Alternative zu Hydrazin für die Wasserbehandlung von Wasser-Dampf-Kreisläufen

Number

450-DE

Section

General Section

Use

Sector

Electricity, steam, gas water supply and sewage treatment

Function

Aerating and dearating agents
Corrosion inhibitor
Reducing agent

Process

Other

Product category

Metal surface treatment products
Waster treatment chemicals

Application

Hydrazin wird als Chemikalie zur Wasserbehandlung in Wasser-Dampf-Kreisläufe dosiert. Es dient dort als Sauerstoffbinder und Alkalisierungsmittel. Die technische Wirksamkeit zielt darauf ab die wasser- und dampfführenden Systeme vor Korrosion zu schützen. Restsauerstoff wird gebunden und durch die alkalisierende Wirkung wird der pH-Wert erhöht, was die Löslichkeit von Eisenoxid verringert. Die in diesen Systemen notwendige Schutzalkalität wird damit gewährleistet.

Abstract

Hydrazinhaltige Produkte werden in der Wasserbehandlung und Konditionierung von Wasser-Dampf-Kreisläufen verwendet. Allerdings wurde Hydrazin 2011 aufgrund seiner krebserzeugenden Eigenschaft (Carc. 1B, H350) als besonders besorgniserregender Stoff (substance of very high concern, SVHC) unter der REACH-Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 identifiziert. Damit gelten für Hydrazin z.B. bestimmte Melde- und Informationspflichten bei Import und Herstellung. Für Beschäftigte wurde in der EU ein verbindlicher Arbeitsplatzgrenzwert festgelegt, der in Deutschland in der technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS 910) als Konzentrationsgrenzen umgesetzt wurde. Die hier vorgestellte Alternative kann als Hydrazinersatz die technischen und wasserchemischen Eigenschaften in der Wasserbehandlung von Dampferzeugern, Heiznetzen und Fernwärmesystemen übernehmen.

Substituted substances

Hydrazine

CAS No. 302-01-2 EC No. 206-114-9 Index No. 007-008-00-3

Chemical group

Hydrazin und Hydraziniumsalze

Classification: hazard statements

H226 Flammable liquid and vapour
H350 May cause cancer
H331 Toxic if inhaled
H311 Toxic in contact with skin
H301 Toxic if swallowed
H314 Causes severe skin burns and eye damage
H317 May cause an allergic skin reaction
H400 Very toxic to aquatic life
H410 Very toxic to aquatic life with long lasting effects

Other adverse effects

Der Stoff ist: ein 2B Karzinogen (IARC); wie der Datenbank der nach SUBSPORT-Kriterien gefährlichen Stoffe zu entnehmen ist.

Alternative Substances

2-Aminoethanol

CAS No. 141-43-5 EC No. 205-483-3 Index No. 603-030-00-8

Chemical group

Aminoverbindungen; Hydroxyverbindungen; Alkohole substituiert

Classification: hazard statements

H302 Harmful if swallowed
H312 Harmful in contact with skin
H314 Causes severe skin burns and eye damage
H332 Harmful if inhaled

Other adverse effects


N,N-Diethylhydroxylamin

CAS No. EC No. Index No.

Chemical group

2-Diethylaminoethanol

CAS No. 100-37-8 EC No. 202-845-2 Index No. 603-048-00-6

Classification: hazard statements

H226 Flammable liquid and vapour
H302 Harmful if swallowed
H312 Harmful in contact with skin
H314 Causes severe skin burns and eye damage
H332 Harmful if inhaled

Other adverse effects


Reliability of information

Evidence of implementation: there is evidence that the solution was implemented and in use at time of publication

Reason substitution

CMR
skin/respiratory sensitizing
ecotoxicity

Hazard Assessment

Hydrazin ist ein Kandidat für die Substitution. Der Stoff ist in der Datenbank der nach SUBSPORT gefährlichen Stoffe (SDSC) als Karzinogen 1B nach CLP und der Kategorie 2B nach IARC enthalten. Die vorgeschlagene Alternative in diesem Fallbeispiel benennt Stoffe, welche nach den SUBSPORT-Kriterien bezüglich der Gefahreneigenschaften als Alternativen einsetzbar sind. Es sind jedoch auch hier Arbeitsplatzgrenzwerte zu beachten. Folgende Luftgrenzwerte am Arbeitsplatz sollten gemäß TRGS 900 eingehalten werden: 2-Diethylaminoethanol von 9,7 mg/m3 und 2-Aminoethanol von 0,5 mg/m3 (Anmerkungen: hautresorptiv, Sh).
Arbeitsschutzmaßnahmen entsprechend einer Gefährdungsbeurteilung müssen umgesetzt werden.

