図面 (/)

技術 カーボンスチールのアミノアルコール誘導体腐食抑制剤

出願人 台湾中油股分有限公司
発明者 林景崎周世培王逸萍沈宏俊
出願日 1998年3月19日 (22年8ヶ月経過) 出願番号 1998-090807
公開日 1999年10月12日 (21年1ヶ月経過) 公開番号 1999-279780
状態 未査定
技術分野 抗酸化剤,安定剤組成物 金属の防食及び鉱皮の抑制
主要キーワード カーボンスチール 表面孔 直線分 分極法 実験溶液 実験システム 腐食電流 腐食防止効果
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年10月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

アルカリ性H2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中におけるカーボンスチール腐食を防止するため、安価で入手が容易な腐食抑制剤を提供する。

解決手段

H2S/NH3/CN-/Cl-共存アルカリ性腐食環境において、アミノアルコール( R3-X N-(CH2CH2OH)X ,x=1〜3)を添加し、カーボンスチールの腐食を抑制する。

概要

背景

硫化水素腐食に対して、合成された複雑な構造の腐食抑制剤が使用されるのが一般的である。4級アミノ塩[N.M.Agave, Prpceedings of 8th European Symposium on Corrosion Inhibitors(8 SEIC), University of Ferrara, Italy,(1995)1311-1319] 、イミダゾリン[A.J.Szyprowski, Proceeding of 8th EuropeanSymposium on Corrosion Inhibitors(8 SEIC), University of Ferrara, Italy,(1995)1229-1238] 、ジアミン[U.S. Patent No.3,997,469]などが代表的である。しかしこれらの腐食抑制剤はコストが高く、合成技術が難しい。

概要

アルカリ性H2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中におけるカーボンスチールの腐食を防止するため、安価で入手が容易な腐食抑制剤を提供する。

H2S/NH3/CN-/Cl-共存アルカリ性腐食環境において、アミノアルコール( R3-X N-(CH2CH2OH)X ,x=1〜3)を添加し、カーボンスチールの腐食を抑制する。

目的

従来使用されてきた腐食抑制剤は合成が必要で、コストが高く、合成が技術的に難しい。本発明ではコストが低く、入手しやすい腐食抑制剤を提供する。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

H2S/NH3/CN-/Cl-共存アルカリ性腐食環境において、アミノアルコール( R3-X N-(CH2CH2OH)X ,x=1〜3)を添加することにより、カーボンスチール腐食を抑制することを特徴とするアルカリ性H2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中におけるカーボンスチールのアミノアルコール誘導体腐食抑制剤

請求項2

アミノアルコール腐食抑制剤が濃度0.1ppm以上において腐食抑制効果を呈し、濃度が増加するにつれて腐食抑制効果も高まり、濃度が10ppm に達すると、その腐食抑制効果が70〜96%に達し、とくにメチルジエタノールアミンモノエタノールアミンについては、濃度5〜10ppm で安定値(90%以上) を呈し、ジエタノールアミントリエタノールアミンについては、その腐食抑制効率が増加することを特徴とする請求項1に記載のアルカリ性H2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中におけるカーボンスチールのアミノアルコール誘導体腐食抑制剤。

請求項3

アミノアルコール腐食抑制剤が温度20℃においていずれも腐食抑制効率70%以上と良好な腐食抑制効果を示し、温度が上昇するにつれて、腐食抑制効率はそれぞれ異なる下降現象を示し、60℃においてメチルジエタノールアミンは依然80%以上の腐食抑制効果を呈し、温度が80℃に達すると、腐食抑制効率がいずれも30%以下になるが、依然腐食抑制効果を有し、80℃においてカーボンスチールの腐食抑制効果を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のアルカリ性H2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中におけるカーボンスチールのアミノアルコール誘導体腐食抑制剤。

技術分野

3.アミノアルコール腐食抑制剤低濃度(0.1ppm) 又は高温(80℃) においても依然腐食抑制効果を持つ。

背景技術

0001

石油化学鉱業において、硫化水素による設備腐食は大きな問題であり、硫化水素による金属材料破壊を防止又は抑制するため、各種の腐食抑制剤が添加されている。

発明が解決しようとする課題

0002

硫化水素の腐食に対して、合成された複雑な構造の腐食抑制剤が使用されるのが一般的である。4級アミノ塩[N.M.Agave, Prpceedings of 8th European Symposium on Corrosion Inhibitors(8 SEIC), University of Ferrara, Italy,(1995)1311-1319] 、イミダゾリン[A.J.Szyprowski, Proceeding of 8th EuropeanSymposium on Corrosion Inhibitors(8 SEIC), University of Ferrara, Italy,(1995)1229-1238] 、ジアミン[U.S. Patent No.3,997,469]などが代表的である。しかしこれらの腐食抑制剤はコストが高く、合成技術が難しい。

