مونو اتانول آمین - MEA، CAS 141-43-5 - بهعنوان یک ماده شیمیایی کالا طبقهبندی میشود، اما در برخی از مهمترین فرآیندهای صنعتی اقتصاد مدرن ظاهر میشود: حذف CO2 از گاز دودکش در نیروگاهها، تهویهکردن گاز طبیعی قبل از ورود به خطوط لوله، سنتز سورفکتانتهایی که در سطح جهانی از مواد غذایی محافظت میکنند و از آن محافظت میکنند. برای یک مولکول با تنها هفت اتم، دسترسی آن قابل توجه است.
تطبیق پذیری MEA از دو گروه عملکردی در یک مولکول کوچک نشات می گیرد: الفآمین اولیه (-NH2)که با گازهای اسیدی و ترکیبات کربونیل بسیار واکنش پذیر است و الفگروه هیدروکسیل (-OH)که حلالیت در آب و فعالیت سطحی را فراهم می کند. آنها با هم MEA را به اندازه کافی واکنشپذیر میسازند تا بتواند-تصفیه گاز در مقیاس صنعتی را حل کند، اما در آب{2}}به اندازهای محلول است که در فرمولهای آبی در دهها دستهبندی محصول حل شود.
این راهنما هشت مورد از مهمترین کاربردهای تجاری MEA را با شیمی، پارامترهای استفاده معمولی و زمینه عملکرد برای هر کدام پوشش میدهد. برای مشخصات کامل فیزیکوشیمیایی، ما را ببینیدصفحه محصول مونو اتانول آمین.
1 ⛽ شیرین کننده گاز طبیعی و حذف گازهای اسیدی
بزرگترین استفاده صنعتی واحد MEA از نظر حجمی به عنوان حلال جاذب در تصفیه گاز طبیعی است. گاز طبیعی خام از دهانه چاه معمولاً حاوی سولفید هیدروژن (H2S) و دی اکسید کربن (CO2) - که مجموعاً به عنوان "گازهای اسیدی" - شناخته میشوند، در غلظتهایی که باید قبل از فروش یا حمل گاز به مشخصات خط لوله کاهش یابد. برای H2S، حد خط لوله معمولاً 4 ppm است. برای CO2، معمولا کمتر از 2-3 mol٪.
MEA با 25 تا 30 درصد وزنی در آب، حلال کلاسیک برای این وظیفه است. گروه آمین اولیه آن به سرعت و گرمازا با هر دو H2S و CO2 از طریق تشکیل کاربامات و بی کربنات واکنش می دهد و یک محلول آمین غنی تولید می کند که سپس در یک ستون استریپر گرم شده در دمای 110-130 درجه بازسازی می شود. گازهای اسیدی آزاد شده دفع می شوند (H2S به واحد بازیابی گوگرد کلاوس؛ CO2 تخلیه یا گرفته می شود) و MEA بدون چربی به جاذب بازگردانده می شود.
مزیت کلیدی MEA برای شیرین کردن گاز، جذب غیرانتخابی-بالا{1}H2S و CO2- آن است که در زمانی که هر دو گاز باید حذف شوند، ضروری است. محدودیتهای آن (انرژی بازسازی بالا، خورندگی در غلظتهای بالاتر از 30 وزنی، مدیریت تخریب) به خوبی درک شده و با کنترلهای مهندسی تثبیتشده قابل مدیریت است. برای راهنمای فنی دقیق از جمله مدیریت تخریب و پارامترهای دوز، به مقاله اختصاصی ما مراجعه کنید:مونو اتانول آمین برای جذب CO₂: نحوه کار و راهنمای دوز صنعتی.
2 🌿 ارسال-گرفتن کربن احتراق (CCS)
فراتر از فرآوری گاز طبیعی، MEA حلال معیار برای جذب کربن پس از احتراق - است که CO₂ را از گازهای دودکش نیروگاه های زغال سنگ و گاز، کوره های سیمان، کارخانه های فولادسازی و سایر انتشار دهنده های بزرگ صنعتی حذف می کند. اهمیت تجاری این برنامه به طور قابل توجهی افزایش یافته است زیرا دولتها قیمتگذاری کربن و تعهدات خالص- صفر را معرفی میکنند که CCS را از نظر اقتصادی جذاب یا از نظر قانونی الزامی میکند.
