UN MÉTODO PARA INHIBIR LA CORROSIÓN.

Un método para inhibir la corrosión de un sistema acuoso industrial que se caracteriza por que el método comprende añadir al sistema acuoso industrial una composición de ácido fosfinosuccínico que comprende aductos de ácido fosfinosuccínico mono,

bis y oligoméricos, en el que la composición se prepara mediante un proceso que comprende: (i) añadir hipofosfito a una suspensión de ácido fumárico o a una disolución en agua para crear una mezcla de reacción; y (ii) llevar a cabo la reacción por medio de la introducción de un iniciador de radicales libres en la mezcla de reacción, en la que la proporción molar de ácido fumárico con respecto a hipofosfito en la reacción es > 1,75-3

Un metodo para inhibir la corrosi6n Campo de la invenci6n La invenci6n se refiere a un metodo de acuerdo con la reivindicaci6n 1.

Antecedentes de la invenci6n Los metales ferreos, tales como acero al carbono, se encuentran entre los materiales estructurales mas usados comunmente en los sistemas acuosos industriales. Es bien conocido que la corrosi6n del metal es uno de los principales problemas en los sistemas acuosos industriales que presentan metal ferroso en contacto con la disoluci6n acuosa. La perdida de metal debida a la corrosi6n conduce al deterioro de la integridad estructural del sistema debido a la perdida de resistencia del material. Tambien se pueden producir problemas en cualquier zona del sistema, tal como corrosi6n por sobre-dep6sito, disminuci6n de la eficacia de transferencia de calor o incluso obstrucci6n de las tuberias de flujo debido al transporte y la acumulaci6n de productos de corrosi6n en casos de bajo caudal o de limitaciones geometricas.

Se pueden usar inhibidores de corrosi6n para evitar la corrosi6n de los metales ferreos en sistemas que contienen agua o disoluciones acuosas. Estos sistemas acuosos incluyen, pero no se limitan a, sistemas de agua de refrigeraci6n que incluyen sistemas de recirculaci6n abiertos, sistemas cerrados y sistemas de paso simple; sistemas usados en la producci6n de petr6leo (por ejemplo, entubados de pozo, tuberias de transporte, etc.) y refinado, pozos geotermicos y en otras aplicaciones del campo petrolifero; sistemas de calderas y sistemas de agua de caldera o sistemas usados para la generaci6n de energia, aguas de procesos minerales que incluyen lavado, flotaci6n y perfeccionamiento; digestores de industria papelera, lavadores, plantas de blanqueo, sistemas de aguas blancas y sistemas de agua de factorias; evaporadores de licores negros de la industria papelera; lavadores de gas y lavadores de aire; procesos continuos de colada de la industria metalurgica; sistemas de refrigeraci6n y de acondicionamiento de aire, sistemas de protecci6n contra incendios en edificios y calentadores de agua; agua de proceso industrial y de petr6leo; refrigeraci6n por contacto indirecto y agua de calentamiento, tal como agua de pasterizaci6n; sistemas de recuperaci6n y purificaci6n de agua; sistemas acuosos de filtraci6n por membranas; corrientes de procesado de alimentos y sistemas de tratamiento de residuos asi como aplicaciones de dispositivos de depuraci6n liquido-s6lido, sistemas de tratamiento de aguas residuales de origen urbano y sistemas de distribuci6n de agua industrial o municipal.

La corrosi6n localizada tal como picadura puede suponer una amenaza incluso mayor para la operaci6n normal del sistema que la corrosi6n general ya que dicha corrosi6n ocurre de manera intensa en zonas pequenas aisladas y es mucho mas dificil de detectar y controlar y que la corrosi6n general. La corrosi6n localizada puede provocar una perforaci6n rapida y repentina sin proporcionar ninguna senala de alarma facilmente detectable. Obviamente, estas perforaciones pueden provocar fugas que pueden requerir la desconexi6n no programada del sistema acuoso industrial. El fallo repentino del equipamiento debido a la corrosi6n podria tambien dar lugar a un impacto ambiental y/o suponer una seria amenaza para la seguridad de las operaciones de la planta.

La protecci6n frente a la corrosi6n del metal ferreo de los sistemas acuosos industriales con frecuencia se consigue mediante la adici6n de un inhibidor de corrosi6n. Por ejemplo, se han usado muchos inhibidores de corrosi6n de iones metalico tales como CrO42- y Zn2+, solos o en combinaci6n, en varias formulaciones quimicas de 2-, MoO4tratamiento. No obstante, se ha encontrado que estos inhibidores son t6xicos y nocivos para el medio ambiente y su uso en los sistemas de agua de refrigeraci6n por recirculaci6n abiertos se encuentra generalmente restringido. Tambien se usan ampliamente fosfatos tales como ortofosfato y pirofosfato. Se ha encontrado que los fosfatos inorganicos, si se usan de manera inapropiada, contribuyen a la formaci6n de incrustaciones (por ejemplo, fosfato de calcio, fosfato de hierro y sales de fosfato de cinc) .

Con el fin de obtener una adecuada protecci6n frente a la corrosi6n y control de incrustaciones al mismo tiempo, se 45 requiere con frecuencia un programa de tratamiento robusto y evaluaci6n y control frecuentes para garantizar conformidad. Debido a los cambios en la quimica del agua (por ejemplo, fosfatos, pH, Ca2+, etc.) o en las condiciones de operaci6n (por ejemplo, temperatura, caudal, dosificaciones de polimero, etc.) , estos requisitos pueden resultar dificiles de satisfacer, especialmente en los sistemas con un largo indice de tiempo de permanencia (por ejemplo, > 3 dias) .

