Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất Amid có tính năng ức chế ăn mòn cao từ nguồn axít béo C8-C18

Header Page of 120 Bộ công thơng Viện hóa học công nghiệp việt nam Báo cáo kết nghiên cứu khcn Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất amiT có tính ức chế ăn mòn cao từ nguồn axit béo C8 - C18 Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ ThS Đinh Văn Kha 7452 15/7/2009 Hµ Néi, 12/2008 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Bộ công thơng Viện hóa học công nghiệp việt nam Báo cáo kết nghiên cứu khcn Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất amiT có tính ức chế ¨n mßn cao tõ nguån axit bÐo C8 - C18 Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ Chủ nhiệm đề tài: ThS Đinh Văn Kha Cán tham gia: ThS Hoàng Thanh Đức ThS Đinh Văn Nam ThS Dơng Thị H»ng Hµ Néi, 12/2008 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Bài tóm tắt Nghiên cứu tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn kim loại từ nguồn nguyên liệu dầu mỏ dựa dạng nguyên liệu có triển vọng ổn định Các chất ức chế họ amit mà ph©n tư cđa chóng cã chøa nhiỊu nhãm chøc đợc quan tâm nghiên cứu ứng dụng rộng rãi chúng có hiệu bảo vệ cao kim loại đen kim loại màu Đề tài Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất amit có tính ức chế ăn mòn cao từ nguồn axit béo C8-C18 tổng quan đợc loại phụ gia, chế tác dụng màng dầu hòa tan phụ gia ức chế ăn mòn Đề tài tổng hợp đợc 05 chất ức chế ăn mòn kim loại gồm: - Amit mạch thẳng: etanolamit dietanolamit với hiệu suất 80 % - Amit mạch vòng: diphenylamit, 1-naphtylamit xyclohexylamit với hiệu suất từ 60 ữ 80% Bằng phơng pháp phân tích tính chất hóa lý, phơng pháp phân tích công cụ, kết thu đợc khẳng định chất nhận đợc phù hợp với nguồn tài liệu dự kiến ban đầu Một loạt phép thử nghiệm khả đẩy nớc chất điện ly, xác định ăn mòn điện hóa, thử xác định khả bảo vệ kim loại đen kim loại màu tủ khí hậu cho thấy hiệu bảo vệ đạt đợc cao, nhiều mẫu đạt 90% Theo đó, hiệu bảo vệ phụ gia đợc xếp theo thứ tự nh sau: + §èi víi thÐp CT-3: diphenylamit > dietanolamit > 1-naphtylamit > xyclohexylamit + Đối với nhôm: dietanolamit > diphenylamit > xyclohexylamit > 1-naphtylamit + Đối với đồng: xyclohexylamit > 1-naphtylamit > diphenylamit > dietanolamit Đề tài tiến hành pha chế phối hợp phụ gia với với dầu gốc để tạo chất lỏng gia công kim loại Các sản phẩm nhận đợc cho khả chống ăn mòn cao kim loại đen kim loại màu Từ kết thu đợc, qua trình thực nội dung đề tài, khẳng định 04 chất tổng hợp đợc 05 chất pha chế vào sản phẩm dầu thủy lực, chất lỏng gia công kim loại với hàm lợng 1ữ2% mở rộng đợc phạm vi ứng dông luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Mục lục Mở đầu Chơng Tổng quan tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn 1.1 Kh¸i qu¸t vỊ phơ gia øc chÕ ăn mòn kim loại 1.1.1 Phụ gia ức chế ăn mòn kim lo¹i 1.1.2 Một số phụ gia ức chế ăn mòn sử dụng cho sản phẩm dầu mỏ 1.1.3 Cơ chế tác dụng phụ gia ức chế ăn mòn .5 1.1.4 Đặc điểm tác dụng màng dầu hòa tan phụ gia ức chế ăn mòn 1.2 Các phụ gia ức chế ăn mòn chứa nitơ 1.2.1 Hỵp chÊt amin 1.2.2 Amit cđa c¸c axit bÐo 10 1.2.3 Các phản ứng amit hóa .11 Ch−¬ng Thùc nghiƯm 14 2.1 Dông cơ, hãa chÊt nguyªn liƯu 14 2.1.1 Dông cô 14 2.1.2 