Состав для защиты от биообрастания, коррозии и солеотложения

Авторы патента:

C23F11/167 - фосфорсодержащие соединения

Владельцы патента RU 2541252:

Региональная общественная организация-Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП) (RU)

Изобретение относится к области защиты металлических поверхностей от биобрастания, коррозии и солеотложения и может быть использовано для защиты систем оборотного водоснабжения энергетических и нефтехимических предприятий. Состав содержит, мг/л: хлорид полигексаметиленгуагидина 1-7, оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия 2-10 и воду - остальное. Технический результат: повышение биоцидных характеристик состава, длительности защиты оборудования и улучшение его эксплуатационных характеристик. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в промышленности для защиты от биобрастания, коррозии и солеотложения систем оборотного водоснабжения энергетических и нефтехимических предприятий.

Проблема защиты деталей энергетического оборудования от биобрастания, коррозии и солеотложения исключительно актуальна для надежного и эффективного использования технологического оборудования, повышения его срока службы, снижения энергетических затрат предприятия.

Известен «Коррозионно-защитный ингибитор отложений для водогрейных котлов и способ его применения» (Патент Китая №1148572, МПК С02Р 5/14,1997 г.).

Ингибитор содержит окисленный парафин, смесь аминов, фосфонат, гидролизованный полималеиновый ангидрид и цинковый комплекс. При добавлении ингибитора в воду в котле поддерживают pH выше 9.

Однако к недостаткам этого ингибитора относится необходимость постоянного контроля за значением pH в воде и в поддержании pH выше 9. Кроме того, в результате введения значительного количества ингибитора дальнейшее применение полученной горячей воды для бытовых целей проблематично.

Известен ингибитор для защиты стального оборудования от коррозии, содержащий цинковый комплекс 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (Патент РФ №2344199, кл. С23F 11/06, 2007 г.).

Ингибитор образует островки защитной пленки в местах выхода дислокации на поверхность металла, что блокирует коррозионный процесс. Для повышения стабильности защитных пленок в такой ингибитор добавляют вещества, повышающие стабильность, а именно аммиачный буферный раствор.

Следует отметить, что часто такая смесь оказывается неустойчивой в хранении и приходится смешивать компоненты перед применением. Это затрудняет эксплуатацию систем водоподготовки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для защиты от коррозии и биообрастания. Состав содержит, мг/л:

фосфат полигексаметиленгуанидина (ПГМГ)	3-12
1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота	3-12
вода	остальное

(Патент РФ:№2293799, кл. C23F 11/167, 2007 г.).

К недостаткам известного состава можно отнести образование микроводорослей в застойных зонах технологического оборудования, что свидетельствует о недостаточном биоцидном эффекте такого состава. Кроме того, фосфат ПГМГ отличает высокая стоимость.

Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение биоцидных характеристик состава, длительный эффект защиты оборудования, улучшение эксплуатационных характеристик, способствующих снижению образования биообрастания, солеотложения и ингибированию коррозионных процессов в частях технологического оборудования, кроме того, обеспечивается удешевление состава.

Для решения технической задачи в составе для защиты от биобрастания, коррозии и солеотложения, включающем соединение полигексаметиленгуанадина, фосфоновое соединение и воду, в качестве соединения полигексаметиленгуанидина используют хлорид полигексаметиленгуанадина, а в качестве фосфонового соединения используют оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия при следующем соотношении компонентов, мг/л:

Хлорид полигексаметиленгуагидина	1-7
Оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия	2-10
Вода	остальное

Хлорид ПГМГ вводят в состав в качестве эффективного биоцида. Хлорид ПГМГ производится и выпускается под торговой маркой БИОПАГ, принадлежащей РОО ИЭТП (Региональная общественная организация -Институт эколого-технологических проблем, г.Москва).