課題を解決するための手段

0003

従来使用されてきた腐食抑制剤は合成が必要で、コストが高く、合成が技術的に難しい。本発明ではコストが低く、入手しやすい腐食抑制剤を提供する。

発明を実施するための最良の形態

0004

本発明ではコストが低く、入手しやすいアミノアルコール(式(1) を参照)を腐食抑制剤として採用する。
R3-X N-(CH2CH2OH)X ( X=1〜3、 R=H 又はCH3) 式(1)
本発明では直線分極法(linear polarization)とターフェル (Tafel)分極法で各システム腐食抑制効率を評価している。上述の電気化学測定方法において、AISI1010低カーボンスチール表面面積は75.5mm2)を作用電極とし、飽和塩化第一水銀(SCE)を参照電極、直径 0.5mm、長さ20cmの白金糸補助電極とする。実験溶液は[NH4OH] を35,000ppm 、[CN-] を2,000ppm、[Cl-] を100ppm含むアルカリ性溶液窒素で30分間置換し、溶液中の酸素を除去する。その後濃度30%のH2S+Arである希釈硫化水素を流入し、システムのpHを 8.6とする。これにより触媒クラッキング又はその他精錬工場における腐食環境シュミレーションする。腐食抑制剤の性能を評価する時は、この実験溶液に 0.1〜10ppm の商用腐食抑制剤又はアミノアルコールを添加する(一般の工場では6〜12ppm の腐食抑制剤を添加する) 。実験を開始する前にカーボンスチールの表面を炭化シリコンサンドペーパー600号で磨き、蒸留水に入れ超音波で2分間振とうする。さらにアセトンに入れ超音波で1分間振とうした後、洗浄、乾燥を行い、すぐに実験溶液に入れて実験を行う。この実験システム常温気圧下で行う。

0005

〔実施例1〕図1は、標準試験溶液に10ppm の商用腐食抑制剤又はアミノアルコールを添加し直線分極法で計算した腐食抑制効率と時間の関係図である。直線分極法で計算した腐食抑制効率と時間の関係図である。図が示す通り、各システムの腐食抑制効率は接触時間が長くなるほど高くなる。A、B、C、Dなどの商用腐食抑制剤は腐食抑制効率が85%以上に達し、E、F、G、H、Iの商用腐食抑制剤は腐食抑制効率が65〜70%にあり、J、Kについては30〜50%代に止まっている。メチルジエタノールアミン(MDEA)、モノエタノールアミンMEA)、ジエタノールアミン(DEA)などのアミノアルコールは、腐食抑制効率がいずれも70%以上に達している。とくに、MDEAとMEAの効果は90%以上に達する。各システムの腐食抑制効率は優れた順に、MDEA (96%) >A(95%) >DEA(93%) >B(92%) >C(87%) >D(85%) >DEA(73%) >E(72%)>F(71%) >TEA(70%) >G(68%) >H(66%) >I(65%) >J(53%) >K(34%) となっている。この結果からわかるように、アミノアルコール腐食抑制剤は商用腐食抑制剤に匹敵する効果を持つ。

0006

〔実施例2〕図2〜4は、標準試験溶液に10ppm の商用腐食抑制剤を添加し、ターフェル分極法で得たターフェル分極曲線である(Evs.SCE/V は、Electricity against Single coverd emial per volts log i/A はイオン密度対数値)。腐食防止剤を加えていないシステムAfについては、そのターフェル分極曲線に1つの陽極ピークが見られる。しかし、腐食防止剤を加えると、腐食防止効果が高いほど、このピークは小さくなり、最も高いAシステムでは消失している。本発明の抑制剤と商用抑制剤を比較するため、以下の実験を行った。図5は、実験溶液に10ppm のアミノアルコール腐食抑制剤を添加し、ターフェル分極法で得たターフェル分極曲線である。陽極ピークは腐食抑制効果が最も低いTEAにのみ現れ(この結果は図2〜4とほぼ同じ傾向が見られた)、各システムの腐食電位腐食電流も腐食抑制効率が低いほど大きくなっている。ターフェル分極法のデータも本発明の効果を示している。表1は商用腐食抑制剤とアミノアルコール腐食抑制剤をそれぞれ10ppm 加えた後、ターフェル分極法で得た電気化学的データである。腐食電流は小さい順にMDEA<A<MEA<B<C<D<DEA<E<F<TEA<G<H<I<J<K<Afとなっている。これからも分かる通り、アミノアルコール腐食抑制効果はMDEAとMEAが最も高く、DEAとTEAが中程度の効果を示した。全体的に、アミノアルコールの腐食抑制効率は現在工場で使用されている商用腐食抑制剤に遜色なく、アミノアルコール腐食抑制剤がカーボンスチールのH2S/NH3/CN-/Cl-水溶液中における腐食を有効に抑制していることを示している。