Lùa chän nguyªn liƯu, hãa chÊt cho trình thực nghiệm 14 2.2 Lựa chọn phơng pháp tổng hợp bớc tiến hành 14 2.2.1 Tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn 14 2.2.2 Pha chÕ dÇu thủy lực chất lỏng gia công kim loại 16 2.3 Các phơng pháp kiểm tra đánh giá 16 2.3.1 Các phơng pháp phân tích tính chất hãa lý .16 2.3.2 Các phơng pháp thử tính 16 2.3.3 Mét sè ph−¬ng pháp phân tích khác 19 Chơng Kết thảo luận 20 3.1 Lựa chọn nguyên liệu ban đầu 20 3.2 Kết tổng hợp 05 chất ức chế ăn mòn dạng amit 21 3.2.1 Khảo sát ảnh hởng nhiệt độ đến hiệu suất phản ứng 21 3.2.2 Sơ đồ công nghệ tổng hợp chất ức chế ăn mòn dạng amit 23 3.2.3 TÝnh chÊt lý hãa amit tổng hợp 24 3.2.4 Kết xác định phổ hồng ngoại IR amit tổng hợp 25 3.2.5 Phổ khối lợng amit tổng hợp 28 3.3 KÕt đánh giá khả ức chế ăn mòn amit tổng hợp 30 3.3.1 Khả đẩy nớc, dung dịch chất điện ly phụ gia ức chế ăn mòn 30 3.3.2 Kết thử khả ức chế ăn mòn môi tr−êng axit 31 3.3.3 KÕt qu¶ thư khả ức chế ăn mòn kim loại phụ gia phơng pháp điện hóa .32 3.3.4 Thử nghiệm khả bảo quản phụ gia tỉng hỵp tđ khÝ hËu 40 3.4 Pha chế thử nghiệm dầu gốc chất láng thñy lùc 40 3.4.1 Lùa chän dÇu gèc .40 3.4.2 Pha chÕ dÇu thđy lực chất lỏng gia công kim loại 41 3.4.3 KiĨm tra c¸c tÝnh chÊt hãa lý khả UCAM sản phẩm pha chÕ 42 KÕt luËn 47 Tài liệu tham khảo 48 Phô lôc 51 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Mở đầu Sự ăn mòn kim loại gây tổn hại to lín cho nỊn kinh tÕ qc d©n Ng−êi ta cho khoảng 10% kim loại sản xuất bị bị ăn mòn Những nớc có khí hậu nhiệt đới ẩm có khí hậu biển nh Việt Nam tổn thất ăn mòn gây ra, theo thống kê 20-30% Trong số tổn thất phải kể đến phí tổn để chống ăn mòn Dùng chất ức chế ăn mòn, chất dạng dầu, mỡ giải pháp để bảo vệ kim loại Các chất phủ bảo vệ sở dầu mỡ điều kiện xác định có nhiều u điểm so với chất phủ khác - Các chất dầu mỡ thờng rẻ so với loại sơn, đặc biệt trờng hợp kim loại cần bảo vệ kim loại màu - Việc chuẩn bị bề mặt không đòi hỏi phải cẩn thận nh áp dụng cách bảo vệ khác - Sử dụng chất phủ hữu hiệu để bảo quản sở sản phẩm dầu mỏ chất ức chế làm tăng thời hạn phục vụ Các chất ức chế cho nhận điện tử, ức chế tạo màng sở amit họ chất ức chế có hiệu bảo vệ cao Chính lý mục đích nghiên cứu đề tài đợc xác định: Từ axit C8ữC18 béo tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn pha chế chúng thành sản phẩm dầu (chất lỏng gia công kim loại, dầu thủy lực) có khả bảo vệ cao Để đạt đợc mục đích cần thực nhiệm vụ nh sau: - Thực phản ứng amit hoá axit béo với amin thành loại phụ gia ức chế cho nhận điện tử - Khảo sát sè tÝnh chÊt lý ho¸ cđa c¸c phơ gia nhËn đợc khả ứng dụng chúng - Tiến hành khảo sát loại dầu gốc, lập đơn pha chế với chất ức chế tổng hợp tạo chất lỏng thủy lực, chất lỏng gia công kim loại, thử khả chống ăn mòn phơng pháp gia tốc tủ khí hậu phơng pháp thử điện hóa, từ rút kết luận luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 ch−¬ng Tỉng quan vỊ tỉng hỵp phơ gia øc chÕ ăn mòn 1.1 Khái quát phụ gia ức chế ăn mòn kim loại 1.1.1 Phụ gia ức chế ăn mòn kim loại Các phụ gia ức chế ăn mòn (UCAM) kim loại đóng vai trò quan trọng sản phẩm dầu mỡ [1], [2] Cơ chế tác động kìm hãm ăn mòn kim loại chất ức chế đợc xảy theo hai trình sau [15]: - Quá trình tạo màng: Sở dĩ chất ức chế