تری اتانول آمین پتروشیمی شازند

معرفی شیمیایی و خواص عمومی تری اتانول آمین

تری‌اتانول‌آمین يا تری­ هيدروكسی­ اتيل­ آمين يك تركيب آلی نيتروژن­ دار با فرمول شیمیایی C₆H₁₅NO₃ و جرم مولکولی حدود 149.19 گرم بر مول است. این ماده در شرایط محیطی به‌صورت مایعی بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ، با ویسکوزیته نسبتاً بالا و بوی ملایم شبیه آمونیاک مشاهده می‌شود. نقطه جوش بالای آن (حدود 335 درجه سانتی‌گراد در فشار اتمسفری) و فشار بخار پایین، پایداری مناسبی را در شرایط فرآیندی فراهم می‌کند .

تری اتانول آمین به‌طور کامل در آب محلول بوده و با الکل‌ها، گلایکول‌ها و بسیاری از حلال‌های قطبی امتزاج‌پذیر است، در حالی که در هیدروکربن‌های غیرقطبی حلالیت بسیار محدودی دارد. این ویژگی امکان استفاده گسترده آن را در فرمولاسیون‌های آبی و نیمه‌قطبی فراهم می‌سازد. از نظر شیمیایی، وجود یک گروه آمین نوع سوم و سه گروه هیدروکسیل باعث می‌شود TEA به‌عنوان باز ضعیف عمل کرده و با اسیدهای چرب و ترکیبات اسیدی واکنش دهد. این ماده در شرایط عادی از نظر شیمیایی پایدار است، اما در تماس با عوامل اکسیدکننده قوی یا در دماهای بسیار بالا ممکن است دچار تخریب شود .

روش­ توليد تری‌اتانول‌آمین

تولید صنعتی تری‌اتانول‌آمین عمدتاً از طریق واکنش اتیلن ­اكسايد با آمونیاک انجام می‌شود. این واکنش به‌صورت مرحله‌ای و گرمازا بوده و منجر به تشکیل مخلوطی از مونو‌اتانول‌آمین (MEA)، دی‌اتانول‌آمین (DEA) و تری‌اتانول‌آمین (TEA) می‌شود. دمای واکنش معمولاً در بازه 50 تا 90 درجه سانتی‌گراد و تحت فشار کنترل‌شده برای مدیریت فاز اتیلن­اكسايد انجام می‌گیرد و عموماً به کاتالیزور اضافی نیاز ندارد .

نسبت مولی اتیلن­ اكسايد به آمونیاک و زمان اقامت نقش تعیین‌کننده‌ای در توزیع محصولات دارند، به‌طوری‌که افزایش نسبت اتیلن­ اكسايد، تولید TEA را افزايش مي­‌دهد. در واحدهای صنعتی، پس از انجام واکنش، جداسازی محصولات از طریق تقطیر تحت خلأ صورت می‌گیرد. محصولات جانبی مانند MEA و DEA یا بازیافت شده و به چرخه واکنش بازمی‌گردند یا به‌عنوان محصولات تجاری مجزا عرضه می‌شوند . 

ويژگ­ی‌های فنی تری‌اتانول‌آمین

تری‌اتانول‌آمین دارای دانسیته‌ای در حدود 1.12 گرم بر سانتی‌متر مکعب در دمای 20 درجه سانتی‌گراد و ویسکوزیته بالا (920-930 cP) است. بنابراین  سبب کاربرد مؤثر آن در سیستم‌های روان‌کار و فرآیندهای فلزکاری می‌شود. نقطه ذوب TEA در حدود 21 درجه سانتی‌گراد قرار دارد که نشان می‌دهد در دماهای پایین ممکن است به حالت نیمه‌جامد درآید، اما با گرمادهی ملایم به‌راحتی ذوب می‌شود. هم‌چنین، نقطه جوش بالای این ماده (بالای 300 درجه سانتی‌گراد)، امکان استفاده از آن در فرآیندهای دمای بالا و بدون تبخیر قابل‌توجه را فراهم می‌سازد.

