Spôsob inhibovania korózie použitím kvartérnych amónium-karbonátov

Číslo patentu: E 5313

Dátum: 27.05.2004

Autori: Scheblein Joseph, Hall Larry, Kimler Joseph, Chiang Michael

Je ešte 8 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Predložcný vynález sa týka použití kvartémych amónium-karbonátov a bikarbonátov ako antikorozívnych činídiel.0002 U procesov, pri ktorých povrchy kovov prichádzajú do styku s vodou, či ako kvapalná voda alebo ako vzdušná vlhkosť, je vždy nebezpečenstvo korózie. To je obzvlášť problematické, ak je kov sám osebe náchylný ku korózii a nie je potiałmutý.0003 Príklady kovov náchylných ku korózii sa vyskytujú u lisovaných kovových súčastí áut vyrobených zo zliatin železa, obrusovaných povrchov ako sú obrobené oceľové súčasti a strojové súčasti vyrobené zliatiny. Hoci sú ínhibítory korózie (alebo antikorózne činidlá) známe mnoho rokov, väčšinou sú stále nepostačujúce. Jedna z kľúčových nevýhod je rozpustnosť vo vode. Väčšina inhibítorov korózie je vyrobená z mastných kyselín s dlhým reťazcom a derivátov a často sú málo rozpustné vo vode. To je obzvlášť problematické, ak je povrch kovu V kontakte s vodou a olejom (ropou), ako pri produkcii nafty a plynu, spracovaní ropy a kovovýrobe. Petrochemická výroba sama osebe predstavuje širokú oblasť pre používanie inhibítorov korózie vrátane chladiacich systémov, rafinérskych jednotiek, potrubí,parných generátorov a jednotiek vyrábajúcich nañu alebo plyn.0004 Pre zníženie rýchlostí korózie kovov (ako kovových nádob, kovových súčastí zariadení, povrchov zariadení, potrubí a zariadení pre skladovanie tekutín), najmä tých, ktoré obsahujú železo, sú inhibitory korózie obvykle pridávané do tekutíny prichádzajúcej do kontaktu s kovom. Tekutinou môže byť plyn, suspenzia alebo kvapalina.0005 Tradičné rozpúšťadlá pre čistenie kovov a kovových súčastí, ako lakový benzín(white spriti) a kerozín, bolí v nedávnych rokoch nahradené vodnými prípravkami s ohľadom na prchavé organouhlikaté látky (VOC). Tento obrat k prípravkom na báze vody pre čistenie kovových súčastí nie je bez problémov. Voda nerozpúšť a jednoducho zvyšky mazadiel alebo olejov a voda sama osebe môže výrazne zvyšovať koróziu samotných kovových súčastí. Navyše prípravky sú bežne používané ako mikroemulzie, ktoré potrebujú použitie ďalších povrchovo aktívnych látok pre stabilizáciu v priebehu čistiaceho procesu. Bežne sa v týchto čistiacich prípravkoch používa morfolín, aby sa dosiahla ochrana proti korózii. Avšak morfolín prispieva málo kčisteniu a nestabilizuje mikroemulziu, pretože to nie je dobrá povrchovo aktívna látka. Navyše je morfolín regulovaným výrobkom, pretože môže bytpoužitý pre prípravu nedovolených liečiv.0006 Kvartéme amóniove zlúčeniny našli obmedzené využitie ako inhibítory korózie. US patent č. 6,521,028 uvádza použitie konkrétnych pyridíniových a chinolíniových solí V rozpúšťadlách propylénglykol alebo propylénglykoléter ako inhibítorov korózie.0007 US patent č. 6,080,789 a 6,297,285 uvádzajú použitie kvartémych amóniumkarbonátov ako dezinfekčných prostriedkov.0008 US patent č. 4,792,417 uvádza