مونو اتانول آمین پتروشیمی شازند

معرفی شیمیایی و خواص عمومی مونو‌اتانول‌آمین

مونو‌اتانول‌آمین، ترکیبی آلی با فرمول شیمیایی C₂H₇NO و جرم مولکولی حدود 61.08 گرم بر مول است که در دسته آلکانول‌آمین‌ها قرار می‌گیرد. این ماده معمولاً به‌صورت مایعی بی‌رنگ تا زرد کم‌رنگ با بویی شبیه آمونیاک مشاهده می‌شود و خاصیت جاذب رطوبت دارد. نقطه جوش MEA نزدیک به 170 درجه سانتی‌گراد است که امکان استفاده از آن در شرایط عملیاتی متنوع صنعتی را فراهم می‌سازد و اتلاف آن از طریق تبخیر، کاهش می‌یابد .

به دلیل وجود گروه آمین و گروه هیدروکسیل در ساختار مونو‌اتانول‌آمین، خواص شیمیایی مشابه آمین‌ها و الکل‌ها دارد. بنابراین، به‌طور کامل در آب حل شده و با الکل‌ها و بسیاری از حلال‌های قطبی امتزاج‌پذیر است و سازگاری محدودی با حلال‌های غیرقطبی و هیدروکربنی دارد. از نظر شیمیایی، حضور گروه آمین اولیه باعث قلیاییت بالا و واکنش‌پذیری زیاد آن با گازهای اسیدی، اسیدهای آلی و ترکیبات الکترون‌دوست می‌شود، در حالی که گروه هیدروکسیل موجب افزایش حلالیت و توانایی تشکیل پیوند هیدروژنی می‌گردد. این ترکیب در گستره دمایی متداول صنایع شیمیایی از پایداری مناسبی برخوردار است. در شرایط معمول نگهداری، MEA پایدار است، اما در مجاورت عوامل اکسیدکننده قوی یا دماهای بالا ممکن است تخریب شود .

روش توليد مونو‌اتانول‌آمین

تولید صنعتی مونو‌اتانول‌آمین پتروشیمی شازند از طریق واکنش اتیلن‌اکسايد با آمونیاک در محیط آبی انجام می‌شود. این واکنش گرمازا بوده و از طریق باز شدن حلقه اپوکسیدی اتیلن‌اکسايد توسط آمونیاک پیش می‌رود. در این فرآیند، علاوه بر مونواتانول­ آمين (MEA)، ترکیبات دی‌اتانول‌آمین (DEA) و تری‌اتانول‌آمین (TEA) نیز به‌عنوان محصولات جانبی تشکیل می‌شوند. دمای معمول واکنش در بازه 40 تا 90 درجه سانتی‌گراد قرار دارد و فشار برای کنترل فرّاریت اتیلن‌اکساید تنظیم می‌شود. این فرآیند معمولاً بدون نیاز به کاتالیست خارجی انجام می‌گیرد.

مواد اولیه اصلی شامل اتیلن‌اکسید با خلوص بالا و آمونیاک هستند و نسبت مولی آمونیاک به اتیلن‌اکسید نقش تعیین‌کننده‌ای در توزیع محصولات دارد؛ به‌طوری‌که مقادیر بالاتر آمونیاک، توليد مونو‌اتانول‌آمین را افزايش مي­دهد. پس از واکنش، عملیات تقطیر جزءبه‌جزء و تقطیر در خلأ برای جداسازی MEA از اتانول‌آمین‌های سنگین‌تر به‌کار می‌رود .

ویژگی‌های فنی مونو‌اتانول‌آمین

دانسيته مناسب مونو‌اتانول‌آمین در دمای 20 درجه سانتی‌گراد (1.01 g/cm3) و ویسکوزیته متوسط آن (23.2 cp)، انتقال و اختلاط در فرآیندهای صنعتی را تسهیل می‌کند. از آن‌جایی که MEA دارای گروه آمین اولیه است، واکنش‌پذیری بالایی با CO₂، H₂S و اسیدهای آلی دارد و همین ویژگی آن را به جاذبی مؤثر برای گازهای اسیدی تبدیل کرده است. این ماده با آب، الکل‌ها، گلایکول‌ها و بسیاری از افزودنی‌های صنعتی کاملاً امتزاج‌پذیر بوده و به‌راحتی در فرمولاسیون‌های مختلف به‌کار می‌رود .

