اتانول آمین چیست

اتانول آمین شامل مونو اتانول آمین (MEA)، دی اتانول آمین (DEA) و تری اتانول آمین (TEA) – طیف گسترده ای از فرصت های کاربردی را ارائه می دهد. تری اتانول آمین به دو صورت در دسترس است:

تری اتانول آمین ۹۹ درصد و TEA صنعتی (که حاوی ۱۵% دی اتانول آمین است). در اتانول آمین ها، خواص آمین ها و الکل ها باهم ترکیب شده است که در واکنش ها قابلیت های خود را نشان می دهند. آمین ها، به میزان کمی، خاصیت قلیایی دارند و برای تشکیل نمک ها یا صابون ها با اسیدها واکنش میدهند. ساختار شیمیایی اتانول آمین ها به شکل زیر است:

MEA —-> H₂NCH₂CH₂OH

DEA —-> HN(CH₂CH₂OH)₂

TEA —-> N(CH₂CH₂OH)₃

اتانول آمین ها در بخش های مختلفی از جمله، فرایند شیرین سازی گاز، به عنوان عامل شوینده و روان کننده، در فرمول بندی پاک کننده های خاص و شوینده ها، برای تشکیل نمک های آمینی و کنترل pH  و در موارد زیاد دیگری از جمله در مخلوط بتن، کاتالیزگرهای فوم انعطاف پذیر اورتان، داروسازی، محصولات خود مراقبتی، مواد شیمیایی صنایع کشاورزی، امولوسیون عکاسی و موارد بسیار دیگر مورد استفاده قرار میگیرند.

کاربردهای اتانول آمین ها

کاربردهای متداول	MEA	DEA	TEA (صنعتی)	TEA (99%)
چسب			*
مواد شیمیایی کشاورزی		*	*
آسیاب سیمان			*	*
افزودنی های بتن				*
شوینده ها و پاک کننده های خاص
محصولات خود مراقبتی (بهداشت فرذی)	*	*	*	*
پالایش گاز	*	*	*	*
فلزکاری	*		*	*
چاه های نفت	*		*	*
جوهرهای چاپ و بسته بندی	*
مواد شیمیایی عکاسی		*		*
لاستیک			*
فرایند پرداخت پارچه	*	*	*	*
فوم های اورتان		*	*	*

 

کاربرد  در شیرین سازی گاز

محلول های آبی مونو اتانول آمین و دی اتانول آمین در دمای محیط با کربن دی اکسید و هیدروژن سولفید واکنش می دهند تا ترکیبی را تشکیل دهند که هنگام قرار گیری در معرض دماهای بالا، گاز اسیدی منتشر کند و برای استفاده مجدد، آمین تولید کند.

از مونو اتانول آمین به طور رایج برای پالایشِ جریان های گاز سنتز تشکیل شده در آمونیاک، هیدروژن، کربن مونوکسید و تجهیزات گاز دودکشی استفاده می شود. کربن دی اکسید به عنوان آلاینده اصلی از این جریان حذف می شود.

دی اتانول آمین اساسا برای پالایش گاز پالایشگاهی و طبیعی و برای جریان های مایع مورد استفاده قرار می گیرد. کربن دی اکسید و هیدروژن سولفید به عنوان آلاینده های اصلی از این جریان حذف می شوند.

شرکت های مهندسی می توانند دستگاه طراحی شده ی انحصاری یا واحد های بسته بندی شده ی استانداردی را ارائه دهند که در هر جایی که نیاز به حذف کربن دی اکسید و یا هیدروژن سولفید از جریانات گازی بود، آنها را نصب کرد.

برای سیستم های گاز طبیعی و سیستم های تصفیه پالایشگاهی در بخش خدمات مربوط به سولفور، محلول های دی اتانول آمین در جاهایی که فولاد کربن ماده اصلی در ساختار بوده است، برای سال هاست که عملکرد رضایت بخشی را از خود ارائه می دهند. با این حال، در واحد هایی که طراحی یا عملکرد آنها نادرست است، در تبادل گرهای فولاد کربن، چگالنده ها و دسته تیوب های مدل ریبویلر، خوردگی و پوسیدگی رخ خواهد داد. بنابراین، در شرایط خاص، وجود موادِ آلیاژی ساختارِ مد نظر ممکن است ضروری باشد. علاوه بر اینها، بهبود طراحی و عملکرد معیار ها ممکن است مشخص و معین گردد، شامل پالایش کربن فعال و جداسازی مناسب در دهانه.