prostriedok pre inhibíciu korózie pri namáhaní nehrdzavejúcej ocele pri kontakte s vodou a/alebo polárnymi organickými roztoky, ktoré obsahujú chloridové ióny a poprípade ióny medi. Prostriedok obsahuje vodný alebo polámy organický roztok konkrétneho kvartérneho amóniového alkylkarbonátu alebo kvartérneho amoníového benzylkarbonátu. US patent č. 3,121,091 uvádza kvartéme irnidazolium a imidazolinium bisulfity a kvanérne amóniové soli nestabilných kyselín, napr. kvartéme amónium-nitrity, bisulfity a bikarbonáty. Na rozdiel od kvartémych amóniových halogenidov(obvykle chloridov) nie sú roztoky týchto solí korozívne.0009 Stále sú potrebné inhibítory korózie, ktoré majú dobrú afínitu pre povrchy kovov a sú rozpustné vo vode aj v tukoch. Ďalej sú potrebné nové inhibítory korózie, ktoré majú čistiacu a alebo povrchovo aktívnu schopnosť. Obzvlášť výhodné by boli inhibítory korózie, ktoré by poskytovali antimikrobiálnu ochranu konečnému prípravku, do ktorého by sa použili.0010 Bolo teraz zistené, že kvartéme amónium-karbonáty a bikarbonáty inhibujú koróziu kovov.0011 Predložený vynález sa týka spôsobu inhibície korózie povrchov kovov aplikovaním(alebo nanášaním, poťahovaním) prostriedku, ktorý obsahuje (a) kvartémy amóniumkarbonát, prípadne kvartérny amónium-bikarbonát a (b) prípadne rozpúšťadlo, ako je opísané v nároku l. Tento spôsob je obzvlášť užitočný pre vrtne aplikácie v ropných poliach a pri0012 Predložený vynález je zameraný na inhibíciu korózie kovových substrátov. Výraz inhibícia korózie, ako sa tu používa, zahŕňa, ale nie je obmedzený na prevenciu alebo zníženie rýchlosti oxidácie povrchu kovu, obvykle keď je kov vystavený účinkom vody alebo vzduchu, alebo kombinácií oboch vplyvov. Oxidácia kovu je elektrochemická reakcia obvykle vedúca buď k strate kovu z povrchu alebo k nahromadeniu produktov oxidácie napovrchu kovu. Výraz kov, ako sa tu používa, zahŕňa, ale nie je obmedzený na oceľ, liatinu, EP l 649 079 B 1hliník, zliatiny kovov a ich kombinácie. V jednom prevedení je kovový substrát plechovka aerosólu. 0013 Kvartćme amónium-karbonáty užitočné pre predložený vynález sú tie, ktoré majúV ktoromR a R 2 znamená každá nezávisle Cme alkylovú skupinu alebo aryl-substituovanú Cme alkylovú skupinu (napr. benzylovú skupinu). R a R 2 môžu byť rovnaké alebo rozdielne. 0014 Výraz aryl-substituovaná alkylová skupina znamená alkylovú skupinu substituovanú jedným alebo viacerými aromatickými uhlíkovými kruhmi, najmä fenylovými kruhmi, ako je fenyletyl (alkylová skupina je viazaná na atóm dusíka) alebo benzyl. Rovnako výraz arylsubstituovaná C 140 alkylová skupina znamená Cmo alkylovú skupinu substituovanú jedným alebo viacerými aromatickými uhlíkovými kruhmi.0015 Výraz C., alkylová skupina (napr. C 140 alkylová skupina) znamená akúkoľvek líneámu alebo rozvetvenú alkylovú skupinu, ktorá má od n do m (napr. od 1 do 20) atómov uhlíka.0016 Podľa jedného prevedenia znamenajú R 1 a R 2 C 440 alkylovú skupinu alebo arylsubstituovanú C 440 alkylovú skupinu. Podľa výhodného prevedenia R 1 znamená C 342 alkylovú skupinu alebo aryl-substituovanú C 342 alkylovú