СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ТВЕРДЫХ ОТЛОЖЕНИЙ В СПОСОБЕ БАЙЕРА

1. Способ уменьшения количества содержащих алюмосиликаты твердых отложений в способе Байера, включающий:
идентификацию поверхности технологического оборудования способа Байера, которая подвергается образованию твердых отложений;
приведение в контакт указанной поверхности технологического оборудования способа Байера с количеством композиции, ингибирующей образование твердых отложений, эффективным для получения обработанной поверхности, которая является более устойчивой к образованию твердых отложений при последующем контакте с потоком способа Байера по сравнению с необработанной поверхностью;
n
причем указанная композиция, ингибирующая образование твердых отложений, содержит водный раствор одной или более водорастворимых солей с общим содержанием растворимых солей по меньшей мере примерно 0,004 масс./масс. % или более, или раствор, имеющий pH примерно 11,0 или выше, причем указанная композиция, ингибирующая образование твердых отложений, дополнительно содержит одну или более -Si(OR) групп;
где:
n представляет собой целое число от 1 до 3; и
1
20
6
12
7
20
2
20
4
1
20
6
12
7
20
2
20
1
1
R представляет собой H, необязательно замещенный C-Cалкил, необязательно замещенный C-Cарил, необязательно замещенный C-Cаралкил, необязательно замещенный C-Cалкенил, ион металла I группы, ион металла II группы или NR; где каждый из Rнезависимо выбран из H, необязательно замещенного C-Cалкила, необязательно замещенного C-Cарила, необязательно замещенного C-Cаралкила, и необязательно замещенного C-Cалкенила; и
приведение в контакт обработанной поверхности с потоком способа Байера.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что n равно 3.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что водный раствор одной или более водорастворимых солей представляет собой раствор способа Байера.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что раствор способа Байера выбран из отработанного раствора способа Байера, выпаренного раствора способа Байера или маточного раствора способа Байера.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что общее количество растворенных солей в водном растворе одной или более водорастворимых солей составляет по меньшей мере 1,0%.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что общее количество растворенных солей в водном растворе водорастворимых солей составляет по меньшей мере 5,0 %.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер или полимерный продукт реакции.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер или полимерный продукт реакции, имеющий присоединенную к нему группу или концевую группу формулы IV -
3
-Si(OR") (IV),
1
10
4
+
где R"=H, C-C алкил, арил, арилалкил, Na, K или NH.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что указанная группа включает группу формулы V -
3
--G--R--X--R'---Si(OR") (V),
1
10
1
10
1
10
4
+
где G отсутствует или представляет собой NH, NR" или O; R отсутствует или представляет собой C=O, O, C-C алкил, арил, арилалкил; X отсутствует или представляет собой NR, O, NH, амид, уретан или мочевину; R' отсутствует или представляет собой O, C-C алкил, арил, арилалкил, и R" представляет собой H, C-C алкил, арил, арилалкил, Na, K или NH.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер или полимерный продукт реакции, содержащий фрагмент формулы (I) и фрагмент формулы (II) -
где
1
1
каждый из T и Eнезависимо представляет собой первый необязательно замещенный гидрокарбильный радикал, содержащий от примерно 2 до примерно 40 атомов углерода;
1
Q представляет собой H или второй необязательно замещенный гидрокарбильный радикал, содержащий от примерно 1 до примерно 20 атомов углерода;
1a
2a
каждый из Aи Aнезависимо представляет собой прямую связь или органическую связывающую группу, содержащую от примерно 1 до примерно 20 атомов углерода;
1a
2a
2a
1
20
6
12
7
20
2
20
4
1
20
6
12
7
20
2
20
R представляет собой H, необязательно замещенный C-Cалкил, необязательно замещенный C-Cарил, необязательно замещенный C-Cаралкил, необязательно замещенный C-Cалкенил, ион металла I группы, ион металла II группы или NR; где каждый из Rнезависимо выбран из H, необязательно замещенного C-Cалкила, необязательно замещенного C-Cарила, необязательно замещенного C-Cаралкила, и необязательно замещенного C-Cалкенила.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что среднемассовая молекулярная масса полимера или полимерного продукта реакции составляет по меньшей мере примерно 500.