Основными преимуществами использования БИОПАГа являются:

- эффективно действует на широкий спектр микроорганизмов от условно патогенных (санитарно-показательных) до опасных и устойчивых, в том числе эффективен против бактерий Legionella;

- при учете всех расходов (включая косвенные) экономически эффективен;

- являясь катионным полиэлектролитом, обладает флоккулирующим и коагулирующим действием, т.е. не только обеззараживает, но и дочищает воду;

- при включении в технологический цикл не требует модернизации производства и спецоборудования;

- исключает биообрастание теплообменного оборудования, что увеличивает эффективность его использования и срок его эксплуатации;

- разрушает и удаляет биопленки;

- эффективен при различных pH;

- прост в эксплуатации;

- не летуч; что также повышает его эффективность и удобство при применении;

- не имеет запаха и цвета;

- совместим с неорганическими веществами и многими органическими веществами;

- длительно хранится (не менее 5-7 лет) без потери своих биоцидных свойств;

- не требует специальных мест хранения;

- не токсичен (3-4 класс опасности); не раздражает кожного покрова, относится к 4 классу малоопасных веществ при нанесении на кожу;

- пожаро- и взрывобезопасен, разрешен для перевозки всеми видами транспорта.

На БИОПАГ получено Свидетельство о государственной регистрации и утверждена Инструкция по применению «Препарата антимикробного «БИОПАГ» для дезинфекции поверхностей и воды, включая питьевую и сточные воды, а также воду оборотных систем технического и питьевого водоснабжения.

Применение хлорида ПГМГ вместо фосфата ПГМГ обусловлено следующими соображениями:

1. При определенных условиях кислотный остаток фосфата ПГМГ (¹/₂ Н₃РO₄) является питательной средой для микроорганизмов;

2. Условия хранения хлорида ПГМГ - диапазон температур от +40°C до -40°C в течение 7 лет. Условия хранения фосфата ПГМГ - диапазон температур от 0 до +40°C в течение 2-х лет;

3. Стоимость хлорида ПГМГ значительно ниже стоимости фосфата ПГМГ.

Оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия (ОЭФЦ натрия) имеет следующую структурную формулу:

Выпускается в виде порошка стабильного при хранении. ОЭФЦ натрия является антикальцифицирующим средством и совместно с хлоридом ПГМГ образует синергетический комплекс.

Образующийся комплекс проявляет высокое биоцидное действие, препятствуя биообрастанию теплообменного оборудования и трубопроводов, предотвращает инкрустацию теплообменных поверхностей солями кальция и ингибированию коррозионных металлических поверхностей.

Синергетический комплекс хлорида ПГМГ и ОЭФЦ натрия является малотоксичным составом по отношению к животным и человеку.

Комплекс получают обычным смешением компонентов при комнатной температуре.

Количество вводимых ингредиентов является величиной оптимальной и выявлено на основании многочисленных экспериментов.

Если хлорида ПГМГ в составе будет более 7 мг/л, то это нецелесообразно с точки зрения экономического эффекта.

Если хлорида ПГМГ в составе будет менее 1 мг/л, то это приводит к снижению ингибирующего и биоцидного эффекта.

При содержании ОЭФЦ натрия в составе более 10 мг/л не наблюдается увеличение антикальцифицирующих свойств, а его содержание менее 2 мг/л приводит к образованию отложений на стенках оборудования.

Для сравнения с прототипом использовали аналогичные условия при определении скорости коррозии, биообрастания и солеотложения, но вместо водопроводной воды использовалась артезианская вода.

Пример №1 (контрольный состав воды).

Для испытаний была использована артезианская вода, упаренная в 4 раза. Начальное солесодержание 0,150-0,200 г/л, содержание ионов Са²⁺ 25-40 мг/л. В качестве образцов служили пластинки из стали-3, отшлифованные и обезжиренные с помощью толуола и этанола. Пластинки помещали в исследуемый раствор и выдерживали в нем при температуре 40-42°C в течение 30 суток при непрерывной продувке воздухом. Скорость коррозии рассчитывали по убыли веса пластинки после опыта и пересчитывали в мм/год. В отсутствии ингибитора скорость коррозии составила 0,41 мм/год.

Пример №2

При введении в контрольный состав воды фосфата ПГМГ в количестве 10 мг/л (по РO₄ ³) и 13 мг/л 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты скорость коррозии составила 0,14 мм/год.

Пример №3

При введении в контрольный состав воды хлорида ПГМГ в количестве 7 мг/л и ОЭФЦ натрия в количестве 8 мг/л скорость коррозии составила 0,09 мм/год.

