喜赫化工脂肪甲酯乙氧基化物FMEE的生产与应用
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喜赫化工年产2万吨脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE生产线项目环境影响报告书喜赫化工有限公司年产2万吨表面活性剂生产线项目环境影响报告书,根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国行政许可法》、《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》等法律法规规定,经研究,批复如下:一、该《报告书》内容符合建设项目环境管理规定,评价结论可信。
我局批准该《报告书》,原则同意你公司按照《报告书》所列项目的性质、规模、地点、采用的原料、生产工艺和环境保护对策措施进行项目建设。
项目一期投资1600万元,建设年产2万吨表面活性剂生产线项目。
主要产品为脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE 及其磺酸盐FMES。
二、你单位应向社会公众主动公开已经批准的《报告书》,并接受相关方的咨询。
三、你单位应全面落实《报告书》提出的各项环保对策措施及环保设施投资概算,确保各项环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用,确保各项污染物达标排放。
(一)向设计单位提供《报告书》和本批复文件,确保项目设计按照环境保护设计规范要求,落实防治环境污染和生态破坏的措施以及环保设施投资概算。
(二)依据《报告书》和本批复文件,对项目建设过程中产生的废水、废气、固体废物、噪声等污染,采取相应的防治措施。
(三)项目运行时,外排污染物应满足以下要求:1、废水:按照“雨污分流、清污分流、分质处理、分质利用”的原则设计建设全厂给排水和废水处理回用系统。
纯水制备系统排水全部回用于车间地面冲洗和洗桶用水。
磺化尾气碱洗废水、真空泵废水、磺化装置冲洗废水、干燥设备冲洗废水、干燥尾气洗涤塔废水、洗桶废水、地面冲洗废水和生活污水统一进入污水处理站处理(调节池+絮凝初沉+气浮+厌氧+接触氧化+二沉池+过滤器+消毒池),处理后废水和循环冷却系统排水共同经总排口进入管网。
外排废水水质须满足《化工行业水污染物间接排放标准》(DB41/1135-2016)标准要求和污水处理厂收水标准的要求。
喜赫化工脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的生产与应用(上海喜赫精细化工有限公司上海金山化学工业区)摘要:脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE是一种低泡沫的非离子表面活性剂,本文探讨了FMEE 的生产工艺与相关应用性能,包括耐硬水、净洗性能、低温流动性、生态环保等性质,也探索了其在造纸、煤碳浮选、硬表面清洗、纺织印染等领域相关应用。
关键词:FMEE;除油;除蜡;造纸;工业清洗;印染Production and application of Nonionic surfactant-Fatty Methyl Ester EthoxysAbstract: Fatty acid methyl ester ethoxyes (FMEE) is a low foam non-ionic surfactant, this paper discusses the FMEE’s production and related application performance, including resistance to hard water, cleaning property, low-temperature fluidity, ecological environmental protection and other properties. On the other hand ,Paper-making, floatation, hard surface cleaning, textile dyeing and finishing, and other fields related applications were also explored in this paper.Key words: FMEE; oil-removing; wax-removing; paper-making; industrial cleaning; dyeing and finishing脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)是一种低泡沫的非离子表面活性剂,具有优异的净洗性能,特别是分散力出众,在净洗过程中能够有效的防止污垢的反沾污,适用于油脂和蜡质的清洗【1】。
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【第二版】
一直在印染厂工作的朋友,可能对助剂的认知不太清楚!总感觉里面的水分太深套路太多!今天就给大家普及经典印染助剂知识,让你打开智慧的双眼,了解更多专业知识!
