JPS6140758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は蒸気凝縮物系及び鉱物質含有量が比較
的低い他の水性系における腐食抑制に関するもの
である。 更に詳しくは、本発明は蒸気凝縮物系または他
の低固体水性系における腐食を抑制するためにヒ
ドラジンと組合せたメトキシプロピルアミンを使
用することに関するものである。 凝縮物腐食保護は、漸次、装置操作の重要な点
となつている。これらのエネルギー自覚時代にお
いて、凝縮物の量及び質の増加は、全ボイラー系
に対して水及び熱の節約を与える。 歴史的に、酸素及び二酸化炭素のような溶解し
たガスの作用は、凝縮物腐食を招く２つの主フア
クターである。腐食における酸素及び二酸化炭素
の役割を理解するためには、腐食の電気化学的性
質を理解しなければならない。純粋な水は純粋な
鉄に対して非常に少ない影響を与えるが、このよ
うな状態は全く遭遇しない。大ていの条件下にお
いて、鉄が水に溶解する傾向がある。そして２つ
の電子が溶解するそれぞれの原子に対して放出す
る。これらの電子は水中に存在する水素イオンに
移動しそしてイオンは元素状のガス状水素に還元
される。若し水素が金属の表面上に残留する場合
は、すべての作用はこの点において止む。何故か
というと、電子の通過を妨害する保護被膜が形成
されるからである。しかしながら、水中に存在す
る水素イオンの数を増加するまたは保護膜の除去
を起す物質は、腐食速度を増大するように働く。 二酸化炭素が溶解する場合は、それが水と反応
して炭酸を形成するそして炭酸は更に系にさらし
て活性水素を供給する。鉄は、この酸から水素を
排出する。また、酸素が水中に存在する場合は、
二重の反応が起る。或る酸素の分子は排出された
水素と結合してそしてかくして金属を新しい攻撃
にさらす。他の酸素分子は鉄イオンと結合して不
溶性のさび化合物を形成する。 鉄の単なる溶解傾向より大なる腐食影響は、隣
接基金属とカツプルを形成する傾向のある表面欠
陥の存在による商業的鉄及びスチールにおける不
均質表面の存在である。電子は隣接陰極表面にお
いてこれらのカツプルの陽極から水素イオンに放
出され、かくして、腐食面積を増大しそして腐食
速度をはやめる。 腐食のはじめの生成物は、酸化第二鉄に変換さ
れる。これは、酸素接近に対して面積をブロツキ
ング・オフすることによる単にゆるく接着した悪
化腐食である。これらの面積は陽極となりそして
酸化鉄カツプルが得られる。酸化物沈着下の鉄は
溶解しそしてあなが展開する。二酸化炭素攻撃は
金属の薄化またはみぞ形成を生ずる。 これらの系に対して、フイルム形成アミンは、
酸素及び二酸化炭素に対して凝縮物腐食保護を与
える。しかしながら、多くの工業的系はフイルム
形成アミンを許容することができないそして中和
アミンを使用しなければならない。 理想的中和アミンは、次の特性を有していなけ
ればならない。 １ 分配比は、ボイラーに供給された中和アミン
のかなりな量が最終的には凝縮物中に存在する
ようになるほど充分に高くなければならない。
これは、排出（blowdown）による中和アミン
の損失を減少する。 ２ 分配比は、通気及び排気による損失を最小に
保持するために余り高くないものでなければな
らない。分配比は、液相中のアミンの量に対す
る気相中のアミンの量の比である。 ３ 塩基性値は、アミンが遭遇するすべての二酸
化炭素を有効に中和するように適度に高いまた
は非常に高いものでなければならない。 ４ 中和アミンは、それがボイラー中でまたは過
加熱または飽和蒸気中でアンモニア及び他の化
合物に分解しないほど充分な加水分解的−熱的
安定性を有していなければならない。 ５ 中和アミンは、供給するのに便利なために、
水溶性の液体でなければならない。 シクロヘキシルアミン及びモルフオリンのよう
な中和アミンが使用されたが、これらの中和アミ
ンは幾つかの不利点を有している。例えば、シク
ロヘキシルアミンは、高い分配比を有しておりそ
して従つて、実質的な量のシクロヘキシルアミン
が排気によつて系から逃出する。他方、モルフオ
リンは低い塩基性値を有する。これは、凝縮物系
