JPH0774467B2 - ケトーグルコネートによる酸素の除去 - Google Patents
ケトーグルコネートによる酸素の除去Info
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- JPH0774467B2 JPH0774467B2 JP3517857A JP51785791A JPH0774467B2 JP H0774467 B2 JPH0774467 B2 JP H0774467B2 JP 3517857 A JP3517857 A JP 3517857A JP 51785791 A JP51785791 A JP 51785791A JP H0774467 B2 JPH0774467 B2 JP H0774467B2
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- C23—COATING 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
- C23F—NON-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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、系の酸素含有量を減少させる酸素スカベンジ
ャーを用いることによって、水性系と接触する金属表面
の腐食を防止することに関する。
ャーを用いることによって、水性系と接触する金属表面
の腐食を防止することに関する。
水性系において、酸素及び二酸化炭素のような溶解気体
の存在は、水性系と接する金属表面のひどい腐食を招
く。そのような腐食はボイラー、熱交換器及び油井で用
いられる噴射手段に見られる。酸素は金属表面の点食の
原因となる。そのような腐食は金属表面の小さな領域の
みに作用するが、通常、これが集中し、金属破壊を招い
たりあるいは系のラインを塞ぐ腐食生成物を形成する。
の存在は、水性系と接する金属表面のひどい腐食を招
く。そのような腐食はボイラー、熱交換器及び油井で用
いられる噴射手段に見られる。酸素は金属表面の点食の
原因となる。そのような腐食は金属表面の小さな領域の
みに作用するが、通常、これが集中し、金属破壊を招い
たりあるいは系のラインを塞ぐ腐食生成物を形成する。
例えば、ボイラー系では、酸素の存在による腐食は、供
給ライン、ボイラー、蒸気ライン及び復水帰りライン並
びに系の他の部分において生じる。溶解二酸化炭素も、
蒸気ライン及び復水ラインを腐食させる働きをする。
給ライン、ボイラー、蒸気ライン及び復水帰りライン並
びに系の他の部分において生じる。溶解二酸化炭素も、
蒸気ライン及び復水ラインを腐食させる働きをする。
酸素及び二酸化炭素による腐食を防止するために、ボイ
ラー系はこれまで、それぞれ、酸素と反応するかあるい
は二酸化炭素を中和する、酸素スカベンジャー及び中和
を行うアミンで処理していた。そのような酸素スカベン
ジャーについては多くの特許に記載がある。
ラー系はこれまで、それぞれ、酸素と反応するかあるい
は二酸化炭素を中和する、酸素スカベンジャー及び中和
を行うアミンで処理していた。そのような酸素スカベン
ジャーについては多くの特許に記載がある。
米国特許第4,067,690号は、ヒドロキシルアミンを、ア
ルカリ金属水酸化物のような周知の触媒と組み合わせ
て、酸素スカベンジャーとして用いることに関する。
ルカリ金属水酸化物のような周知の触媒と組み合わせ
て、酸素スカベンジャーとして用いることに関する。
米国特許第4,278,635号は、ヒドロキノン及びジヒドロ
キシ、ジアミノ及びアミノヒドロキシベンゼン並びにこ
れらの低級アルキル置換誘導体をボイラー水の酸素スカ
ベンジャーとして用いることに関する。
