用基于无磷的添加剂减轻腐蚀和结垢制造技术

提供了水处理组合物，该水处理组合物对于减轻与含水系统接触的表面的腐蚀或结垢是有效的。除各种其他添加剂之外，水处理组合物可以包含一种或更多种唑类化合物、一种或更多种过渡金属和一种或更多种分散剂。水处理组合物可以排除磷并且仍然是有效的。还提供了用于减轻含水系统中的表面的腐蚀或结垢的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用基于无磷的添加剂减轻腐蚀和结垢 专利技术背景 1. 专利
本公开内容涉及用于控制腐蚀的组合物和方法。具体地，本公开内容涉及不包含 任何磷的腐蚀控制组合物以及在腐蚀性含水系统中减轻金属的腐蚀的方法。 2.
技术介绍
金属表面在含水介质中的腐蚀对于工业例如石油和天然气工业、食品/饮料工 业、洗涤/消毒工业、纸浆和纸、发电、制造业和公共设施是由来已久的问题。例如，熟知的 是，在生产石油和天然气期间，存在一些其他腐蚀性组分，例如，盐水、有机酸、二氧化碳、硫 化氢和微生物。这些侵蚀性成分可能引起如由表面点蚀、脆化和金属的共同损失所证明的 严重腐蚀。金属表面可以包括：包括铬钢、铁素体合金钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化的不锈钢 和尚镇含量钢的尚合金钢、铜和碳钢。 在食品/饮料和洗涤/消毒工业中，通常使用诸如次氯酸钠溶液之类的溶液，并且 该溶液作为用于清洁多种表面的漂白剂和消毒剂是高度有效的。然而，次氯酸钠溶液对许 多处理过的金属表面、特别是变得高度腐蚀的金属表面是腐蚀性的。 存在作为金属腐蚀的原因的一些机理。在腐蚀性水系统中，总腐蚀速率通过减少 抑制阴极反应的氧来控制。然而，最强的和最有成本效益的水处理计划包括在阳极和阴极 两处阻止反应的阳极抑制剂和阴极抑制剂。 减轻腐蚀和结垢在所有基于水的或含水的系统中是重要的。在现有技术中，通常 用于减轻腐蚀和结垢的大部分添加剂包括磷，例如正磷酸盐、多磷酸盐或通常被称作膦酸 盐的有机磷酸盐。虽然存在一些归因于含有磷的腐蚀和结垢抑制剂组合物的成功案例，但 是最近发现，磷在环境上是不友好的并且因此环保机构已命令减少其使用或完全禁止其使 用。 同样地，存在以下需求：不包含磷的减轻腐蚀和结垢的组合物，以及用于提供使用 这样的不含有磷的组合物减轻腐蚀或结垢的方法。 专利技术简述 公开了用于减轻结垢和腐蚀的水处理组合物。水处理组合物可以包含一种或更多 种唑类化合物、一种或更多种过渡金属和一种或更多种分散剂。水处理组合物可以排除或 不包含磷。 还公开了用于减轻含水系统中的表面的腐蚀和结垢的方法。方法可以包括以下步 骤：提供具有至少一种金属表面的壳体（housing);将含水介质引入至壳体中；和将包含有 效量的一种或更多种唑类组合物、有效量的一种或更多种过渡金属和有效量的一种或更多 种分散剂的水处理组合物注射至含水介质中。水处理组合物可以排除或不包含磷。 在另一方面，本公开内容提供了监测和控制水的一种或更多种性能的自动化的、 在线的方法。方法包括： (a)提供储存设备； (b)将水引入至储存设备中； (C)提供包括控制器和与控制器通信的多个传感器的监测和控制单元，其中多个 传感器中的每一个是可操作的以测量水的性能； (d)提供一个或更多个泵，所述一个或更多个泵与所述控制器通信，其中一个或更 多个泵可以包括一个或更多个化学品注射泵； (e)将待测量的水的一种或更多种性能中的每一种的可接受的范围输入至所述控 制器中； (f)提供递送导管，所述递送导管具有与水连通的第一端和连接至监测和控制单 元的入口的第二端； (g)将来自储存设备的水的样品泵送至监测和控制单元中； (h)用多个传感器测量水的样品的一种或更多种性能； (i)通过化学品注射泵将大体上无磷的水处理组合物添加至储存设备中的水； (j)确定生产用水的样品的测量的一种或更多种性能是否在步骤（e)中被输入控 制器中的可接受的范围之内；其中 (k)如果测量的一种或更多种性能在与步骤（e)中所输入的所述性能相关的可 接受的范围之外，那么将引起化学品从一个或更多个化学品注射泵进入水中的流入量的变 化，化学品能够以使测量性能在可接受的范围之内的方式调整与水相关的测量性能；和 (1)任选地，重复步骤（a)至（k)以确定是否已使一种或更多种性能在步骤（e)中 所输入的可接受的范围之内。 