1a
2a
3a
4a
5a
6a
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что каждая из органических связывающих групп A и A может быть независимо представлена в виде -A-A-A-A-, где:
3a
3a
3a
1-3
A представляет собой прямую связь, NR или O, где R представляет собой H или C алкил;
4a
1
10
6
12
A представляет собой прямую связь, C═O, необязательно замещенный C-C алкилен или необязательно замещенный C-C арил;
5a
4a
a
1-3
A представляет собой прямую связь, O, NR, амид, уретан или мочевину, где R4 представляет собой H или C алкил; и
6a
1
20
2
20
7
20
A представляет собой прямую связь, O, необязательно замещенный C-C алкил, необязательно замещенный C-C алкенил или необязательно замещенный C-C аралкил; и
1a
2a
2
2
1
10
6
12
где по меньшей мере одна из органических связывающих групп Aи Aпредставляет собой -CH-CH(OH)-CH-O- или необязательно замещенный C-Cалкилен, или необязательно замещенную C-Cарильную группу.
1
8-10
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что Q выбран из бутила, 2-этилгексила, C алкила, фенила, кресила, нонилфенила, цетила, октенила и октадецила.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой продукт реакции, по меньшей мере полиамина, первого соединения, способного к взаимодействию с азотом, и второго соединения, способного к взаимодействию с азотом,
где:
1b
1b
2b
3b
3
1
20
6
12
7
20
2
20
4
1
20
6
12
7
20
2
20
первое соединение, способное к взаимодействию с азотом, содержит -Si(OR)группу и способную к взаимодействию с азотом группу, где R представляет собой H, необязательно замещенный C-C алкил, необязательно замещенный C-C арил, необязательно замещенный C-Cаралкил, необязательно замещенный C-C алкенил, ион металла I группы, ион металла II группы или NR; каждый из R независимо выбран из H, необязательно замещенного C-C алкила, необязательно замещенного C-C арила, необязательно замещенного C-C аралкила, и необязательно замещенного C-C алкенила;
1b
3
второе соединение, способное к взаимодействию с азотом, содержит способную к взаимодействию с азотом группу и не содержит Si(OR)группу.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что среднечисленная молекулярная масса продукта реакции составляет по меньшей мере примерно 500.
16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что первое соединение, способное к взаимодействию с азотом, выбрано из глицидоксипропилтриметоксисилана, глицидоксипропилтриэтоксисилана и хлоропропилтриметоксисилана.
17. Способ по п. 14, отличающийся тем, что второе соединение, способное к взаимодействию с азотом, выбрано из алкилгалогенидов, глицидокси простых эфиров и алкилэпоксидов.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер формулы (III) -
где w = 1-99,9 %, x= 0,1-50%, y = 0 -50% , z = 0-50%;
3
1
1c
1
1
1
1
10
1
3
Q представляет собой C-C алкил, арил, амид, акрилат, простой эфир или COXR, где X представляет собой O, NH или NP, где P представляет собой C-C алкил, арил или O;
1c
4
1
10
R представляет собой H, Na, K, NH, C-C алкил или арил;
2c
1
10
R представляет собой C- алкил или арил;
1
2
1
3
4
V и V независимо представляют собой H, C-C алкил, арил, Na, K или NH или образуют ангидридное кольцо;
3c
1
3
4
R представляет собой H, C-C алкил, арил, Na, K или NH; и
1
4c
4c
4c
2
1
20
1
20
D представляет собой NR или OR, где R представляет собой H, C-C алкил, C-C алкенил или арил.
1e
1e
3
1
10
4
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полисахарид, имеющий присоединенную к нему группу или концевую группу, содержащую -Si(OR), где R представляет собой H, C-C алкил, арил, Na, К или NH.
5e
5e
n
1
12
4
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой продукт реакции аминосодержащей молекулы и молекулы, способные к взаимодействию с амином, содержащей по меньшей мере одну способную к взаимодействию с амином группу на молекулу и по меньшей мере одну -Si(OR) группу на молекулу, где R представляет собой водород, С-С-алкил, арил, Na, K, Li или NH.
