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抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢

阅读：205发布：2021-02-23

IPRDB可以提供抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用于抑制来自表面的基于硫的腐蚀或结垢、或除去来自表面的基于硫的结垢的方法，包括抑制含硫材料造成的腐蚀，减少含硫材料和在气相、液相或固相或多相的任何混合中的含硫材料造成的结垢，减少含硫和含硫材料导致的结垢和除去含硫和含硫材料导致的结垢。所述方法包括将所述含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，其中所述方法也涉及将一个或多个易于结垢的可腐蚀表面与含有松节油液体的组合物接触。，下面是抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢专利的具体信息内容。

权利要求

1.用于抑制基于硫的腐蚀或结垢或用于从表面除去垢的处理方法，所述方法选自：抑制含硫材料导致的腐蚀，减少含硫材料导致的腐蚀，抑制含硫材料导致的结垢，减少含硫材料导致的结垢和除去含硫材料导致的结垢，该方法包括将含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，将所述表面与所述组合物接触，或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分，并且其中硫在所述含硫材料中的积聚被减少。

2.权利要求1的方法，其中所述松节油液体选自天然松节油、合成松节油、矿物松节油、松油、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、萜烯树脂、α-萜烯、β-萜烯、γ-萜烯、香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1,8-二烯)、诺卜醇、蒎烷、2-蒎烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇，茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮，及其混合物。

3.权利要求1的方法，其中与当接触不存在所述松节油液体的含硫材料接触时的所述表面的腐蚀相比，所述表面的腐蚀率显著减小。

4.权利要求3的方法，其中所述组合物包含大于0.0005％的所述松节油液体。

5.权利要求4的方法，其中所述组合物包含大于0.001％的所述松节油液体。

6.权利要求5的方法，其中所述组合物包含0.0015％的所述松节油液体。

7.权利要求1的方法，其中所述组合物的量为相当于至少0.001％到0.002％的所述含硫材料的量。

8.权利要求1的方法，其中所述接触步骤包括将所述含硫材料、所述表面或它们的组合与有效量的所述松节油液体接触，使得与当接触不存在所述组合物的所述含硫材料时的所述表面的腐蚀相比，所述腐蚀率被减小至少2倍。

9.权利要求1的方法，其中所述接触步骤包括将所述含硫材料、所述表面或它们的组合与有效量的所述松节油液体接触，使得与当接触不存在所述组合物的所述含硫材料时的所述表面的腐蚀相比，所述腐蚀率被减小至少3倍。

10.权利要求1的方法，其中所述接触步骤包括将所述含硫材料、所述表面或它们的组合与有效量的所述松节油液体接触，使得与当接触不存在所述组合物的所述含硫材料时的所述表面的腐蚀相比，所述腐蚀率被减小至少4倍。

11.用于抑制基于硫的腐蚀或结垢或用于从表面除去垢的处理方法，所述方法选自：抑制含硫材料导致的腐蚀，减少含硫材料导致的腐蚀，抑制含硫材料导致的结垢，减少含硫材料导致的结垢和除去含硫材料导致的结垢，该方法包括将所述含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，将所述表面与所述组合物接触，或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分并且所述松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯和对伞花烃。

12.权利要求1的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇，

30-40％β-松油醇，

5-20％β-蒎烯，和

0-10％对伞花烃。

13.权利要求1的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇或β-松油醇，

5-40％α-蒎烯或β-蒎烯，

和0-20％对伞花烃。

14.权利要求1的方法，其中所述含硫材料选自含硫的液体、气体、蒸汽、固体和它们的组合。

15.权利要求1的方法，其中所述含硫材料含有元素硫、有机硫化合物、无机硫化合物或它们的组合。

16.权利要求1的方法，其中所述含硫材料含有含硫的酸或含硫的盐。

17.权利要求1的方法，还包括分离所述松节油液体与所述含硫材料。

18.权利要求17的方法，还包括再循环与所述含硫材料分离的所述松节油液体。

19.权利要求1的方法，其中所述接触包括将所述组合物作为层应用于所述表面上。

20.权利要求19的方法，其中所述层被直接应用于所述表面上。

21.权利要求20的方法，其中被直接应用于所述表面上的所述层被另一保护层覆盖。

22.权利要求1的方法，其中将所述组合物作为层应用于保护层上，所述保护层被直接应用于所述表面上。

23.权利要求22的方法，其中所述保护层是绝缘层。

24.权利要求1的方法，其中所述组合物作为液体、固体、气体或蒸汽、喷雾、凝胶或它们的组合被应用于所述表面。

25.权利要求1的方法，其中所述组合物作为薄膜或冷凝物被应用于所述表面。

26.用于抑制基于硫的腐蚀或结垢或用于从表面除去垢的处理方法，所述方法选自：抑制含硫材料导致的腐蚀，减少含硫材料导致的腐蚀，抑制含硫材料导致的结垢，减少含硫材料导致的结垢和除去含硫材料导致的结垢，该方法包括将所述含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，将所述表面与所述组合物接触，或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分，其作为漆或涂料被应用于所述表面。

27.权利要求1的方法，其中所述组合物通过化学气相沉积、化学溶液沉积、旋压、气溶胶沉积、浸涂、阳极化沉积、电泳沉积、热沉积、光沉积、物理气相沉积或它们的组合应用。

28.权利要求1的方法，其中所述组合物通过等离子体沉积应用。

29.权利要求1的方法，其中所述组合物通过溅射、蒸发或分子束沉积应用。

30.权利要求1的方法，其中所述含硫材料与1ppm至10,000ppm的所述松节油液体接触。

31.权利要求30的方法，其中所述含硫材料与10ppm至1,000ppm的所述松节油液体接触。

32.权利要求31的方法，其中所述含硫材料与50ppm至500ppm的所述松节油液体接触。

33.权利要求1的方法，其中所述松节油液体与所述含硫材料之比是1:10到10:1。

34.权利要求1的方法，其中所述松节油液体与所述含硫材料之比大于或等于1:1。

35.权利要求34的方法，其中所述比是3:1到5:1。

36.权利要求1的方法，其中所述含硫材料是含烃材料。

37.权利要求1的方法，其中所述含硫材料是非含烃材料。

38.从需要除垢的表面除垢的方法，包括：

a)从所述表面机械除垢；和

b)将所述表面与包含有效量的除垢松节油液体的组合物接触，所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分。

39.权利要求38的方法，其中所述松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯、对伞花烃或它们的组合。

40.权利要求39的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇，

30-40％β-松油醇，

5-20％β-蒎烯，和

0-10％对伞花烃。

41.权利要求38的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇或β-松油醇，

5-40％α-蒎烯或β-蒎烯，和

0-20％对伞花烃。

42.抑制可腐蚀表面的腐蚀的方法，其中所述表面易于被与含硫材料的反应造成腐蚀，所述表面选自复合材料表面、混凝土表面、塑料表面、天然聚合物表面、木材表面和玻璃表面，所述方法包括将所述含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，将所述表面与所述组合物接触或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分。

43.权利要求42的方法，其中所述腐蚀选自点状腐蚀、全面腐蚀或均匀腐蚀、蠕变腐蚀、应力腐蚀、起泡、气相腐蚀、裂隙腐蚀、焊接腐蚀和微生物腐蚀。

44.权利要求42的方法，其中所述接触发生在所述表面与含硫材料反应之前或期间。

45.抑制或减少垢在表面上积聚的方法，其中所述表面易于通过与含硫材料接触造成垢积聚，所述方法包括用包含松节油液体的组合物处理所述含硫材料，将所述表面与所述组合物接触或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分。

46.权利要求45的方法，还包括从所述表面机械除去垢。

47.抑制或减少垢在表面上积聚的方法，其中所述表面易于通过与含硫材料接触造成垢积聚，所述方法包括用包含松节油液体的组合物处理所述含硫材料，将所述表面与所述组合物接触或它们的组合，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分，所述松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯和对伞花烃。

48.权利要求45的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇，

30-40％β-松油醇，

5-20％β-蒎烯，和

0-10％对伞花烃。

49.权利要求45的方法，其中所述松节油液体包含：

40-60％α-松油醇或β-松油醇，

5-40％α-蒎烯或β-蒎烯，和

0-20％对伞花烃。

50.权利要求46的方法，其中所述含硫材料与1ppm至10,000ppm的所述松节油液体接触。

51.权利要求50的方法，其中所述含硫材料与10ppm至1,000ppm的所述松节油液体接触。

52.权利要求51的方法，其中所述含硫材料与50ppm至500ppm的所述松节油液体接触。

53.权利要求45的方法，其中所述松节油液体与所述含硫材料之比是1:10到10:1。

54.权利要求45的方法，其中所述松节油液体与所述含硫材料之比大于或等于1:1。

55.权利要求54的方法，其中所述比是3:1到5:1。

56.权利要求45的方法，包括减少硫到所述表面的粘附。

57.权利要求45的方法，包括减少硫在所述含硫材料中的积聚。

58.权利要求45的方法，其中所述含硫材料是非含烃材料。

59.权利要求45的方法，其中所述含硫材料是含烃材料。

60.用于抑制或减少在表面上腐蚀或结垢或从表面除去结垢的包含松节油液体的组合物，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分并且所述松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯和对伞花烃。

61.权利要求60的组合物，其中所述组合物基本由以下组成：

40-60％α-松油醇，

30-40％β-松油醇，

5-20％β-蒎烯，和

0-10％对伞花烃；

并且其中对伞花烃的量不为0％。

62.权利要求60的组合物，其中所述组合物基本由以下组成：

40-60％α-松油醇或β-松油醇，

5-40％α-蒎烯或β-蒎烯，和

0-20％对伞花烃；

并且其中对伞花烃的量不为0％。

63.用于抑制、减少或除去来自表面的基于硫的腐蚀或结垢的处理方法，其中所述表面易于通过与含硫材料接触造成结垢或所述表面易于通过与含硫材料接触造成腐蚀，所述方法包括：a)将所述含硫材料与包含松节油液体的组合物接触，其中所述组合物不包含其它活性腐蚀抑制成分，所述松节油液体无酸或无水或无硫化合物，并且其中所述含硫材料是含烃材料或非含烃材料，

b)将所述表面与所述组合物接触，或

c)步骤a)和b)的组合。

64.权利要求63的方法，其中所述松节油液体无含硫的酸和/或含硫的盐。

说明书全文

抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢

技术领域

[0001] 本发明涉及抑制、减少、阻止和除去含硫物质接触的表面的腐蚀和结垢。

背景技术

[0002] 通过实验室研究和矿场试验已知，在存在水或水性溶液时元素硫与金属强烈反应。元素硫导致的对金属的加速侵蚀产生点状腐蚀、应力裂缝和质量损失腐蚀。根据联邦公路管理局（Federal Highway Administration）的题为“美国的腐蚀支出和预防策略”的研究，估计的1998年美国每年的总直接腐蚀支出大约$2760亿(大约美国国内生产总值的3.1%)。

[0003] 元素硫是强氧化剂，引起其接触的湿钢表面的腐蚀。在当氧气和H2S混合时产生或者自然产生元素硫。很少有如果有的话商业化抑制剂能够有效地防御元素硫引起的腐蚀。

[0004] 使用更多的ImAg(浸镀银)表面处理并避开在电子产品上的SnPbHASL(锡铅热风整平)的倾向使得当这些产品暴露于高硫高湿环境时发生腐蚀失效。导致的蠕变腐蚀组分主要是Cu2S，其通过对位于焊接淹模边下的铜的硫电驱动侵蚀产生。电子硬件制造商正经历或将会很快经历产品可靠性问题，这些问题由在轮胎燃烧工厂、造纸厂、化肥厂和发展中国家的未染地区的硫腐蚀导致。这些新的意外的失效机制需要一个控制方法，通过该方法使得产品合格以确保它们在这些应用中不会失效。

[0005] 对抗腐蚀的现有方法包括保护性有机涂层、水泥、牺牲阳极、各种抑制剂阴极保护和易被腐蚀表面喷涂有抗腐蚀金属。这些方法在降低腐蚀率的有效性上不同，它们的花费和安全考虑也不同。例如，咪唑啉基抑制剂已显示对控制加速的硫导致的局部侵蚀无效，而铬酸盐和肼有效地抑制腐蚀但是致癌的。

[0006] 已被证明对与固体的、半固体的或气体形式的含硫材料接触的可腐蚀表面上腐蚀的抑制极其具有挑战性。所述困难部分是由于这样的事实导致：这些材料含有元素硫、硫化合物和其它腐蚀性成分诸如盐、酸和腐蚀性气体，它们接触可腐蚀性表面产生电子，使得本身在电化学反应中带正电荷。当集中于局部时，该反应形成坑或裂缝，但也会扩展到大的区域以产生全面腐蚀。