کاربرد اتانول آمین ها در شوینده ها، پاک کننده های خاص و محصولات خود مراقبتی

به خاطر اینکه اتانول آمین ها، ترکیبی منحصر بفرد از خصوصیات مفید و ویژگی های عملکردی را ارائه می دهند، از آنها در شوینده های ماشین های لباسشویی استفاده می شود. اتانول آمین ها شوینده های لباسشویی را از خاصیت قلیایی بهره مند می سازند، که برای پاک کنندگی موثر، ضروریست. این مواد اسیدهای چرب موجود در اجزای خاک چرب را خنثی می کنند و از طریق این خنثی سازی، آنها را به صابون های آمینی تبدیل می کنند. به همین ترتیب، این صابون ها در کل فرایند شستشو و پاک کنندگی موثرند. تاثیر آن به هنگام استفاده از خاک های چرب صنعتی استاندارد به آسانی قابل مشاهده است.

این اتانول آمین های مشابه نیز، عوامل ضد تجزیه خاک موثر و کارآمدی هستند. آنها مانع از تجزیه پارچه توسط خاک طی فرایند شستشو در ماشین لباسشویی می شوند. تاثیر این کار در عملکرد محصولات غیر یونی، آنیونی و ترکیب شده غیر یونی/ آنیونی مبتنی بر ماده ی فعال سطحی، در پارچه های پنبه ای، بافتنی ترکیبی از پنبه و پلی استر و پلی استر کاملا مشهود است.

از دی اتانول آمین ها به منظور تهیه آمیدهای اسیدهای چربی استفاده می شود که ممکن است در محصولات خود مراقبتی مختلف بکار گرفته شوند.

ممکن است به منظور تشکیل و ساخت ماده فعال سطحی قلیایی کف زا مورد استفاده در شامپوهای مو، تری اتانول آمین را با سدیم لوریل اتر سولفات (تگزاپون) واکنش دهند.

اسیدهای چربی که با اتانول آمین ها، خصوصا تری اتانول آمین، خنثی می شوند، امولوسیون کننده هایی فوق العاده برای امولوسیون های چربی در آب هستند. پاک کننده های ژل مانند دست، کرم های مو بَر افشانه ای و لوسیون های صورت و بدن، تنها تعدادی از محصولات مصرف کنندگان است که عمدتا با همچین صابون هایی فرمول بندی می شوند. همچنین از تری اتانول آمین به عنوان ماده اصلی در تولید صابون های قالبی خاص استفاده می شود.

کاربرد در صنعت نساجی

در فرایند تولید پارچه از اتانول آمین ها به عنوان ماده واسطه واکنش برای آماده سازی نرم کننده ها و تکمیل با دوام اتوی پارچه استفاده می شود.

به خاطر خاصیت پایین قلیایی صابون های آمینی، از آنها به عنوان عوامل لکه شوئی برای پشم و ابریشم استفاده می شود.

از اتانول آمین ها به عنوان مواد کمکی در رنگ زنی نیز استفاده می شود. به علت خاصیت رطوبت پذیری اتانول آمین ها، از آنها در آماده سازی خمیرهای چاپی با استفاده از خم رنگ رزی استفاده می شود. دی اتانول آمین و تری اتانول آمین در رنگ زنی استات رایون بکار گرفته میشوند.

به منظور بهره بردن از خواص ضد الکتریسیته ساکن و ضد خوردگی نمک اتانول آمین ها، در روان کننده های پارچه اغلب از آنها استفاده می شود. نمک اتانول آمین های مونو فسفات یا دی فسفات، سولفونات ها و سولفات ها، اجزای شاخص پرداخت و تکمیل فرایند تولید الیاف کوتاه هستند.

کاربرد اتانول آمین ها در صنعت فلز کاری

افزودنی های اسیدی و یا محصولات تجزیه اسیدی جزء اولین عوامل خوردگی و فرسایش سطوح فلزی، خصوصا در حضور رطوبت هستند.

