[发明专利]具有改进的性能、较低的毒性和降低的生产危险性的腐蚀抑制剂制剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了于2005年5月20日提交的并且在本文中全部引入作为参考的美国临时申请序列号60/682,931的优先权。

技术领域

本发明涉及用于将产品酸洗和酸浸的腐蚀抑制剂制剂中的新的腐蚀抑制剂组合物。更特别地，本发明涉及在减少暴露于热HCl下的不锈钢的腐蚀中具有优良性能、用于腐蚀抑制剂中的新的化学组合物，该组合物可以通过一种减少毒性和/或易燃性原料、共产物、残余反应物和氯化物离子存在的简单方法制备。

背景技术

在化学品和食品加工业、发电站、油田操作中使用的容器、管道、冷凝器和锅炉经受了影响运行的水垢的形成。当在本文中使用时，词语“水垢”包括由于金属表面与液态或蒸气态的水溶液接触而因此在固体含铁金属表面上形成的任何固体沉淀。在使用期间，储水罐、导管、铅管系统、冷却塔、加工设备、电解隔膜和其他装置会产生水垢，必须将其除去，优选溶解掉。一般而言，使用酸溶液，通常是盐酸溶液将该水垢除去。为了加速清洗过程，通常将含水酸性清洗剂加热到高至180℃。通过将清洗剂保持在大于环境温度下而采用大于清洗剂沸点的温度。盐酸通常以2-20wt％的浓度范围存在于清洗剂中，其当重复使用时可能对上述设备的金属部件十分有害。

为了在清洗周期期间保护设备的金属组件免于遭受酸性清洗剂，将腐蚀抑制剂加入到酸洗混合物中。抑制酸对金属表面的侵袭、但仍然能够溶解水垢的组合物在工业中是已知的。许多组合物有毒性缺陷和/或对环境有害，例如含砷的抑制剂和石油基抑制剂例如含有萘衍生物的那些。

松香胺的衍生物，例如描述于在此引入作为参考的US专利No.2,758,970中的那些也是已知的。许多已知的商业松香胺衍生物酸抑制剂组合物的缺陷是在通常在易燃性溶剂的存在下制备这些现有技术组合物的过程中使用了HCl、液体甲醛和丙酮作为原料。

在制备酸抑制剂组合物中，这些原料的每一种具有缺陷。HCl是对使用有害的挥发性、腐蚀性物质。HCl还贡献了氯化物离子，这使得携带氯化物的抑制剂组合物由于腐蚀问题而因此不适合于一些应用，例如核反应堆清洗。甲醛是已知的致癌物质并且控制了留在松香胺衍生物中的残余单体的数量。未被抑制的液体甲醛在没有加入的甲醇的存在下是不稳定的并且在生产中产生健康和安全问题。丙酮的低闪点使得其有需要特殊处理的生产风险，正如用于制备现有技术松香胺衍生物的典型溶剂那样。申请人还发现在一些现有技术酸抑制剂中残余的丙酮和甲醛参与了副反应而生成毒性和易燃性的甲基乙烯基酮(MVK)，它在过去被错误地识别为甲基乙基酮(MEK)。

通常用于工业中的松香胺衍生物还难以生产。商业上可用的(非-固体并且可混溶于水中)的衍生物的成功生产需要一组复杂的工序，该工序包括：首先将松香胺与甲醛和酮反应，并且然后加入额外的液体甲醛和丙酮，接着进一步反应，和随后将残余的反应物和溶剂蒸馏。工艺中HCl的使用需要专门化的反应器和蒸馏设备。在现有技术松香胺衍生物中还鉴别出所不希望的氯化副反应产物。就易燃性而言，一些已知的松香胺衍生物还具有缺陷，例如一种已知的产品具有89° F的闪点(cc)。已知的松香胺衍生物的另一个限制是缺乏均匀性，在该情况下典型的衍生物具有有限的稳定性并且在没有加入表面活性剂和溶剂的情况下沉降成两层。

部分地由于前述的缺陷，尽管已知的松香胺衍生物在工业上已经有一些成功，但在腐蚀抑制剂中不断需求改进的性能以及改进的稳定性。伴随着日益增多的健康、安全和环境问题的认识，工业需要使用较低易燃性、较低VOC的原料，并且使用者需要含有少的残余甲醛、具有与已知产品相同或更好性能的对用户友好的产品。因此不断需要用于在酸清洗剂中使用的腐蚀抑制剂制剂的改进的腐蚀抑制剂组合物。特别地，需要制备简单、减少VOC和毒性和/或易燃性原料、共产物、残余的反应物和氯化物离子的存在的腐蚀抑制剂组合物。另外，由于近年来的环境问题，因此在任何新的抑制剂制剂中替换乙氧基化的酚表面活性剂是所希望的目标。

发明内容

本发明的腐蚀抑制剂组合物包含以下物质的反应产物，优选基本由、最优选由以下物质的反应产物组成：

A.至少一种松香胺组分；

B.至少一种非易燃性液体酮组分；

C.至少一种羧酸组分；

D.至少一种甲醛，优选低聚甲醛(paraforma ldehyde)组分；和

E.水。