1f
2f
3f
21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение содержит по меньшей мере три компонента, один из которых представляет собой компонент R, один представляет собой компонент R и один представляет собой компонент R, причем компоненты в соединении расположены в соответствии с общей формулой VII:
где указанное соединение представляет собой по меньшей мере один из карбонатов, бикарбонатов, карбаматов, мочевины, амидов и их солей; и
1f
где R выбран из группы, состоящей из Н, алкила, амина, алкиламина, структуры (VIII) и структуры (IX);
2f
4f
R и R независимо выбраны из группы, состоящей из H, алкила, амина, алкиламина, GG и EE, и
где GG выбран из 3-глицидоксипропилтриметоксисилана, 3-глицидоксипропилтриалкоксисилана, 3-глицидоксипропилалкилдиалкоксисилана, 3-глицидоксипропилдиалкилмоноалкоксисилана, 3-изоцианатопропилтриалкоксисиалана, 3-изоцианатопропилалкилдиалкоксисиалана, 3-изоцианатопропилдиалкилмоноалкоксисиалана, 3-хлоропропилтриалкоксисилана, 3-хлоропропилалкилдиалкоксисилана и 3-хлоропропилдиалкилмоноалкоксисилана;
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
где EE выбран из 2-этилгексилглицидилового простого эфира, н-бутилглицидилового простого эфира, трет-бутилглицидилового простого эфира, C-C глицидилового простого эфира, C-C изоциананта, C-C хлорида, C-C бромила, C-C йодида, C-C сульфатного сложного эфира, C-C фенолглицидилового простого эфира и любой их комбинации;
3f
5f
R и R независимо выбраны из группы, состоящей из H, алкила, аминалкиламина, GG и EE, и
n1 представляет собой целое число от 2 до 6.
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение содержит:
первый компонент имеющий общую формулу X или XI:
1g
3
1g
1g
1g
2
2
2
где R независимо представляет собой CH или CH-CH; и X представляет собой NH, NH-R-NH или NH-R-NH-R-NH;
3-глицидоксипропилтриметоксисилан в качестве второго компонента; и
2-этилгексилглицидиловый простой эфир в качестве третьего компонента;
где синтез соединения протекает путем объединения первого компонента с 3-глицидоксипропилтриметоксисиланом по реакционноспособному атому водорода первого компонента с образованием промежуточного соединения и последующего приведения во взаимодействие указанного промежуточного соединения с 2-этилгексилглицидиловым простым эфиром с получением кремнийсодержащего соединения.
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер, имеющий присоединенную к нему группу или концевую группу формулы XII:
1h
1
12
4
где v представляет собой целое число 1 или 2; v + w = 3; R выбран из Н, С-С-алкила, арила, Na, K, Li, и NH; и J выбран из Н и углеводородной группы с числом атомов углерода в диапазоне от 1 до 20.
24. Способ по п. 1, отличающийся тем, что количество содержащихся в потоке способа Байера суспендированных твердых веществ находится в диапазоне от примерно 0,01 масс. % до примерно 60 масс. % в расчете на общую массу потока способа Байера.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что твердые вещества выбраны из оксидов железа и алюмосиликатов.
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что твердые вещества представляют собой оксиды железа.
27. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер, имеющий присоединенную к нему группу или концевую группу формулы IV -
3
-Si(OR") (IV),
1
10
4
+
где R"=H, C-C алкил, арил, арилалкил, Na, K или NH.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что указанная группа включает группу формулы VI -
3
-G--R--X--R'--Si(OR") (VI)
4
+
где G отсутствует или представляет собой NH, NR" или O; R отсутствует или представляет собой C=O, O, C1-C10 алкил, арил, арилалкил; X отсутствует или представляет собой NR, O, NH, амид, уретан или мочевину; R' отсутствует или представляет собой O, C1-C10 алкил, арил, арилалкил, и R" представляет собой H, C1-C10 алкил, арил, арилалкил, Na, K или NH.
29. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер или полимерный продукт реакции, содержащий фрагмент формулы (I) и фрагмент формулы (II) -
где
1
1
каждый из T и Eнезависимо представляет собой первый необязательно замещенный гидрокарбильный радикал, содержащий от примерно 2 до примерно 40 атомов углерода;
1
Q представляет собой второй необязательно замещенный гидрокарбильный радикал, содержащий от примерно 1 до примерно 20 атомов углерода;
1a
2a
каждый из Aи Aнезависимо представляет собой прямую связь или органическую связывающую группу, содержащую от примерно 1 до примерно 20 атомов углерода;
1a
2a
2a
1
20
6
12
7
20
2
20
4
1
20
6
12
7
20
2
20
R представляет собой H, необязательно замещенный C-Cалкил, необязательно замещенный C-Cарил, необязательно замещенный C-Cаралкил, необязательно замещенный C-Cалкенил, ион металла I группы, ион металла II группы или NR; где каждый из Rнезависимо выбран из H, необязательно замещенного C-Cалкила, необязательно замещенного C-Cарила, необязательно замещенного C-Cаралкила, и необязательно замещенного C-Cалкенила; и
среднемассовая молекулярная масса полимера составляет по меньшей мере примерно 500.