[0007] 化学源和生物源被认为涉及导致腐蚀的硫反应。来自化学源的硫的产生受氧化还原电位和pH的控制，而细菌诸如硫细菌参与从生物源形成硫。

[0008] 已经普遍承认微生物附着到表面、在表面上形成膜并影响表面腐蚀，尤其在水性环境中。导致基于硫腐蚀的微生物包括拿波里嗜盐硫杆菌(Halothiobacillus neapolitanus)、氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferroxidans)、氧化硫硫杆菌(Acidothiobacillus thiooxidans)、氧化亚铁亚铁杆菌(Ferrobacillus ferrooxidans)、氧化硫硫杆菌(Thiobacillus thiooxidans)、排硫硫杆菌(Thiobacillus thioparus)、蚀阴沟硫杆菌(Thiobacillus concretivorus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)和脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)、球衣菌属(Sphaerotilus)、披毛菌属(Gallionella)、纤发菌属(Leptothrix)、泉发菌属(Crenothrix)、细枝发菌属(Clonothrix)和鞘铁菌属(Siderocapsa)。微生物改变表面的电化学条件，这些条件会诱导局部腐蚀和改变全面腐蚀率。一些微生物还原硫酸盐并产生硫化氢或将H2S气体氧化为固体硫，这导致腐蚀。一些细菌在表面产生酸和其它腐蚀性化合物导致甚至进一步的腐蚀。除了金属表面，微生物腐蚀也能适于塑料和许多其它材料。已经证明使用表面活性剂来长时间抑制硫细菌是无效的，需要在使用的一年内维护(Kudo and Yuno,Proceedings World Geothermal Congress,2000)。

[0009] 硫或硫化合物导致的垢形成或粘附在管道内表面的腐蚀产物造成的垢形成起到降低热转移的能力和增加流体的压力降。而且，在液体例如水中存在其它的杂质诸如钙离子和镁离子导致形成垢或很多的沉淀物，由此污损表面。垢是沿水程粘附在表面的沉积物的集合。不可渗透的垢的聚集的固体层能够沿着管道和管子排列，有时完全阻断流动。金属硫化物，例如硫酸钡或硫酸钙形成最顽固的垢，经常需要停工来从管道、锅炉、精炼设备、生产管、罐、阀等的金属壁机械除去。在锅炉中，垢导致传热降低、燃料使用增加、管道阻塞和局部过热，损害锅炉。在工业作业中，垢的形成降低了产量，对泵、涡轮机和螺旋桨和发动机施压并最终需要停机进行垢去除。因此，除了直接的清除花费外，结垢在设备损害、效率降低和延缓生产方面的间接代价是巨大的。因此，优选地尽可能地防止或减少结垢。

[0010] 化学处理常常是抑制、降低或除去垢的第一个方法。当常规的机械方法无效或使用昂贵时更加有利。现有的化学技术包括将基底与碱性盐、酸、抑制剂诸如磷酸盐化合物、螯合剂和分散剂接触。这样的方法常常趋向无效并且有时是危险的或不切实际的。常常没有足量的垢被除去或抑制，或所述化学剂与需要处理的系统不匹配。盐酸常常是垢处理的第一选择，但是酸反应产生的副产物是垢沉积物再形成的优良的引发剂。而且，在酸除垢期间，系统必须关闭、排空、酸清理、清洗、排空和再处理。螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)也通常被用来化学计量螯合金属离子；然而，EDTA比盐酸慢并且化学计量处理需要高浓度防止垢形成。因为化学处理的缺点，它们有时被弃用以利于机械技术来除去或减少结垢或与机械技术组合来除去或减少结垢。

[0011] 较早的用于除垢的机械技术包括使用炸药来碰撞和脱落垢但是常常损害基底并且不能有效地除垢。现在的机械技术包括喷丸、喷砂、水冲、增压鼓风、粉碎、研磨、冲击锤击和冲击波。这些工具需要完全接触遭受结垢的基底表面并很少有效地完全除去垢实现光壁。表面上的残垢促使垢的新生并使得垢抑制剂处理变得更加困难。而且，这些方法尤其是喷砂方法损害基底表面。

[0012] 现有技术不能安全有效地阻止、减少或除去垢和腐蚀。存在这样的需要：通过阻止沉积和/或从可腐蚀表面除去硫和其他腐蚀分子来抑制可腐蚀表面的腐蚀的方法和组合物，也存在以下需要：更有效、更快并且对基底和环境无害的阻止垢、减少垢和除去垢的技术。

发明内容

[0013] 根据本发明的一个所述方案，本发明提供了用于降低可腐蚀表面或材料的腐蚀率或抑制可腐蚀表面或材料的腐蚀的组合物和方法。接触含硫材料的表面，例如变压器、管子、罐、泵、配水系统、废水和污水分配和处理设备、电子产品、半导体、木材、髓、造纸机、油田电子设备、烟气道、导线和运输线、矿物加工、湿法冶金操作、金属提取方法和金属纯化操作易于腐蚀和/或结垢。通过降低遭受腐蚀和结垢的这些表面的腐蚀和结垢，实现显著的成本节约。

[0014] 在本发明中，含有松节油液体的组合物被用于减少、阻止或抑制腐蚀的发生。在一个实施方案中，可腐蚀的材料用本发明的组合物处理。在另一个实施方案中，组合物被加到接触可腐蚀表面的含硫材料中。在另一个实施方案中，可腐蚀材料用所述组合物处理并且所述组合物被加到接触可腐蚀表面的含硫材料中以提供甚至进一步的保护。本发明利用了松节油液体对硫和硫化合物的很强的物理化学亲和性。

[0015] 在另一个实施方案中，通过本发明的方法实现了除垢、垢抑制、污损抑制和/或污损减少。含有松节油液体的组合物被用于减少、抑制和/或除去表面的结垢。结垢的表面或任何易于结垢的表面用所述组合物处理和/或将组合物加到接触结垢的或易于结垢的表面的材料中。

