Brevet FR2002807A1 — publié le 19691031

i 2002807 La présente invention concerne le traitement de l'eau par utilisation de certains dérivés de l'acide méthylène phosphonique contenant de l'azote. Ceci est particulièrement important pour les évaporateurs à eau de mer. 5 La préparation de l'eau potable par évaporation instanta née de sources contaminées, et particulièrement de l'eau de mer, est d'une importance croissante. Un problème essentiel rencontré durant 11évaporation de l'eau de mer est celui du dépôt de tartre sur les surfaces d'échange de chaleur, ce qui modifie sérieu-10 sement l'efficacité de 1'évaporateur. On sait qu'on peut ajouter certaines compositions à l'eau salée, en petites quantités (par exemple 5 à 50 ppm), pour empêcher la formation de tartre. A cause des quantités extrêmement petites d'additif nécessaire, cet empêchement est connu comme 15 l'effet de seuil et les compositions sont appelées des agents de seuil. On sait que certains acides amino méthylène phosphoniques manifestent une activité de seuil, en particulier l'acide amino tri(méthylène phosphonique). On a maintenant découvert que l'ef-20 ficacité des acides amino méthylène phosphoniques, et en particulier des acides alcoylène polyamino méthylène phosphoniques comme l'acide éthylènediamine tétrakis (méthylène -phosphonique ) appelé dans la suite EDTMP, est améliorée synergiquement si on les mélange avec certains acides polycarboxyliqu.es. 25 L'invention a donc pour objet une composition pour l'uti lisation dans le traitement de l'eau, qui comprend un acide ami-nométhylène phosphonique ou un sel d'ammonium ou de métal alcalin de cet acide, et un acide polycarboxylique soluble dans l'eau ou un sel d'ammonium ou de métal alcalin de cet acide. 30 De préférence l'acide aminométhylène phosphonique à la for mule : R" - (KR »R)nKR "-CE1R1P05H2 dans laquelle R est un groupe alcoylène, chaque R est un hydrogène ou un radical organique, et chaque R" est un hydrogène, un 35 groupe alcoyle non substitué ou substitué de 1 à 20 atomes de carbone, ou un groupe phosphonométhylène : Rr i __G__P0,Ha 40 R' BAD QRK3UNAL 69 05228 2 2002807 et n est un nombre entier de 1 à 5* R" est de préférence un groupe phosphonométhylène - GEyPO^H^. R' est de préférence de l'hydrogène. R a de préférence de 2 à 4 atomes de carbone et de préférence encore de l'éthylène. n est de préférence égal à 1. 5 L'acide phosphonique recommandé est l'EDTMP. Les acides polycarboxyliques qui peuvent être utilisés conformément à l'invention sont de préférence des acides dicar-boxyliques ayant de préférence de 4- à 10 atomes de carbone, par exemple les acides adipique, glutarique, azélaique, sébacique, 10 succinique, subérique ou pimélique. On peut aussi utiliser des acides polyhydroxycarboxyliqu.es, par exemple les acides citrique ou tartrique. L'acide polycarboxylique peut être présent dans la composition dans n'importe quelle proportion jusqu'à environ 70% en 15 poids, de préférence plus de 10% et de préférence encore de 20 à 60% en poids, par exemple 50%. L'invention a également pour objet un procédé pour empêcher la formation de tartre durant 11évaporation de l'eau dure et qui comprend l'addition à celle ci d'une quantité limite d'une 20 composition conforme à l'invention» D'une manière typique, la composition à utiliser dans l'invention est ajoutée dans une proportion totale de 0,25 à 100 parties par million (ppm.) • en poids, de préférence de 0,5 à 20 ppm. et même de 1 à 10 ppm, par exemple de 1,5 à 5 ppm» 25 En plus du fait qu'elles exercent un effet de seuil, on a découvert que les compositions selon l'invention empêchent la corrosion des surfaces métalliques. Pour fournir un effet utile d'inhibition il est préférable d'ajouter de 20 à 100 ppm de la composition à des systèmes aqueux provoquant la corrosion métal-30 lique. On a découvert que les compositions conformes à 1-'invention agissent aussi comme dispersants et