có tác dụng kìm hãm, làm giảm tốc độ ăn mòn kim loại môi trờng gây chất ức chế tạo màng mỏng bề mặt kim loại, ngăn cách bề mặt kim loại với môi trờng ăn mòn - Quá trình hấp phụ: Các chất hấp phụ bề mặt kim loại ngăn cản hòa tan anot kim loại, nghĩa hấp phụ lên trung tâm hoạt động bề mặt kim loại làm cho tốc độ ăn mòn bị giảm Các hợp chất amin, amit có tác dụng hấp phụ làm giảm tốc độ hòa tan thép môi trờng axit Cách phân loại chất ức chế dựa vào chế tác dụng trình ăn mòn Ngời ta chia chất ức chế thành ba loại nh sau [16], [30], [31]: - Chất ức chế anốt: loại chất cho vào môi trờng ăn mòn có tác dụng làm giảm tốc độ hòa tan anot, nghĩa làm tăng trình hòa tan anot - Chất ức chế catốt: loại chất cho vào môi trờng ăn mòn có tác dụng làm giảm tốc độ trình catốt, nghĩa làm tăng catốt Chất ức chế anốt-catốt: chất ức chế có tác dụng kìm hãm hai trình anốt catốt - Chất ức chế dạng tạo màng: chất ức chế làm thụ động hóa bề mặt kim loại tạo màng bảo vệ bề mặt kim loại 1.1.2 Một số phụ gia ức chế ăn mòn sử dụng cho sản phẩm dầu mỏ 1.1.2.1 Các phụ gia ức chế ăn mòn loại hữu tan nớc Những loại đa dạng, tất phân tử chúng có phần gốc hữu nhóm hoạt động, ví dụ: NO2, NH2, CrO4, v.v Cơ chế tác dụng chất UCAM hữu phức tạp Theo [17], [25] cho xảy tợng chủ yếu sau đây: luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 Sù hÊp phụ vật lý chất ức chế kim loại Sự tạo màng bảo vệ chất ức chế tạo keo-phân tán Sự tạo hợp chất hóa học bề mặt Các chất ức chế loại hữu tơng tác ion sắt tạo hợp chất phức không tan (sù hÊp phơ hãa häc) NÕu kim lo¹i t¹o phøc dễ tan với chất ức chế ăn mòn xảy mà bị kích thích hợp chất Trong số chất ức chế loại hữu dễ tan nớc, có chất bảo vệ kim loại có mặt oxy hc cã mỈt chÊt oxy hãa VÝ dơ: natribenzoat có mặt oxy, tạo phức không tan với sắt hóa trị chất ức chế, oxy, môi trờng nitơ cho muối tan nớc với sắt hóa trị không bảo vệ kim loại [20] Dựa tính chất vật lý phơng pháp bảo vệ kim loại khỏi ăn mòn chất ức chế đợc phân chia thành chất ức chế tiếp xúc chất ức chế bay [15] Các chất ức chế tiếp xúc thể tác dụng bảo vệ tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm bảo vệ Các chất ức chế bay tạo khí bao quanh bị hấp phụ bề mặt kim loại, bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn Những chất ức chế bảo vệ kim loại thể tích xác định (đợc đóng kín) nh thùng chứa, giấy bao gói ngăn chứa đợc may dới dạng túi, gọi túi bảo quản [2], [8] 1.1.2.2 Phụ gia ức chế ăn mòn hữu tan nớc dầu Các phụ gia UCAM loại phân tử gồm có hai phần: phần gốc hydrocacbon với trọng lợng phân tử vừa phải làm cho chúng tan dầu khoáng, phần nhóm chức phân cực tạo tính chất hoạt động bề mặt tính chất khác Khả tác dụng phụ gia ức chế hữu tan nớc tan dầu phụ thuộc vào tính chất hoạt động bề mặt có liên quan đến khả gây nhũ hòa tan Các loại phụ gia ức chế đợc ứng dụng nhiều lĩnh vực khác nh phục vụ cho công tác khoan khai thác dầu khí, lĩnh vực gia công kim loại, chất lỏng bảo quản làm việc, ngời ta sử dụng loại hợp chất với loại chất ức chế khác nhng chúng đợc dùng đơn lẻ mà cho tác dụng tốt [8], [19] 1.1.2.3 Các phụ gia ức chế ăn mòn tan dầu Đây lµ nhãm chÊt rÊt quan träng chóng cµng ngµy cµng đợc ứng dụng rộng rãi, tính u việt tính đa dạng sản phẩm Các phụ gia UCAM tan dầu có cấu