冷卻水系的處理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種冷卻水系的處理方法，詳細而言，涉及一種在鈣硬度低的冷卻水 系中防止熱交換器等的傳熱面的金屬腐蝕的冷卻水系的處理方法。
【背景技術】
[0002] 設置于開放式循環冷卻水系的金屬構件，例如由碳鋼、銅或銅合金制成的熱交換 器、反應釜、配管，在與冷卻水接觸的情況下受到腐蝕，因此，通常以添加藥劑的方式實施防 蝕處理。
[0003] 為了抑制碳鋼制的熱交換器、反應釜、配管的腐蝕，將正磷酸鹽、六偏磷酸鹽、羥基 亞乙基膦酸鹽、膦酰基丁烷三羧酸鹽等的膦化合物添加于冷卻水中。也有單獨添加或合并 添加如鋅鹽或重鉻酸鹽等的重金屬鹽的情形。
[0004] 特別是，在鈣硬度低的水質中，無法期望基于鈣硬度成分進行的防蝕效果，因此， 與鈣硬度高的水質相比較，容易腐蝕，特別是，當鈣硬度在100mgCaC03/L以下時，為了得到 充分的防蝕效果，需要添加規定量以上的磷酸鹽等的防蝕劑，需要以高濃度添加用于分散 防蝕劑的低分子量聚合物（參照《第四版栗田工業藥品手冊》，栗田工業藥品手冊編輯委員 會編，第178款，"7. 3. 1碳鋼的腐蝕的防止，圖7. 29"（「第4版栗田工業薬品/、>卜''7'' 7 夕」、栗田工業薬品/、> F7''7夕編集委員會編、第178項、「7.3. 1炭素鋼?腐食?防止、図 7. 29」））。但是，該水處理方法違背了近年來減少環境負荷的潮流。
[0005] 因此，當將鈣硬度低的水作為冷卻水的補給水時，期望有一種以更低的防蝕劑濃 度發揮高防蝕效果的防蝕劑分散用的聚合物。
[0006] 在鈣硬度低且容易腐蝕的水質條件下，作為減少環境負荷的處理方法，有人提出 了一種通過調整水質成分來改善防蝕效果的方法。
[0007] 例如，在專利文獻1中，公開了一種抑制金屬腐蝕的方法，其中，在開放式循環冷 卻水系中，以使朗格利爾指數為1. 5以上并且二氧化硅濃度和鈣硬度之積為2000以上的方 式調整水質，添加馬來酸和異丁烯的共聚物。
[0008] 在專利文獻2中，公開了一種抑制金屬腐蝕的方法，其中，在以使朗格利爾指數為 1. 5以上并且二氧化硅濃度和鈣硬度之積為2000以上的方式調整而成的水系統中，以特定 的比例添加馬來酸系聚合物A、以及馬來酸等與非離子性單乙稀（monoethylene)系不飽和 單體之間的共聚物B。
[0009] 在專利文獻3中，公開了一種抑制水系統的金屬腐蝕的方法，其中，添加磷酸鹽和 鋅鹽以及M堿度成分，以使總磷酸濃度和總鋅濃度分別為lmg/L以下并且在30°C時的朗格 利爾指數為1. 2以上。
[0010] 但是，在專利文獻1~3中的方法，都需要在鈣硬度低的水質中添加大量的藥劑， 以使鈣硬度、二氧化硅濃度、朗格利爾指數為規定值。
[0011] 另一方面，作為在鈣硬度高的水系統中顯示高防積垢效果和防蝕效果的聚合物， 在專利文獻4中，公開了一種在主鏈末端具有磺酸基的（甲基）丙烯酸系聚合物，并且記載 了由此提高耐凝膠性能并且在高鈣濃度的水系中也發揮出優良的防蝕效果。但是，在專利 文獻4中并沒有公開有關在腐蝕傾向高的鈣硬度低的水系中的防蝕效果。
[0012] 現有技術文獻
[0013] 專利文獻
[0014] 專利文獻1 :日本特公平4-33868號公報
[0015] 專利文獻2 :日本特開2007-119835號公報
[0016] 專利文獻3 :日本特開2009-299161號公報
[0017] 專利文獻4 :日本特開2005-264190號公報
【發明內容】
[0018] 發明要解決的課題
[0019] 本發明就是鑒于上述實際情況而完成的，其目的在于提供一種冷卻水系的處理方 法，其中，在補給水中使用鈣硬度低的水的水系中，以不添加高濃度藥劑的方式，防止熱交 換器、配管等的傳熱面的金屬腐蝕。
[0020] 解決課題的方法
[0021] 為了達到前述目的，本發明人等反復進行了精心研宄，結果發現，在鈣硬度低的冷 卻水系中，添加含有（甲基）丙烯酸系共聚物而成的處理劑，其中，該（甲基）丙烯酸系共聚 物具有特定量的來自特定的（甲基）丙烯酸系單體的結構單元（ a)和來自特定的（甲基） 烯丙基醚系單體的結構單元（b)，并且，具有特定的重均分子量，在主鏈末端的至少一者是 磺酸基或磺酸基的鹽，由此，能夠達到上述目的，從而完成了本發明。
