Композиція для попередження солевідкладень та корозії

1 Сполука для попередження солевідкладень та корозії, що включає фосфонатний та фосфатний інгібітори, яка відрізняється тим, що вона додатково включає воду в наступному складі компонентів, в % по масі фосфонатний інгібітор 0,1-30, краще 5-20, фосфатний інгібітор 0,1-70, краще 5-30, вода решта 2 Сполука за п 1, яка відрізняється тим, що фосфонатний інгібітор вибраний із ряду фосфонова кислота (оксіетилідендифосфонова кислота ((ОЕДФК), нітрилотриметилфосфонова кислота (НТМФК), аміноалканфосфонова кислота (ААФК), алкандифосфонова кислота (АДФК), з КІЛЬКІСТЮ вуглецевих атомів в алкані від 1 до 6, або їх водорозчинні солі 3 Сполука за пп 1, 2, яка відрізняється тим, що фосфатний інгібітор вибраний із ряду фосфат натрію (гексаметафосфат натрію, (ГМФН), триполіфосфат натрію (ТПФН), пірофосфат натрію (ПФН), пірофосфорна кислота (ПФК) або її водорозчинна сіль 4 Сполука за пп 1, 2, 3, яка відрізняється тим, що вона додатково включає водорозчинний полімер з молекулярною масою 3000-20000, краще 3000-10000, наприклад, поліакрилову кислоту (ПАК), поліметакрилову кислоту (ПМАК), полімалеінову кислоту (ПМК) або їх сополімери, або їх во Запропонований винахід відноситься до сполук для попередження солевідкладень та корозії та може бути використаний у різних замкнутих системах зворотного водопостачання із змінним складом зворотної та підживлюючої води Відома сполука для обробки води в замкнутих системах зворотного водопостачання, яка включає фосфатний інгібітор - оксіетилідендифосфонову кислоту (ОЕДФК), реагент для підкислення - маточний розчин виробництва нітрилотриметилфосфонової кислоти та воду, в такому складі компонентів, % мол ОЕДФК 0,5-2, реагент для підкислення 50-95, вода залишок [1] Але ця сполука використовується для води визначеного постійного складу з низькою загальною жорсткістю - до 12 мг екв/л та низьким загальним солеутриманням - до 850 мг екв/л Найбільш близькою за технічною суттю та досягаємим результатом до запропонованого винаходу є сполука для попередження солевідкладень та корозії, що включає фосфонатний та фосфатний інгібітори Фосфонатним інгібітором є оксіетилідендифосфонова кислота (ОЕДФК), а фосфатним - триполіфосфат натрію (ТПФН) Крім того, сполука включає сірчанокислий цинк та поліетиленгліколь 300 Дія сполуки основана на послідовному (в три етапи) вводі у воду компонентів сполуки в різному їх поєднанні за складом та КІЛЬКІСТЮ Фосфонатний інгібітор в поєднанні з фосфатним використовують на першому та третьому етапі, в такому складі, мг/л 1-й етап ОЕДФК - 0,4-0,5, ТПФ - 90-100 (Р2О5), 3-й етап ОЕДФК - 0,07-0,01, ТПФ - 25-30 (Р2О5) [2] Недоліком відомої сполуки є и недостатня ефективність захисту від солевідкладень (87,2-98,2%) та корозії, а також обмеженість її використання тільки для води з низьким загальним солеутриманням (до 850 мг/л) та низькою загальною жорсткістю - до 4,6 ммоль/л у діапазоні РН 7,5-8 Це обумовлено тим, що відома сполука не забезпечує оптимальних умов для створення позитивної, комплексної шпбіручої взаємодії фосфонатів та фосфатів проти солевідкладень та корозії, дорозчинні солі, в КІЛЬКОСТІ 1-7% мас 5 Сполука за пп 1, 2, 3, 4, яка відрізняється тим, що вона додатково включає і/або інгібітор ряду азолу, наприклад, 2-меркаптобензотриазол (2МБТА) або бензотриазол (БТА), або толуїлтриазол (ТТА), в КІЛЬКОСТІ 3-10% мас 42519 що спричиняє осадження нерозчинних осадів, особливо у випадку її використання для систем з високим солеутриманням та підвищеною загальною жорсткістю води, де її ефективність значно знижується В основу винаходу поставлена задача створення такої сполуки для попередження солевідкладень та корозії, в якій, завдяки новому складу відомих компонентів та додатковому введенню нового, але самого по собі відомого, компоненту, забезпечуються оптимальні умови позитивної комплексної