trúc phân tử gồm phần nh phụ gia UCAM tan nớc dầu, nhng gốc hydrocacbon thờng có mạch dài phân nhánh Nhóm chức nhóm nitro, amin nhóm sunfonat, nhóm chứa oxy, nhóm este, cacboxyl, cacbonyl, luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page of 120 hydroxyl, amit [21], [22] Phô gia UCAM tan nớc tan dầu khác chế tác dụng [18] Các phụ gia UCAM tan dầu không tạo ion phân ly nớc, phụ gia UCAM tan nớc lại tạo ion phân ly Đặc biệt, phụ gia UCAM tan dầu không để nớc qua cho dù màng dầu mỏng không bị nớc phá hủy Theo [19], tính chất bảo vệ dầu khoáng thông thờng kém, màng dầu có đủ chiều dày chúng nớc qua với lợng đủ để gây ăn mòn Cùng chất dầu mỏ dầu có độ nhớt cao hơn, đặc khả nớc qua giảm nhiều đợc coi môi trờng thuận lợi để đa vào chất UCAM để bảo vệ kim loại [23] 1.1.2.4 Phụ gia ức chế ăn mòn loại cho nhận điện tử Các phụ gia UCAM cho nhận điện tử có hoạt tính bề mặt tạo thành pha hấp phụ hóa học xuất phản ứng hóa học điện hóa chúng với kim loại [3], [32] phản ứng điện hóa, phần âm cực dơng cực kim loại xảy trình tách không gian khác với xuất kim loại dòng điện Nh vậy, phần điện cực âm kim loại xảy trình khử hợp chất nitơ thành amin cuối hấp phụ hóa học chúng kim loại kết tơng tác hóa học [18] Các UCAM nhận điện tử có nhóm mang hoạt tính dơng, hấp phụ thích hợp kim loại tính âm phần tích điện chúng, nghĩa phần âm cực Các UCAM cho điện tử phân cực (độ phân cực tơng đối chất ức chế), chúng vừa bảo vệ kim loại đen kim loại màu tốt Màng dầu pha chất UCAM loại giữ đợc tính bảo vệ hữu hiệu nhiệt độ dới 180oC Các hợp chất loại phần thiếu đợc nhiều lĩnh vực đặc biệt giếng khoan dầu nhiệt độ làm việc 130oC áp suất lên đến hàng trăm atmotphe [27] 1.1.3 Cơ chế tác dụng phụ gia ức chế ăn mòn 1.1.3.1 Cơ chế tác dụng phụ gia ức chế ăn mòn (UCAM) kim loại Xét phơng thức hoạt động thụ động hoá phụ gia UCAM mòn đóng vai trò trợ giúp tạo lớp oxyt bảo vệ chúng làm giảm tốc độ ăn mòn kìm hãm phản ứng anốt (phản ứng bề mặt kim loại) trình ăn mòn điện hoá (có mặt chất điện ly) [15] Cũng cần nói thêm quan niệm chất UCAM chất thụ động hóa kim loại Dới chấtteUCAM hợp luan van thac si-tai lieu -cái luantên an -kinh -Footer Page of 120 chÊt bÊt kú nµo làm giảm ăn mòn kim loại nói Header Page of 120 chung mà không cần xét đến chế tác dụng Các hợp chất thụ động hoá có tác dụng giảm tốc độ ăn mòn cách kìm hãm chủ yếu phản ứng anốt, ngăn cản làm chậm tác động xúc tác kim loại Theo quan niệm chất ức chế chất thụ động hoá nhng chất thụ động hoá chất ức chế Các chất thụ động hoá tạo phức chelat với ion kim loại (phức chelat đợc tạo thành xuất liên kết nguyên tử có đôi điện tử tự phân tử chất ức chế với ion kim loại) Bản chất liên kết chất ức chế kim loại trờng hợp tạo thành liên kết phối trí (cho nhận) [25] Nh chế tác dụng phụ gia UCAM gồm trình: đẩy chất điện ly khỏi bề mặt kim loại tạo bề mặt kim loại màng hấp phụ [26] Các chất ức chế kìm hãm, làm chậm phản ứng ăn mòn anốt, thụ động hoá bề mặt kim loại, kéo dài thời gian ăn mòn cảm ứng Cơ chế phụ gia UCAM thực khác Những phụ gia UCAM vô thờng dùng chất điện ly trung bình, ảnh hởng chủ yếu đến phản ứng anốt (trên bề mặt kim loại) trạng thái thụ động kim loại Việc giảm ăn mòn làm thay đổi động học phản ứng catốt chất điện ly trung tính có hiệu không