本文列举的方法的任何还可以包括：用如本文公开的排除磷的水处理组合物预处 理至少一种金属表面的步骤。 前述内容已概括了本专利技术的相当广泛的特征和技术优势以便可以更好地理解本 专利技术的以下的详细描述。形成本专利技术的权利要求的主题的本专利技术的另外的特征和优势将在 下文中被描述。本领域技术人员应理解，出于实施本专利技术的同样的目的，所公开的概念和特 定的实施方案可以容易地用作用于修改和设计其他实施方案的基础。本领域技术人员还应 该认识到，这样的等同实施方案不背离如所附的权利要求中陈述的本专利技术的精神和范围。 附图的若干视图的简述 本专利技术的详细描述在下文中依据对附图作出的特定参考来描述，在附图中： 图1示出了描绘与不包含这些分散剂的对照系统相比，包括聚马来酸分散剂以及 丙烯酸和AMPS的共聚物分散剂的混合物的系统随着时间在石英晶体微量天平上的增重的 比较的图。 专利技术详述 本公开内容提供了包括组合物的处理和用于在含水介质中减轻腐蚀和结垢的方 法。该处理消除了使用含有磷的组合物的需要。 如本文使用的，"腐蚀抑制剂"意图指的是公开的腐蚀抑制剂、腐蚀抑制剂中间体 和腐蚀抑制剂产品制剂的至少一种或任何组合。这些化合物还可以被称为水处理组合物。 在一个方面，本公开内容提供了水处理组合物，该水处理组合物用于抑制或减轻 接触、包含或容纳基于水的或含水的系统的表面的腐蚀和结垢。 在某些方面，水处理组合物大体上是无磷的。在本申请中，术语"磷"意图不仅包 含磷，而且也包括含有磷的添加剂、磷衍生物等。在另一个方面，组合物不包含任何磷。 本公开的水处理组合物可以包含一种或更多种唑类化合物。唑类在本领域中通常 是已知的并且任何唑类或唑类的组合可以根据本公开内容来选择。唑类是一类含有至少一 种其他非碳原子例如氮、硫或氧的五元氮杂环化合物。可以被包含在本公开的水处理组合 物中的唑类的非限制性的说明性实例是烷基取代的唑类、吡唑、咪唑、噻唑、噁唑、异噁唑、 丁基苯并三唑、甲苯三唑及其任何组合。例如，在某些方面，水处理组合物包含甲苯三唑并 且排除磷。在其他方面，水处理组合物包含两种或更多种唑类的混合物，例如甲苯三唑和丁 基苯并三唑的混合物，并且排除磷。 唑类可以以从约Ippm至约IOOppm的范围的量存在本公开的水处理组合物中。例 如，本公开的水处理组合物可以包含从约2ppm至约IOppm的一种或更多种唑类，或从约 3ppm至约25ppm的一种或更多种挫类，或从约IOppm至约50ppm的一种或更多种挫类，或在 约2ppm至约IOOppm范围之内的任何子组合的一种或更多种挫类。在某些方面，本公开的 水处理组合物包含约4ppm的甲苯三唑并且排除磷。在其他方面，本公开的水处理组合物包 含丁基苯并三唑和甲苯三唑的约3ppm的混合物，同时排除磷。 此外，在某些方面，水处理组合物还可以包含一种或更多种分散剂。例如，分散剂 可以是包含丙烯酸、马来酸或聚马来酸和磺化单体、及其任何组合的任何聚合物、共聚物、 三聚物等。这样的分散剂的实例是丙烯酸和2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（AMPS)的共聚 物。这样的分散剂的另一个实例是马来酸和AMPS的共聚物。这样的分散剂的另外的实例 是丙烯酸、磺化丙烯酰胺和AMPS的三聚物。因此，在一个方面，本公开的水处理组合物可以 包含：包含丙烯酸且不包含磷的分散剂。因此，在另一个方面，本公开的水处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理组合物，包含：一种或更多种唑类化合物、一种或更多种过渡金属和一种或更多种分散剂，其中所述水处理组合物不包含磷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾斯伯·S·吉尔，
申请(专利权)人：埃科莱布美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US