skupinu. Výhodnejším kvartémym amóniumkarbonátom je didecyldimetylamónium-karbonát, ako je di-n-decyl-dimetylamóniumkarbonát.0017 Didecyldimetylamónium- karbonát je dostupný ako 50 percentný hmotn. roztok vo vode obsahujúci 4 hmotnostne percentá alebo menej alkoholu, ako je metanol alebo etanol. Roztok je žltá/oranžová kvapalina, ktorý má ľahko ovocnú vôňu.V ktorom R 1 a R 2 majú významy a výhodné významy ako sú definované vyššie pre kvartéme amónium-karbonáty (I).0020 Vyššie uvedené kvartéme amónium-karbonáty a bikarbonáty možno pripraviť V odbore známymi metódami, ako sú metódy uvedené V US patcnte č. 5,438,034 a v medzinárodnej publikácii č. W 0 03/006419.0021 Kvartéme amónium-karbonáty a bikarbonáty sú v rovnováhe. Koncentrácie bikarbonátov a karbonátov sa menia V závislosti na pH roztoku, V ktorom sú obsiahnuté. 0022 Vo výhodnom prevedení, R 1 a R 2 V kvartérnych amónium-karbonátoch (I) a/alebo bikarbonátoch (II) znamenajú rovnakú C 149 alkylovú skupinu.0023 Vo výhodnejšom prevedení, R a R 2 V kvartérnych amónium-karbonátoch (I) a/alebo bikarbonátoch (II) znamenajú C 10 alkylové skupiny, najvýhodnejšie n-Cm alkylové skupiny. 0024 V inom výhodnom prevedení, R V kvartérnych amóníum-karbonátoch (I) a/alebo bikarbonátoch (II) znamená metylovú skupinu. Výhodnej šie obe R a R 2 znamenajú metylovú skupinu.0025 V ešte inom výhodnom prevedení, R 1 v kvartérnych amónium-karbonátoch (I) a/alebo bikarbonátoch (II) znamená benzylovú alebo fenyletylovú skupinu.0026 Vyššie opísané kvartéme amónium-karbonáty alebo bikarbonáty sa môžu použiť samotné ako inhibítory korózie alebo sa použijú do prípravkov na báze inhibitorov korózie. 0027 Na rozdiel od tradičných kvartémych amónium-chloridov, tu opísané kvartéme amóniove zlúčeniny založené na karbonáte a bikarbonáte majú nielen nízke korózne vlastnosti, ale pôsobia ako inhibítory korózie.0028 Karbonáty a bikarbonáty sú miešateľné vo vode vo Všetkých koncentrácíách, majú vysokú rozpustnosť tukov a majú vysokou afinitu pre povrchy kovov. Navyše karbonáty a bikarbonáty zvyšujú rozpustnosť tukov, ako vonných olejov a lipofilných látok, vo vodných roztokoch.0029 Vhodné rozpúšťadlá pre kvartéme amónium-karbonáty a bikarbonáty zahŕňajú poláme rozpúšťadlá (ako je voda a vodou miešateľné polárne rozpúštädlá), glykoly,glykolétery (ako je propylénglykol) a ich zmesi.0030 V prostriedku môžu byt prípadne ďalšie jedna alebo viac povrchovo aktívnych látok. Vhodne povrchovo aktívne látky (detergenty, tenzidy) zahŕňajú neiónové detergenty,katiónové detergenty (iné než tu opísané kvartéme amónium-karbonáty abikarbonáty), aniónové detergenty, amfoterné detergenty, a ich zmesi. Neobmedzujúce príklady takýchto

MPK / Značky

MPK: C09D 5/08, E21B 41/00, C23G 5/00, C23G 1/14, C23F 11/10

Značky: použitím, spôsob, inhibovania, amónium-karbonátov, kvartérnych, korózie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/16-e5313-sposob-inhibovania-korozie-pouzitim-kvarternych-amonium-karbonatov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob inhibovania korózie použitím kvartérnych amónium-karbonátov</a>

Podobne patenty