اصول عملیاتی مشابه شیرین کردن گاز است، اما محیط مهندسی سخت تر است. گاز دودکش در نزدیکی{1}}فشار اتمسفر با غلظت CO2 3-15 vol، محتوای اکسیژن 3-8 vol٪ (که تجزیه اکسیداتیو MEA را تسریع می کند) و SO است.x/نهxآلاینده هایی که نمک های پایدار در گرما{0}}را تشکیل می دهند. سیستم MEA احتراق-به خوبی طراحی شده-شامل SO بالادستی استxحذف (FGD)، یک بخش شستشوی آب روی سر جاذب برای کاهش انتقال بخار MEA، و یک بستر محافظ کربن فعال برای حذف رد محصولات تخریب.
در کارخانههای اصلاح متان بخار (SMR) که هیدروژن آبی تولید میکنند، جذب CO2 مبتنی بر MEA به گاز سنتز جابجا شده یا گاز دم PSA برای جذب CO2 برای ذخیرهسازی زمینشناسی اعمال میشود. این یک برنامه رو به رشد است زیرا تولید هیدروژن برای خدمت به بازارهای حمل و نقل، گرمایش و کربن زدایی صنعتی افزایش می یابد. MEA 99% با محتوای DEA کم و گواهینامه آهن، مشخصات مناسب برای واحدهای جدید CCS هیدروژن آبی است.
3 🧴 سنتز سورفکتانت - کوکامید MEA و آمیدهای اسید چرب
MEA ماده اولیه اصلی برای تولید استمونو اتانول آمیدهای اسید چرب- خانوادهای از سورفکتانتهای غیریونی- که بهعنوان تقویتکننده کف، سازندگان ویسکوزیته، و مواد حالت دهنده در محصولات مراقبت شخصی و پاککنندههای خانگی استفاده میشوند. از نظر تجاری مهم ترین عضو این خانواده استکوکامید MEA(CAS 68140-00-1)، تولید شده از تغلیظ اسیدهای چرب نارگیل با MEA در نسبت مولی 1:1.
واکنش بین گروه کربوکسیل اسید چرب و آمین اولیه MEA در دمای 150 تا 170 درجه با حذف آب ادامه می یابد و یک اسید چرب مونو اتانول آمید تولید می کند:
R–COOH + H2N–CH2CH2OH → R–CO–NH–CH2CH2OH + H2O
آمین اولیه MEA به طور قابل توجهی در این واکنش آمیداسیون نسبت به آمین ثانویه DEA - واکنشپذیرتر است، به همین دلیل است که تولید کوکامید MEA سریعتر، تمیزتر است و محصولات جانبی کمتری نسبت به سنتز کوکامید DEA تولید میکند. برای تولیدکنندگان MEA و تولیدکنندگان آمید، خلوص MEA - خصوصاً محتوای DEA پایین (کمتر یا مساوی 0.5٪) - بسیار مهم است، زیرا هر DEA موجود در خوراک MEA واکنش نشان میدهد تا کوکامید DEA به عنوان یک محصول هم-تشکیل شود، که در ترک اتحادیه اروپا{7} در cosme محدود شده است.
فراتر از کوکامید MEA، MEA برای تولید طیف وسیعتری از آمیدهای اسید چرب از جمله لورامید MEA، اولامید MEA و استارامید MEA استفاده میشود که هر کدام برای فوم، تهویه و پروفیلهای امولسیونسازی خاص در محصولات فرمولهشده طراحی شدهاند. برای راهنمای کامل این شیمی، نگاه کنید به:Cocamide MEA: چیست، چگونه از مونو اتانول آمین ساخته شده است و برنامه های کاربردی.
4 🌾 فرمولاسیون شیمیایی کشاورزی
MEA به طور گسترده در صنایع شیمیایی کشاورزی به عنوان یک عامل خنثی کننده، پایه تشکیل دهنده نمک و تثبیت کننده فرمولاسیون برای علف کش، قارچ کش و مواد فعال ریزمغذی استفاده می شود. آمین اولیه آن به طور تمیز با مواد فعال اسیدی واکنش نشان میدهد و شکلهای نمک آمین محلول در آب را با جذب بهتر برگ، کاهش سمیت گیاهی و سازگاری مخزن-تر از اشکال اسیدی تشکیل میدهد.