附图说明

[0016] 图1显示用于腐蚀测定的多裂隙配件的细节。图1A显示安装的试片，图1B显示闭合的裂隙垫圈。

[0017] 图2显示来自基准测试的试片01和02。FIG.2A是经化学清洗后的试片，图2B是刚从基准溶液除去的试片。

[0018] 图3显示了65X的闭合的基准试片的侵袭。FIG.3A是试片02的前面，FIG.3B是试片02的后面。

[0019] 图4显示了65X闭合的抑制试片裂隙侵蚀。FIG.4A是用抑制剂II处理的试片的前面和后面。图4B是用抑制剂I处理的试片的前面和后面，图4C是用抑制剂III处理的试片的前面和后面。

[0020] 图5显示在从测定除去时(图5A)和清洗后(图5B)的14天基准试片。图5C是10X放大的在测定后显示点状腐蚀的14天基准试片。图5D是10X放大的在测定后显示边缘侵蚀的14天基准试片(圆圈)。

[0021] 图6显示从测定除去时(图6A)和清洗后(图6B)的14天抑制剂I试片。图6C和6D是10X放大的测定后显示开始点状腐蚀的基准试片。

[0022] 图7显在从测定除去时(图7A)和清洗后(图7B)的14天抑制剂II试片。图7C和7D是10X放大的测定后显示开始点状腐蚀的基准试片。

[0023] 图8显示在14天测定后基准(图8A)、抑制剂I(FIG.8B)和抑制剂II(图8C)以3:1的抑制剂与硫摩尔比的腐蚀产物的SEM图像(100X放大)。

[0024] 图9显示在固体元素硫测定中未抑制的试片。图9A显示测定前试片与硫片。图9B显示顶部，图9C显示测定后试片的底部；图9D是在未抑制的试片上点状腐蚀的连接。

[0025] 图10显示在固体元素硫测定中的抑制的试片。图10A显示在抑制剂I测定前的试片和元素硫片。图10A显示在抑制剂I测定前试片和硫片。图10B显示测定后抑制剂I试片的顶部和图10C显示抑制剂I试片的底部。图10A显示在抑制剂II测定前试片和硫片。图10E显示测定后抑制剂II试片的顶部和图10F显示抑制剂II试片的底部。

[0026] 图11显示硫表面粘附和积聚测定。图11A显示混合前没有抑制剂的测定瓶；图11B显示混合后没有抑制剂的测定瓶；图11C显示混合前有抑制剂I的测定瓶；图11D显示混合后有抑制剂I的测定瓶；图11E显示混合前有抑制剂II的测定瓶；图11F显示混合后有抑制剂II的测定瓶。

具体实施方式

[0027] 在一个方面，本发明涉及可易于配置用于减少、阻止和/或抑制接触含硫材料的可腐蚀表面上的腐蚀的组合物。

[0028] 根据本发明的一个实施方式，提供了一个包括抑制、减少或阻止由含硫材料包括含有元素硫和硫化合物的含硫材料导致的腐蚀的步骤的方法。本发明抑制所有类型的腐蚀，包括但不限于点状腐蚀、全面腐蚀或均匀腐蚀、蠕变腐蚀、应力腐蚀、起泡、气相腐蚀、裂隙腐蚀、焊接腐蚀和微生物腐蚀。如本文所用，含硫材料包括含有元素硫或硫化合物例如硫化氢、硫酸盐、含硫的盐和酸、硫化物、二硫化物、硫醇、噻吩和苯并噻吩的任何材料。含硫材料的实例包括但不限于含烃原料、非含烃原料包括废水、地下水、污水、渣水、冷却流体、液体和固体。在一个实施方案中，含烃原料可以是天然的或合成的含烃原料。天然含烃原料的一些实例是煤、原油、焦油、焦油砂、油页岩、油砂、天然气、石油气、原油沥青、天然油母岩、天然沥青和天然沥青质。天然含烃原料能够从天然地层获得。

[0029] 许多不同的表面容易腐蚀，尤其是金属表面例如，钢、铝和铜。然而，复合材料、混凝土、塑料、天然聚合物、木材和玻璃表面也容易腐蚀。

[0030] 在另一个实施方案中，本发明抑制、减少或阻止微生物导致的腐蚀。

[0031] 抑制、减少或阻止腐蚀包括步骤：提供含硫材料，将含硫材料与本发明的腐蚀抑制组合物在所述含硫材料与可腐蚀表面接触前或期间接触。在一些实施方案中，优选地，所述腐蚀抑制组合物增加含硫材料的粘度。腐蚀抑制组合物包含、基本由或由一定量的松节油液体例如松油醇组成。来自天然源的松节油一般含有一定量的萜烯。在一个实施方案中，松节油液体包含α-松油醇。任选地，可腐蚀表面与本发明的腐蚀抑制组合物可以在其与含硫材料接触前或期间接触。例如所述腐蚀抑制组合物可以用于海事应用例如在轮船上、舟上、货运集装箱、民用或军用舰艇、港口和海上结构物；用于航空应用，例如飞机和直升机框架和组件、军用和民用喷气式飞机排气组件和喷气发动机涡轮叶片；在烟气和尾气烟道中，例如发电厂烟道墙、发电厂中的气体涡轮叶片、管子、罐、锅炉、加热器和电子应用例如在电线、电子设备或半导体上。

[0032] 本发明的方法和组合物也可应用于运输、钻孔、井下作业、勘探、烃生产、含烃原料的贮藏、处理或生产期间，例如通过管线、罐、箱、打捞工具或钻头，以及其它与含硫化合物接触的表面。

[0033] 在进一步的实施方案中，松节油液体可以与含硫材料分离、再循环和/或再用于维持抑制腐蚀。

[0034] 在另一个实施方案中，腐蚀抑制组合物可以作为层应用于表面的另一保护层上和/或下。例如，为了保护可腐蚀金属表面，腐蚀抑制组合物可以应用于化学氧化层上或下。在另一个实施方案中，腐蚀抑制组合物可以作为层应用到于基底上的绝缘层上和/或下。绝缘层的实例包括但不限于氧化物、氮化物和聚合物。

[0035] 本发明提供了通过将腐蚀抑制组合物加入含硫材料中显著减少腐蚀的方法。当含硫材料与腐蚀抑制组合物混合时，接触混合物的可腐蚀表面的腐蚀率与当这些表面与不存在降低腐蚀液体的含硫材料接触时的腐蚀相比被大大减少。在一个实施方式中，腐蚀抑制组合物不产生稳定的磺化组分。在另一个实施方案中，在所述松节油液体中不积聚硫。

