[發明專利]減少唑類和AOX腐蝕抑制劑的方法和組合物

在審

• 申請號: 201980017981.1
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN111801301A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: P·R·弗賴爾
• 申請（專利權）人: BL科技公司
• 主分類號: C02F5/10
• 分類號: C02F5/10;C23F11/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 童春媛;黃希貴

減少或消除N?雜環的方法，所述方法向水性冷卻系統中提供一種或多種環境友好的螯合劑(EBC)，所述水性冷卻系統在鹵化或非鹵化氧化劑存在下具有至少一種N?雜環。減少或消除AOX的方法，所述方法向水性冷卻系統中提供一種或多種環境友好的螯合劑(EBC)，所述水性冷卻系統在鹵化殺生物劑存在下具有至少一種含AOX的物質。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年3月8日提交的美國臨時專利申請序列號62/640,163的優先權權益。

技術領域

本發明涉及減少或消除N-雜環和/或AOX (可吸附的有機鹵化物)的方法和組合物，且更特定地，涉及從工業冷卻系統中減少或消除唑類和/或AOX，同時保持適當的腐蝕防護。

背景技術

工業系統使用水作為加熱和冷卻應用的介質。這些再循環系統可以是封閉的或對環境開放的。開放式再循環冷卻系統包括利用金屬管道、冷凝器和換熱器的各種特征。所選擇的冶金可以從非常貴的金屬(如鈦)或多種類型的不銹鋼到不太貴的金屬(如低碳鋼)和各種黃色金屬的合金(如銅、ADM和銅鎳)變化。

水和其中包含的各種鹽離子自然地對許多類型的冶金有腐蝕性。氯化物和硫酸鹽與溶解氧結合可導致在金屬表面上形成全面或局部的腐蝕原電池。在開放式再循環冷卻系統中，當水通過冷卻塔時，水變得濃縮，進一步增加了腐蝕性，如通過已知的指數測量的，所述指數如Larson-Scoll指數，其將腐蝕速率與氯化物和硫酸鹽的濃度相關聯。由于操作條件，開放式再循環工業系統可攜載并促進微生物生長。這些微生物可通過形成生物膜(其呼吸廢物產生氯化物和硫酸鹽)或控制其種群所需的處理來提高濃縮水的腐蝕性。

微生物的常見且成本有效的處理是使用氧化殺生物劑。氧化殺生物劑可分為兩類：鹵化的那些(氯和溴種類)和非鹵化的那些(二氧化氯、無機過氧化物、有機過氧化物和臭氧)。鹵化氧化劑可與有機材料或工業化學處理劑反應，以控制結垢和腐蝕，產生可吸收的有機鹵化物(AOX)。所有氧化劑都增加水的腐蝕性，因為它們具有足夠高的氧化電位以避免傳統的與氧的陰極腐蝕反應，并且從賤金屬接受電子，加速全面和局部腐蝕。

由于鹽濃度、微生物生長和氧化劑的使用，工業系統經常用腐蝕抑制劑處理。沉淀鹽是鐵基冶金的常用方法，其以分子和聚合物處理來利用鹽過飽和和抑制的具體控制。所用的典型陰極抑制鹽是碳酸鈣和磷酸鈣。表面膜容易形成并通過相應的阻垢劑控制。這些鈍化膜的厚度處于微米級，并且不被認為是積垢或結垢，因為它們最低限度地干擾傳熱過程。當水中的條件使得碳酸鈣和磷酸鹽不足夠有效時，可以以低劑量添加各種金屬以補充或作為替代物。典型的金屬包括各種過渡金屬、p-區金屬和f-區金屬：Cr、Mo、W、Ti、Mn、Al、As、Sn、Zn、La、Eu等。

或者，以p-區元素為特點的有機基分子和聚合物已成為鐵冶金和銅冶金兩者的常見腐蝕抑制劑。以氮原子為特點的那些已顯示出對于鐵和銅基表面的適用性。具體地，分子或聚合物以氮雜環為特點。處理黃色金屬表面的工業標準是使用被取代的唑類，尤其是苯并三唑家族。

不幸地，許多N-雜環(如唑類)的特點是不利的生物可降解性和毒性分布。這可以在苯并三唑家族中看到，其中(由于這類分子的生物可降解性和分子穩定性差)它們逃脫廢水處理過程并在河流和湖泊中生物累積。這通過相關的水生毒性分布進一步加劇。存在減少或消除使用N-雜環作為工業化學處理劑的需要，以有利于“更綠色的”替代方案，同時提供等效或改善的鐵和銅基冶金的腐蝕抑制。在銅的情況下，還必須提供通過螯合和沉淀化學反應來控制銅排放的能力。