Пример №4

В условиях примера №3 при концентрации хлорида ПГМГ - 1 мг/л, а ОЭФЦ натрия в количестве 10 мг/л, скорость коррозии составила 0,09 мм/год.

Пример №5

В условиях примера №3, но при концентрациях хлорида ПГМГ -4 мг/л, а ОЭФЦ натрия в количестве 2 мг/л, скорость коррозии составила 0,10 мм/год.

Эффект от биообрастания проверяли путем введения в циркуляционную воду веществ, стимулирующих развитие биообрастаний: этиловый спирт в концентрации 10 мг/л и триполифосфат натрия в концентрации 3 мг/л по P₂O₅, а также затравка речной воды, содержащей биообрастания.

Опыты проводили в течение 20 суток. Через 10 суток была произведена смена воды и вновь введены все указанные реагенты и затравка.

В результате экспериментов установлено следующее. Образование биообрастаний наблюдалось в Примере №1 (Контрольный состав воды) и в Примере №2 (Прототип).

В Примере №1 наблюдалось помутнение воды, выраженный запах несвежей воды, сильный налет на стенках и хлопья в воде. В Примере №2 вода помутнела, был запах несвежей воды, налет на стенках.

В Примерах №3, №4, №5, т.е. с содержанием ПГМГ-хлорида и ОЭФЦ натрия, вода оставалась свежая, никаких признаков биобрастаний не обнаружилось.

Налет на стенках, обусловленный солеотложением, наблюдался только в Примере №1 (Контрольный состав воды).

Данные по биобрастанию, коррозии и солеотложению сведены в таблицу №1.

В результате опытно-промышленных испытаний в системах оборотного водоснабжения установлено, что предлагаемый состав имеет значительные преимущества в сравнении с прототипом. Наблюдались лишь следы коррозии, исчезло биообрастание стенок трубопроводов и исчезли признаки солеотложения, снизилась стоимость обработки и поддержания системы в надлежащем состоянии.

Таблица №1
Сравнительная таблица качественных показателей использования различных составов при их проверке от биобрастания, коррозии и солеотложений
№ примера		Скорость коррозии, мм/год	Биообрастание	Солеотложение
ПГМГ-хлорид, мг/л	ОЭФЦ натрия, мг/л	Вид	Запах	Слизь
Пример №1 (Контроль)	0,0	0.0	0,41	Мутный	Выраженный	Сильный налет, хлопья	Налет
Пример №2 (Прототип) ПГМГ-фосфат 10,0 мг/л + 1-гидроксиэтилдифосфоновая кислота 13 мг/л
	0,0	0,0	0,14	Помутнение	Запах	Налет	Отсутствует

Пример №3	7,0	8,0	0,09	Прозрачный	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует
Пример №4	1,0	10,0	0,09	Прозрачный	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует
Пример №5	4,0	2,0	0,10	Прозрачный	Отсутствует	Отсутствует	Отсутствует

Состав для защиты от биобрастания, коррозии и солеотложения, включающий соединение полигексаметиленгуанидина, фосфоновое соединение и воду, отличающийся тем, что он в качестве соединения полигексаметиленгуанидина содержит хлорид полигексаметиленгуанидина, а в качестве фосфонового соединения - оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия при следующем соотношении компонентов, мг/л:

хлорид полигексаметиленгуанидина	1-7
оксиэтилидендифосфонатоцинкат натрия	2-10
вода	остальное

Изобретение относится к битумным эмульсиям и может быть использовано для антикоррозионной защиты стали и в дорожном строительстве. Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали, включающая битум, эмульгатор КАДЭМ-ВТ, кубовой остаток ректификации бензола, соляную кислоту, пеназолин К, дополнительно содержит синергическую смесь ингибиторов коррозии из 5,6,7,8-тетрахлорхинозолина, диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55-60; эмульгатор КАДЭМ-ВТ 2,9-4,5; кубовой остаток ректификации бензола 10-11; соляная кислота 0,6-0,8; (диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфат 0,3-0,4; 5,6,7,8-тетрахлорхинозолин 0,4-0,5; пеназолин К 0,4-0,9; вода остальное.