[0022] gp，本發明提供一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaCO3計為250mg/L以下 的冷卻水系中，添加含有（甲基）丙烯酸系共聚物而成的處理劑，其中，所述（甲基）丙烯酸 系共聚物具有來自以下述通式（1)表示的（甲基）丙烯酸系單體（A)的結構單元（a)和來 自以下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系單體（B)的結構單元（b)，并且，在全部來自 單體的結構單元100摩爾％中，結構單元（b)的含量是1~15摩爾％，并且，所述（甲基） 丙烯酸系共聚物的重均分子量是7000~28000,并且，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或 磺酸基的鹽。
[0023]
【主權項】
1. 一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaCO3計為250mg/L以下的冷卻水系中，添 加含有（甲基）丙烯酸系共聚物而成的處理劑，其中， 所述（甲基）丙烯酸系共聚物具有來自以下述通式（1)表示的（甲基）丙烯酸系單體 (A)的結構單元（a)和來自以下述通式（2)表示的（甲基）烯丙基醚系單體（B)的結構單 元（b)， 并且，在全部來自單體的結構單元100摩爾％中，結構單元（b)的含量是1~15摩 爾％， 并且，所述（甲基）丙烯酸系共聚物的重均分子量是7000~28000， 并且，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基的鹽，
通式（2)中，R2表示氫原子或甲基，Y及Z分別獨立地表示羥基、磺酸基、或它們的鹽， 并且Y及Z中的至少一者表示磺酸基或磺酸基的鹽。
2. 如權利要求1所述的冷卻水系的處理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共聚物，是由來 自從丙烯酸、甲基丙烯酸、及丙烯酸鈉中選出的1種或2種以上的（甲基）丙烯酸系單體 (A)的結構單元（a)、和來自3_(甲基）稀丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉的結構單元（b) 構成。
3. 如權利要求1或2所述的冷卻水系的處理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共聚物，是 由來自丙烯酸的結構單元（a)、和來自3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鈉的結構單元（b) 構成。
4. 如權利要求1~3中任一項所述的冷卻水系的處理方法，其中，在全部來自單體的結 構單元100摩爾％中，（甲基）丙烯酸系共聚物中的結構單元（b)的含量是2~10摩爾％。
5. 如權利要求1~4中任一項所述的冷卻水系的處理方法，其中，在全部來自單體的 結構單元100摩爾％中，（甲基）丙烯酸系共聚物中的結構單元（a)的含量是99~50摩 爾％。
6. 如權利要求1~5中任一項所述的冷卻水系的處理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共 聚物中的[(甲基）烯丙基醚系單體（BV(甲基）丙烯酸系單體（A)]的摩爾比是0.01~ 0? 2〇
7. 如權利要求1~6中任一項所述的冷卻水系的處理方法，其中，（甲基）丙烯酸系共 聚物的重均分子量是8000~26000。
8. 如權利要求1~7中任一項所述的冷卻水系的處理方法，其中，添加所述處理劑，防 止熱交換器、或配管的傳熱面的金屬腐蝕。
【專利摘要】一種冷卻水系的處理方法，其在鈣硬度以CaCO3計為250mg/L以下的冷卻水系中，添加含有(甲基)丙烯酸系共聚物而成的處理劑，其中，所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有來自以下述通式(1)表示的(甲基)丙烯酸系單體(A)的結構單元(a)和來自以下述通式(2)表示的(甲基)烯丙基醚系單體(B)的結構單元(b)，并且，在全部來自單體的結構單元100摩爾％中，結構單元(b)的含量是1～15摩爾％，并且，所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量是7000～28000，并且，在主鏈末端的至少一者是磺酸基或磺酸基的鹽。
【IPC分類】C02F5-00, C02F5-10, F28F19-00, C23F14-02, C23F11-173, C08F220-06, C02F1-68
【公開號】CN104718316
【申請號】CN201380051987
【發明人】千葉育子, 永井直宏, 吉野貴紀, 中野真人, 佐野友紀
【申請人】栗田工業株式會社
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年10月1日
【公告號】EP2905358A1, US20150203971, WO2014054661A1