Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn Azometin trong khai thác, chế biến dầu khí

Khoa Dầu Khí MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về ăn mòn kim loại và chất ức chế ăn mòn kim loại 1.1.1 Ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại 1.1.1.1 1.1.1.2 Vấn đề ăn mòn Các biện pháp bảo vệ kim loại 1.1.2 Chất ức chế ăn mòn và phạm vi sử dụng 1.1.2.1 1.1.2.2 1.1.2.3 1.1.2.4 Phân loại chất ức chế Các chất ức chế ăn mòn azometin Yêu cầu của chất ức chế Phạm vi sử dụng chất ức chế ăn mòn 1.1.3 Cơ chế ức chế ăn mòn 1.1.4 Phuong pháp nghiên cứu chất ức chế ăn mòn kim loại 1.1.4.1 1.1.4.2 Đơn vị đo hiệu quả tác dụng chất ức chế Các phương pháp nghiên cứu 1.2 Phương pháp tổng hợp chất ức chế ăn mòn azometin 1.2.1 Tổng hợp bằng phản ứng khử hóa các amit thế 1.2.2 Tổng hợp bằng các hợp chất thơm có nhóm metyl hoạt động thế vào liên kết N=N trong các hợp chất azo 1.2.3 Từ hợp chất thơm có nhóm metylen hoạt động và hợp chất nitrozo 1.2.4 Tổng hợp bằng phản ứng giữa andehit thơm và hợp chất nitro thơm 1.2.5 Tổng hợp bằng ngưng tụ các hợp chất nitro béo, thơm béo có nhóm metylen hoạt động với nitrozoaren với xúc tác là NaOH hoặc NaCN 1.2.6 Tổng hợp từ nitrozoaren và α-hetarylxetonitrin khi có mặt kiềm Nguyễn Văn Hanh 1 Lọc Hóa Dầu − K47 Khoa Dầu Khí 1.2.7 Bằng các dị vòng nitơ có nhóm metyl hoạt động và các nitrozoaren 1.2.8 Tổng hợp bằng phản ứng giữa andehit và amin bậc một 1.3 Cấu trúc và phổ của azometin 1.3.1 Cấu trúc điện tử, đồng phân hình học và tính bazơ của azometin 1.3.2 Phổ của azometin 1.3.2.1 1.3.2.2 1.3.2.3 Phổ hồng ngoại Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Phổ khối lượng CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Tổng hợp các chất ức chế ăn mòn azometin 2.1.1 Tổng hợp Benzylidenanilin 2.1.2 Tổng hợp Benzyliden-ρ-nitroanilin 2.1.3 Tổng hợp Benzylidenantranilic 2.1.4 Tổng hợp p-dimetylaminobenzylindenanilin 2.1.5 Tổng hợp p-dimetylaminobenzylinden-p-nitroanilin 2.1.6 Tổng hợp Furfuryliden-p-nitroanilin 2.1.7 Tổng hợp Furfurylidenantranilic 2.1.8 Tổng hợp Vanililidenanilin 2.1.9 Tổng hợp Vanililiden-p-nitroanilin 2.1.10 Tổng hợp Salixilidenanilin 2.2 Khảo sát tính ức chế ăn mòn kim lọa của các azometin tổng hợp được 2.2.1 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 của các azometin trong môi trường axit HCl 2M 2.2.2 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường hỗn hợp HCl 2M + NaCl 3% 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất ức chế đến hiệu quả ức chế Nguyễn Văn Hanh 2 Lọc Hóa Dầu − K47 Khoa Dầu Khí 2.2.4 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi trường axit HCl 2M 2.2.5 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn nhôm của các azometin trong môi trường HCl 2M + NaCl 3% 2.2.6 Khảo sát khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi trường HCl + NaCl CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Về tổng hợp một số chất ức chế azometin 3.2 Về tính ức chế ăn mòn kim loại của các azometin tổng hợp được 3.2.1 Khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường HCl 2M 3.2.2 Khả năng ức chế ăn mòn thép CT-3 trong môi trường HCl + NaCl 3.2.3 Về ảnh hưởng của nồng độ chất ức chế đến hiệu quả ức chế 3.2.4 Khả năng ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường