[发明专利]有机胺的水性水包油乳液及其制造方法和用途

说明书

本发明提供一种水性水包油乳液，其含有：a)包含至少一种式(I)的有机胺的油相R¹‑(NH‑R²)n‑NH₂ (I)其中n为从0到7的整数，特别是0、1或2，R¹为具有12至22个碳原子的直链或支链的非环烃基；R²为C₂‑C₄‑烷二基；b)及水，其中以油相中所含式(I)的胺的总量为基准计，其中n为1或2的该式(I)的胺的量为至少90重量％。本发明还提供该乳液作为含水系统中的腐蚀抑制剂的用途。

发明领域

本发明涉及一种水性水包油乳液，其含有

a)包含至少一种式(I)的有机胺的油相

R¹-(NH-R²)_n-NH₂(I)

其中

n为从0到7的整数，特别是0、1或2，

R¹为具有12至22个碳原子的直链或支链的非环烃基；

R²为C₂-C₄-烷二基；

b)及水，

其中以油相中所含式(I)的胺的总量为基准计，该式(I)的胺(其中n为1或2)的量为至少90重量％。

本发明还涉及一种制备该乳液的方法及该乳液用于防止含水系统(特别是蒸汽产生器的水回路和蒸汽回路)以抗腐蚀或结垢的用途。

发明背景

含水系统(特别是蒸汽产生器，例如电厂中的蒸汽产生器，的水回路和蒸汽回路)需要水处理，以防止它们的水部件因腐蚀和结垢的损坏。传统方案有三种组分，即氧清除剂、碱化胺和磷酸盐。

最近一种用于保护含水系统(特别是蒸汽产生器的水回路和蒸汽回路)的方法是以形成薄膜的胺为基础。形成薄膜的胺的特征在于其含有至少一种长链烷基-或烯基。形成薄膜的胺可以如上所述的式(I)描述。在形成式(I)的胺的薄膜中，优选者为其含有高比例的其中n为1或2的化合物的胺。

形成薄膜的胺在金属或金属氧化物表面形成致密薄膜，防止氧和CO₂进入与表面接触，从而防止腐蚀。除了形成薄膜的胺可阻碍结晶过程之外，亦涉及垢形成。因此，形成薄膜的胺可替代氧清除剂，并减少阻垢剂(例如磷酸盐)的所需量。如形成薄膜的胺至少部分为蒸汽挥发性，则其能够保护蒸汽产生器的蒸汽系统全部，即水回路和蒸汽回路二者。

关于薄膜形成技术的综述参见例如I Betova等人Film-Forming Amines inSteam/Water Cycles,VTT Research Report:VTT-R-03234-14(2014)及其中所引用的参考文献，也参见Hater等人Film Forming Technology in Hydrocarbon Engineering,2015(9)。

于纯形式，形成薄膜的式(I)的胺为糊状物质，其不能被精确地计量(dosed)。因此，非常需要提供可精确计量且不含可能劣化胺的薄膜形成性质或影响胺或乳液的稳定性的物质的调合物。理想上，调合物不应含有任何或含有最多2％的形成薄膜的胺以外的成分，因为其他添加剂可能劣化胺的薄膜形成性质，且可能增加形成薄膜的胺的腐蚀或分解的风险。

不幸地，制备形成薄膜的式(I)的胺的稳定水性乳液在技术上是困难的。为了稳定乳液，使用乳化剂来稳定乳液。短链羧酸(诸如乙酸)经常用于促进形成薄膜的胺溶解在水中。由于该酸降低乳液和锅炉水的pH值，尤其是由于其在蒸汽回路中的热分解，其倾向于增加腐蚀风险。可将氨或短链烷基胺加至产物中以增加pH值及降低腐蚀风险，但其倾向于使乳液不稳定。