キシ、ジアミノ及びアミノヒドロキシベンゼン並びにこ
れらの低級アルキル置換誘導体をボイラー水の酸素スカ
ベンジャーとして用いることに関する。
米国特許第4,350,606号は、ヒドロキシルアミン化合物
及び揮発性の中和アミン、例えばシクロヘキシルアミ
ン、モルホリン等、をボイラー水系の腐食の防止に用い
ることに関する。
及び揮発性の中和アミン、例えばシクロヘキシルアミ
ン、モルホリン等、をボイラー水系の腐食の防止に用い
ることに関する。
米国特許第4,279,767号及び第4,289,645号は、ヒドロキ
ノン及び特定の中和アミン、例えばメトキシプロピルア
ミン及びジエチルアミノエタノール、の水素を含有しな
い溶液をボイラー水及び他の水性媒体の酸素スカベンジ
ャーとして用いることに関する。
ノン及び特定の中和アミン、例えばメトキシプロピルア
ミン及びジエチルアミノエタノール、の水素を含有しな
い溶液をボイラー水及び他の水性媒体の酸素スカベンジ
ャーとして用いることに関する。
米国特許第4,419,327号は、アミンで中和したエリトル
ビン酸を、ボイラー供給水における酸素除去剤すなわち
スカベンジャーとして用いることに関する。
ビン酸を、ボイラー供給水における酸素除去剤すなわち
スカベンジャーとして用いることに関する。
米国特許第4,627,921号は、ヒドラジン、モルホリン、
亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムのような還
元剤を水に加え、そして得られた溶液を、活性炭素でで
きた吸収剤に通すことによって、周囲温度が水の脱酸素
を行う方法に関する。
亜硫酸ナトリウム又は亜硫酸水素ナトリウムのような還
元剤を水に加え、そして得られた溶液を、活性炭素でで
きた吸収剤に通すことによって、周囲温度が水の脱酸素
を行う方法に関する。
米国特許第4,851,130号は、水性酸素含有系をエリトル
ビン酸、エリトルベート、アスコルビン酸、アスコルベ
ートと、そして活性炭素と接触させることによって、該
系から溶解酸素を除く方法に関する。
ビン酸、エリトルベート、アスコルビン酸、アスコルベ
ートと、そして活性炭素と接触させることによって、該
系から溶解酸素を除く方法に関する。
発明の概要 １つの具体例において、本発明は、水性系から溶解酸素
を除去するための組成物に関し、該水性系は約65℃−約
175℃であり、該組成物は、ケト−グルコン酸アルカリ
金属塩もしくはアミン塩、該ケト−グルコン酸の立体異
性体のアルカリ金属塩もしくはアミン塩、又は該ケト−
グルコン酸もしくは該立体異性体のC1−C4アルキルエス
テルよりなる群から選ばれる酸素スカベンジャーを酸素
の掃去に有効な量で含み、該組成物のpHは約7.0より高
い、上記の組成物に関する。
を除去するための組成物に関し、該水性系は約65℃−約
175℃であり、該組成物は、ケト−グルコン酸アルカリ
金属塩もしくはアミン塩、該ケト−グルコン酸の立体異
性体のアルカリ金属塩もしくはアミン塩、又は該ケト−
グルコン酸もしくは該立体異性体のC1−C4アルキルエス
テルよりなる群から選ばれる酸素スカベンジャーを酸素
の掃去に有効な量で含み、該組成物のpHは約7.0より高
い、上記の組成物に関する。
組成物の好ましいpHは約8.0−約11である。
ケト−グルコン酸の好ましいアルカリ金属塩は、ナトリ
ウム及びカリウム塩である。
ウム及びカリウム塩である。
ケト−グルコン酸の好ましい塩は、ケト−Ｄ−グルコネ
ートである。立体異性体の好ましい塩は、ケト−グルコ
ン酸の塩又はケト−グルコネートである。
ートである。立体異性体の好ましい塩は、ケト−グルコ
ン酸の塩又はケト−グルコネートである。
好ましいアミン塩はアンモニウム、トリエタノールアミ
ン、モルホリン、ジエチルアミノエタノール及びシクロ
ヘキシルアミン塩である。
ン、モルホリン、ジエチルアミノエタノール及びシクロ
