Способ получения ингибитора отложений минеральных солей
Ис,4;.,t.y.:t = и тейт В " и - Йя
АНИЕ
Союз Советски к Соцмалистичесимк Республик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 .г (6I) jl,îïîëíèòåëüíîå к авт.свид-ву (22) Заявлено 10,06,77 (21) 2497834/23-05 (5 I ) M. Кл. с присоединением заявки ¹ С 08 G 79/04 Государственный комитет СССР (23) Приоритет (53) УДК678.675 (088.8) Опубликовано 05.04 80. Бктллетеиь № 13 ла делам иэобретеиий и открытий Дата опубликования описания 07.04.80 И. В. Самборский, Б. H. Дрикер, В. А. Вакуленко; А. С. Михалев, Л. П. Потапенко, С. И. Ремпель и С. Ф. Люшин (72) А вторы изобретения (71) Заявитель f l (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА ОТЛОЯ ЕНИЙ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ Изобретение .относится к получению 1 веществ, добавляемых в системы обороъ- ного водоснабжения для предотвращения отложений минеральных солей, выпадения осадков или образования накипи. Известны способы получения ингибиторов отложений, основанные на фосфорилированни азотсодержащих соединений, таких как пиперазин и его производные Ц, аммиак, этилендиамин и другие моно- и диам ины P2) . Для этой же цели предложены полиалкиленполиаминополифосфоновые кислоты или их соли 31, причем количество аминовых группировок ограничено - 5, Предложено также предотвращение отложений для использования поликомплексона, со е. держашего 5-16 амннометилфосфоновых групп Я. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сушности и достигаемому результату является спо- соб получения полиэлектролита инт ибитора отложений минеральных солей, заключающийся во взаимодействии полиэтиленполиаминов с формальдегидом и ñ ристой кислотой в водной солянокислой среде Я. Недостатки способа, заключаются в невысокой эффективности по карбонатным и сульфатным солям кальция, высокой стоимости и дефицитности полиэтилекполиаминов, вызванной высоким расходом едкого натра на их получение в виде безводных оснований. Uemü изобретения - увеличение эффективнос:ти ингибитора, сокращение расхода соляной кислоты и едкого натра. Uemü достигается использованием s качестве соединения азота для взаимодействия с формальдегидом и о- фосфористой кислотой при 110-135 С дихлорэтана и О водного аммиака в молярном соотношу нии 1:2, 4-10, имеющего состав, вес.%: хлоргидраты полиэтиленполиаминов 3870* аммиак 0,1-1; хлорнд аммония 1 6; вода 25-27, 23 3 7261 Для обеспечения высокой эффективности ингибитора необходимо звмешение всех водородов аминогрупп метиленфосфоновыми группировками. Для этого требуется 1 вес.ч, о-фосфористой KBGJ1oTbI H 1 Becoч. 37%-ного водного раствора формальдегида на каждые 0,6 вес.ч. хлоргидрвтов полиэтиленполиаминов или 0,22 вес.ч. хлорида аммония или 0,07 вес.ч. аммиака. Причем для наиболее полного завершения 10 реакции фосфорилироввния взаимодействия формальдегида и о-фосфористой кислоты с соединениями азота осушествляют при 90-100 С в течение 3 ч. Снижение температуры взаимодействия или уменьшение 15 . длительности фосфорилирования уменьшает эффективность ингибиторв. . Пример 1. В реактор, снабженный устройствами для . перемешивания, на20 грева, охлаждения и замера температуры, с давлением в 25 ати загружают163 вес.ч. аммиачной воды, содержащей 40,8 вес.ч,, (2,4 молей) аммиака. Реактор герметизируют, нагревают до 110 С и включают постепенную подачу 99 вес.ч. (1 моль) дихлорэтана, охлаждением поддерживая температуру 120-130 С. После выдержки при этой температуре в течение 3 ч стравливают давление; газы стравливания содер30 жат непрореагировавший аммиак. Реакционную массу охлаждают до +5 С и отдео ляют 52 вес.ч. осадка, Состав осадка,%: хлорид аммония 91; хлоргидраты аминов 3; вода 6 Фильтрат в количестве 200 вес.ч. Э 35 содержит, %; хлоргидрвт полиэтиленполиамина 38; хлорид аммония 5,5; аммиак 0,2; и вода,56,3. Из расчета 1 вес.ч, о-фосфористой кислоты и 1 вес,ч. 37%-но. го формалина на 0,6 вес,ч, хлоргидратов полиэтиленполиамина или на 0,22 вес.ч. хлорида аммония или 0,07 вес.ч. аммиака составляют фосфорилируюшую смесь из 182 вес,ч. технической фосфористой кислоты, 182 вес.ч. 37%-ного формалина и 83 вес,ч, 28%-ной технической соляной кислоты. К смеси добавляют 200 вес.ч. фильтрата, нагревают до 98-100 С, выО держивают при этой температуре 3 ч, после чего охлаждают и при охлаждении посте$0 пенно добавляют 192 вес,ч. 42%-ного едкого нвтра, рН 4. Получают 838 вес,ч, товарноГо продукта - водного раствора с содержанием 38% ингибитора осажденйя минеральных солей. Дозировка ингибитора i5 для предотврашения отложений минеральных солей на поверхности оборудования и трубопроводов составляет 3-5 мг/л, °,считая нв 100% ингибитора. А Пример 2. Изменены условия взаимодействия дихлорэтанв и аммиака. В реактор загружают 99 вес,ч. (1 моль) дихлорэтана и 42 вес.