đáng kể không đuổi hết hoàn toàn chất khử phân cực catốt (O2) Trong chất điện ly axit, tốc độ hoà tan giảm thực việc làm giảm tốc độ phản ứng catốt tích điện ion hydro tác nhân khử phân cực khác nh việc đuổi khỏi môi trờng phản ứng sản phẩm trung gian phản ứng khử Các chất ức chế hữu đợc dùng phổ biến nhiều lý thờng đợc dùng môi trờng chất điện ly axit Các phụ gia UCAM có ảnh hởng khác đến trình anốt catốt Một số chất UCAM làm giảm mạnh hoạt tính ăn mòn dầu nhng làm giảm không đáng kể ăn mòn kim loại môi trờng khí quyển, chúng làm tăng tốc độ ăn mòn Trong điều kiện ăn mòn khí quyển, có mặt ẩm ngng tụ bề mặt kim loại, ngời ta quan sát thấy tơng tác kim loại với phần hoạt động phụ gia Lúc màng bảo vệ kim loại bị phân huỷ sản phẩm oxy hoá dầu khoáng phụ gia, chất tích luỹ dần dầu suốt trình sử dụng Cơ chế phá huỷ màng bảo vệ dầu bị oxy hoá điều kiện nhiệt độ cao ăn mòn khí kim loại khác Khi oxy hoá dầu điều kiện nhiệt độ cao, màng bảo vệ đợc tạo thành nhanh bề mặt kim loại trớc xuất lợng đủ lớn tác nhân gây ăn mòn dầu bị oxy hoá Màng bảo vệ kim loại hiệu Ngợc lại điều kiện luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page of 120 Header Page 10 of 120 nhiƯt ®é thÊp ®iỊu kiƯn khÝ qun cã chøa lợng đủ lớn tác nhân gây ăn mòn, tốc độ tạo thành màng bảo vệ chậm trình ăn mòn kim loại giai đoạn lớn Tốc độ ăn mòn chậm dần theo mức tăng độ dày màng bảo vệ Ngoài trình phụ thuộc đáng kể vào thành phần, cấu tạo, tính chất màng bảo vệ [15] Tác dụng phụ gia UCAM dẫn tới tạo thành bề mặt kim loại màng bảo vệ ngăn ngừa tơng tác trực tiếp tác nhân gây ăn mòn lên bề mặt kim loại Màng có tác dụng khử hoạt tính kim loại vai trò làm xúc tác cho oxy hoá dầu Sự tạo thành màng trình phức tạp lâu dài, có số chuyển hoá khác Đặc trng tốc độ chiều sâu trình tạo màng phụ thuộc vào thành phần hóa học phụ gia, chất kim loại điều kiện tơng tác chúng Khi dầu có chứa lợng định sản phẩm axit từ oxy hoá dầu, từ trình cháy nhiên liệu màng bảo vệ bắt đầu bị phân huỷ Tuy nhiên lợng phụ gia đủ lớn màng phân huỷ đợc phục hồi Quá trình phá huỷ phục hồi màng bảo vệ tiến triển đồng thời Tuy nhiên mức độ tích luỹ sản phẩm axit dầu nớc tăng làm giảm hàm lợng phụ gia nên trình phá huỷ màng đợc tăng cờng Nhiệt độ ảnh hởng đến màng bảo vệ: phá huỷ màng thờng tăng nhiệt độ tăng Trên sở phân tích ta thấy chia phụ gia UCAM thành loại: cho nhận điện tử loại tạo màng, tạo bề mặt Các chất cho nhận điện tử có tác dụng kìm hãm tốc độ phản ứng anốt hay catốt [18] Các phụ gia UCAM tạo màng u việt phụ gia UCAM cho nhận điện tử Đó chất ức chế loại tạo màng có tác dụng nhanh, có tính đẩy nớc giữ nớc tốt Ngoài chất ức chế loại tăng cờng tính bảo vệ kết hợp chúng với hai chất UCAM cho nhận điện tử hai 1.1.3.2 Cơ chế tác dụng dầu có chứa phụ gia ức chế ăn mòn kim loại Cơ chế tác dụng gồm trình đẩy nớc chất điện ly, chất ăn mòn khỏi bề mặt kim loại tiếp xúc với sản phẩm, tạo màng hấp phụ hóa học bề mặt kim loại, hình thành lớp màng bảo vệ dới tác dụng lực bám dính liên kết Hai trình trình động, xảy đa dầu lên bề mặt kim loại Theo chế đẩy nớc khỏi bề mặt kim loại phụ gia ức chế phân cực tan dầu mỡ, trình hấp phụ chọn lọc phần tử hoạt động phân bố toàn bề mặt kim loại, đồng thời bám chặt dới dạng hợp chất hấp phụ luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 10 of 120 Header Page 39 of 120 100 970,98 200,47 314,79 212,94 253,85 125 1803,3 300,48 500 326,93 377,62 150 3369,45 436 750 468,14 536,5 175 6149,29 622,56 950 657,04 747,68 200 1042,18 895,39 1500 965,27 1096,5 BiÕn thiªn JST – (thang log) có dạng đờng tuyến tính cho thấy vùng phân cực khoảng 0mVđến 200mV phù hợp với phơng trình Tafel, cho phép dễ dàng so sánh hiƯu st øc chÕ BiÕn thiªn cđa hiƯu st UCAM HST tính từ kết đo step đợc trình bày h×nh 3.16 100 6b HST, % 80 4A 7c 60 5A 40 CT3 50 100 η, mV 150 200 Hình 3.16 Hiệu suất ức chế H amit phụ thuộc vào phân cực Bảng 3.10 HiƯu st øc chÕ H ph©n cùc step η mV 25 50 75 100 125 150 175 200 A0 A4 H, % A5 - 80 74,73 76,33 79,35 83,34 87,06 89,88 91,41 67 56,83 61,14 66,42 67,58 72,27 77,74 84,55 85,62 6b 7c 82,5761 71,66 70,44 74,17 78,08 81,87 86,11 89,32 90,74 72,47 68,47 66,09 70,48 73,86 79,06 84,08 87,84 89,48 Điều đáng lu ý khả UCAM mẫu amit tăng lên với ®é ph©n cùc η Víi ®é ph©n cùc cao, hiƯu suất ức chế mẫu ức chế tăng, Nh thép CT3, dẫn xuất amit có khả UCAM tiếp xúc (galvani) Điều cho phép sử dụng chất ức chế bảo quản hệ thống công nghiệp phức hợp Kết luận: Đã khảo sát khả UCAM thép CT3 cña dÉn xuÊt amit (A4, A5, 6b, dungte dÞch 3% luan van thac si-tai lieu7c) - luan an -kinh -Footermuèi Page NaCl 39 of 120 b»ng ph−¬ng pháp điện hóa: đo điện ăn mòn 36 Header Page 40 of 120 Ecor, dòng ăn mòn icor, tổng trở điện hóa phân cực step Kết cho thấy amit có khả UCAM thép, xếp mức độ UCAM theo thứ tù 7c>6b >A4>A5, ®ã mÉu 7c cã hiƯu st ức chế cao Phơng pháp phân cực step cho thấy chất ức chế có hiệu bảo vệ cao tăng theo mức độ phân cực anôt vùng = đến 200mV b Khảo sát khả UCAM amit kim loại nhôm Al [12] Tơng tự nh thép CT3, khả ức chế ăn mòn nhôm đợc khảo sát phơng pháp + Đo điện ăn mòn Ecor + Đo phân cực tuyến tính xác định dòng ăn mòn icor hình 3.17 + Đo tổng trở điện hóa xác định điện trở chuyển điện tích Rct, hình 3.18 Kết nghiên cứu cho thấy amit có khả UCAM nhôm, mặt nhiệt động học động học, mức độ hiệu khác Có thể xếp mức độ UCAM nhôm theo thứ tự A4 99 -6 99.10 > 99 -6 111,6.10 > 98 -6 120,6.10 > 98 131.10-6 > 98 Theo kÕt qu¶ này, tất mẫu dầu có hiệu bảo vệ cao, 98 % Trên kết thực nghiệm hiệu bảo vệ dầu pha chế (dầu thủy lc chất lỏng gia công kim loại) Kết phù hợp với kết đạt đợc 02 mẫu (mẫu số 1, 2) gửi thử nghiệm Liên doanh Dầu khí Vietso Petro Tổng công ty Dầu khí Việt Nam luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 49 of 120 46 Header Page 50 of 120 Kết luận Đề tài tiến hành thu thập tài liệu, cập nhật thông tin nêu tổng quan chất ức chế ăn mòn kim loại (khái niệm, chế tác dụng, phân loại); phơng pháp tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn dạng amit để từ lựa chọn phơng pháp thích hợp để tiến hành thực nội dụng đề tài Đã lựa chọn đợc nguyên liệu đầu phù hợp axit béo tổng hợp có mạch hydrocacbon C8ữC18, số axit từ 110ữ130 mgKOH/g để tiến hành tổng hợp amit có khả ức chế ăn mòn cao Đã nghiên cứu tổng hợp thành công 05 dÉn xt amit tõ axit bÐo C8÷C18 víi 05 loại amin khác nhau, amit: etanolamit, dietanolamit, xyclohexylamit, diphenylamit 1-naphtylamit Các amit mạch thẳng đợc tổng hợp điều kiện nhiệt độ 160ữ170oC, hiệu suất đạt 80% Các amit mạch vòng