Description of Substitution

a)    Motivation für die Anwendung der Alternative:
Die korrosionsinhibierende Wirkung von Hydrazin in Wasser-Dampf-Kreisläufen hat sich in der Vergangenheit bewährt. Jedoch ist die Chemikalie u.a. aufgrund ihrer krebserzeugenden Eigenschaften (Einstufung Carc. 1B, H350) gesundheitlich bedenklich. Daher wurden alternative Dosiermittel entwickelt, welche ebenfalls einen zuverlässigen Korrosionsschutz gewährleisten, nicht krebserregend wirken und somit die Gefährdung reduzieren.

b)    Beschreibung des Verfahrens oder der Technologie (einschließlich Vor-/Nachbereitung):
Die hier vorgestellte Alternative FINEAMIN ist eine Mischung aus dampfflüchtigen, sauerstoffreduzierenden, alkalisierenden und oberflächenaktiven Aminen und Polyaminen. Es kann als Alternative zu Hydrazin in die zu behandelnden Dampf-, Heißwasser- und Fernwärmenetze zur Korrosions- und Belagsinhibierung dosiert werden. Das Produkt bindet Restsauerstoff, stellt die nötige Schutzalkalität ein und unterstützt durch seine oberflächenaktiven Wirkstoffe die Bildung einer korrosionsschützenden Magnetitoberfläche auf metallischen Werkstoffen. Durch die dampfflüchtigen Komponenten wirkt das Produkt im gesamten Wasser-Dampf-Kreislauf. Die Umstellung ist ohne größere Umbaumaßnahmen an der Anlage möglich.

c)    Art der Anwendung:
Dosierchemikalie zur Wasserkonditionierung

d)    Maßnahmen zum Risikomanagement:
Arbeitsschutzmaßnahmen entsprechend einer Gefährdungsbeurteilung müssen umgesetzt werden. Die Einhaltung von Arbeitsplatzgrenzwerten für die einzelnen Bestandteile ist erforderlich.

Vorteil oder Nachteil der Alternative:

Aspekt Vorteil/Nachteil gegenüber dem konventionellen Verfahren
Technische Anforderungen

Geringere Anforderungen an die Dosiertechnik und Sicherheitstechnik
Einfacherer Umgang für das Personal, weniger PSA notwendig

Umsetzung Umstellung ohne weitere Maßnahmen möglich
Operative Ausgaben Geringere Kosten für Sicherheit und Überwachung

 

Case/substitution evaluation

Das Fallbeispiel zeigt die Substitution eines krebserregenden und sensibilisierenden Stoffes, Hydrazin (Carc. 1B, H350; Skin Sens. 1, H317), in der Wasserbehandlung und Konditionierung von Wasser-Dampf-Kreisläufen durch ein Gemisch aus dampfflüchtigen, sauerstoffreduzierenden, alkalisierenden und oberflächenaktiven Aminen und Polyaminen.

Hydrazin gilt aufgrund seiner krebserzeugenden Eigenschaft als substance of very high concern (SVHC) unter der REACH-Verordnung. Hinweise auf eine zeitnahe Aufnahme in den Anhang XIV der REACH-Verordnung für die zulassungspflichtigen Stoffe liegen zum Zeitpunkt der Bewertung jedoch nicht vor. Der verbindliche Arbeitsplatzgrenzwert in der EU liegt bei 13 µg/m3 (Krebsrichtlinie), welcher in Deutschland in der technischen Regel für Gefahrstoffe (TRGS) 910 als Toleranzkonzentration von 22 µg/m³ und als Akzeptanzkonzentration von 2,2 µg/m³ umgesetzt wurde. Entsprechend der Gefährdungsbeurteilung und des Risikokonzepts für krebserzeugende Stoffe in der TRGS 910 sind die geeigneten Schutzmaßnahmen für die Beschäftigten einzusetzen.  
Die TRGS 608 beschreibt Ersatzverfahren und -stoffe als auch Verwendungsbeschränkungen für Hydrazin als Korrosionsinhibitor und Sauerstoffbindemittel in Wasser- und Dampfsystemen. Hier sind mehrere mögliche Alternativen zu Hydrazin beschrieben. Viele Betriebe haben die Substitution von Hydrazin bereits umgesetzt.

Als Alternative zu Hydrazin kommen i.d.R. Mischrezepturen zum Einsatz, wie in der hier vorgestellten Alternative (FINEAMIN).

State of implementation

In use

Date and place of implementation

Seit 2006, Deutschland

Enterprise using the alternative

https://www.fineamin.de/

Type of information supplier

Producer / distributor

Further information

SDB + Produktinfo FINEAMIN 60 SCAV
Erfahrungsbericht Umstellung von Hydrazin auf FINEAMIN (Stadtwerke München)

Weitere Beispiele zur Substitution von Hydrazin sind in SUBSPORTplus unter folgenden IDs zu finden:
053-DE / 053-EN
142-EN

"20 Jahre Betriebserfahrung mit Polyaminen"
Produktdatenblatt
Sicherheitsdatenblatt
SubsportPlus Kurzsteckbrief

Publication source: author, company, institute, year

CWB Wasserbehandlung GmbH

Date, reviewed

September 30, 2024