ヘキシルアミン塩である。
好ましい組成物は、pHが約9.0の組成物である。
好ましい組成物はまた、銅のような適した金属イオンを
加えた組成物である。
加えた組成物である。
好ましい水性系は、ボイラーの供給水及び油井噴射水又
は塩水である。
は塩水である。
別の具体例では、本発明は、pHが約７より上でありかつ
温度が約65゜−約175℃の水性系からの溶解酸素の除去
方法に関し、ケト−グルコン酸のアルカリ金属塩もしく
はアミン塩、該ケト−グルコン酸の立体異性体のアルカ
リ金属塩もしくはアミン塩、及び該ケト−グルコン酸も
しくはそれらの立体異性体の該塩のC1−C4アルキルエス
テルよりなる群から選ばれる酸素スカベンジャーの酸素
の掃去に有効な量を、該水性系に加えることを含む、上
記の方法に関する。
温度が約65゜−約175℃の水性系からの溶解酸素の除去
方法に関し、ケト−グルコン酸のアルカリ金属塩もしく
はアミン塩、該ケト−グルコン酸の立体異性体のアルカ
リ金属塩もしくはアミン塩、及び該ケト−グルコン酸も
しくはそれらの立体異性体の該塩のC1−C4アルキルエス
テルよりなる群から選ばれる酸素スカベンジャーの酸素
の掃去に有効な量を、該水性系に加えることを含む、上
記の方法に関する。
好ましい方法は、該アルキル金属塩がナトリウム又はカ
リウム塩である方法である。
リウム塩である方法である。
好ましいアミン塩は、アンモニウム、トリエタノールア
ミン、オルホリン、ジエチルアミノエタノール及びシク
ロヘキシルアミン塩である。
ミン、オルホリン、ジエチルアミノエタノール及びシク
ロヘキシルアミン塩である。
本方法で使用するのに好ましい立体異性体は、グロン酸
の塩又はケト−グロネートである。
の塩又はケト−グロネートである。
好ましい方法は、系のpHが約８−約11である方法であ
る。
る。
また好ましい方法は、水性系のpHが約9.0である方法で
ある。
ある。
また好ましい方法は、銅のような適した金属イオンを水
性系に加える方法である。
性系に加える方法である。
発明の詳細な説明 水性系からの酸素の除去に要する酸素スカベンジャーの
量は、水性系に存在する酸素の量及び使用するスカベン
ジャーの種類のようなパラメーターによって変わる。一
般に、酸素スカベンジャーの量は、系中の酸素１部当た
り約10−約15部である。
量は、水性系に存在する酸素の量及び使用するスカベン
ジャーの種類のようなパラメーターによって変わる。一
般に、酸素スカベンジャーの量は、系中の酸素１部当た
り約10−約15部である。
本発明の酸素スカベンジャーは、温度が65℃（149゜
Ｆ）−約175℃（305゜Ｆ）の水性系において効果的であ
る。すなわち、酸素スカベンジャーは、これらの温度の
ボイラー水の供給系中に及び油噴射水又は塩水中に用い
うる。
Ｆ）−約175℃（305゜Ｆ）の水性系において効果的であ
る。すなわち、酸素スカベンジャーは、これらの温度の
ボイラー水の供給系中に及び油噴射水又は塩水中に用い
うる。
本発明の酸素スカベンジャーは、アルカリ性pH、すなわ
ち７より上、そして約８−約11で効果的である。すなわ
ち、これらはこのpHのボイラーの給水系中で及び油噴射
水又は塩水中で効果的である。
ち７より上、そして約８−約11で効果的である。すなわ
ち、これらはこのpHのボイラーの給水系中で及び油噴射
水又は塩水中で効果的である。
酸素スカベンジャーを含有する組成物を予め配合するな
らば、水酸化ナトリウムのような適当なpH調整剤を加え
ることによってアルカリ性にしてもよい。
らば、水酸化ナトリウムのような適当なpH調整剤を加え
ることによってアルカリ性にしてもよい。
本発明の組成物及び方法では、酸素スカベンジャーとし
て、ケト−グルコン酸又はケト−グロン酸の上記の塩を
使用する。これらの塩は以後、ケト−グルコネート又は