🌱 کاربردهای کلیدی کشاورزی
نمک های MEA 2،4-D، MCPA و dicamba اشکال علف کش های تجاری موجود هستند. نمک MEA گلایفوسیت یکی از چندین فرمول نمک ثبت شده است. فرمهای نمک MEA معمولاً حلالیت آب و سازگاری خوبی با بستههای کمکی در مخازن اسپری دارند.
MEA با اسید بوریک برای تشکیل بور-اتانول آمین - یک حامل بور محلول در آب-که در کودهای بور برگی برای محصولات درختی، سبزیجات و دانه های روغنی استفاده می شود، تشکیل می شود. شکل کلات حرکت بور را در برگها در مقایسه با فرمولاسیون بوراکس یا محلول بهبود می بخشد و خطر سمیت بور را در اثر استفاده بیش از حد کاهش می دهد.
MEA به عنوان یک عامل مرطوب کننده و تنظیم کننده pH در چندین کنسانتره امولسیون شونده قارچ کش و کنسانتره سوسپانسیون استفاده می شود که باعث بهبود پایداری فیزیکی فرمولاسیون و مرطوب شدن و پخش شدن قطرات اسپری روی سطوح برگ می شود.
MEA مورد استفاده در فرمولاسیون آفت کش ها باید با الزامات ثبت آفت کش ها در بازار هدف مطابقت داشته باشد (مقررات اتحادیه اروپا 1107/2009، US EPA و غیره). شکل نمک MEA یک علف کش فعال یک محصول ثبت شده متمایز از شکل اسیدی یا سایر اشکال نمکی است. قبل از فرمول کردن با MEA، وضعیت ثبت را برای هر ماده فعال و بازار تأیید کنید.
5 🎨 پردازش نساجی و الیاف
در صنعت نساجی، MEA به عنوان تنظیم کننده pH و کمک پردازش در چندین مرحله تولید پارچه و تکمیل - از آماده سازی الیاف و تمیز کردن تا رنگرزی و فرآوری مجدد استفاده می شود.
آبشستگی پشم و باز کردن الیاف
پشم خام حاوی مقادیر قابل توجهی گریس پشم (لانولین)، سوئینت (نمک های پتاسیم حاصل از تعریق حیوانات) و خاک است. شستشوی - فرآیند شستشوی صنعتی که این آلایندهها را از بین میبرد - در حمامهای شوینده آبی با pH 8.5-9.5 انجام میشود. MEA به عنوان عامل قلیایی کننده برای رساندن حمام به این محدوده pH استفاده می شود، جایی که سورفکتانت های آنیونی در امولسیون کردن چربی پشم و حذف خاک از الیاف موثر هستند.
مزیت MEA نسبت به هیدروکسید سدیم در این برنامه، ظرفیت بافر آن است - در برابر افزایش pH مقاومت میکند که به ساختار پروتئین پشم آسیب میرساند - و سطح کم باقیمانده آن پس از شستشو، که انتقال-به مرحله پردازش بعدی را کاهش میدهد.
تثبیت رنگ راکتیو روی پنبه
رنگهای راکتیو - کلاس رنگ اولیه برای پنبه - برای واکنش کووالانسی با گروههای هیدروکسیل سلولز و دستیابی به تثبیت سریع- به شرایط قلیایی (pH 10-12) نیاز دارند. MEA بهعنوان یکی از منابع قلیایی در فرآیندهای رنگرزی واکنشپذیر، بهویژه در رنگسازی دستهای-دستهای و پد سرد- استفاده میشود، جایی که افزایش کنترلشده قلیایی در طول زمان برای دستیابی به تثبیت سطح بدون هیدرولیز زودرس رنگ مورد نیاز است.
تراز رنگ اسیدی روی پلی آمید
در رنگرزی نایلون (پلی آمید) با رنگ های اسیدی، MEA به عنوان یک بازدارنده تسطیح استفاده می شود - با رنگ برای اشغال محل رنگ در سطح الیاف رقابت می کند، جذب اولیه رنگ را کند می کند و قبل از اینکه تثبیت با کاهش pH کنترل شده ادامه یابد، توزیع یکنواخت را بهبود می بخشد. این امر از رنگرزی ناهموار (نوار ناهموار) و ناهموار که می تواند با جذب سریع و کنترل نشده رنگ روی نایلون رخ دهد، جلوگیری می کند.