HCl 3.2.5 Khả năng ức chế ăn mòn nhôm trong môi trường HCl + NaCl 3.2.6 Khả năng ức chế ăn mòn đồng trong môi trường HCl + NaCl KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Nguyễn Văn Hanh 3 Lọc Hóa Dầu − K47 Khoa Dầu Khí LỜI MỞ ĐẦU Ăn mòn kim loại là hiện tượng phá hủy kim loại dưới tác dụng của những tác nhân ăn mòn như: không khí, hóa chất và điện hóa. Sự ăn mòn không những gây tổn thất kim loại, làm giảm độ chính xác và hỏng máy móc mà còn gây tổn thất lớn về mặt kinh tế trong mọi ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân. Trong ngành khai thác và chế biến dầu khí, vấn đề ăn mòn và bảo vệ kim loại là một vấn đề có tầm quan trọng rất lớn, nó được coi là một trong những nhiệm vụ hàng đầu trong quá trình sản xuất. Đã có nhiều biện pháp phòng chống ăn mòn kim loại được áp dụng, một trong những biện pháp thuận tiện và hiệu quả là sử dụng chất ức chế ăn mòn kim loại. Nhiều chất ức chế ăn mòn kim loại đã được sử dụng để bảo vệ các đường ống dẫn dầu, các thiết bị khai thác, chế biến và tồn chứa dầu khi. Hiện nay các chất ức chế ăn mòn mới cũng đã được đưa vào sử dụng để nâng cao tác dụng bảo vệ và giảm giá thành chi phí. Việc nghiên cứu tổng hợp và đưa vào sử dụng những chất ức chế mới có khả năng ức chế ăn mòn cao, giá thành thấp nhằm nâng cao tác dụng bảo vệ và hiệu quả kinh tế trong quá trình khai thác, chế biến dầu khí ở nước ta cũng rất được quan tâm. Chình vì vậy mục đích của bản luận văn này là “nghiên cứu tổng hợp và ứng dụng một số chất ức chế ăn mòn azometin trong khai thác, chế biến dầu khí”. Nguyễn Văn Hanh 4 Lọc Hóa Dầu − K47 Khoa Dầu Khí CHUƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về ăn mòn kim loại và chất ức chế ăn mòn kim loại. 1.1.1 Ăn mòn kim loại và bảo vệ kim loại 1.1.1.1 Vấn đề ăn mòn Kim loại và hợp kim là những vật liệu quan trọng có những tính chất cơ lý đặc biệt, được sử dụng làm vật liệu chính trong chế tạo máy móc, thiết bị, nhà xưởng, cầu cống… mà không có vật liệu nào khác thay thế hoàn toàn được. Tuy nhiên hạn chế của kim loại và hợp kim là khi làm việc trong các môi trường như: không khí, khí hậu, môi trường có tính axit, bazơ, môi trường nước biển… kim loại có thể bị ăn mòn. Việc giảm thiểu và tiến tới ngăn chặn sự ăn mòn kim loại hiện nay có ý nghĩa rất quan trọng vì sự tổn hại kinh tế do ăn mòn gây ra là rất lớn, giá trị tổn thất do ăn mòn hàng năm trên thế giới có thể lên tới hàng tỷ đô la. Ở một số nước đang phát triển do còn nhiều hạn chế trong bảo vệ ăn mòn kim loại, nên có tới 30 ÷ 40% sản lượng thép sản xuất ra là để bổ sung cho sự mất mát kim loại do bị ăn mòn. Sự ăn mòn không những gây ra tổn thất về kim loại mà còn làm giảm tuổi thọ, độ bền, độ chính xác của máy móc, thiết bị. Đặc biệt nó còn có thể gây nguy hiểm cho người vận hành. Chính vì vậy việc sử dụng các biện pháp bảo vệ kim loại để chống lại sự ăn mòn là điều bắt buộc. 1.1.1.2 Các biện pháp bảo vệ kim loại Tùy theo bản chất của các quá trình ăn mòn mà ta có thể có những phương pháp bảo vệ ăn mòn khác nhau như: phương pháp điện hóa, phương pháp hóa học, phương pháp cách ly kim loại khỏi môi trường ăn mòn, phương pháp chế tạo các kim loại và hợp kim chống chịu ăn mòn. Nguyễn Văn Hanh 5 Lọc Hóa Dầu − K47 ... - tailieumienphi.vn