Ингибитор коррозии в минерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ // 2530193

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии в минерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти.

Водорастворимый ингибитор коррозии металлов // 2528922

Изобретение относится к составам для ингибирования коррозии и солеотложений в теплообменном оборудовании систем технического водоснабжения бытового и промышленного назначения, выполненных из черных и цветных металлов, для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и моющих средств.

Ингибитор коррозии и(или) солеотложений // 2528540

Изобретение относится к ингибиторам коррозии стали с кислородной деполяризацией и образования накипи на основе комплексов нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты с цинком и предназначено, в частности, для защиты стальных частей технологического оборудования в нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Кристаллическая форма тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката и способ ее получения // 2528417

Изобретение относится к кристаллической форме тридекагидрата тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката и способу ее получения, которые могут использоваться в качестве ингибитора коррозии стали для защиты стальных частей технологического оборудования в нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Способ получения ингибитора коррозии // 2519685

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для систем оборотного водоснабжения и теплоснабжения промышленных предприятий.

Состав для предотвращения неорганических отложений // 2505623

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и коррозии и может быть использовано в нефтяной промышленности, в частности в скважинах и на скважинном оборудовании.

Способ защиты стального оборудования от коррозии в водных средах // 2499083

Изобретение относится к защите стального оборудования, трубопроводов и систем водоснабжения от коррозии в водных средах. Способ включает контролирование содержания кислорода в водной среде в интервале от 0,1 до 6,0 мг/дм3 и введение в водную среду ингибитора - цинкового комплекса 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты.

Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения // 2486139

Изобретение относится к способам предотвращения отложений и коррозии и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения. .

Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения // 2486138

Изобретение относится к способам предотвращения отложении и коррозии и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения. .

Ингибитор коррозии в гидрокарбонатных и сероводородсодержащих средах // 2550451

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты металлов от сероводородной и углекислотной коррозии. Ингибитор содержит, мас.%: 2-алкилимидазолин 5,0-50,0, серосодержащий компонент 0,1-10,0, шестичленное циклическое органическое соединение 5,0-50,0, продукт взаимодействия полиамидов с уксусной кислотой 0,5-19,0, органический растворитель 4,0-83,0 и воду остальное. Технический результат: повышение эффективности защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии при высокой минерализации пластовых вод. 3 табл., 18 пр.

Способ получения ингибитора сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных средах // 2578622

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, с применением ингибиторов, и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти. Способ (варианты) включает взаимодействие оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного моноалкилфенола с пятиокисью фосфора или хлорокисью фосфора при нагревании и последующее взаимодействие полученного продукта с аминным реагентом, причем при использовании пятиокиси фосфора оксиэтилированный спирт или оксиэтилированный моноалкилфенол и пятиокись фосфора берут при мольном соотношении 1:0,5 соответственно, при использовании хлорокиси фосфора дополнительно вводят воду и оксиэтилированный спирт или оксиэтилированный моноалкилфенол, хлорокись фосфора и воду берут при мольном соотношении 1:1:2 соответственно, а мольное соотношение полученного продукта и аминного реагента составляет 1:(0,5-2) соответственно. В вариантах способа получения в ингибитор дополнительно вводят четвертичные аммониевые соли в количестве 1,0-10,0 мас.% и ингибитор растворяют в алифатическом спирте и смеси алифатического спирта с водой или смеси алифатического спирта с ароматическим углеводородом до 20,0-70,0%-ной концентрации. Технический результат: повышение эффективности ингибитора коррозии и расширение сырьевой базы ингибиторов. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 25 пр.

Ингибитор сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных средах // 2579848

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, с применением ингибиторов и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти. Ингибитор включает продукт взаимодействия 2-алкилимидазолина с производным фосфористой кислоты (ПВ-1) или продукт взаимодействия 2-алкилимидазолина с продуктом реакции оксиэтилированных алкилфенолов, или оксиэтилированных спиртов, или оксиэтилированных жирных кислот с производным фосфористой кислоты (ПВ-2) и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПВ-1 или ПВ-2 20,0-70,0 и растворитель - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии, эффективно защищающего от сероводородной и углекислотной коррозии при высокой минерализации пластовых вод, с температурой застывания от -45°C до -55°C и расширение сырьевой базы ингибиторов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 13 пр.