[0036] 在一些实施方案中，组合物包含至少约0.0001至0.002%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.0001至0.002%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.0005%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.0005%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.001%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.001%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.0015%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.0015%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.001至0.002%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.001至0.002%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.01至10%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.01至10%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.1至5%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.1至5%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约0.5至2%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约0.5至2%体积的腐蚀抑制组分构成。在另一个实施方案中，组合物包含至少约1%体积的腐蚀抑制组分或基本上由或由至少约1%体积的腐蚀抑制组分构成。

[0037] 在另一个实施方案中，与当接触不存在腐蚀抑制组分的含硫材料的表面的腐蚀相比，腐蚀率减少至少大约2倍。在这个实施方案中，方法利用了充当活性成分的有效量的松节油液体实现至少2倍水平的腐蚀减少。

[0038] 在另一个实施方案中，腐蚀率减少至少约3倍。在另一个实施方案中，与当接触不存在腐蚀抑制组分的含硫材料的表面的腐蚀相比，腐蚀率减少至少大约4倍。

[0039] 在一些实施方案中，松节油液体选自天然松节油、合成松节油、矿物松节油、松油、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、它们的聚合物和混合物。在一些其它实施方案中，松节油液体选自香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1,8-二烯)、诺卜醇、蒎烷、2-蒎烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇，及其混合物；在其它实施方案中，松节油液体选自茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮，及其混合物。在一些实施方案中，松节油液体选自天然松节油、合成松节油、矿物松节油、松油、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、它们的聚合物和混合物。在一些其它实施方案中，松节油液体选自香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1,8-二烯)、诺卜醇、蒎烷、2-蒎烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇和它们的混合物。在其它实施方案中，松节油液体选自茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮及其混合物。

[0040] 腐蚀抑制组合物可以用在液体组合物或在气相中、被雾化、被喷雾或作为固体、薄膜、冷凝物、颗粒或凝胶应用。在一个实施方案中，组合物可以作为液相或气相中的分子或原子化合物的可控冷凝通过物理或化学过程被沉积。组合物可以含有适宜的附加成分以将组合物稳定在期望状态。例如，组合物可以包含漆或涂料成分并被粉刷、涂敷或喷到基底上。可以使用任何化学沉积技术，例如：化学溶液沉积(CSD)、在液相中旋压、气溶胶沉积浸涂、电化学沉积(ECD)、阳极化沉积或电泳沉积、在气相通过化学气相沉积(CVD)以及热沉积、等离子体沉积和/或光沉积。也可以使用任何物理沉积技术，例如：物理气相沉积(PVD)、溅射、蒸发和/或分子束沉积(MBD)。

[0041] 本发明的另一个实施方案包括将含硫材料和/或可腐蚀表面与后文称为松节油液体的掺和物的松节油液体混合物接触。松节油液体的掺和物包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯和对伞花烃。在一个实施方案中，所述多组分松节油液体包含至少约30%α-松油醇和至少约15%β-松油醇。在另一个实施方案中，松节油液体的掺和物包含约
40-60%α-松油醇、约30-40%β-松油醇、约5-20%β-蒎烯和约0-10%对伞花烃。在另一个实施方案中，松节油液体的掺和物包含约50%α-松油醇、约35%β-松油醇、约10%β-蒎烯和约5%对伞花烃。在备选实施方案中，松节油液体的掺和物包含约40-60%α-松油醇、约30-40%α-蒎烯、约5-20%β-蒎烯和约0-10%对伞花烃。在另一个实施方案中，松节油液体的掺和物包含约50%α-松油醇、约35%α-蒎烯、约10%β-蒎烯和约5%对伞花烃。

[0042] 在一些实施方案中，加入到含硫材料中的松节油液体的量为约1ppm-约10,000ppm或10ppm-约1,000ppm。在另一个实施方案中，松节油液体与含硫材料之比为约
50ppm-约500ppm。优选地约100ppm的松节油液体被使用。在其它实施方案中，松节油液体与含硫材料中的硫之比可以为约1:10-约10:1，优选地，大于或等于约1:1，更优选地，大于或等于约3:1。在其它实施方案中，该比可以大于或等于约4:1或5:1。硫的量可以测定或估计，并指元素硫和硫化合物，包括但不限于金属硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、含硫气体和硫酸盐和硫酸。

[0043] 在一些实施方案中，可腐蚀表面的腐蚀率能够被减少至少约20-40%。在优选的实施方案中，腐蚀率被减少至少约30%、50%或75%。

[0044] 在本发明的一个实施方案中，腐蚀抑制组合物包含以下或基本上由或由以下组成：天然松节油、合成松节油或矿物松节油，其可以包括α-松油醇或本身为α-松油醇。

[0045] 在一些实施方案中，腐蚀抑制组合物可以在约2℃-约300℃的温度下使用。在一些实施方案中，将待处理的含硫材料和/或可腐蚀表面与松节油液体在小于约300℃、小于约120℃、小于60℃或在室温下接触。在一些其它实施方案中，待被保护的可腐蚀材料可以浸于、涂敷以或喷涂以或覆盖以一种或多种松节油液体。

[0046] 本发明避免了困扰现有腐蚀和垢抑制和除去技术的环境、经济和实践缺点。目前，化学和机械方法获得了不同程度的成功应用。然而，这些已知的溶剂配方各具有某些缺陷，本发明的一个或多个实施方案能够克服。在一个实施方案中，本发明的可再生和“绿色”腐蚀抑制剂是天然获得的并且无致癌和污染化学物质。另外，使用本发明的腐蚀抑制组合物防止含硫材料导致的可腐蚀表面的腐蚀避免了与其它已知用于抑制腐蚀的技术相关的经济和环境花费。

[0047] 根据本发明的一个方面，可以向松节油液体加入第二成分。根据本发明的一些方面，第二成分可以选自下列的至少一种：2,4二氨基-6-巯基盐、三唑类例如三硝基甲苯(totyl)-和苯并三唑、二本并二硫化物、钒化合物、多硫化铵、低聚喹啉金属氧化物盐、己胺和美国专利号6,328,943公开的化合物—其通过参考并入、稀释剂例如低级脂肪醇、烷、芳香族、脂肪胺、二硫化碳、澄清油、轻循环油和石脑油和缓冲液。