6 🪣 نظافت و چربی زدایی صنعتی
MEA یک عامل تمیزکننده قلیایی بسیار موثر برای کاربردهای صنعتی سنگین است که در آن باز بودن بالا (pKa 9.50) - قویترین سه اتانول آمین - یک مزیت است تا یک محدودیت. توانایی آن در صابون سازی چربی ها و روغن ها، حل کردن خاک های مبتنی بر پروتئین{4}}و پراکندگی ذخایر معدنی آن را در تمیز کردن تعمیر و نگهداری صنعتی، تمیز کردن مخازن و آماده سازی سطح ارزشمند می کند.
پاک کننده های مبتنی بر{0}MEA روغن های پلیمریزه شده، گریس کربن دار، و رسوبات پروتئینی را از مخازن راکتور، مخازن ذخیره سازی و سطوح مبدل حرارتی حل می کنند. غلظت مصرف معمولی: 2-10٪ در آب گرم (60-80 درجه).
در تولید لوازم الکترونیکی، MEA یک عنصر فعال کلیدی در پاک کنندههای شار محلول در آب و فرمولهای تمیزکننده PCB است. در حل کردن رزین و بدون شار تمیز از اتصالات لحیم کاری بسیار موثر است و قابلیت شستشوی کامل آن در آب هیچ باقیمانده یونی که می تواند بر قابلیت اطمینان مدار تأثیر بگذارد باقی نمی گذارد.
MEA بهعنوان یک حلال و فعال کننده در پاککنندههای رنگ قلیایی، بهویژه برای حذف پوششهای اپوکسی، پوششهای اورتان و لعابهای صنعتی از بسترهای فلزی استفاده میشود. گروه آمین آن به پیوندهای آمید و یورتان در پوشش حمله می کند و فیلم را متورم می کند و برای حذف مکانیکی شل می کند.
پاک کننده های اجاق های تجاری و سازمانی از MEA در 5 تا 15 درصد برای حل کردن خاک های مواد غذایی کربن دار (پخته شده روی چربی، پروتئین های زغالی) در دمای بالا استفاده می کنند. قلیائیت قوی و توانایی MEA در واکنش با گروه های کربونیل موجود در گریس پلیمریزه شده، عملکرد تمیز کنندگی فوق العاده ای را برای پاک کردن خاک های سخت در مقایسه با پاک کننده های آمینی ملایم تر، به آن می دهد.
7 🔬 واسطه های دارویی و بیوشیمیایی
MEA یک بلوک ساختمانی مهم در سنتز دارویی و بیوشیمیایی است، که ترکیبی از واکنش آمین و هیدروکسیل آن را به یک ماده اولیه همه کاره یا واسطه برای طیف گسترده ای از مواد فعال دارویی (API) و بیوشیمیایی های ویژه تبدیل می کند.
سنتز مورفولین
مورفولین- آمین حلقوی که به طور گسترده به عنوان یک واسطه دارویی، بازدارنده خوردگی و شتاب دهنده لاستیکی استفاده می شود - به صورت صنعتی با آبگیری و چرخه شدن دی اتانول آمین یا با واکنش MEA با دی اتیلن گلیکول تولید می شود. نقش MEA به عنوان یک پیش ساز مورفولین، تقاضای غیرمستقیم قابل توجهی برای MEA در بخش های دارویی و شیمیایی خاص ایجاد می کند.
سنتز آزیریدین و N{0}}جایگزین آمین
MEA تحت شرایط اسیدی چرخه میشود و آزیریدین (اتیلن ایمین) را تشکیل میدهد، یک ترکیب حلقهای سه عضوی بسیار واکنشپذیر که بهعنوان عامل پیوند متقابل-در چسبها، پردازش کاغذ و شیمی پلیمر استفاده میشود. MEA همچنین N-آلکیله و N{4}}آسیله میشود تا طیف وسیعی از آمینها و آمیدهای ویژه مورد استفاده در سنتز دارویی تولید کند.
تحقیقات فسفولیپید و محیط کشت سلولی
در بیوشیمی، اتانول آمین (MEA) یک مولکول فیزیولوژیکی مهم است - جزء فسفاتیدیل اتانول آمین، دومین فسفولیپید فراوان در غشای سلولی پستانداران. MEA با خلوص بالا (درجه بیوشیمیایی) در فرمولاسیون محیط کشت سلولی، تحقیقات متابولیسم فسفولیپید، و به عنوان استاندارد مرجع در روش های تحلیلی برای تعیین کمیت اتانول آمین در نمونه های بیولوژیکی استفاده می شود.