Ингибитор сероводородной коррозии и наводороживания // 2591923

Изобретение относится к области защиты металлов от сероводородной коррозии и наводороживания в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для защиты стального оборудования и трубопроводов в средах с высоким содержанием сероводорода. Ингибитор содержит азотсодержащую активную основу в виде смеси третичного амина с со смесью моноалкилфосфата и диалкилфосфата, деэмульгатор в виде смеси полиэтиленгликолей и полипропиленгликолей, пеногаситель на основе органомодифицированных силиконов и органических компонентов, а также растворитель в виде изобутанола. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает повышение эффективности защитного действия ингибитора коррозии от общей коррозии и наводороживания в сероводородсодержащих средах при повышенных температурах, улучшение эксплуатационных свойств - обеспечение низких пенообразующих свойств в водных растворах этаноламинов и быстрый распад эмульсии углеводород-минерализованная вода. 7 табл.

Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии // 2591975

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей, коррозии и может быть использовано в системах водоподготовки, где вода используется в качестве хладагента, теплоносителя, гидротранспорта. Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии ведут путем введения в обрабатываемую среду органофосфоната. В качестве органофосфоната берут гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту (ГМДТФ) и ее металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта при мольном соотношении ГМДТФ: металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта 2,5:1 и мольном соотношении комплексонатов никеля и кобальта 0,75:0,25-0,25-0,75 соответственно. Технический результат - повышение эффективности ингибирования солеотложений и ингибирования коррозии в системах с высоким солесодержанием при повышенных температурах. 1 ил., 2 табл.

Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии // 2593569

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии, в том числе с помощью контактных ингибиторов, в частности, для получения из водных растворов устойчивых пассивирующих слоев на поверхности черных и цветных металлов и может быть использовано для защиты металлических поверхностей, а также для подготовки поверхности к нанесению иных средств противокоррозионной защиты. Ингибирующая композиция содержит водные растворы комплексонатов никеля (+2) и хрома (+3) с фосфоновой кислотой, ортофосфаты никеля (+2), хрома (+3), ортофосфорную кислоту и соединения молибдена (+6), такие как молибдаты натрия и/или калия и/или молибденовую кислоту. Ингибирующая композиция обеспечивает антикоррозионную защиту технологического оборудования, эксплуатируемого в кислотной среде, обусловленной наличием ортофосфорной, серной и др. кислот, что значительно снижает затраты, упрощает и удешевляет технологические процессы, которые осуществляются в оборудовании из нержавеющих сталей в кислых средах. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 20 пр.

Способ защиты стальных деталей и стального оборудования от коррозии // 2600609

Изобретение относится к защите стальных деталей и стального оборудования от коррозии путем создания поверхностных защитных слоев и может найти применение, например, в металлургической промышленности, в машиностроении, в нефтегазовой отрасли, в теплотехнике и коммунальном хозяйстве. Способ защиты поверхности стали от коррозии включает предварительную обработку поверхности стальных деталей или стального оборудования водным раствором нитрилотрисметиленфосфонатоцинката натрия и последующую обработку раствором винилтриэтоксисилана в летучем органическом растворителе. Изобретение обеспечивает получение на поверхности стали гидрофобного защитного противокоррозионного слоя на основе стабильных в хранении и использовании реагентов. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов // 2602575

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты различного оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов. Ингибитор коррозии содержит гетероциклическое органическое соединение класса азолов, при этом в качестве действующего вещества он содержит 5-замещенный аналог 3-амино-1,2,4-триазола формулы I: где R - заместитель, выбранный из метил-, этил-, пропил-, бутил-, пентил-, гексил-, гептил-, бензил-, метилмеркапто-, этилмеркапто-, пропилмеркапто-, бутилмеркапто-, пентилмеркапто-, гексилмеркапто-, гептилмеркапто-. Технический результат: эффективное снижение коррозии меди и ее сплавов. 3 ил., 3 пр.