đợc tổng hợp điều kiện nhiệt độ 150ữ160oC, có sử dụng xúc tác axit HCl đặc, hiệu suất đạt đợc từ 60ữ80% Bằng phơng pháp phân tích thử nghiệm khẳng định chất nhận đợc nh dự kiến Xác định hiệu bảo vệ 05 phụ gia tổng hợp phơng pháp tổn hao khối lợng môi trờng axit HCl 2M; thử khả bảo quản phơng pháp gia tốc tủ khí hËu KÕt qu¶ thư nghiƯm cho thÊy cã 04 phơ gia tổng hợp cho hiệu bảo vệ 90%; 01 phụ gia (etanolamit) có khả bảo vệ tan dầu Với phơng pháp điện hóa, phơng pháp thử gia tốc tủ khí hậu, hiệu suất bảo vệ phụ gia đợc xếp theo thứ tự nh sau: + Đối với thÐp CT-3: diphenylamit (6b) > dietanolamit (7c) > 1-naphtylamit (A4) > xyclohexylamit (A5) + Đối với nhôm: dietanolamit (7c) > diphenylamit (6b) > xyclohexylamit (A5) > 1-naphtylamit (A4) + §èi víi ®ång: xyclohexylamit (A5) > 1-naphtylamit (A4) > diphenylamit (6b) > dietanolamit (7c) Pha chế 06 mẫu dầu thành phẩm từ 02 loại dầu gốc SN-500 dầu gốc SN 150 Thử nghiệm phơng pháp gia tốc tủ khí hậu, phơng pháp điện hóa cho thấy hầu hết mẫu cho kết tốt, có mẫu tơng đơng với mẫu đối chứng loại dầu thủy lực chất lỏng gia công kim loại thơng mại luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 50 of 120 47 Header Page 51 of 120 Tài liệu tham khảo Nguyễn Đức Hùng, Nguyễn Việt Bắc, Nguyễn Thế Nghiêm, 1992, Sổ tay bảo quản thiết bị, vật t, Nhà xuất KHKT Hà Nội Nguyễn Thế Nghiêm, 1993, Báo cáo kết nghiên cứu tổng hợp phụ gia cho dầu mỡ bảo quản kim loại, Đề tài cấp Nhà nớc Schultze W.A., Phan Lơng Cầm, 1985, Giáo trình ăn mòn bảo vệ kim loại, Hợp tác Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội Đại học kỹ thuật Delft Hà Lan, tr 77-79, 176-181 C.Kajdas, 1993, Dầu mỡ bôi trơn, Nhà xuất KHKT, tr 30-46, 53, 82-87, 97 Đặng Nh Tại, Ngô Thị Thuận, 1984, Tổng hợp hóa học hữu cơ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội Phan Minh Tân, 2000, Tổng hợp hữu hóa dầu, Trờng ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, tr 20-24, 190 Ngô Thị Thuận, 2001, Thực tập Hóa học Hữu cơ, Nhà xuất ĐH Quốc gia, tr 90-94 Nguyễn Quang Huỳnh, Đinh Văn Kha, Đặng Trung Minh, Vũ Thị Tình, Nguyễn Thế Nghiêm, Nguyễn Hữu Đoan, Trịnh Tuấn Anh, Nguyễn Đức Cờng, 2005, Nghiên cứu điều chế chất phụ gia cho dầu mỡ bảo quản, Tuyển tập công trình nghiên cứu KHCN 50 năm Viện Hóa học Công nghiệp, Bộ Công nghiệp, tr 479483 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, 2007, Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất amit sở axit béo C8ữC18 làm phụ gia ức chế ăn mòn kim loại, Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Công nghệ Hóa học hữu toàn quốc IV, tr 116-120 10 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, 2007, Nghiên cứu tổng hợp chất ức chế ăn mòn dạng amit mạch vòng sở axit béo tổng hợp C8ữC18, Tạp chí Hóa học T45, tr 73-78 11 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, Uông Văn Vỹ, Lê Xuân Quế, 2007, Khảo sát khả ức chế ăn mòn hợp kim đồng số dẫn xuất amit từ axit béo tổng hợp C8ữC18, Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học Công nghệ Hóa học hữu toàn quốc IV, tr 121-125 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 51 of 120 48 Header Page 52 of 120 12 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, Lê Xuân Quế, 2007, Khảo sát đặc tính ức chế ăn mòn nhôm