ケト−グロネートと呼ぶ。
て、ケト−グルコン酸又はケト−グロン酸の上記の塩を
使用する。これらの塩は以後、ケト−グルコネート又は
ケト−グロネートと呼ぶ。
本発明の酸素スカベンジャーの１種は、ケト−グルコネ
ートのアルカリ金属塩及びそれらの立体異性体である。
ケト−グルコネートのＤ及びＬ形の両者及びDL形を使用
しうる。ケト−グルコネートの立体異性体には、Ｄ、Ｌ
又はDL形でも用いうるケト−グルコネートが含まれる。
ートのアルカリ金属塩及びそれらの立体異性体である。
ケト−グルコネートのＤ及びＬ形の両者及びDL形を使用
しうる。ケト−グルコネートの立体異性体には、Ｄ、Ｌ
又はDL形でも用いうるケト−グルコネートが含まれる。
好ましいアルカリ金属塩は、ナトリウム及びカリウム塩
である。ケト−Ｄ−グルコネート、ケト−Ｌ−グルコネ
ート及びケト−DL−グルコネートのナトリウム及びカリ
ウム塩を、本発明の組成物及び方法のいずれにも用いう
る。同様に、ケト−Ｄ−グロネート、ケト−Ｌ−グロネ
ート及びケト−DL−グロネートのナトリウム及びカリウ
ム塩を用いうる。
である。ケト−Ｄ−グルコネート、ケト−Ｌ−グルコネ
ート及びケト−DL−グルコネートのナトリウム及びカリ
ウム塩を、本発明の組成物及び方法のいずれにも用いう
る。同様に、ケト−Ｄ−グロネート、ケト−Ｌ−グロネ
ート及びケト−DL−グロネートのナトリウム及びカリウ
ム塩を用いうる。
好ましいアミン塩は、ケト−グルコネート及びケト−グ
ロネートのアンモニウム塩、トリエタノールアミン塩、
ジエチルアミノエチル、シクロヘキシルアミン及びモル
ホリン塩である。
ロネートのアンモニウム塩、トリエタノールアミン塩、
ジエチルアミノエチル、シクロヘキシルアミン及びモル
ホリン塩である。
ケト−グルコネート及びそれらの立体異性体の好ましい
エステルは、C1−C4アルキルエステルである。好ましい
のは、メチルエステルである。
エステルは、C1−C4アルキルエステルである。好ましい
のは、メチルエステルである。
必要に応じ、金属塩を本発明の組成物又は方法に加えて
もよい。金属塩を加えると、金属塩の存在により反応時
間が短くなる。金属塩を加えるならば、これは水溶性形
にする。好ましい金属塩は硫酸銅（II）、硫酸銅
（Ｉ）、硫酸コバルト（II）、硫酸第二鉄（III）、硫
酸ニッケル（II）、硫酸マンガン（II）及び硫酸第一鉄
（II）並びにこれらの組み合わせである。
もよい。金属塩を加えると、金属塩の存在により反応時
間が短くなる。金属塩を加えるならば、これは水溶性形
にする。好ましい金属塩は硫酸銅（II）、硫酸銅
（Ｉ）、硫酸コバルト（II）、硫酸第二鉄（III）、硫
酸ニッケル（II）、硫酸マンガン（II）及び硫酸第一鉄
（II）並びにこれらの組み合わせである。
一般的な言葉で本発明を説明してきたが、具体的な実施
例を示して説明する。これらの実施例は本発明を限定す
るものではなく、発明の範囲は請求の範囲によって決定
されることは無論のことである。
例を示して説明する。これらの実施例は本発明を限定す
るものではなく、発明の範囲は請求の範囲によって決定
されることは無論のことである。
２−ケト−グルコン酸ナトリウムは周囲温度で酸素スカ
ベンジャーとして作用しない。濃度500ppm、pH6.7及び
温度30℃の溶液中で、２−ケト−グルコン酸ナトリウム
は酸素と反応しなかった。以下のいくつかの実施例で
は、２−ケトグルコネートを活性化したとき、この行動
とは著しく異なる行動を示している。
ベンジャーとして作用しない。濃度500ppm、pH6.7及び
温度30℃の溶液中で、２−ケト−グルコン酸ナトリウム
は酸素と反応しなかった。以下のいくつかの実施例で
は、２−ケトグルコネートを活性化したとき、この行動
とは著しく異なる行動を示している。
実施例１ この実施例が示すように、温度は２−ケトグルコネート
