DD298454A7 - Verfahren zur korrosionsinhibierung von stickstofffluessigduengemitteln - Google Patents

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DD298454A7
DD298454A7 DD28917586A DD28917586A DD298454A7 DD 298454 A7 DD298454 A7 DD 298454A7 DD 28917586 A DD28917586 A DD 28917586A DD 28917586 A DD28917586 A DD 28917586A DD 298454 A7 DD298454 A7 DD 298454A7
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ammonium nitrate
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DD28917586A
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Wird Auf Antrag Nicht Genannt Erfinder
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Stickstoffwerke Ag Wittenberg-Piesteritz,De
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrosionsinhibierung von Stickstofffluessigduengemitteln, insbesondere Ammoniumnitrat-Harnstoff-Loesungen. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, einen zuverlaessigen Korrosionsschutz sowohl bei Transportvorgaengen, z. B. in Pipelines als auch bei Lagervorgaengen z. B. in Tanks unter Verwendung von kostenguenstigem C-Stahl zu erreichen. Erfindungsgemaesz wird den Stickstofffluessigduengemitteln eine Stoffkombination, bestehend aus 40 bis 90% Alkylphosphorsaeuremono/diester, 3 bis 20% Alkylammoniumverbindungen alkoxylierter Alkylphosphorsaeuremono/diester, 5 bis 40% Alkylbenzensulfonsaeure und 3 bis 20% mehrwertigen aliphatischen Alkoholen oder Polyalkoholen bzw. deren Derivaten, in Mengen von 50 bis 600 mg/l zugesetzt.