از نظر شیمیایی، وجود هم‌زمان گروه‌های آمینی و هیدروکسیلی باعث افزایش توانایی برهم‌کنش TEA با اجزای مختلف فرمولاسیون می‌شود. این ماده در بازه وسیعی از دماهای عملیاتی پایدار بوده و در صورت نگهداری در ظروف دربسته، دور از رطوبت و مواد اکسیدکننده، دارای عمر مفید بیش از 24 ماه است. تری‌اتانول‌آمین با آب، الکل‌ها، گلیکول‌ها و بسیاری از افزودنی‌ها سازگاری بالایی داشته و امکان اختلاط همگن با حلال‌ها، مواد فعال سطحی و افزودنی‌های فرآيندی در فرمولاسيون­‌های مختلف را دارد .

کاربردهای تری اتانول آمین

تری اتانول آمین در صنایع مختلفی کاربرد دارد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

صنایع آرایشی بهداشتی و دارویی

تری‌اتانول‌آمین به‌عنوان تنظیم‌کننده pH و امولسیفایر در محصولاتی نظیر لوسیون‌های ضدآفتاب، کرم‌های اصلاح، شيرپاك‌­كن­‌های صورت، ضدعفونی‌کننده‌های دست و کرم‌های پوستی و همچنين در محصولات موضعي و پمادهای دارويي مورد استفاده قرار می‌گیرد. پایداری امولسیون‌ها و بهبود بافت محصول از مهم‌ترین مزایای عملکردی TEA در این حوزه است.

محصولات شوینده

TEA نقش کلیدی در فرمولاسیون مایع لباسشویی، مایع ظرفشویی، پاک‌کننده‌های عمومی و پولیش‌ها دارد. این ماده با تثبیت سیستم‌های سورفکتانتی و افزایش قدرت حل‌کنندگی چربی‌ها، کارایی تمیزکنندگی را افزایش می‌دهد.

صنعت کشاورزی

در صنعت کشاورزی، تری‌اتانول‌آمین نقش مهمی به‌عنوان عامل کمکی در فرمولاسیون سموم و آفت‌کش‌ها دارد. به دلیل خاصیت امولسیفایری TEA و توانایی بهبود اختلاط فازهای آبی و روغنی، موجب افزایش پخش و اثرگذاری مواد فعال در سموم و علف‌کش‌ها می‌شود. این عملکرد به تثبیت محلول‌ها کمک کرده و کارایی جذب در برگ و سطوح گیاهی را بهبود می‌بخشد.

صنعت ساختمان

در صنایع ساختمانی و سیمان، تری‌اتانول‌آمین یکی از افزودنی‌های شیمیایی مؤثر محسوب می‌شود که به‌عنوان کمک‌سایش (grinding aid) در فرآیند آسیاب کلینکر سیمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده با کاهش انرژی مورد نیاز برای آسیاب کردن ذرات و کاهش تجمع آن‌ها، راندمان آسیاب را بهبود داده و کیفیت محصول نهایی را افزایش می‌دهد. مطالعات علمی نشان داده‌اند که استفاده از TEA می‌تواند عملکرد هیدراسیون سیمان(كاهنده آب بتن) و مقاومت مکانیکی نهایی را بهبود بخشد.

صنایع فلزکاری

در کاربردهای صنعتی، TEA به‌طور گسترده در سیالات فلزکاری به‌عنوان بازدارنده خوردگی و بافر pH استفاده می‌شود و موجب افزایش عمر ابزار و بهبود کیفیت سطح قطعات می‌گردد.

صنایع رنگ و پوشش

در رنگ‌ها، پوشش‌ها، مرکب‌های چاپ و چسب‌ها، تری اتانول آمین به بهبود پراکنش رنگدانه‌ها، کنترل ویسکوزیته و افزایش پایداری فرمولاسیون کمک می‌کند.

صنعت نفت و گاز

در صنعت نفت وگاز نيز، مشتقات تری­ اتانول­ آمين به عنوان سورفكتانت در بهبود پراكندگي ذرات و كاهش كشش سطحي در سيالات حفاری به كار مي‌­رود. 

صنعت نساجی

در صنایع نساجی، از تری اتانول آمین به عنوان عامل نرم‌کننده و تسهیل‌کننده در فرآیندهای تکمیل پارچه‌ها استفاده می‌گردد. TEA به بهبود لطافت و کیفیت پارچه‌ها کمک می‌کند.