[0048] 如本文所用，低级脂肪醇指2-12个碳原子的伯、仲和叔一元醇和多元醇。如本文所用，烷指5-22个碳原子的直连和支链烷。如本文所用，芳香族化合物指一环、杂环和多环化合物。如本文所用，脂肪胺指具有1-15个碳原子的烷基取代基的伯、仲和叔胺。在一些实施方案中，苯、萘、甲苯或它们的组合被使用。在另一个实施方案中，可以使用上述的低级脂肪醇。在一个实施方案中溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊烷、己烷、苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽、四氢化萘、三乙胺、苯胺、二硫化碳和它们的混合物。

[0049] 进行本发明的示例性实施方案

[0050] 在一个实施方案中，本发明提供了用于抑制基于硫的腐蚀或结垢的处理方法或用于从表面除去垢的方法。本发明的方法包括抑制含硫材料导致的腐蚀、抑制含硫材料导致的结垢、减少含硫材料导致的结垢和除去含硫材料导致的垢。方法包括将含硫材料与包含、基本由或由松节油液体组成的组合物接触。在进一步的实施方案中，本发明的方法包括将表面与本发明的组合物接触。在另一个实施方案中，本发明的方法涉及将含硫材料和表面与包含、基本由或由松节油液体组成的组合物接触。

[0051] 松节油液体可包含、基本由或由以下组成:天然松节油、合成松节油、矿物松节油、松油、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇、萜烯树脂、α-萜烯、β-萜烯、γ-萜烯、香叶醇、3-蒈烯、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1,8-二烯)、诺卜醇、蒎烷、2-蒎烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇，茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮，及其混合物。

[0052] 如果松节油液体是抑制基本上所有的腐蚀和/或垢的必需成分并且组合物中的其它成分在腐蚀和/或垢抑制方面基本失活或无活性，本发明的腐蚀抑制和/或抑垢组合物基本由松节油液体组成。因此，在一些实施方案中，本发明的基本和新特性包括基本由松节油液体组成的组合物，其不包含其它活性腐蚀抑制成分。

[0053] 在一些实施方案中，本发明的组合物基本不含酸或方法涉及将所述表面或含硫材料与基本无酸的松节油液体接触。基本无酸的组合物含有少于约10%酸。在优选的实施方案中，基本无酸的组合物含有小于约5%的酸。在更优选的实施方案中，基本无酸的组合物含有小于约3%的酸。在甚至更优选的实施方案中，基本无酸的组合物含有小于约1%酸。通过使用基本无酸的组合物，本发明避免了与引起酸-硫接触产生的副产物导致的新结垢和腐蚀的含酸组合物相关的问题。

[0054] 在另一个实施方案中，本发明的组合物基本无水或方法涉及将所述表面或含硫材料与基本无水的松节油液体接触。在优选的实施方案中松节油液体是无水的。通过使用基本无水的组合物，本发明避免了与引起水-硫接触产生的副产物导致的新结垢和腐蚀的水性组合物相关的问题。

[0055] 在另一个实施方案中，发明包括使用基本由松节油液体，即基本无水和/或基本无酸的松节油液体组成的组合物。通过使用基本无硫的组合物，本发明避免了与由在已存在的抗腐蚀和/抗结垢组合物中含有的硫反应导致的新结垢和腐蚀的含硫组合物相关的问题。

[0056] 在一个实施方案中，本发明的组合物基本无硫化合物、酸或盐。在进一步的实施方案中，本发明包括使用基本由无硫松节油液体即基本无水和基本无酸并基本无硫化物、硫酸或硫盐的组合物。因此，在这些实施方案中，本发明避免了与含硫的酸性和/或水性的腐蚀和/或结垢处理的组合物相关的缺陷和无效。

[0057] 如本文所用，术语“非活性”(无活性)指该组分不以对腐蚀和/或结垢抑制有效的活性的量存在。

[0058] 在一个实施方案中，与当接触不含松节油液体的同种含硫材料时同种表面的腐蚀相比，本发明的方法显著减少了与含硫材料接触的可腐蚀表面的腐蚀率。

[0059] 如本文所用，术语“显著减少”表示与当所述表面不接触所述组合物时的腐蚀相比，腐蚀率减少至少约2倍。优选地，与当所述表面接触不存在与所述组合物接触的含硫材料时的所述表面的腐蚀相比，腐蚀率减少至少约3倍，并更优选地腐蚀率减少至少约4倍。

[0060] 在一个实施方案中，松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯、对伞花烃或它们的组合。在优选的实施方案中，松节油液体包含约40-60%α-松油醇、约30-40%β-松油醇、约5-20%β-蒎烯和约0-10%对伞花烃。在另一个优选的实施方案中，松节油液体包含约40-60%α-松油醇或β-松油醇、约5-40%α-蒎烯或β-蒎烯和约0-20%对伞花烃。

[0061] 在一些实施方案中，接触待保护的可腐蚀表面的含硫材料是含硫液体、气体、固体或它们的组合。这些含硫材料可以含元素硫、硫酸、硫盐、有机硫化合物、无机硫化合物或它们的组合。

[0062] 在本发明的另一个实施方案中，本发明的方法包括用于将松节油液体与含硫材料分离的进一步的步骤。在优选的实施方案中，再循环分离的松节油液体。

[0063] 在本发明的一个实施方案中，组合物作为层被应用到可腐蚀表面。在一些实施方案中，层被直接应用到所述表面。在其它实施方案中，层被直接应用到可腐蚀表面并接着被另一保护层覆盖。在另一个实施方案中，组合物作为层被应用到已被直接应用到可腐蚀表面的保护层上。在一个实施方案中，被应用到本发明组合物的层上或下的保护层是绝缘层。