の活性化に重要な働きをする。この一連の実験では、50
0ppmの２−ケトグルコン酸ナトリウムを、pH9.0の溶解
酸素含有水溶液に加えた。温度 酸素の除去 30℃ １時間で＜10％ 50℃ １時間で30％ 65℃ 30分で95％ 85℃ ２分で99％ 実施例２ この実施例が示すように、アルカリ性pHによって２−ケ
トグルコネートが活性化する。この一連の実験では、50
0ppmの２−ケトグルコン酸ナトリウムを、温度65℃の溶
解酸素含有水溶液に加えた。
の活性化に重要な働きをする。この一連の実験では、50
0ppmの２−ケトグルコン酸ナトリウムを、pH9.0の溶解
酸素含有水溶液に加えた。温度 酸素の除去 30℃ １時間で＜10％ 50℃ １時間で30％ 65℃ 30分で95％ 85℃ ２分で99％ 実施例２ この実施例が示すように、アルカリ性pHによって２−ケ
トグルコネートが活性化する。この一連の実験では、50
0ppmの２−ケトグルコン酸ナトリウムを、温度65℃の溶
解酸素含有水溶液に加えた。
pH 酸素の除去 6.7 １時間で50％ 8.0 20分で98％ 9.0 20分で99％ 10.0 20分で99％ 実施例３ 様々な金属イオンが２−ケトグルコネートと酸素との間
の反応を触媒する。この一連の実験では500ppmの２−ケ
トグルコン酸ナトリウムを、温度65℃及びpH9.0の溶解
酸素及び10ppmの金属イオン含有水溶液に加えた。金属イオン 酸素の除去 なし １時間で97.5％ 銅 3.5分で99.99％ コバルト 10分で99.99％ ニッケル 10分で99.97％ マンガン 15分で99.99％ 鉄 15分で99.99％ 実施例４ 酸素の掃去は、２−ケトグルコネートのナトリウム塩に
特異なものではない。この実施例では、500ppmの異なる
２−ケトグルコネート塩を、温度85℃及びpH9.0の溶解
酸素含有水溶液を加えた。
の反応を触媒する。この一連の実験では500ppmの２−ケ
トグルコン酸ナトリウムを、温度65℃及びpH9.0の溶解
酸素及び10ppmの金属イオン含有水溶液に加えた。金属イオン 酸素の除去 なし １時間で97.5％ 銅 3.5分で99.99％ コバルト 10分で99.99％ ニッケル 10分で99.97％ マンガン 15分で99.99％ 鉄 15分で99.99％ 実施例４ 酸素の掃去は、２−ケトグルコネートのナトリウム塩に
特異なものではない。この実施例では、500ppmの異なる
２−ケトグルコネート塩を、温度85℃及びpH9.0の溶解
酸素含有水溶液を加えた。
対イオン 酸素の除去 カリウム 10分で95％ アンモニウム 実施例５ ２−ケトグルコネート、２−ケトグロネートの異性体
は、同様な酸素掃去行動を示す。500ppmの２−ケトグル
コン酸ナトリウムを、温度85℃及びpH9.0の溶解酸素含
有水溶液に加えたところ、20分で95％の酸素が除去され
た。
は、同様な酸素掃去行動を示す。500ppmの２−ケトグル
コン酸ナトリウムを、温度85℃及びpH9.0の溶解酸素含
有水溶液に加えたところ、20分で95％の酸素が除去され
た。
実施例６ ２−ケトグルコネートのメチルエステルは広いpH範囲に
わたって酸素を掃去する行動を示す。この一連の実験で
は、500ppmのメチル−２−ケトグルコネートを、温度85
℃の溶解酸素含有水溶液を加えた。pH 酸素の除去 ３ 10分で97％ ７ ６分で95％ ９ ６分で96％
わたって酸素を掃去する行動を示す。この一連の実験で
は、500ppmのメチル−２−ケトグルコネートを、温度85
℃の溶解酸素含有水溶液を加えた。pH 酸素の除去 ３ 10分で97％ ７ ６分で95％ ９ ６分で96％
