO2008041569A1 (fr) * 2006-10-03 2008-04-10 Kurita Water Industries Ltd. Inhibiteur de corrosion et procédé destiné à inhiber la corrosion

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3767216A4 (en) * 2018-03-14 2021-12-08 Kurita Water Industries Ltd. STEAM CONDENSATION PROCESS
US11204207B2 (en) 2018-03-14 2021-12-21 Kurita Water Industries Ltd. Vapor condensation method
WO2021262576A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 Saudi Arabian Oil Company Hyperbranched polymers with active groups as efficient corrosion inhibitors
US11421326B2 (en) 2020-06-22 2022-08-23 Saudi Arabian Oil Company Hyperbranched polymers with active groups as efficient corrosion inhibitors

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