[0064] 在一些实施方案中，本发明提供了从需要除去垢的表面除去垢的方法，例如易于结垢的表面或垢形成的表面。本发明的方法包括步骤：机械除去表面已存在的垢，将表面与包含有效量的除垢松节油液体的组合物接触。松节油液体包含下列至少一种：天然松节油、合成松节油、矿物松节油、松油、α-蒎烯、β-蒎烯、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇和它们的聚合物和混合物。在一些其它实施方案中，松节油液体选自香叶醇、3-蒈烯、二戊烯(对孟-1,8-二烯)、诺卜醇、蒎烷、2-蒎烷氢过氧化物、水合萜二醇、2-蒎烷醇、二氢月桂烯醇、异龙脑、对孟-8-醇、α-乙酸萜品酯、香茅醇、对孟-8-醇乙酸酯、7-羟基二氢香茅醛、薄荷醇，及其混合物。在其它实施方案中，松节油液体选自茴香脑、莰烯、对伞花烃、茴香醛、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、乙酸异冰片酯、罗勒烯、别罗勒烯、别罗勒烯醇、2-甲氧基-2,6-二甲基-7,8-环氧辛烷、樟脑、柠檬醛、7-甲氧基二氢-香茅醛、10-樟脑磺酸、香茅醛、薄荷酮，及其混合物。优选的除垢松节油液体包含α-松油醇、β-松油醇、β-蒎烯、对伞花烃或它们的组合。更优选地，松节油液体包含约40-60%α-松油醇、约30-40%β-松油醇、约5-20%β-蒎烯和约0-10%对伞花烃。更优选地，松节油液体包含约40-60%α-松油醇或β-松油醇、约5-40%α-蒎烯或β-蒎烯和约0-20%对伞花烃。

[0065] 本发明的方法提供了抑制易于被含硫材料导致腐蚀的可腐蚀表面的腐蚀的有益技术。该技术包括将含硫材料与含有松节油液体的组合物接触、将可腐蚀表面与所述组合物接触或将表面和含硫材料都与本发明的组合物接触。本发明的方法可以抑制任何类型的腐蚀，包括点状腐蚀、全面或均匀腐蚀、蠕变腐蚀、应力腐蚀、起泡、气相腐蚀、裂隙腐蚀、焊接腐蚀和微生物腐蚀。

[0066] 能够用本发明所述的方法处理的表面包括金属表面、混凝土表面、复合表面、塑料表面、天然聚合物表面、木材表面和玻璃表面。

[0067] 在一个实施方案中，本发明的方法涉及在表面与含硫材料反应前和/或期间接触表面。

[0068] 本发明的方法也抑制和/或减少垢积聚在易于积聚垢的表面上。垢积聚能通过与含硫材料接触和/或与其它离子和矿物垢接触引起。方法涉及用含有松节油液体的组合物处理引起垢的材料，将表面与组合物接触或将材料和表面都与组合物接触。在一个实施方案中，垢通过与任何材料中的硫或硫化合物接触导致并且垢能够作为腐蚀的副产物形成或通过粘附硫或其它沉淀物到易结垢的表面形成。因此，在一些实施方案中，本发明的方法能够在腐蚀前被用于抑制和/或减少在表面上结垢。导致垢的硫可以在任何材料中发现，包括非含烃材料、含烃材料和它们的混合物。

[0069] 本发明的方法也可以包括步骤：在用本发明的组合物处理前、期间或后从所述表面机械除去垢。本发明的方法涉及减少硫附着到易于在不存在本发明的组合物时积聚垢的表面。而且，所述方法涉及减少含硫材料中的硫的积聚。

[0070] 实施例

[0071] 实施例1.测定了在模拟的含硫环境中腐蚀抑制剂对API X-65碳钢的腐蚀率的影响。所述环境是含有500ppm Na2S、用乙酸调节到pH4.8的ASTM替代海水。在各应用测定中使用了100pm的抑制剂浓度。也使用了基准溶液。所有测定的测定温度为100°F。搅动两周的玻璃反应釜用来测定在酸性环境下含有和不含有腐蚀抑制剂时的全面腐蚀率和检测局部腐蚀的形成。

[0072] 表1为碳钢试片的化学分析(重量%):

[0073]C P S Si Mn Cr Mo Al B Cu Ni
0.060 0.008 0.005 0.300 1.330 0.050 0.030 0.020 0.0022 0.300 0.010
N Nb Ca Ti V
0.0093 0.048 0.0032 0.017 0.023

[0074] 碳钢试片的物理性质为：

[0075] 拉伸强度KSI:86.32

[0076] 屈服强度KSI:76.24

[0077] 2英寸的伸长率%：37.0

[0078] 替代海水的化学组合物示于表2：

[0079]组分重量%
NaCl 58.490
MgCl2·6H2O 26.460
Na2SO4 9.750
CaCl2 2.765
KCl 1.645
NaHCO3 0.477
KBr 0.238
SrCl2·6H2O 0.095
H3BO3 0.071
NaF 0.007

[0080] 在1升玻璃反应釜中进行腐蚀测定。用PTFE支撑结构(见图1A)和裂隙垫圈(见图1B)安装试片。裂隙垫圈在试片上产生可以统计分析的裂隙。将测定溶液(ASTM替代海水)在玻璃反应釜中用N2除气最少16小时接着在转移前加热到100°F。PTFE安装的样品和各种腐蚀抑制剂(在应用处)被放在反应釜中并用N2清洗一个小时。将Na2S与除气的测定溶液混合使其溶解并在溶液实际转移前注入到溶液中。将测定溶液推出反应釜并用气压使其进入到含有试片的容器中。接着将容器加热到100°F。在测定期间将N2缓慢鼓泡通过反应釜以防止氧气污染。测定持续时间为14天。测定后根据ISO9226清洗试片，测定腐蚀率。检测试片的局部腐蚀(点状腐蚀或裂隙腐蚀)。

[0081] 基准溶液结果用基准溶液测定的试片显示有裂隙腐蚀和局部腐蚀(见图2-3)。

[0082] 这些试片的腐蚀率数据示于表3中。

[0083]

[0084] 抑制剂结果用三种不同的抑制剂组合物(I-III)测定的试片与基准样品相比，显示显著降低的腐蚀率。抑制剂I包含50%α-松油醇、30%β-蒎烯、10%α-蒎烯和10%对伞花烃。抑制剂II包含50%α-松油醇、10%β-蒎烯、10%α-蒎烯和30%对伞花烃。抑制剂III包含40%α-松油醇、30%β-蒎烯、10%α-蒎烯和20%对伞花烃。此处，平均腐蚀率是0.28(抑制剂II)、0.24(抑制剂I)和0.09(抑制剂III)mpy(见4A-C)。记录的腐蚀率与在各试片上观察到的裂隙侵蚀的量直接一致。