8 🏗️ سیمان، بتن و مواد شیمیایی ساختمانی
در حالی که TEA برجستهترین اتانول آمین در شیمی سیمان است، MEA همچنین در کاربردهای شیمیایی ساختمانی - به ویژه در افزودنیهای بتن، عوامل تسریعکننده و سیستمهای سیمانی ویژه نقش دارد.
افزودنی های تسریع کننده بتن
MEA به عنوان یک جزء در افزودنیهای شتابدهنده مجموعه بتن - استفاده میشود که گیرش اولیه و نهایی بتن سیمانی پرتلند را در بتنسازی هوای سرد یا قالبگیری سریع سرعت میبخشد. MEA با کمپلکس شدن با یون های کلسیم و کاهش انرژی فعال سازی برای واکنش های هیدراتاسیون اولیه، فازهای آلومینات را در سیمان فعال می کند.
بایندرهای قلیایی{0} فعال شده
در سیستمهای{0}}سیمان فعال قلیایی (ژئوپلیمرها، چسبانندههای مبتنی بر سرباره)، MEA بهعنوان یک عامل فعالکننده و هم{2}}که باعث بهبود خواص مکانیکی سیستمهای مبتنی بر خاکستر بادی و سرباره-میشود، مورد بررسی قرار گرفته است. در غلظتهای پایین (0.5-2%)، MEA پلی تراکم شبکه آلومینوسیلیکات را تسریع میکند و به توسعه استحکام اولیه بدون خطرات قلیایی بالا مرتبط با فعالکنندههای هیدروکسید سدیم کمک میکند.
| کاربرد | تابع MEA | دوز معمولی | درجه MEA |
|---|---|---|---|
| شیرین کننده گاز | جاذب گاز اسیدی | محلول 25-30 درصد وزنی | MEA 99% صنعتی |
| ارسال{0}}CCS احتراق | حلال جاذب CO2 | محلول 30 درصد وزنی | MEA 99٪، DEA کم |
| تولید کوکامید MEA | مواد خام آمیداسیون | 310-330 کیلوگرم در هر تن آمید | MEA 99٪، DEA کمتر یا مساوی 0.5٪ |
| تشکیل نمک علف کش | پایه خنثی کننده | استوکیومتری (1:1 مولر) | MEA 99% فنی |
| شستشوی نساجی | تنظیم pH (8.5-9.5) | حمام 0.5-2 گرم در لیتر | MEA 99٪ یا MEA 85٪ |
| تمیز کردن شار الکترونیکی | حلال / فعال کننده شار | 5-20٪ در پاک کننده | MEA 99% گرید الکترونیکی |
| محیط کشت سلولی | پیش ساز فسفولیپید | محدوده میکروگرم بر میلی لیتر | MEA بیوشیمیایی / درجه USP |
❓ سوالات متداول
📝 خلاصه
گستردگی تجاری مونو اتانول آمین منعکس کننده ترکیب نادری از خواص است: پایه قوی و سریع-از گروه آمین اولیه. اختلاط کامل آب و زیست تخریب پذیری خوب؛ و وزن مولکولی کم که ظرفیت مولی در واحد جرم را در کاربردهایی که بار استوکیومتری اهمیت دارد به حداکثر می رساند. از میدان گاز گرفته تا میز آزمایشگاه، از حمام رنگ نساجی تا خط مونتاژ الکترونیک، MEA به یافتن کاربردهای جدید در کنار نقش های تثبیت شده خود ادامه می دهد.
برای تیمهای تدارکات، مهمترین تصمیم، انتخاب درجه - صنعتی، آرایشی، الکترونیکی یا داروسازی - است زیرا الزامات اسناد، خلوص و قابلیت ردیابی بهطور اساسی در این سطوح متفاوت است. عملکرد شیمیایی به طور کلی معادل است. الزامات انطباق نیست.
Sinolook Chemical مونو اتانول آمین (MEA 99%) را در گریدهای صنعتی و آرایشی، با مدارک ثبت کامل CoA، SDS و REACH عرضه می کند. موجود در بشکه های فولادی 200 کیلوگرمی و توت های IBC 1000 کیلوگرمی. تامین مخزن ISO برای عملیات مداوم بزرگ.