1a
2a
3a
4a
5a
6a
30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что каждая из органических связывающих групп A и A может быть независимо представлена в виде -A-A-A-A-, где:
3a
3a
3a
1-3
A представляет собой прямую связь, NR или O, где R представляет собой H или C алкил;
4a
1
10
6
12
A представляет собой прямую связь, C═O, необязательно замещенный C-C алкилен или необязательно замещенный C-C арил;
5a
4a
a
1-3
A представляет собой прямую связь, O, NR, амид, уретан или мочевину, где R4 представляет собой H или C алкил; и
6a
1
20
2
20
7
20
A представляет собой прямую связь, O, необязательно замещенный C-C алкил, необязательно замещенный C-C алкенил или необязательно замещенный C-C аралкил;
1a
2a
2
2
где по меньшей мере одна из органических связывающих групп Aи Aпредставляет собой -CH-CH(OH)-CH-O- и необязательно замещенный C1-C10 алкилен или необязательно замещенный C6-C12 арил.
1
8-10
31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что Q выбран из бутила, 2-этилгексила, C алкила, фенила, кресила, нонилфенила, цетила, октенила и октадецила.
32. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой продукт реакции, по меньшей мере полиамина, первого соединения, способного к взаимодействию с азотом, и второго соединения, способного к взаимодействию с азотом, причем среднечисленная молекулярная масса продукта реакции составляет по меньшей мере примерно 500,
где:
1b
1b
2b
3b
3
1
20
6
12
7
20
2
20
4
1
20
6
12
7
20
2
20
первое соединение, способное к взаимодействию с азотом, содержит -Si(OR)группу и способную к взаимодействию с азотом группу, где R представляет собой H, необязательно замещенный C-C алкил, необязательно замещенный C-C арил, необязательно замещенный C-Cаралкил, необязательно замещенный C-C алкенил, ион металла I группы, ион металла II группы или NR; каждый из R независимо выбран из H, необязательно замещенного C-C алкила, необязательно замещенного C-C арила, необязательно замещенного C-C аралкила, и необязательно замещенного C-C алкенила; и
1b
3
второе соединение, способное к взаимодействию с азотом, содержит способную к взаимодействию с азотом группу и не содержит Si(OR)группу.
33. Способ по п. 32, отличающийся тем, что первое соединение, способное к взаимодействию с азотом, выбрано из глицидоксипропилтриметоксисилана, глицидоксипропилтриэтоксисилана и хлоропропилтриметоксисилана.
12
14
8-10
8-10
34. Способ по п. 32, отличающийся тем, что второе способное к взаимодействию с азотом соединение выбрано из диметилсульфата, хороктана, хлоргексана, хлористого бензила, эпихлоргидрина, глицидил-4-нонилфенилэфира, бутилглицидилового простого эфира, 2-этилгексилглицидилового простого эфира, фенилглицидилового простого эфира, С-С-алкилглицидилового простого эфира, крезилглицидилового простого эфира, ангидрида октенилянтарной кислоты, С алкилгалогенида, С алкилглицидилового простого эфира и ангидрида октадеценилянтарной кислоты.
35. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер формулы (III) -
где w = 1-99,9 %, x= 0,1-50%, y = 0 -50% , z = 0-50%;
3
1
1c
1
1
1
1c
1
10
1
3
1
10
Q представляет собой C-C алкил, арил, амид, акрилат, простой эфир или COXR, где X представляет собой O, NH или NP, где P представляет собой C-C алкил, арил или O; R представляет собой H, Na, K, NH4, C-C алкил или арил;
2c
1
10
R представляет собой C- алкил или арил;
1
2
1
3
4
V и V независимо представляют собой H, C-C алкил, арил, Na, K или NH или образуют ангидридное кольцо;
3c
1
3
4
R представляет собой H, C-C алкил, арил, Na, K или NH; и
1
4c
4c
4c
2
1
20
1
20
D представляет собой NR или OR, где R представляет собой H, C-C алкил, C-C алкенил или арил.
1d
1d
3
4
36. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полисахарид, имеющий присоединенную к нему группу или концевой группой, содержащей -Si(OR), где R представляет собой Na, К или NH.