Description

Il
R1O-(CH2-CHR2-O)n-P
0 O"
R1O-(CH2-CHR2-O)n
R1O-(CH2-CHR2-O)n
P-O
in der
R1 = Alkylreste mit 10 bis 20 C-Atomen oder Alkylphenolreste mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkyl kette
Π2 = HjCH3, C2H5
R3 = Alkylreste mit 1 bis 5 und 16 bis 18 C-Atomen, wobei das molare Verhältnis der kurzkettigen zu
den langkettigen Alkylresten 1:1 bis 3:1 beträgt η = Molzahl der angelagerten Alkylenoxide von 3 bis 20 bedeuten und das molare
Phosphorsäuremono/diester-Verhältnis 1:3 bis 3:1 beträgt, 5 bis 40% Alkylbenzensulfonsäure mit Ci0- bis C13-Alkylresten 3 bis 20% mehrwertigen aliphatischen Alkoholen und/oder Polyalkoholen und/oder deren
Derivate zugesetzt wird.
2. Vorfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffkombination in Mengen von 50 bis 600m,g/l eingesetzt wird.
Anwendungsgebiet dor Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrosionsinhibierung von Stickstoffflüssigdüngemitteln, insbesondere Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösungen.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Wäßrige Stickstoffflüssigdüngemittel bestehen vorzugsweise aus den Hauptkomponenten Ammoniumnitrat und/oder Harnstoff und/oder Ammoniak und Wasser. Sie besitzen gegenüber Werkstoffen geringer chemischer Beständigkeit eine hohe Korrosivität, die sich neben einem starken Materialangriff in einer starken Verfärbung der Düngemitteiiösung, besonders bei Verwendung von Kohlenstoffstahl, bemerkbar macht. Dies bedeutet neben einer Qualitätsminderung der Düngemittellösung durch Trübung und Verfärbung gleichzeitig eine Verschlechterung der Applikationseigenschaften durch Ausbildung von Ausfällungen und Ausflockungen der Korrosionsprodukte als Schlamm. Aufgrund der enormen Korrosivität werden für Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösungen entweder chemisch resistente Werkstoffe angewendet oder es werden bei Verwendung von Werkstoffen mit geringer chemischer Beständigkeit Korrosionsinhibitoren zugesetzt. Bekannte Korrosionsinhibitoren sind Dicyandiamid, Chromate und Dichromate, freies Ammoniak, Borate, Arsenverbindungen, Kupferverbindungen, Carbonate, Alkalimetallhydroxide, Ammoniumthiocyanat, Phosphate, Thiosulfate, Metallaminokomplexe, Glykonsäure, Ligninsulfonate. Dieser Korrosionsinhibitoren bewirken einen mehr oder minder guten Materialschutz bezüglich eines oberflächlichen Materialabtrages. Für den praktischen Einsatz sind sie aber entweder relativ teuer, z.T. toxisch, wirken nur in relativ hohen Konzentrationen oder neigen zum Schäumen der Düngemittellösung. Die bekannten Inhibitoren zeichnen sich weiterhin dadurch aus, daß sie eine bevorzugte Korrosionsschutzwirkung in ruhendem oder bewegtem Medium besitzen. Je nach der entsprechend vorherrschenden Technologie beim Umschlags- und Transportprozeß zum Kunden (Pipelines oder Tanklagerung und Kesselwagentransport} kann eine derartige Korrosionsinhibierung ausreichend sein. Sind aber in einer Technologie sowohl größere Transportvorgänge, z. B. durch Pipelines, als auch lange Lagerung, z. B. in Stapeltanks, notwendig, ist der
Korrosionsschutz unzureichend, da der Korrosionsschutz in ruhendem bzw. bewegtem Medium nach unterschiedlichen Mechanismen erfolgt und von den bisher bekannten Inhibitoren gleichzeitig nicht erbracht wird. Die Folge ist ein korrosiver Angriff entweder in den Pipelines oder den Lagertanks bzw. Transportbehältern mit den geschilderten negativen Qualitätsboelnflussungen der Düngemittellösung.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Korrosionsinhibierung von Stickstoffflüssigdüngemitteln vorzuschlagen, das einen zuverlässigen Korrosionsschutz bei Transport- und Lagervorgängen von Stickstoffflüssigdüngemitteln gewährleistet.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoffkombination einzusetzen, die bei geringer Anwenderkonzentration eine hohe Inhibierungswirkung sowohl im ruhenden als auch im bewegten Medium zeigt, gut dosierbar ist und die Qualität des Stickstoffflüssigdüngers nicht negativ beeinflußt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß den Stickstoffflüssigdüngemitteln eine Stoffkombination, bestehend aus 40 bis 90%, vorzugsweise 60 bis 80%, Alkylphosphorsäuremono/diester, mit einem C8- bis C,0-Alkylrest, der geradkettig oder verzweigt sein kann, wobei das molare Verhältnis Alkylphosphorsäuremono-:Alkylphosphorsäurediester = 1:1 bis
10:1, vorzugsweise 1,5:1 bis 4:1, beträgt 3 bis 20%, vorzugsweise 5 bis 10%. eines Gemisches von Alkylammoniumverbindungen alkoxylierter