шпбіручої взаємодії усіх компонентів проти солевідкладень та корозії, що спричиняє запобігання осадження нерозчинних осадів, в тому числі і у системах з високим солеутриманням та підвищеною загальною жорсткістю Поставлена задача вирішується тим, що відома сполука для попередження солевідкладень та корозії, що включає фосфонатний та фосфатний інгібітори, додатково включає воду в такому складі компонентів, в % по масі фосфонатний інгібітор 0,1-30, краще 5-20, фосфатний інгібітор 0,1-70, краще 5-30, вода решта Поставлена задача вирішується також тим, що фосфонатний інгібітор вибраний із ряду фосфонова кислота (оксіетилідендифосфонова кислота ((ОЕДФК), нітрилотриметилфосфонова кислота (НТМФК), аміноалканфосфонова кислота (ААФК), алкандифосфонова кислота (АДФК), з КІЛЬКІСТЮ вуглецевих атомів в алкані від 1 до 6, або їх водорозчинні солі Поставлена задача вирішується також тим, що фосфатний інгібітор вибраний із ряду фосфат натрію (гексаметафосфат натрію (ГМФН), триполіфосфат натрію (ТПФН), пірофосфат натрію (ПФН), пірофосфорна кислота (ПФК), або її водорозчинна сіль Поставлена задача вирішується також тим, що сполука додатково включає водорозчинний полімер з молекулярною масою 3000-20000, краще 3000-10000, наприклад, поліакрилову кислоту (ПАК), поліметакрилову кислоту (ПМАК), полімалеінову кислоту (ПМК), або їх сополімери, або їх водорозчинні солі, в КІЛЬКОСТІ 1-7% мас Поставлена задача вирішується також тим, що сполука додатково включає і/або інгібітор ряду азолу, наприклад, 2-меркаптобензотриазол (2-МБТА), або бензотриазол (БТА), або толуїлтриазол ЛТА), в КІЛЬКОСТІ 3-10% мас Запропонований новий склад сполуки забезпечує оптимальні умови позитивної комплексної шпбіручої взаємодії фосфонатів та фосфатів Це запобігає осадженню нерозчинних осадів, в тому числі в системах з високими жорсткістю та солеутриманням води Поліпшуються фізичні властивості шламу, який утворюється в результаті взаємодії сполуки з солями жорсткості і/або продуктами накипоутворення і відкладеннями іржі, таким чином, що частинки шламу є достатньо малими, для підтримання шламу у вигляді колоїдної суспензії, яка може бути відокремлена продувкою Запропонована сполука для попередження солевідкладень та корозії характеризується високою ефективністю по захисту від солевідкладень 97,5-99%, та корозії Використання фосфонатних та фосфатних інгібіторів в поєднанні з вищезазна ченими водорозчинними полімерами та/або інгібіторами ряду азолу також є ефективним для систем з використанням води підвищеної жорсткості та солеутримання Перевагою запропонованої сполуки є розширення спектру активної дії, а саме - вона може бути використана для водо-оборотних циклів, які мають такі основні характеристики зворотної води - загальна жорсткість до 25 мг-екв/дм3, - загальна лужність до 10 мг-екв/дм , - КІЛЬКІСТЬ хлор-йонів до 1000 мг/дм3, - сульфат-йонів до 750 мг/дм3, - загальне солеутримання до 2750 мг/дм3, діапазон рН від 6,5 до 9,5, та в умовах змінного складу зворотної води Ще однією перевагою запропонованої сполуки є її висока ефективність по захисту від солевідкладень та корозії для різних матеріалів - сталі, латуні, сплавів МНЖ-5-1 Наступною перевагою запропонованої сполуки є її екологічна безпека, так як вона не включає металів (сполук цинку та інших) Наступною перевагою запропонованої сполуки є простота її виготовлення та зручність використання Аналіз відібраних у процесі пошуку відомих технічних рішень показав, що в науці та техніці відсутні рішення аналогічні запропонованій сукупності ознак та переваг, що дозволяє зробити висновок про ВІДПОВІДНІСТЬ запропонованого винаходу критеріям "новизна" та "винахідницький рівень" Для доказу ВІДПОВІДНОСТІ запропонованого винаходу критерію промислова придатність, нижче приведені приклади конкретного промислового застосування Запропонована сполука має такий склад, в % по масі фосфонатний