Моноэтаноламин

Моноэтаноламин - простейший стабильный аминоспирт, вязкая маслянистая жидкость. Моноэтаноламин является наиболее сильным основанием по сравнению с другими этаноламинами и поэтому имеет наибольшую поглотительную способность. МЭА смешивается с водой и спиртами во всех отношениях, хорошо растворим в CHCl3, плохо в углеводородах и эфире.

МЭА вступает в реакции, характерные для аминов и спиртов. Моноэтаноламин окисляется, дегидрируется, взаимодействует с гидробромидом, сложными эфирами, минеральными и карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами, альдегидами, кетонами, сероуглеродом, мочевиной, диоксидом углерода, металлическим натрием. МЭА вызывает коррозию у соединений и сплавов меди.

Этаноламины впервые были синтезированы Вюрцем в 1860 году нагреванием этиленхлоргидрина и водного раствора аммиака в герметичной трубе. А в 1897 году Кнорр сообщил о реакции этилена с аммиаком и разделении моно-, ди-, триэтаноламинов фракционной дистилляцией. Несмотря на то, что производство моноэтаноламинов стало доступно с 1931 года, значимость промышленного получения этаноламинов стала расти только в 1945 году с началом широкомасштабного производства оксида этилена. На сегодняшний день индустрия этаноламинов занимает значительный сегмент мирового химического комплекса.

Производство этаноламинов относится к среднетоннажным. Большинство технологических линий построено по принципу гибких технологических схем, и в состоянии обеспечить выпуск нескольких десятков наименований продуктов как по действующим стандартам, так и по специальным требованиям потребителей.

Моноэтаноламин получают взаимодействием аммиака или водного раствора аммиака с окисью этилена, процесс осуществляется в одну стадию. В результате этого взаимодействия получается смесь трех аминов, различающихся между собой степенью замещения атомов водорода у аммиака группой CH₂CH₂OH. Состав смеси этаноламинов регулируют количеством аммиака, температурой процесса и направлением в рецикл одного или двух этаноламинов. Образующуюся смесь этаноламинов, воды и аммиака разделяют ректификацией, при этом аммиак в сжиженном виде направляют в рецикл, а воду, моно-, ди- и триэтаноламины выделяют ректификацией. Реакция образования этаноламинов протекает с выделением тепла, которое отводят охлаждающим рассолом, циркулирующим в межтрубном пространстве колонны. Температуру в реакционной массе поддерживают не выше 65 °С. Продукты реакции, вытекающие из нижней части колонны, подогревают до 80 °С в подогревателе и направляют в отгонную колонну. При подогреве до 115 °С из раствора отгоняют аммиак, двуокись углерода, часть воды. Из нижней части отгонной колонны отводят водный раствор этаноламинов – этаноламин-сырец. Его подвергают ректификации в двухколонном ректификационном агрегате. Моноэтаноламин выпускают различных сортов: высшего, первого, второго и третьего.

Моноэтаноламин обладает высокой поглотительной способностью по отношению к токсичным газам, используется там, где требуется высокая степень очистки от них. МЭА отвечает основному требованию извлечения кислых газов при высоких температурах (110-120 °С) и обеспечивает рециркуляцию с большим поглощением кислых компонентов из потока газа. Так моноэтаноламин применяется для очистки газов от сероводорода и углекислоты. Растворимость углекислоты в водных растворах МЭА зависит от концентрации раствора, температуры абсорбции и в значительно меньшей степени от парциального давления диоксида углерода.

В промышленности обычно используются растворы, содержащие по массе 15-20% моноэтаноламина. Применение более концентрированных растворов нецелесообразно из-за резкого возрастания коррозии, потерь амина и увеличения вязкости раствора, что снижает коэффициент абсорбции. Чтобы достичь глубокой регенерации раствора МЭА, требуемой для достижения тонкой очистки газа от углекислоты, регенерацию ведут под давлением 0,25-0,30 МПа и при температуре 120-130 °С. При более низком давлении и температуре степень регенерации раствора моноэтаноламина снижается. При более высоком давлении и температуре резко возрастает коррозия нижней части регенератора и кипятильников.

Моноэтаноламин стабилен при нормальных условиях хранения и обращения. Нагревание, перегрев приводят к деструкции МЭА.

По внешнему виду моноэтаноламин (МЭА) представляет собой прозрачную жидкость с резким аммиачным запахом, не содержащую механических примесей.

Моноэтаноламин (МЭА) поставляется в промышленной упаковке:

Моноэтаноламин (МЭА) рекомендуется транспортировать и хранить при следующих условиях:

• Моноэтаноламин транспортируется железнодорожным и автомобильным транспортом в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта.
• Хранить моноэтаноламин необходимо в герметично закрытых бочках, установленных вертикально на паллетах, под навесом или в закрытых складских помещениях на расстоянии не менее 2 м от отопительных приборов, либо в резервуарах на открытых площадках под подушкой инертного газа, при температуре от -40 до +50 °С. Предохранять МЭА от окислителей, кислот (особенно азотной кислоты), щелочи, хлора.

При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке гарантийный срок хранения моноэтаноламина высшего и первого сортов составляет 1 год с даты изготовления, МЭА второго и третьего сортов – 3 года с даты изготовления.

Моноэтаноламин (МЭА) широко используется в промышленности:

• Моноэтаноламин всех сортов применяется в газовой и нефтяной промышленности для поглощения кислых газов и серосодержащих органических соединений.
• Моноэтаноламин высшего и первого сорта используется в фармацевтической, текстильной, лакокрасочной промышленности, производстве пластмасс.
• МЭА применяется при производстве косметической продукции, бытовой химии, в качестве сырья для получения шампуня, эмульгаторов, стабилизаторов пен, моющих и чистящих средств, ПАВ и других средств.
• МЭА используется в органическом синтезе. Так с использованием моноэтаноламина получают этилендиамин, N-винилпирролидон и некоторые другие вещества.