5e
5e
n
1
12
4
37. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой продукт реакции аминосодержащей молекулы и молекулы, способной к взаимодействию с амином, содержащей по меньшей мере одну способную к взаимодействию с амином группу на молекулу и по меньшей мере одну -Si(OR) группу на молекулу, где R представляет собой водород, С-С-алкил, арил, Na, K, Li или NH.
1f
2f
3f
38. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение содержит по меньшей мере одно соединение, содержащее по меньшей мере три компонента, один из которых представляет собой компонент R, один представляет собой компонент R и один представляет собой компонент R, причем компоненты в соединении расположены в соответствии с общей формулой VII -
где указанное соединение представляет собой по меньшей мере один из карбонатов, бикарбонатов, карбаматов, мочевины, амидов и их солей; и
1f
где R выбран из Н, алкила, амина, алкиламина, структуры (VIII) и формулы (IX);
2f
4f
где R и R независимо выбраны из H, алкила, амина, алкиламина, GG и EE,
где GG выбран из 3-глицидоксипропилтриметоксисилана, 3-глицидоксипропилтриалкоксисилана, 3-глицидоксипропилалкилдиалкоксисилана, 3-глицидоксипропилдиалкилмоноалкоксисилана, 3-изоцианатопропилтриалкоксисиалана, 3-изоцианатопропилалкилдиалкоксисиалана, 3-изоцианатопропилдиалкилмоноалкоксисиалана, 3-хлоропропилтриалкоксисилана, 3- хлоропропилалкилдиалкоксисилана и 3-хлоропропилдиалкилмоноалкоксисилана;
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
3
22
где EE выбран из 2-этилгексилглицидилового простого эфира, н-бутилглицидилового простого эфира, трет-бутилглицидилового простого эфира, C-C глицидилового простого эфира, C-C изоциананта, C-C хлорида, C-C бромила, C-C йодида, C-C сульфатного сложного эфира, C-C фенолглицидилового простого эфира и любой их комбинации;
3f
5f
R и R независимо выбраны из H, алкила, аминалкиламина, GG и EE; и
n1 представляет собой целое число от 2 до 6.
39. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение содержит меньшей мере три компонента, где первый компонент из по меньшей мере трех компонентов соответствует общей формуле X или XI -
1g
3
1g
1g
1g
2
2
2
где R независимо представляет собой CH или CH-CH; и X представляет собой NH, NH-R-NH или NH-R-NH-R-NH;
второй компонент из по меньшей мере трех компонентов представляет собой 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, и
третий компонент из по меньшей мере трех компонентов представляет собой 2-этилгексилглицидиловый простой эфир;
где синтез соединения протекает путем объединения первого компонента со вторым компонентом по реакционноспособному атому водорода первого компонента с образованием промежуточного соединения и последующего приведения во взаимодействие указанного промежуточного соединения с третьим компонентом с получением соединения.
2g
2g
n
1
12
4
40. Способ по п. 39, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой соединение, содержащее одну или более Si(OR) групп, где R независимо выбран из Н, С-С алкила, арила, Na, K, Li и NH.
41. Способ по п. 24, отличающийся тем, что кремнийсодержащее соединение представляет собой полимер, имеющий присоединенную к нему группу или концевую группу формулы XII -
1h
1
12
4
где v представляет собой целое число 1 или 2; v + w = 3; R выбран из Н, С-С-алкила, арила, Na, K, Li, и NH; и J выбран из Н и углеводородной группы с числом атомов углерода от 1 до 20.
42. Способ по п. 24, отличающийся тем, что полимер содержит фрагмент формулы XIII и фрагмент формулы XIV -
где:
1b
2b
1b
2b
каждый из A и A независимо представляет собой углеводородную группу с числом атомов углерода в диапазоне от 1 до 20 или каждый из A и A независимо представляет собой прямую связь между атомом азота и присоединенной к нему группой;
2
2
каждый из T и E независимо представляет собой углеводородную группу с числом атомов углерода в диапазоне от 2 до 40; и
2
2
Q выбран из H и углеводородной группы с числом атомов углерода в диапазоне от 1 до 20, причем молекулярная масса полимера составляет по меньшей мере 500 и Q не содержит силановую группу.
43. Способ по п. 1, отличающийся тем, что pH композиции, ингибирующей образование твердых отложений, составляет 11,0 или выше.