[0085] 实施例2.测定了在模拟的含元素硫的环境下腐蚀抑制剂对AISI1018碳钢的腐蚀率的影响。所述环境是添加有1.6g/L(0.05mol/l)的蒸馏水。在每个应用试验中使用约0.15mol的各抑制剂(3:1摩尔比的抑制剂比硫)。也测定了基准溶液。所有测定的测定温度是300°F。在1升PTFE内衬的不锈钢高压锅中进行腐蚀测定。没有使用裂隙垫圈。

[0086] 钢试片的化学分析示于表4中(重量%)：

[0087]C Al Ca Cr Cu Mn Mo Ni P S Si
0.19 0.03 0.001 0.03 0.08 0.67 0.02 0.04 0.006 0.001 0.02

[0088] 基准溶液结果用基准溶液测定的试片显示大面积的腐蚀，显示了面侵蚀和点状侵蚀(见图5)。这些基准试片的腐蚀数据示于表5中：

[0089]

[0090] 抑制剂结果用抑制剂组合物测定的试片与基准样品相比显示了显著减少的腐蚀率。此处，平均腐蚀率为：抑制剂I是20.61mpy(见图6)，抑制剂II是12.90mpy(见图7)。

[0091] 在各测定为14天的3:1的抑制剂比硫的摩尔比环境中测定后试片表面的扫描电子显微镜图像(见图8)。基准试片具有大量的腐蚀产物(见图8A)。抑制剂I试片具有相对光滑的腐蚀产物，一些区域沉积较严重(见图8B)。抑制剂II试片具有光滑的腐蚀产物，很少有沉积较重的区域(见图8C)。

[0092] 表6提供了三个试片的腐蚀产物的组分分析(原子%):

[0093]样品 S Fe Cr Si O
基准 58.65 41.35 - - -
抑制剂I 46.19 53.56 0.16 0.08 -
抑制剂II 51.19 47.12 0.09 0.50 1.10

[0094] 在一个加速腐蚀测定中，测定持续时间对绝对腐蚀率具有显著影响。大多数全面腐蚀机械装置显示随时间渐近较少的腐蚀率。这导致短期测定人为地出现比长期测定更高的腐蚀率。因此，进行各时间段的基准测定、进行比较，而不管绝对腐蚀率。

[0095] 在这些测定中，抑制剂有效地防止点状腐蚀。在点状腐蚀的情况下，全面腐蚀率比侵蚀深度显著小的多。如果侵蚀深度大，即使全面腐蚀率适度，管道失效。本发明的腐蚀抑制组合物有效地减轻元素硫导致的侵蚀深度。

[0096] 实施例3.测定了在含硫环境下腐蚀抑制剂对AISI1018碳钢局部腐蚀的形成的影响。测定中使用胶态硫(0.4g)。熔化硫形成每试片大约3块硫。接着将3块硫放在各水平安装的钢试片顶部。对抑制测定，将硫片暴露于整洁的抑制剂大约1小时。测定环境是脱气的替代海水，其用86psigH2S和20psi CO2饱和，在加热到140°F(60℃)前总压力106psig。测定包括基准测定，其未暴露于硫，和暴露于硫的抑制剂的两个测定。在1升的不锈钢高压锅中进行腐蚀测定。用PTFE支撑物将试片悬浮离开高压锅的底部。缓慢搅动未抑制的测定，而在抑制测定中不搅拌。测定持续时间是6天。在暴露后从高压锅移出试片并拍照。清洗试片并测定腐蚀率和局部腐蚀。

[0097] g钢试片的化学分析示于表7中(重量%):

[0098]C Al Cr Cu Mn Ni P S Si
0.17 0.042 0.04 0.02 0.80 0.01 0.014 0.002 0.022

[0099] 基准溶液结果用基准溶液测定的试片显示，在未抑制的试片上的三个硫片之一有点状腐蚀(见图9A-C)。可能是由于搅动硫从其它两处跑出。最大的点状腐蚀深度是24mils，具有图9D所示的点状腐蚀区域的近照。如果在这6天期间的点状腐蚀率在一年中是恒定的，侵蚀的深度将为1402mils或几乎11/2英寸。这表明在金属上单体硫会导致深度损害。在试片表面的全面腐蚀率是26mpy。

[0100] 抑制剂结果.用接触抑制剂的硫片测定的试片显示没有点状腐蚀。在样品的顶部在起始放置硫的地方有一些印记。图10A-C显示清洗后的抑制剂I试片，图10D-F显示清洗后的抑制剂II试片。该溶液没有搅动，并且在试片底部的斑点可能是气泡导致。试片表面的全面腐蚀率对抑制剂I为11mpy，对抑制剂II为19mpy。在测定结束时没有硫片留在试片表面上，即使没有搅动，也显示抑制剂阻止了硫粘附在金属表面。

[0101] 实施例4.进行该测定以确定单体硫的表面粘附和抑制剂导致硫积聚的程度。将粉状硫(1g)加到在室温下6oz瓶子中的100mL蒸馏水中(图11A)。以1000ppm注入抑制剂并剧烈摇动瓶子50次。摇动前(图11A,C,E)和摇动后(图11B,D,F)照相，记录抑制剂对硫的分散性的影响(见图11C-F)。

[0102] 在抑制测定中硫在玻璃容器边的粘附被显著减少。这表明抑制剂使硫与玻璃表面隔离。这是在单体硫和玻璃或二氧化硅之间极性减小的标志。另外，在抑制剂存在下硫没有积聚。

[0103] 对考虑了本文公开的发明的说明书和实施及其等效物的本领域技术人员来说，本发明的其它实施方案是显而易见的。说明书和实施例旨在被认为是示例性的，本发明的实际范围和精神通过以下权利要求及其等同物指明。

标题	发布/更新时间	阅读量
抗结垢防冻液-专利编号CN106928922A	2020-05-13	289
结垢抑制-专利编号CN1285860A	2020-05-11	143
防结垢柔性溜槽-专利编号CN103662582A	2020-05-13	150
一种防结垢锅炉-专利编号CN110260518A	2020-05-12	640
结垢传感器-专利编号CN107850560A	2020-05-12	225
结垢抑制-专利编号CN1210357C	2020-05-11	363
防结垢组合物-专利编号CN108070054A	2020-05-13	585
抗结垢剂-专利编号CN103097469B	2020-05-11	900
抗结垢剂-专利编号CN103097469A	2020-05-11	345
防结垢装置-专利编号CN110294537A	2020-05-12	351

抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢

抑制接触含硫物质的表面的腐蚀和结垢

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