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−29582（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−109196（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166980（ＪＰ，Ａ) 英国特許534746（ＧＢ，Ａ)
Claims (11)
- 【請求項１】水性系中の酸素の存在による腐食を防止す
るための組成物であって、該、性系の温度は65℃〜175
℃であり、該組成物は、ケト−グルコン酸のアルカリ金
属塩及びアミン塩、それらの立体異性体のアルカリ金属
塩及びアミン塩、並びにケト−グルコン酸及びそれらの
立体異性体の該塩のC1−C4アルキルエステルよりなる群
から選ばれる酸素スカベンジャーを、酸素の掃去に有効
な量で含み、該組成物のpHは7.0より高いものである、
上記の組成物。 - 【請求項２】該水性系がボイラー用の給水である、請求
項１の組成物。 - 【請求項３】さらに、銅、鉄、コバルト、ニッケル及び
マンガン並びにこれらの組み合わせよりなる群から選ば
れる金属イオンを加えることを含む、請求項１の組成
物。 - 【請求項４】該ケト−グルコン酸の塩が２−ケトグルコ
ン酸ナトリウムである、請求項１の組成物。 - 【請求項５】該立体異性体の該塩が２−ケトグロン酸ナ
トリウムである、請求項１の組成物。 - 【請求項６】水性系中の酸素の存在による腐食を防止す
るための方法であって、該水性系のpHは８−11そして温
度は65℃〜175℃であり、ケト−グルコン酸のアルカリ
金属塩及びアミン塩、それらの立体異性体のアルカリ金
属塩及びアミン塩、並びにケト−グルコン酸及びそれら
の立体異性体の該塩のC1−C4アルキルエステルよりなる
群から選ばれる酸素スカベンジャーを、酸素の掃去に有
効な量で、該水性媒体に加えることを含む、上記の方
法。 - 【請求項７】該水性系がボイラー用の給水である、請求
項６の方法。 - 【請求項８】該アルカリ金属塩がナトリウム塩であり、
そして該アミン塩が、モルホリン、トリエタノールアミ
ン、ジエチルアミノエチル及びシクロヘキシルアミン塩
よりなる群から選ばれる、請求項６の方法。 - 【請求項９】さらに、銅、鉄、コバルト、ニッケル及び
マンガン並びにこれらの組み合わせよりなる群から選ば
れる適当な金属を加えることを含む、請求項６の方法。 - 【請求項１０】ケト−グルコン酸の該塩が２−ケト−Ｄ
−グルコン酸ナトリウムである、請求項６の方法。 - 【請求項１１】該立体異性体が２−ケトグルコン酸ナト
リウムである、請求項６の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/595,530 US5114618A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Oxygen removal with keto-gluconates |
| US595.530 | 1990-10-11 | ||
| PCT/US1991/006508 WO1992007108A1 (en) | 1990-10-11 | 1991-09-16 | Oxygen removal with keto-gluconates |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05506889A JPH05506889A (ja) | 1993-10-07 |
| JPH0774467B2 true JPH0774467B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=24383604
Family Applications (1)
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