on peut les utiliser pour disperser la boue d'alluvion; le kaolin ou la colle dans l'eau.Pour obtenir une dispersion satisfaisante il est préférable d'utiliser 35 de 0,5 à 2% en poids de la composition. Les exemples suivants illustrent l'invention. On a essayé diverses compositions conformes à l'invention dans un évaporateur instantané fonctionnant à 97°C et à un facteur de concentration en eau salée de 3. Certains agents de seuil ; 40..connus sont essayés à titre de comparaison. Les poids relatifs de BAD ORIGINAL i 69 05228 3 2002807 tartre sont indiqués dans le tableau suivant. Additif Poids de tartre 5 ppm d'un mélange de polyph.ospb.ate 5 de sodium commercial et de sulfonate de lignine (comparatif ) l324g 3 ppm d'acide amino trisméthylène phosphonique (comparatif) 0,54g 1,5 ppm d'acide amino trisméthylène phosphonique (comparatif) 0,48g 3 ppm de EDTMP (comparatif) 0,12g 1,5 ppm. de EDTMP (comparatif) 0,2 g 1,5 ppm. EDTMP + 1,5 ppm d'acide adipique 0,05 g 20 1,5 ppm de EDTMP + l,5ppm d'acide glutarique 0,12 g r,5 ppm EDTMP + 1,5 ppm d'acide pimélique 0,04 CT O 25 1,5 ppm EDTMP +1,5 ppm d'acide citrique 0,03 g Dans des séries d'essais similaires on a aussi observé des améliorations synergiques pour des mélanges de EDDEHP avec les acides succinique, subérique, azélaique et sébacique, et des mélanges d'acide aminotriméthylène phosphonique avec les acides a-30 dipique, citrique, succinique et sébacique» 4 BAD OR'G'NAL 69 05228 4 2002807 KEVEMnCATIONS I» Une composition à utiliser dans le traitement de l'eau, qui comprend un acide aminométhylène pliosplionique ou un sel de métal alcalin ou d'ammonium, de celui-ci et un acide polycarboxy- 5 lique soluble dans l'eau, ou un sel d'un métal alcalin ou d'ammonium de celui-ci. 2. Une composition selon la revendication 1 dans laquelle l'acide aminométhylène phosphonique a la formule R"-(ER"R) ÎÏR"-CR,RîPOxno v yn 3 2 ILO dans laquelle R est un groupe'alcoylène, chaque R1 est un hydrogène ou un radical organique et chaque R" est d^L'hydrogène ou un groupe alcoyle non substitué ou substitué de 1 à 20 atomes de carbone, ou un groupe phosphométhylène - CR'R'PO^Hg, et n est un nombre entier de 1 à 5) <> 15 3» la composition selon la revendication 2, dans laquelle chaque R' est de l'hydrogène.» 4-, la composition selon les revendications 2 et 3, dans laquelle chaque R est un groupe éthylène. 5. La composition selon les revendications 2 à 4 dans la- 20 quelle chaque R" est un groupe phosphométhylène - CHgPOjH^. 60 La composition selon les revendications 2 à 5 dans laquelle n est égal à 1 . 7. La composition selon les revendications 1 à 6 , dans laquelle l'acide polycarboxylique est un acide dicarboxylique ayant 25 de 4- àv10 atomes de carbone. 8. La composition selon la revendication 7, dans laquelle l'acide dicarboxylique est l'acide adipique. 9. La composition selon les revendications 2 à 6, dans laquelle l'acide polycarboxylique est l'acide citrique. 30 10. La composition selon les revendications 1 à 9 dans la quelle l'acide polycarboxylique comrjrend de 20 à 60% en poids de la composition. 11. Un procédé pour empêcher la formation de tartre durant 1'évaporation de l'eau dure, qui comprend l'addition à celle-ci 35 d'une quantité limite d'une composition de l'invention comme définie dans les revendications précédentes. 12. Un procédé selon la revendication 11 dans lequel la composition de l'invention est présente dans une proportion de 1 à 10 ppm. procédé pour empêcher' la corrosion des surfaces mé- BAD ORIGINAL 69 05228 5 2002807 talliqu.es en contact avec les systèmes aqueux, qui comprend l'addition à l'eau de 20 à 100 parties par million de la composition de l'invention comme définie dans les revendications 1 à 10. 5 14. Un procédé de dispersion des particules dans l'eau qui comprend l'addition à l'eau de 0,5 à 2% en poids do la composition de l'invention comme définie dans"les revendications 1 à 10» BAD ORIGINAL