số dẫn xuất amit từ axit béo tổng hợp C8ữC18, Tạp chí Hóa học ứng dụng, số (69), tr 47-49 13 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, Lê Xuân Quế, 2007, Khảo sát khả UCAM thép CT-3 bốn dẫn xuất amit từ axit béo tổng hợp C8ữC18, T¹p chÝ Hãa häc, T45, sè 5, tr 624-627 14 Đinh Văn Kha, Nguyễn Thế Nghiêm, Ngô Thị Thuận, Trần Sơn Hải, 2007, ức chế ăn mòn hợp kim đồng amit mạch vòng trên sở axit béo tổng hợp C8ữC18 từ n-parafin dầu mỏ Việt Nam ứng dụng, Tạp chí Hoá học ứng dụng, số 12 (72), tr 40-42 TiÕng Nga 15 Розенфельд И.Л., 1977, Ингибитopы коррозии, M “Химия”, c 9-30, 33-76, 108-152, 196 16 Свидзинки М., 2000, Боб фу “Испытание ингибиторов для защиты от коррозии”, Нефтегазовые Технологии новябрь – декабрь, c 24 17 Моисеева Л.С., 1999, “Oб оценке Эффективност ингибитоной защиты Нефтегазопромыслового оборудования”, Защита металов, c 84-87 18 Томин В.П., 2000, “Ингибитор коррозии для защиты оборудования”, Химия и текнология топлив, c 61, 75, 89 19 Шехтер Ю.Н., 1979, Защита металлов от коррозии, M “Химия”, c 120, 156 20 Кулиев А.Ш., 1972, Химия и технология присадок к маслам и топливам, M “Химия”, c 39, 174-177 21 Эрих В.Н., 1985, Химия и Технология нефти и газа, М., c 87-106 22 Шехтер Ю.Н., Крейн С.Э., Тетерина Л.Н., 1978, Mаслорастворимые поверхностн - активные вещества, М “Химия”, c 95-152 23 Вигдорович В.Н., Сафронова Н.В., Шелъ Н.В., 1996, Эффективностъ аминов высших карбоновых кислот в качестве загустителя маслорастворимой антикоррозиснной присадки, ЗащитаМеталлов, c 56-60 TiÕng Anh 24 Fontana M.G., 1986, Corrosion engineering, 3rd Edition, McGraw-Hill Book Company, New York, p 112, 197 25 Uhlig H.H., 1976, Corrosion and protection, Dunod, Paris, p 324 luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 52 of 120 49 Header Page 53 of 120 26 Butler G and Ison H.C.K., 1966, Corrosion and its Prevention in Waters, Leonard Hill, London, p 74 27 Dorward R C and Hasse K.R., 1987, Corrosion, 43, p 408-413 28 Inhibitor for metal corrosion, Patent US 4978500, December 1990 29 Corrosion inhibitor, Patent US 4877552, October 1989 30 Metal corrosion inhibitor, Patent US 4116701, September 1978 31 Annual Books of ASTM Standards, 1999, Petroleum Products, Lubricants and Fossil Fuels, ASTM Section 5, Philadelphia 32 Lubricant corrosion inhibitor, US Patent 4165292, August 1979 33 Klamann D., 1984, Lubricants and Related Products, Verlag Chemie, Weinheim, p 212, 383-386 34 Bard A.J, Falkner L.R., 2001, Electrochemical methods fundamentals and applications, Second Edition, printed in the United States of America luan van thac si-tai lieu - luan an -kinh te -Footer Page 53 of 120 50 ... cáo kết nghiên cứu khcn Tên đề tài: Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất amiT có tính ức chế ăn mòn cao từ nguồn axit béo C8 - C18 Đề tài nghiên cứu KHCN cấp Bộ Chủ nhiệm đề tài: ThS Đinh Văn Kha Cán... Chơng Tổng quan tổng hợp phụ gia ức chế ăn mòn 1.1 Khái quát phụ gia ức chế ăn mòn kim lo¹i 1.1.1 Phụ gia ức chế ăn mòn kim loại 1.1.2 Mét số phụ gia ức chế ăn mòn sử dụng... ức chế ăn mòn 1.1 Khái quát phụ gia ức chế ăn mòn kim loại 1.1.1 Phụ gia ức chế ăn mòn kim loại Các phụ gia ức chế ăn mòn (UCAM) kim loại đóng vai trò quan trọng sản phẩm dầu mỡ [1], [2] Cơ chế