ч. воды. Содержание реактора нагревают до 110-115 С о l и постепенно подают 40,8 вес,ч. (2,4 моля) жидкого или газообразного аммиака. Скорость подачи аммиака соответствует 1 скорости вступления его в реакцию. Кон1 ролируют давление, которое поддерживают на уровне 10-11 ати при 120-125 С, поддерживаемой охлаждением, После окончания подачи аммиака и снижения давления до 6 вти давление стравливают, содержание реактора охлаждают до 20 С, выО павший. осадок в количестве 60 вес.ч. от фильтровыввют, а 120 вес,ч, фильтратв, содержашего, %: хлоргидрвты полиэтиленполиами ов 64,5; хлорид аммония 1; аммиак 0,1 и вода 34,4, подвергают фосорилированию, добавляя по примеру 1, 135 вес.ч. технической фосфористой кислоты. Условия фосфорилироввния и нейтрализации такие же, квк в примере 1, Получают 646 вес.ч, 36%-ного водного раствора ингибитора.. Пример 3. В реактор загружают 245 вес.ч. аммиачной воды, содержащей 61,2 вес,ч. (3,6 моля) аммиака, нагревают до 110ОС и включают постепенную подачу 99 вес.ч, (1 моль) дихлорэтана, Процесс проводят при температуре, дввле нии и времени по примеру 1. После окончания реакции стравливают давление и отгоняют при 110 С, отгон содержит вес.ч. аммиак 19 и вода 100. После окончания отгона массу охлаждают до 15 С и разделяют 64 вес.ч. осадка и О 160 вес.ч. фильтрвта. Фильтрат содержит %: хлоргидраты полиэтиленполиаминов 47,8; хлорид аммония 3,2; аммиак 0,3 и вода 48,7. По примеру 1 к фильтрату добавляют, вес.ч.", техническая фосфористая кислота 157; 37%-ный формалин 157; и 28%-ная соляная кислота 120. Условия фосфорилирования и нейтрализации такие же, как в примере 1. Получвют830вес.ч, 34%-ного водного раствора ингибитора, Пример 4. Продукт взаимодействия дихлорэтанв и аммиака получают в нескольких последовательно соединенных реакторах в виде вертикальных цилиндрических колонн с рабочим давлением 30 ати. Загружают 99 вес,ч. дихлорэтана (1 моль) и 221 вес,ч. 77%-ного- аммиака, содержашего 170 вес.ч, (10 молей) аммиака и 51 вес.ч, воды при 130 С и 90 вти, процесс проходит зв 30 мин. Зв726123 По примеру 1 По примеру 2 По примеру 3 По примеру 4 Прототип 95,5 82,2 86,3 зо 81,8 93 1 86 0 79,5 66,0 76,0 Составитель И. Самборский Редактор M. Ликович Техред,Я. Бабурка Корректор В, Бутяга Заказ 849/18 Тираж 549 Подписное 1П!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рвушская наб., д. 4/5 Филиал ItffH "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 тем давление стравливают, в отгоне 130 вес.ч. аммиака и 4 вес.ч, воды. В кубе 183 вес.ч. смеси, содержащей, %." хлоргидрат этилендивмина, пиперезина и полиэтиленполиаминов 6 9; хлорид аммо° ния 4,4; аммиак 0,9 и вода 25,7. Смесь, фосфорилируют, добавляя по примеру, вес.ч„ %:техническая фосфористая кислота 1,271, 37%-ный формалин 271 и 28%-нвя соляная кислота 109. Условия фосфорилирования и нейтрализации такие же, как в примерв 1. Получают 1190 вес.ч. 38%-ного водного раствора ингибиторв. Преимушества полученных ингибиторов по сравнению с известным выявлены при определении степени стабилизации раствора сульфата кальция концентрацией 15,38 г/л и раствора кврбоната кальция концент ацией 10 мг-экв/л в течение 4 ч при 80 С. Данные по степени стабилизации представлены в таблице Кроме увеличения эффективности ингибироввния применение вместо аминов-основания продуктов взаимодействия дихлорэтана с аммиаком дает экономию едкого 4о натрв (в зависимости от способа получения от 1,28 до 2,8 т на 1 т аминов и экономию соляной кислоты 480 кг 28%ной на 1 ингибиторв. При этом снижаются трудовые и энергетические затраты и улучшаются условия труда. Ф о р м у л в, и з о б р е т е н и я 1. Способ получения ингибитора отложений минеральных солей путем взаимодействия в водной солянокислой среде формальдегида и о-фосфористой кислоты с соединениями азота, о т л и ч в ю ш и йс я тем, что, с целью увеличения эффективности ингибитора, сокрашения расхода соляной кислоты и едкого натра, в качест ве соединения азота используют продукт о взаимодействия при 110-135 С дихлорэтана и водного аммиака в молярном соотношении 1:2,4-10, имеющий состав, вес.%: хлоргидраты полиэтиленполиаминов 38-70; аммиак 0,1-1; хлорид аммония 1-6; вода 25-57. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что на 0,6 вес,ч. хлоргидратов полиэтиленполиаминов или 0;22 вес.ч. хлоридв аммония или 0,07 вес.ч. аммиака используют 1 вес.ч. о-фосфористой кислоты и 1 вес,ч. 37%-ного водного раствора формальдегида. 3. Способ по пп. 1 и 2, о т it è ч а ю шийся тем, что взаимодействие формвльдегида и о-фосфористой кислоты с соединениями азота осуществляют при. 98-100 С в течение 3 ч, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N. 3954761, кл. 260-268, опублик. 1971 ° 2. Патент США № 3393150, кл. 210-58, опублик. 1967. 3, Патент США N 3619427, кл..210-58,опублик 1970. 4. Авторское свидетельство СССР № 474509> кл. С 01 В 35/04е 1 972. 5.. Авторское свидетельство СССР № 401692, кл. С 08 6 79/04, 1972 (прототип) .
