[发明专利]用基于无磷的添加剂减轻腐蚀和结垢

说明书

提供了水处理组合物，该水处理组合物对于减轻与含水系统接触的表面的腐蚀或结垢是有效的。除各种其他添加剂之外，水处理组合物可以包含一种或更多种唑类化合物、一种或更多种过渡金属和一种或更多种分散剂。水处理组合物可以排除磷并且仍然是有效的。还提供了用于减轻含水系统中的表面的腐蚀或结垢的方法。

发明背景

1.发明领域

本公开内容涉及用于控制腐蚀的组合物和方法。具体地，本公开内容涉及不包含任何磷的腐蚀控制组合物以及在腐蚀性含水系统中减轻金属的腐蚀的方法。

2.背景技术

金属表面在含水介质中的腐蚀对于工业例如石油和天然气工业、食品/饮料工业、洗涤/消毒工业、纸浆和纸、发电、制造业和公共设施是由来已久的问题。例如，熟知的是，在生产石油和天然气期间，存在一些其他腐蚀性组分，例如，盐水、有机酸、二氧化碳、硫化氢和微生物。这些侵蚀性成分可能引起如由表面点蚀、脆化和金属的共同损失所证明的严重腐蚀。金属表面可以包括：包括铬钢、铁素体合金钢、奥氏体不锈钢、沉淀硬化的不锈钢和高镍含量钢的高合金钢、铜和碳钢。

在食品/饮料和洗涤/消毒工业中，通常使用诸如次氯酸钠溶液之类的溶液，并且该溶液作为用于清洁多种表面的漂白剂和消毒剂是高度有效的。然而，次氯酸钠溶液对许多处理过的金属表面、特别是变得高度腐蚀的金属表面是腐蚀性的。

存在作为金属腐蚀的原因的一些机理。在腐蚀性水系统中，总腐蚀速率通过减少抑制阴极反应的氧来控制。然而，最强的和最有成本效益的水处理计划包括在阳极和阴极两处阻止反应的阳极抑制剂和阴极抑制剂。

减轻腐蚀和结垢在所有基于水的或含水的系统中是重要的。在现有技术中，通常用于减轻腐蚀和结垢的大部分添加剂包括磷，例如正磷酸盐、多磷酸盐或通常被称作膦酸盐的有机磷酸盐。虽然存在一些归因于含有磷的腐蚀和结垢抑制剂组合物的成功案例，但是最近发现，磷在环境上是不友好的并且因此环保机构已命令减少其使用或完全禁止其使用。

同样地，存在以下需求：不包含磷的减轻腐蚀和结垢的组合物，以及用于提供使用这样的不含有磷的组合物减轻腐蚀或结垢的方法。

发明简述

公开了用于减轻结垢和腐蚀的水处理组合物。水处理组合物可以包含一种或更多种唑类化合物、一种或更多种过渡金属和一种或更多种分散剂。水处理组合物可以排除或不包含磷。

还公开了用于减轻含水系统中的表面的腐蚀和结垢的方法。方法可以包括以下步骤：提供具有至少一种金属表面的壳体(housing)；将含水介质引入至壳体中；和将包含有效量的一种或更多种唑类组合物、有效量的一种或更多种过渡金属和有效量的一种或更多种分散剂的水处理组合物注射至含水介质中。水处理组合物可以排除或不包含磷。

在另一方面，本公开内容提供了监测和控制水的一种或更多种性能的自动化的、在线的方法。方法包括：

(a)提供储存设备；

(b)将水引入至储存设备中；

(c)提供包括控制器和与控制器通信的多个传感器的监测和控制单元，其中多个传感器中的每一个是可操作的以测量水的性能；

(d)提供一个或更多个泵，所述一个或更多个泵与所述控制器通信，其中一个或更多个泵可以包括一个或更多个化学品注射泵；

(e)将待测量的水的一种或更多种性能中的每一种的可接受的范围输入至所述控制器中；

(f)提供递送导管，所述递送导管具有与水连通的第一端和连接至监测和控制单元的入口的第二端；

(g)将来自储存设备的水的样品泵送至监测和控制单元中；

(h)用多个传感器测量水的样品的一种或更多种性能；