Aikylphosphorsa'uremono/diester der allgemeinen Formel
R1O -
- CHR2 -
+ NH-
- R
R1O * (CH2 - CHR2 - O)nR.
- (CH2- CHR2 -
- O
NH3 - R3
in der
Ri = Alkylreste mit 10 bis 20 C-Atomen oder Alkylphenolreste mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylkette
Π2 — H, CH3, C2H5
R3 = Alkylreste mit 1 bis 5 und 1 β bis 18 C-Atomen, wobei das molare Verhältnis der kurzkettigen zu den
langkettigenAlkylresten'i:1 bis 3:1 beträgt η = Molzahl der angelagerten Alkylenoxide von 3 bis 20
bedeuten, wobei dac molare Phosphorsäuremono/diester-Verhältnis 1:3 bis 3:1 beträgt
5 bis40%, vorzugsweise 10 bis 20% Alkylbenzensulfonsäure (C10- bis C,3-Alkylrest)
3 bis 20%, vorzugsweise S bis 10%, mehrwertigen aliphatischen Alkoholen und/oder Polyalkoholen, wie Propandiole, Butandiole, Hexandi- und -triole, Trishydroxymethylpropan, Polyalkylenglykole und/oder deren Derivate wie Alkylpolyalkylenglykole u.a
zugesetzt wird.
Die beschriebene Stoff kombination bewirkt im Konzentrationsbereich von 50 bis 600 mg/l, vorzugsweise 80 bis 300 mg/l, Stickstoffflüssigdüngemittel einen sehr guten Korrosionsschutz sowohl bei Transportvorgängen, z. B. in Pipelines als auch bei Lagervorgängen, z. B. in Tanks. Sie läßt sich mit handelsüblichen Dosiereinrichtungen in einfacher Weise in die Düngemittellösung dosieren. Dabei tritt keine negative Beeinflussung der Qualität der Düngemittellösung auf
Die Erfindung soll an nachfolgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Ausführungsbeispiel
In einen Ammoniumnitrat-Harnstoffflüssigdünger der Zusammensetzung 30% Harnstoff, 40% Ammoniumnitrat, 30% Wasser und Spuren freien Ammoniaks wurden r.ach Zumischung der entsprechenden Zusatzstoffe Kohlenstoffstahlbleche der Güte St38 abwechselnd einer Ruhe- bzw. Bewegungsphase (Drehbewegung mit 1 m/s) unterzogen, um die Praxisbedingungen eines Transports bzw. einer Lagerung zu simulieren. Insgesamt befanden sich die Probenbleche bei Raumtemperatur 48 Stunden in Bewegung und 144 Stunden in Ruhe.
Zur Beurteilung der Wirksamkeit der Zusatzstoffe wurde über die Gewichtsänderung der Probe der lineare Abtrag Vl bestimmt. Der Schutzwert wurde nach
S = 100 x
Vl ohne Zusatzstoff - VL mit Zusatzstoff Vl ohne Zusatzstoff
berechnet.
Die Beurteilung der Ί rübungs- und Verfärbungsei jcheinungen als Maß der Qualitätsbeeinflussung der Düngerlösung erfolgte durch Messung der Lichtdurchlässigkeit der Ammoniumnitrat-Harnstoffflüssigdüngerprobe bei 400 μηι in 5-cm-Küvetten.
Zusatzstoff Konzentration
stoff d. Zusatzstoffes
in mg/1
ohne Zusatz _
A 1000»
B 750·
C 200
D 200
E 200
F 200
VL S Lichtdurchlässigkeit in mm/s in% in%
2,35 0 2
0,23 90 62
1,08 54 53
0,25 89 78
0,96 59 55
0,28 88 74
0,04 98 92
* Konzentration entsprechend der In der Praxis angewendeten Aufwandmenge
Die Versuche A und B dienen als Vergleichsversuche und charakterisieren den bekannten Stand der Technik. Die Versuche C bis E dienen zum Nachweis des Kombinationseffektes der erfindungsgemäßen Lösung. A Diammonphosphat B Ligninsulfonat C 2-Ethylhexylphosphorsäuremono/diester-Gemisch mit einem Phosphorsäuremono/diester-Verhältnis von 5:3 D Butyl-ZOctadecylammoniumalkylpolyglykoletherphosphorsäuremono/diester
- molares Butyl'/Octadecylammonium-Verhaltnis 2:1
- AlkylketteCiobisCu
- Ethoxylierungsgrad π = 9
- Phosphorsäuremono/diester-Verhältnis2:1 E Dodecylbenzensulfonsöure
F Stoff kombination, bestehend aus 75 Ma.-% des Zusatzstoffes C, 6,5 Ma.-% des Zusatzstoffes D, 12 Ma.-% Dodecylbenzensulionsäuro und 6,5 Me.-% Butandiol (1,3)

Claims (1)

  1. Erfindungsanspruch:
    1. Verfahren zur Korrosionsinhibierung von Stickstoffflüssigdüngemittel, insbesondere Ammoniumnitrat-Harnstoff-Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß den SticKstoffflüssipdüngemittel eine Stoffkombination, bestehend aus
    40 bis90% Alkylphosphorsäuremono/diester mit einem C6- bis C10-Alkylrest, der geradkettig oder verzweigt sein kann, wobei das molare Verhältnis
    Alkylphosphorsäuremono-:Alkylphosphorsäurediester 1:1 bis 10:1 beträgt 3 bis 20% eines Gemisches aus Alkylammoniumverbindungen alkoxylierter Alkylphosohorsäuremono/diester der allgemeinen Formel
DD28917586A 1986-04-16 1986-04-16 Verfahren zur korrosionsinhibierung von stickstofffluessigduengemitteln DD298454A7 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001071062A1 (en) * 2000-03-21 2001-09-27 Holland Novochem Bv Corrosive preventive composition and method of using the same

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