خاصیت هیدروسکوپیک این ترکیب (توانایی جذب رطوبت از محيط) ایجاب می‌کند که در ظروف دربسته و به دور از رطوبت و گرما نگه­داری شود. در صورت رعایت شرایط مناسب ذخیره‌سازی، عمر ماندگاری مونو‌اتانول‌آمین معمولاً بیش از 12 تا 24 ماه است.

کاربردهای مونو اتانول آمین

از مونو اتانول آمین (MEA) به عنوان یک واسطه شیمیایی در ساخت مواد شوینده، محصولات مراقبت‌ شخصی، مواد سطح‌فعال، داروها، تصفیه گاز، به عنوان یک عامل پاک کننده برای جذب و حذف H2S و CO2 از پالایشگاه‌ها و جریان‌های گاز طبیعی استفاده می‌شود. مونو اتانول آمین در تولید محصولات متنوعی در صنایع مختلف کاربرد دارد. در زیر به برخی از حوزه‌های کاربرد و ویژگی‌های کاربردی آن اشاره می‌کنیم:

صنعت شوینده و مراقبت شخصی

در محصولات شوينده و مراقبت شخصی، MEA در فرمولاسیون محصولاتی نظیر مایع لباسشویی، مایع ظرفشویی، پاک‌کننده‌های عمومی، ضدعفونی‌کننده‌های دست، کرم اصلاح و پولیش‌ها استفاده می‌شود. این ماده، به‌عنوان تنظیم‌کننده pH، عامل خنثی‌کننده اسیدهای چرب و پیش‌ماده سورفکتانت‌ها به‌کار می‌رود و موجب بهبود کارایی و پایداری فرمولاسيون محصول می‌شود.

صنعت نفت و گاز

در صنعت نفت و گاز، مونو‌اتانول‌آمین به‌طور گسترده برای جذب و حذف گازهای اسیدی نظیر دی‌اکسیدکربن (CO2) و سولفید هیدروژن (H2S) از جریان‌های گاز طبیعی و گازهای پالایشگاهی استفاده می‌شود. قدرت جذب بالا، سینتيك سريع واكنش، قابلیت احیا و هزینه عملیاتی مناسب، MEA  را به یکی از حلال‌های مرجع در واحدهای شیرین‌سازی گاز تبدیل کرده است.

صنعت داروسازی

مونو‌اتانول‌آمین در صنایع دارویی به‌عنوان واسط شیمیایی (Chemical Intermediates) در سنتز برخی ترکیبات دارویی، نمک‌ها و مواد فعال دارویی استفاده می‌شود. همچنین در تنظیم pH محلول‌های دارویی نقش دارد. کاربرد این ماده  به‌عنوان واسطه‌ شیمیایی در سنتز مواد با ارزش افزوده بالا، یکی از مهم‌ترین نقش‌­های MEA در صنعت است.

صنعت کشاورزی

در صنعت كشاورزي و كود، MEA در تولید برخی نمک‌های آمونیومی، تنظیم pH محلول‌های کشاورزی و به‌عنوان ماده کمکی در فرمولاسیون کودها کاربرد دارد.

سایر صنایع

در کاربردهای صنعتی و مواد، مونو‌اتانول‌آمین در سیالات فلزکاری به‌عنوان بازدارنده خوردگی و عامل بافری، و همچنین در رنگ‌ها، پوشش‌ها، جوهرهای چاپ، چسب‌ها و الاستومرها برای بهبود پخش‌ رنگدانه­‌ها و کنترل ویسکوزیته استفاده می‌شود. هم‌چنین، مونو اتانول آمین نیز در فرآیند پرداخت چوب نیز استفاده می‌شود.