における高いPHを達成するのに多量のモルフオリ
ンが必要であることを意味する。また、モルフオ
リンは非常に低い分配比を有している。これは、
実質的な量が排出によつて失われることを意味す
る。 本発明の中和アミンは、シクロヘキシルアミン
及びモルフオリンの前述した不利点を克服する。
メトキシプロピルアミンは非常に望ましい分配比
及びかなり高い塩基性値を有している。 メトキシプロピルアミンは、単独でまたはヒド
ラジンのような酸素腐食阻止剤と組合せて使用す
ることができる。使用にあたつては、0.1〜1000
mg/好適には１〜100mg/の濃度を蒸気凝縮物
系中で維持しなければならない。ヒドラジンまた
は他の酸素腐食阻止剤と組合せて使用する場合
は、組成物は活性成分を基にしてメトキシプロピ
ルアミン約１〜99％及び酸素腐食阻止剤約0.1〜
50％好適には約１〜15％含有しなければならな
い。本発明の組成物は、普通の液体供給装置によ
つて、処理される蒸気凝縮物系に供給し得るまた
はボイラー供給水にまたは直接蒸気供給管に供給
することができる。 以下の例は、本発明の教示に従つて、蒸気凝縮
物腐食阻止剤として、メトキシプロピルアミンを
単独でまたはヒドラジンと組合せて使用すること
を説明するものである。 例 １ 多数の中和アミンの分配比は、それぞれ100mg/
の濃度を有するアミンの溶液を製造しそしてこ
の溶液500mlを塩水びんに加えることによつて計
算する。これを40分毎に溜出物100mlが得られる
ように徐々にそして一様に加熱する。更に、塩水
びん溶液を500mlマークに維持するために５〜10
分毎に溶液を手で塩水びんに導入する。溜出物の
一部100mlづつを集めそして３つの連続した部分
に対して一定のPHが得られるまでPHを測定する。
これを、平衡条件の確立を示すものとしてとる。
平衡時において、塩水及び最終の100mlをガスク
ロマトグラフイーによつて分析してそれぞれにお
けるアミンの量を測定しそして分配比（D.R.）
を次式によつて計算する。 D.R.＝最終の１００ml中のアミンの濃度／塩水中のアミ
ンの濃度 同様に、塩基性値（Kb）即ち二酸化炭素と反
応するアミン能力の値を次式によつて計算する。 Ｋ_b＝〔ＢＨ^＋〕〔ＯＨ⁻〕／〔Ｂ^０〕 式中、〔BH⁺〕、〔OH^-〕及び〔B⁰〕は次の通り定
義される。 〔BH⁺〕＝解離したアミンの濃度 〔OH^-〕＝ヒドロキシド濃度 〔B⁰〕＝遊離の解離しないアミンの濃度 これらの試験及び計算の結果は、第表に示す
通りである。

【表】 例 ２ 種々な中和アミンの加水分解的−熱的安定度
を、試験によつて測定する。この試験において
は、1000mg/の濃度の中和アミンを600psiで24
時間（489〓）オートクレーブで処理するそして
アンモニアの最終濃度を測定する。この試験の結
果は次表に示す通りである。 第表 アミン NH₃mg/ メトキシプロピルアミン ＜1.0 モルフオリン 1.6 シクロヘキシルアミン 3.3 ジエチルアミノエタノール^* 2.4 アミノメチルプロパノール 124.0 ＊ジエチルアミノエタノールはかなり分解して
ジエチルアミンとなる。 例 ３ 凝縮物試験系を使用して中和アミンを評価す
る。この系は、200psiの圧力下で蒸気45Kg／時間
を生産できるボイラー、ボイラーに対する調合水
の組成物を調節するポンプ及び計量装置及び蒸気
を凝縮する温度調節装置を有する冷却コイルから
なる。凝縮物は、試験ループ（loop）を通して再
循環する。金属クーポン及び腐食計は腐食速度を
評価する。試験水は、SO₄＜１mg/、Cl＜１mg/
、SiO₂＜１mg/及びCO₂10mg/を含有する蒸
溜水である。第表は、腐食試験の結果を示す。

【表】 例 ４ 例３の凝縮物試験系を使用して、腐食の阻止に
おけるメトキシプロピルアミンに対するヒドラジ
ンの添加の効果を説明する。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的にメトキシプロピルアミン及びヒドラ
   ジンからなる蒸気凝縮物腐食阻止組成物。 ２ ヒドラジン１〜15重量％を含有する特許請求
   の範囲第１項記載の蒸気凝縮物腐食阻止組成物。