50 El "indice de tiempo de permanencia" es una expresi6n usada para definir la semivida de una especie inerte tal como K+ anadida a un sistema de refrigeraci6n evaporativo. Los sistemas de refrigeraci6n evaporativos con un elevado indice de tiempo de permanencia presentan una elevada demanda de sustancias quimicas de tratamiento ya que estas sustancias quimicas deben permanecer estables y funcionar de forma apropiada durante largos periodos de tiempo.

55 Con frecuencia, se usan ortofosfato y pirofosfato juntos para proporcionar una protecci6n 6ptima frente a la corrosi6n, especialmente frente a la corrosi6n por picadura de acero al carbono. De manera general, el ortofosfato es considerado como un inhibidor de corrosi6n an6dico. El pirofosfato es considerado un inhibidor de corrosi6n

cat6dico.

Es bien sabido que el uso combinado de un inhibidor de corrosi6n an6dico y un inhibidor de corrosi6n cat6dico proporciona beneficios sinergicos considerables para reducir tanto la corrosi6n localizada (por ejemplo, picadura) como la corrosi6n general. La tasa de reversi6n depende de muchos factores incluyendo el indice de tiempo de permanencia del sistema, la temperatura, el pH, las concentraciones de ion de metal y la actividad bacteriana. Ademas, la tasa de reversi6n del sistema generalmente no se puede predecir. Con el fin de mantener un rendimiento satisfactorio de protecci6n frente a la corrosi6n, es preciso mantener un determinado nivel de pirofosfato (por ejemplo, > 1, 5 ppm p-PO4) en el sistema mediante control frecuente y la alimentaci6n de producto de activaci6n cuando el nivel es inferior al valor especificado. Aunque este enfoque puede resultar satisfactorio, presenta un numero de inconvenientes principales.

Los inconvenientes incluyen el hecho de que el mantenimiento del pirofosfato eleva la demanda de dosificaci6n del dispersante de polimero y supone una amenaza incluso mayor desde el punto de vista de la formaci6n de incrustaciones de fosfato, debido a la presencia de un nivel mas elevado de fosfato inorganico total en el agua, especialmente cuando tienen lugar "desajustes". En el contexto de uso de la presente memoria, desajuste se refiere a cambios no anticipados en la concentraci6n de fosfato inorganico o a cambio repentinos de pH, ciclo de concentraci6n y aumento considerable de la temperatura, debido a operaciones de estado no estacionario en las aguas de refrigeraci6n. Ademas, en algunos sistemas con indice de tiempo de permanencia elevado (HTI) , el hecho de mantener un determinado nivel especifico de pirofosfato, con frecuencia, no resulta posible con una dosificaci6n aceptable de alimentaci6n de pirofosfato.

Con anterioridad, se han usado algunos fosfonatos inorganicos, tales como acido 2-fosfono-butan-1, 2, 4-tricarboxilico (PBTC) , acido 1-hidroxietiliden-1, 1-difosf6nico (HEDP) y acido aminotrimetilen-fosf6nico, como inhibidores de corrosi6n, solos o en combinaci6n con otros inhibidores de corrosi6n, en varias formulaciones quimicas de tratamiento. La eficacia de esos tratamientos de base con fosfonato, no obstante, es considerablemente menor de manera general que la de los tratamientos basados en inhibidores inorganicos.

Algunos acidos hidroxicarboxilicos tales como acido gluc6nico, acido sacarico, acido citrico, acido tartarico y acido lactobi6nico tambien se han usado en algunas formulaciones de tratamiento. El uso de estos acidos, no obstante, da lugar a un reto principal para controlar la proliferaci6n microbiol6gica ya que estos hidroxicarboxilatos representan nutrientes facilmente consumibles para la proliferaci6n bacteriana. Ademas, su eficacia de inhibici6n de la corrosi6n tambien es mucho menor que la de los inhibidores de corrosi6n inorganicos. Por tanto, se usan tipicamente con demanda baja y facilidad para tratar sistemas, tales como sistemas de refrigeraci6n para confort.

La patente de EE.UU. N°. 4.606.890 describe... [Seguir leyendo]

1. Un metodo para inhibir la corrosi6n de un sistema acuoso industrial que se caracteriza por que el metodo comprende anadir al sistema acuoso industrial una composici6n de acido fosfinosuccinico que comprende aductos de acido fosfinosuccinico mono, bis y oligomericos, en el que la composici6n se prepara mediante un proceso que comprende:

(i) anadir hipofosfito a una suspensi6n de acido fumarico o a una disoluci6n en agua para crear una mezcla de reacci6n; y

(ii) llevar a cabo la reacci6n por medio de la introducci6n de un iniciador de radicales libres en la mezcla de reacci6n,

en la que la proporci6n molar de acido fumarico con respecto a hipofosfito en la reacci6n es > 1, 75-3.

2. El metodo de la reivindicaci6n 1 que se caracteriza por que la composici6n de acido fosfinosuccinico comprende una cantidad total de f6sforo inorganico residual menor que tres por ciento en moles, basado en el f6sforo total.

3. El metodo de la reivindicaci6n 1, que se caracteriza por que el sistema acuoso industrial es un sistema de agua 15 de refrigeraci6n.

4. El metodo de la reivindicaci6n 1, que se caracteriza por que comprende ademas anadir al sistema acuoso industrial una cantidad eficaz de uno o mas inhibidores de corrosi6n de metales ferreos, inhibidores de corrosi6n de metales amarillos, inhibidores de incrustaciones, dispersantes y biocidas.