0007

0008

〔実施例3〕図6にアミノアルコール腐食抑制剤の腐食抑制効率と濃度の関係を示している。腐食抑制剤の濃度が0.1ppmの時、各システムの抑制効率はいずれも低い (10〜40%) が、抑制効果は依然見られている。濃度が増加するに伴い、腐食抑制効率も上昇し、濃度が10ppm に達すると、その腐食抑制効率は70〜96%に達する。そのうちMDEAとMEAのシステムについては腐食抑制効率が5〜10ppm ですでに安定値に達しているが、DEA、TEAでは効率が上昇し続けている。腐食抑制効率が高い順に、MDEA>MEA>DEA>TEAとなっている。

0009

〔実施例4〕表2にAC交流抵抗法により異なる濃度のアミノアルコール腐食抑制剤システムから得られた電気化学的データを示す。EQUで等価回路シミュレーション電気回路コード値(CDC)を得ている。各システムのR1、R2抵抗値は濃度が増加するにつれて大きる一方、Q1、Q2値は小さくなる。MDEAシステムにおいて、濃度が5ppm 以上の時、その抵抗値はその他システムよりかなり大きい。これは付着膜保護効果がその他システムより高いことを示している。TEAとDEAシステムにおいて、その濃度が0.1 〜1ppm の場合、R1、R2値とQ1とQ2値が腐食抑制剤を加えないAfとほとんど変わらない。これは付着膜自身または金属表面孔付近の保護効果が低いこと、付着膜と孔の密着性が低いことを示している。分析については、概ね2つの機構に分けられる。腐食抑制効果が高い場合、シミュレーション電気回路はRSL1[Q1[R1[Q2 R2]]] となり、反対に腐食抑制効果が低い場合は、腐食生成物または付着膜と鉄の結合力が弱まり、界面間で吸着脱落現象が生じ、低周波数の部分に誘導が発生し、その腐食抑制機構は RS L1[Q1[R1[Q2[R2L2]]]]となる。

0010

0011

〔実施例5〕図7にアミノアルコール腐食抑制剤の腐食抑制効率と温度の関係が示されている。温度が20℃の場合、4つの腐食抑制剤の腐食抑制効率は70%以上に達している。温度が上昇するにつれて、それぞれ腐食抑制効率は低下し、温度が80℃に達すると、腐食抑制効率はいずれも30%以下に低下するが、依然抑制効果が見られた。高温下におけるアミノアルコール腐食抑制剤の腐食抑制効率は高い順に、MDEA>MEA>DEA>TEAとなっている。

図面の簡単な説明

0012

1.アミノアルコール( R3-X N-(CH2CH2OH)X )誘導体の腐食抑制剤はコストが低く、簡単に入手することができ、工場の腐食防止コストを削減することができる。水溶性化合物であるため、システムの汚染問題も発生しない。このため複雑な現場の環境に適用することが容易である。このほか、毒性がなく、安定性が高いため、環境保護の点から見ても優れている。
2.アミノアルコール腐食抑制剤は硫黄が存在しないため、加工工場における触媒被毒現象を招く恐れがない。

0013

図1腐食抑制剤(商用及びアミノアルコール) 10ppm 添加後直線分極法により求めた腐食抑制効率と時間の関係を示すグラフである。
図2腐食抑制剤(商用) 10ppm 添加後ターフェル分極法により求めた分極曲線である。
図3腐食抑制剤(商用) 10ppm 添加後ターフェル分極法により求めた分極曲線である。
図4腐食抑制剤(商用) 10ppm 添加後ターフェル分極法により求めた分極曲線である。
図5腐食抑制剤(アミノアルコール) 10ppm 添加後ターフェル分極法により求めた分極曲線である。
図6腐食抑制剤(アミノアルコール) の腐食抑制効果と濃度の関係を示すグラフである。
図7腐食抑制剤(アミノアルコール) の腐食抑制効果と温度の関係を示すグラフである。

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