Способ предотвращения сульфатной и фосфатной накипи Советский патент 1985 года по МПК C02F5/04 C02F5/04 C02F101/10 C02F103/02 

00 4 01 01

со 1 Изобретение относится к обработ ке воды, содержащей растворенные неорганические соли, которые осаждаются на поверхностях теплообмена и может быть использовано в водоподготовке для промьпаленного водоснабжения. Известен способ предотвращения осаждения накипеобразующих солей из водных растворов в системах водоснабжения путем введения в эти растворы органических комплексообразователей, например фосфорорганических соединений - для предотвращения образования отложений сульфата и карбоната кальция в нефтепромысловом оборудовании Ц обладающих ингибирзпощей способностью по отношению к образованию отложений сульфата кальция от 60 до 90% и температурой применения не выше 75°С. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ предотвращения сульфатной и фо фатной накипи путем использования качестве ингибиторов аминодифосфон вых кислот р. Однако этот способ характеризуе ся недостаточной продолжительность воздействия ингибитора до 45 ч. Целью изобретения является увел чение продолжительности воздействи Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предотвр щения сульфатной и фосфатной накшш путем использования в качестве ингибиторов аминодифосфоновых кислот в качестве ингибитора используют ct -амино- А -фенилэтил- oi , об-дифосф новые кислоты, имеющие общую форму лу . .Р(0)(ОН)2 yCHrVx NHz Р(0)ЗД2 где R и Rg- Н, ОКСИ-, метоксигруп предпочтительно ингибитор вводя в количестве 5-10 мг/л, Предлагаемые соединения отлича.ются от представленных в прототипе .тем, что замещение происходит не з счет атомов водорода в аминогруппе а присоединением к атому углерода через метиленовый мостик фенилового радикала, а котором в свою оче32редь могут происходить замещения в 4,5 положении на окси-, метоксигруппы.. Предлагаемые соединенияг, хотя и являются органическими кислотами, но не проявляют агрессивности по отношению к материалу, изготовленному из низкоуглеродистых сталей и латуней.. Ингибирующую способность указанных соединений определяют при нагревании и выпаривании части раствора, содержащего в качестве накипеобразуюпр1х компонентов следующие соединения: насьщенный раствор сульфата кальция (твердая фаза в виде гипса и и полугидрата сульфата кальция) с содержанием Са 20-25 мг-экв/л; насьщенный раствор фосфата кальция (твердая фаза в виде фосфорита) с содержаниемСа 0,36 мг-экв/л. Ингибирующее действие К -амино-15-фенилзтил- ot. ,tii -дифосфоковых кислот определяют на лабораторном выпарном аппарате, представляющем собой 4-местную водяную баню, снабженную специальной системой терморегулирования, в которую помещают стаканы объемом 800 ftim 1000 t-tri. При нагревании и упаривании части раствора концентрация накипесбразующих соединений превьшает их предельную растворимость и они должны оседать в виде плотной накипи на дно и стенки стакана. В случае, если введены ингибирующие добавки, точка насыщения раствора повьшается и за счет нарушения процесса кристаллообразования осаждение солей накипи происходит значительно медленнее. Контроль за процессом осаждения проводят по содержанию ионов кальция в растворе, которое определяют трилонометрически. Упаривание проводят при 55 70 и 100°С, до степени концентрации Ср 2,5 и 10 (степень концентрирования ( - отношение объема исходного раствора к объему упаренного раствора). Пример 1. В стаканы объемом 1000 мл наливают насьш( раствор сульфата кальция, приготовленный при 25 С насыщением в течение 1 сут., с последующей фильтрацией нерастворившегося осадка непосредственно перед опытом. В три стакана вносят по 5 мг веществ, имеющих следумщие формулы:

растворов, содержащих в качестве oc новного накипеобраззтощего компонента фосфат кальция - 10 мг/л.

Зависимость ингибирующей способности предложенных соединений и известных от продолжительности испытания приведена в табл. 4.

Данные табл. 4 показывают, что степень предотвращения образованля отложений при помощи введения в раствор, содержащий ионы жесткЬсти, предлагаемых соединений остается неизменной и обеспечивает безнакипный режим работы в течение длительного промежутка времени. Тогда, как степень предотвращения образования отложений синергической смесью со временем уменьшается, что вызвано уменьшением степени предотвращения образования отложений органофосфорной кислотой, предлагаемой в качестве основной составляющей части этой смеси в известном способе.

Таким образом, применение предложенных соединений обеспечивает работу теплоэнергетического оборудования в безнакипнок режиме в течение длительного времени, причем во всем интервале этого периода коррозия теплообменного оборудования будет минимальна, тогда как известная .смесь обладает повышенной коррозионной активностью.

Таблица 1

97,0

Продолжения тлбл.I 2IЭ

2

100,0

5 69,5

2 5

100,0 82,0

Таблица 2

98,5

2

5 68,0 38,0

10

100,0

2

I

5 80,0

10 73,5

2

100,0

II

5 85,0 61,0

10

.Таблица 3

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СУЛЬФАТНОЙ И ФОСФАТНОЙ НАКИПИ путем использования в качестве ингибиторов аминодифосфоновых кислот, отличающийся тем, что, с целью увеличения продолжительности воздействия, в качестве ингибитора используют об -амино- -фенилэтил- Л,об-дифосфоновые кислоты обгде R и Rg И, ОКСИ-, метоксигруппы. 2. Способ по п. 1, отли(Л чающийся тем, что ингибитор вводят в количестве 5-10 мг/л.

92,5 97,0 98,0 85,0 51,5 57,5 57,5 38,5 91,0 100,0 98,0 94,5 62,5 69,5 69,0 54,5 94,5 100,0 100,0 99,0 III 2 82,0 82,0 81,0 70,5 88,5 88,5 98,5 100 3,5 36,0 68,0 61,0 1,0 22,5 38,0. 35,5 31,0 95,5 Ю0,0 99,0 9,5 51,0 80,0 71,5 2,0 30,5 73,5 45,0 45,0 90,5 100,0 100,0 12,5 44,5 85,0 81,0 1,0 35,0 61,0 45,0

1«нЛР о)ои)2 )(он)/

NHz Р(0)(ОН)8

99,0

100

97,0

сн.(Ь

он Р(0)(ОН)г

Но известному способу

89,086,3

79,4

62,6

98,5

93,7

100