інгібітор 0,1-30, краще 5-20, фосфатний інгібітор 0,1-70, краще 5-30, вода решта, до 100% Фосфонатний інгібітор вибраний із ряду фосфонова кислота (оксіетилідендифосфонова кислота ((ОЕДФК), нітрилотриметилфосфонова кислота (НТМФК), аміноалканфосфонова кислота (ААФК), алкандифосфонова кислота (АДФК), з КІЛЬКІСТЮ вуглецевих атомів в алкані від 1 до 6, або їх водорозчинні солі Фосфатний інгібітор вибраний із ряду фосфат натрію (гексаметафосфат натрію, (ГМФН), триполіфосфат натрію (ТПФН), пірофосфат натрію (ПФН), пірофосфорна кислота (ПФК), або її водорозчинна сіль Сполука може додатково включати водорозчинний полімер з молекулярною масою 300020000, краще 3000-10000, наприклад, поліакрилову кислоту (ПАК), поліметакрилову кислоту (ПМАК), полімалешову кислоту (ПМК), або їх сополімери, або їх водорозчинні солі, в КІЛЬКОСТІ 1-7% мас Сполука може, при необхідності, додатково включати і/або інгібітор ряду азолу, наприклад, 2-меркаптобензотриазол (2-МБТА), або бензотриазол (БТА), або толуїлтриазол ЛТА), в КІЛЬКОСТІ 3-10% мас Спосіб приготування сполуки заключається в простому змішуванні компонентів 42519 В усіх випадках сполука включає фосфонатний та фосфатний інгібітори та воду, в межах запропонованого діапазону, але краще використовувати фосфонатний та фосфатний інгібітори у ваговому співвідношенні 1 (1-10), яке знаходиться в межах запропонованого діапазону Промислові випробовування проведені на системах зворотного водопостачання нафтопереробного заводу Приклад 1 Середньомісячний склад зворотної води має такі характеристики рН 8,5, загальна жорстк і с т ь ^ ^ мг-екв/дм3, загальна лужність 5,6 мгекв/дм3, хлор-йонів 355 мг/дм3, сульфат йонів 498 мг/дм3, загальне солеутримання 1274 мг/дм3 В цю воду вводять сполуку, яка тримає, в % мас ОЕФК - 10, ТПФН - 17, вода - 73 Дозування сполуки - 40-60 г на 1 м3 підживлюючої води Ефективність захисту від солевідкладень - 99% Ефективність захисту від корозії, швидкість корозії в мм/год, складає для вуглецевої сталі - 0,1, для латуні - 0,005, для сплаву МНЖ-5-1 - 0,03 Приклад 2 Середньомісячний склад зворотної води має такі характеристики рН 8,5, загальна жорсткість 14,4 мг-екв/дм3, загальна лужність 7,9 мг-екв/дм3, хлор-йонів 365 мг/дм3, сульфат йонів 407 мг/дм3, загальне солеутримання 1377 мг/дм3 В цю воду вводять сполуку, яка тримає, в % мас ОЕФК - 10, ТПФН - 17, ПАК - 3, вода - 70 Дозування сполуки 40-60 г на 1 м3 підживлюючої води Ефективність захисту від солевідкладень - 98% Ефективність захисту від корозії, швидкість корозії в мм/год, складає для вуглецевої сталі - 0,07, для латуні - 0,005, для сплаву МНЖ-5-1 - 0,01 Приклад З Середньомісячний склад зворотної води має такі характеристики рН 8,7, загальна жорсткість 16,8 мг-екв/дм3, загальна лужність 8,7 мгекв/дм3, хлор-йонів 649 мг/дм3, сульфат йонів 457 мг/дм3, загальне солеутримання 1782 мг/дм3 В цю воду вводять сполуку, яка тримає, в % мас ОЕФК - 12, ТПФН - 20, ПАК - З, БТА - 3, вода - 62 Дозування сполуки - 40-60 г на 1 м3 підживлюючої води Ефективність захисту від солевідкладень - 97,5% Ефективність захисту від корозії, швидкість корозії в мм/год, складає для вуглецевої сталі - 0,09, для латуні - 0,004, для сплаву МНЖ-5-1 - 0,009 Ефективність солевідкладень визначалась за методикою, основаною на ОЦІНЦІ КІЛЬКОСТІ катіонів кальцію у зворотній та ПІДЖИВЛЮЮЧІЙ ВОДІ З урахуванням коефіцієнта концентрування, а також наглядно при розкритті теплообмінних апаратів після закінчення випробовувань (за період >30 діб) Ефективність захисту від корозії визначалась за різницею ваги до і після випробувань зразків матеріалів з вуглецевої сталі, латуні, сплаву МНЖ-5-1, установлених в системах циркулювання зворотної води Джерела інформації 1 А с СССР № 1139714, C02F5/04, С09КЗ/00, 15 02 1985 Б № 6 2 Патент России №2128628, C02F5/00, 10 04 1999 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22