از اتانول آمین ها اغلب به عنوان خنثی کننده اجزای اسیدی در روان کننده ها استفاده می شود و ابزاری مطمئن و امتحان شده برای جلوگیری از خوردگی و فرسایش هستند. به منظور فراهم کردن شرایط قلیایی لازم برای حفاظت در برابر سایش و خوردگی (فلزات آهنی تحت شرایط قلیایی، اکسید نمی شوند)، از اتانول آمین ها در مایعات آسیاب کننده و برشی محلول در آب برای فلزکاری استفاده می شود. همچنین، اتانول آمین ها به عنوان مواد واسطه در تهیه روان کننده ها، عوامل امولوسیون کننده، بازدارنده های اختصاصی در مقابل خوردگی و آفت کش های محلول در آب بکار گرفته می شوند.

سایر کاربردها

دی اتانول آمین و تری اتانول آمین به عنوان کاتالیزگری مورد استفاده قرار می گیرند که پایداری و ثبات را طی فرایند واکنش در تولید فوم های اورتان سخت و انعطاف پذیر بهبود می بخشند. در صنعت تولید مواد شیمیایی عکاسی، این اتانول آمین ها در سیستم های توسعه دهنده مدرن و پیچیده مورد استفاده قرار می گیرند. دی اتانول آمین و تری اتانول آمین در تولید برخی از موارد در حوزه مواد شیمیایی کشاورزی، خصوصا برای تولید علف کش ها، به عنوان ماده واسطه مورد استفاده قرار می گیرند.

تری اتانول آمین، برای افزودنی هایی که سرعت تبخیر آب از بتنِ در حال خشک شدن را کنترل می کنند، به عنوان ماده واسطه مورد استفاده قرار می گیرند. در یک مورد دیگر، تری اتانول آمین به عنوان جزئی از فرمول شیمیایی آسیاب سیمان طی تولید سیمان بکار گرفته می شود. همچنان در یکی از موارد مهم استفاده دیگر از تری اتانول آمین به صورت “درون چاهی” در چاه های نفت استفاده می شود تا از فرسایش و خوردگی تجهیزات حفاری جلوگیری شود.

همچنین، تری اتانول آمین به عنوان ماده واسطه برای مواد شیمیایی چسبنده و لاستیکی مورد استفاده قرار می گیرد. از مونو اتانول آمین به عنوان عامل کنترل کننده pH در فرمول بندی جوهر چاپ و بسته بندی استفاده می شود.

تری اتانول آمین (ترولامین ۹۹% بر حسب استاندارد NF) شرایط لازم و پیش نیازهای تک نگار کاربردی سازمان National Formulary را برآورده می کند.

خصوصیات فیزیکی اتانول آمین ها

خصوصیات اتانول آمین ها، این مواد چند منظوره را قادر می سازد تا در محدوده گسترده ای از موارد، مورد استفاده قرار بگیرند. خصوصیات نوعی اتانول آمین ها در جدول زیر و شکل های ۱ تا ۲۳ نشان داده شده است.

جدول ۱ – ویژگی های اتانول امین ها

توجه

این جدول، خصوصیات خاص مونو اتانول آمین، دی اتانول آمین و تری اتانول آمین را بر اساس تجزیه و تحلیل های محصولات صنعتی یا نمونه های خالص شده و … بیان می کند؛ با این حال شرکت های تولید کننده کل محصولات خود را برای تمام این خصوصیات تحلیل و بررسی نمی کنند. (این خصوصیات الزاما در تولیدات همه تولید کننده ها مشترک نیست)

شکل ۱: فشار تبخیر اتانول آمین ها

نکته:

اتانول آمین ها در دمای بالای ۲۰۰ درجه سلسیوس شروع به تجزیه می کنند و  در دمای بالای ۲۵۰ درجه سلسیوس خود به خود تجزیه می شوند.

شکل ۲: دمای تبخیر اتانول آمین ها

 

شکل ۳: گرمای ویژه اتانول آمین ها

 

شکل ۴: مقایسه رطوبت پذیری دی اتانول آمین و تری اتانول آمین از دمای ۷۵ تا ۸۰ فاراد

شکل ۵: درصد وزنی اتانول آمین ها در محلول های آبی و محلول نرمالیته

شکل ۶: pH محلول های اتانول آمین ها

 

شکل ۷: فشار جزئی مونو اتانول آمین در محلول های آبی در دماهای مختلف

 

شکل ۸: تعادل مایع-بخار محلول های آبی مونو اتانول آمین در فشار مطلق ۷۶۰ میلی متر جیوه

 

شکل۹: فشار جزئی دی اتانول آمین در محلول های آبی در دماهای مختلف

 

