[发明专利]作为氧清除剂的4－烷基氨基脲

说明书

一种在高于250°F的温度下从含有溶解氧的碱性水中除去溶解氧的方法，该方法包括下面步骤：向所述的含有溶解氧的碱性水中加入氧清除有效量的下式水溶性氨基脲：式中R₁和R₂选自C₁-C₁₀烷基、环烷基、芳基、环烷基氧基和烷氧基。

优选的物质是4-苯基氨基脲、4-异丙基氨基脲、4，4-二乙基氨基脲和肼基酰基吗啉(carbazoyl morpholine)。当低于400°F时，还需要催化剂。

锅炉和其他蒸汽操作的设备的有效操作需要对给水进行化学处理以控制腐蚀。在这些系统中产生的腐蚀通常是由于在供水设备即锅炉前系统、锅炉和冷凝水回流管中氧作用于钢制品的结果。锅炉设备中存在的不可避免的高温度使氧对不锈钢的腐蚀加重。因为酸性条件也促进腐蚀，所以大多数锅炉系统在碱性环境下操作。

溶解的气体例如氧和二氧化碳的作用是引起供水系统和锅炉腐蚀的两个主要因素。为了清楚溶解的气体在腐蚀中起的作用，人们必须了解腐蚀的电化学特性。

腐蚀过程包括下面的反应，其中一种物质被氧化，，而另一种物质被还原，

。

锅炉系统中，氧化还原过程中涉及的两种物质一般是两种不同的金属，金属和氧气，或者金属和水。在大多数条件下发生铁的氧化。

电子流从这个阳极区流到还原发生的地方。如果存在氧，则阴极反应是

如果不存在氧，则水被还原成氢气。

。

抑制阳极或阴极反应的任何试剂都会阻止腐蚀的发生。金属钝化作用，即生成一层保护性氧化物膜，通过阻断一种电化学反应途径来抑制腐蚀的方法是一个通常的例子。

氧腐蚀的严重程度取决于水中溶解氧的浓度，水的PH值和温度。随着水温的提高，铁和钢制成的供水管、锅炉、蒸汽和回流管中的腐蚀增强。

在大多数现代锅炉系统中，首先通过机械除去大多数溶解氧，然后化学清除剩余氧的方法来处理溶解氧。一般用脱气加热器进行机械脱气，这样使氧的浓度减小到0.005-0.050mg/L的范围。

对剩余的溶解氧的广泛进行的化学清除方法是通过用氧气清除剂，例如肼或亚硫酸钠来处理水。参见，例如，柯克-奥斯姆化工百科全书(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology)，第三版，Interscience Publishers，12卷，734-771页，作为有关肼的参考。根据Kirk-Othmer的解释，肼通过与氧反应产生水和氮气来有效减少剩余的氧。另外，肼是一种好的金属减活剂，因为其在铁表面形成并保留一种磁铁矿粘附的保护层。

但是人们广泛认识到肼是一种有毒的化学品。Kirk-Othmer报道肼是高毒性的，而且容易通过口、皮肤和呼吸系统而被吸收，并且与眼接触会产生永久性角膜损伤。低剂量可以引起中枢神经系统抑制，高剂量可以引起惊厥和其他损伤性副作用。

消除锅炉系统中氧的其他方法包括：U.S.专利No.5,258,125中公开的碳酰腙；U.S.专利No.4,968,438中公开的棓酸；U.S.专利No.5,384,050中公开的腙；U.S.专利No.4,269,717中公开的碳酰肼和U.S.专利No.4,363,734中公开的二羟基丙酮。

U.S.专利No.2,322,184中公开了缩氨基脲衍生物作为润滑油中的添加剂。但是没有指明它们是对于以水为基础的系统的有效的添加剂。