شکل ۱۰: تعادل مایع-بخار محلول های آبی دی اتانول آمین در فشار مطلق ۷۶۰ میلی متر جیوه

 

شکل ۱۱ : فشار جزئی تری اتانول آمین در محلول های آبی در دماهای مختلف

 

شکل ۱۲: تعادل مایع-بخار محلول های آبی تری اتانول آمین در فشار مطلق ۷۶۰ میلی متر جیوه

 

شکل ۱۳: گرانروی مطلق محلول های آبی مونو اتانول آمین ها

 

شکل ۱۴: گرانروی مطلق محلول های آبی دی اتانول آمین ها

 

شکل ۱۵: گرانروی مطلق محلول های آبی تری اتانول آمین ها

 

شکل ۱۶: نقطه انجماد محلول های آبی اتانول آمین ها

نکته:

اطلاعات نقطه انجماد برای ۷۰ تا ۹۰ درصد دی اتانول آمین در آب، قابل برونیابی کردن است.

شکل ۱۷: گرانش ویژه محلول های آبی اتانول آمین در ۲۰/۲۰

 

شکل ۱۸: نسبت وزن بر هر گالن محلول های ابی مونو اتانول آمین در دماهای مختلف

 

شکل ۱۹: نسبت وزن بر هر گالن محلول های ابی دی اتانول آمین در دماهای مختلف

 

شکل ۲۰: نسبت وزن بر هر گالن محلول های ابی تری اتانول آمین در دماهای مختلف

 

شکل ۲۱: گرمای ویژه محلول های آبی مونو اتانول آمین

 

شکل ۲۲: گرمای ویژه محلول های آبی دی اتانول آمین

 

شکل ۲۳: گرمای ویژه محلول های تری آبی اتانول آمین

ذخیره سازی و جابجایی

ذخیره سازی و جابجایی صحیح به حفظ کیفیت محصولات اتانول آمین کمک می کند. تحت شرایط عادی، اتانول آمین ها به عنوان مولکول هایی پایدار از نظر گرمایی در نظر گرفته می شوند و برای ظرف ها و محفظه های نگهدارنده مناسب، مخرب نیستند. با این حال، آنها به قدری واکنش پذیر هستند که به محض قرار گرفتن در معرض کربن دی اکسید، نیتروژن اکسیدها و اکسیژن خارجی، مقدار کمی از محصولات جانبی تولید کنند که اغلب منجر به افزایش میزان رنگ ماده نیز می شود.

یادداشت ایمنی – مونو اتانول آمین

مونو اتانول آمین در تماس با آهن می تواند یک کمپلکس بلورین به نام تریس (اتانول آمین) آهن را تشکیل دهد. این ترکیب در صورت افزایش دما تا ۵۴ الی ۷۱ درجه سانتی گراد و در حضور اکسیژن، اشتعال زاست. این نوع آتش سوزی به این خاطر معروف است که قبلا در یک تانکر ذخیره سازی مجهز به سیم حرارتی فولاد کربن با استفاده از جریان ۱۵۰ پوند بر اینچ مربع، رخ داده است. هنگام استفاده از جریان داخلی، سیم های حرارتی فولاد ضد زنگ باید مورد استفاده قرار بگیرند؛ به خاطر حفظ ایمنی و کیفیت محصول، استفاده از جریان کم فشار ترجیح داده شده است.

دماهای ذخیره سازی

اتانول آمین ها نیازمند امکانات ذخیره سازی و حمل و نقل گرم و عایق دار هستند. با این حال، اتانول آمین ها در دمای بالای ۶۰ درجه سانتی گراد، سیاه می شوند.

 

	نقطه انجماد، C° (F°)	دمای ذخیره سازی، F°	گرانروی تقریبی در۳۰ C° (۸۶ F°)
مونو اتانول آمین	۱۰٫۵ (۵۰٫۹)	۶۵-۹۵	۱۵
دی اتانول آمین	۲۸٫۰ (۸۲٫۴)	۹۵-۱۲۰	۳۸۰
تری اتانول آمین صنعتی	۱۵٫۸	۷۵-۱۱۰	۴۰۰
تری اتانلو امین ۹۹%	۲۱٫۶ (۷۰٫۹) A	۸۵-۱۱۰	۴۰۰

A: این ماده به راحتی بدون اینکه منجمد شود، بشدت سرد می شود.