第一类:增白剂
产地:天津染料、浙江弘毅化学、上海天坛助剂、南京旭美
4、荧光增白剂4BK
产地:浙江弘毅化学、上海天坛助剂、南京旭美
第二类:酸类
产地:内蒙古大义
第三类碱类
产地:上海氯碱
产地:山东海润化工
第四类:氧化剂产地:杭州电化厂
第五类:还原剂
产地:郑州中成化工
第六类:盐类
5、偏磷酸钠
分子式(NaPO3)6,无色透明片状或白色碎粒状,易潮解,在空气中会水化,水化时变成磷
第七类:精练剂
产地:江苏海安石油化工
产地:上海喜赫
产地:上海喜赫
6、净洗剂LS(净洗剂MA)
产地:连云港荣禾新材料
第八类:渗透剂
产地:泰兴市恒源化学。
喜赫脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES驱油体系配方优化供应商:上海喜赫精细化工有限公司地址:上海市金山化学工业区脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na、羧乙基硫代丁二酸CETSA生产商。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐驱油体系配方优化表面活性剂能显著降低驱油体系/油体系的界面张力[1-3],从而能大幅度的提高原油采收率,表面活性剂在应用过程中会受到矿物盐度、高温、强碱等条件限制,因此寻找驱油效果好、耐温抗盐表面活性剂是目前三次采油技术的关键。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)是一种同时具有阴非离子特性的表面活性剂,既具有非离子表面活性剂优异的乳化驱油、耐盐特点,也具有阴离子表面活性剂良好的高温条件下使用稳定性,是优良的驱油用表面活性剂。
单独使用某一类型的表面活性剂驱油存在驱油效率低的缺点,利用表面活性剂的协同增效作用,通过两种或者多种表面活性剂的复配能解决上述问题。
本节实验的目的就是根据实际原油QK-25的性质与地层水的含盐度状况,考察各添加剂对体系界面张力影响,拟定其合适的配方。
脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐(AESO)是一类耐高温、耐盐、耐高价离子的非离子-阴离子型表面活性剂,特别适宜用于高温、高矿化度、高钙镁离子浓度油田的三次采油。
表面活性剂驱提高采收率技术在国内外油田取得了较为广泛的应用,取得了良好的经济和社会效益。
但目前常用的驱油表面活性剂大多耐温抗盐能力较差,不能适用于高温、高盐储层,使其应用范围受到了一定限制。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)耐温能力达140-160℃,抗Na+能力达15000-50000mg/L,抗Ca2+能力达1500-4500mg/L,具有较好的耐温抗盐及乳化能力;最后对耐温抗盐表面活性剂驱油体系的驱油效果进行评价,驱替试验表明,在水驱的基础上可提高采收率19.3%。
研究的脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES)驱油体系具有界面活性高、乳化性能好、耐盐能力强、成本低廉、绿色环保等特点,期待在油田推广应用。
脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE 及其磺酸盐FMES 的应用脂肪酸甲酯的乙氧基化物(FMEE),即在脂肪酸甲酯上面接上不同EO数目的环氧乙烷,因为脂肪酸甲酯具有与油脂和蜡质相类似的分子结构,根据相似相溶的机理,脂肪酸甲酯的乙氧基化物在各种表面活性剂中是最优秀的除油或除蜡的物质,根据美国洗涤协会Tom Senwelo 博士发表在《国际洗涤标准专刊》上的文章,脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的去油能力是脂肪醇聚氧乙烯醚1.5 倍,是三乙醇胺油酸皂的2.5 倍。
在除蜡方面,脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)的除蜡能力是脂肪醇聚氧乙烯醚1.6 倍,是三乙醇胺油酸皂的1.4 倍。
FMEE 是目前公认的优秀的除油和除蜡的表面活性剂原料,在以下几个领域已经得到了充分利用:1,金属脱脂与除蜡剂代替传统工艺中使用的三氯乙烯等氯化溶剂。
三氯乙烯本身有毒,长期使用对环境和工人造成很大损害,REACH 法案也将三氯乙烯产品纳入受限物质,明确规定:出口欧盟的产品禁止使用三氯乙烯;另一方面,三氯乙烯的价格不断上涨,也使脂肪酸甲酯的乙氧基化物(FMEE)在该领域得广泛应用。
2.造纸脱墨剂纸浆脱墨剂主要作用是破坏油墨对纸纤维的力,使油墨从纤维上剥离分散于水中。
FMEE 脱墨剂使用,不仅具有高乳化力,同时具有的分散作用,可以将油墨与纸浆彻底分离。
的脱墨剂原料包括AEO 系列和OP 系列乳化剂往具有很好的乳化力,但不具备分散作用。
3.针织和化纤织物的除油精练剂经过针织做出纺织品,其表面往往附有一层油剂,需要除油性能特别好的表面活性剂清物后方可染色用。
对于化纤织物,也存在大纺织润滑油剂,也需要将油剂彻底清除方可染目前纺织领域用于除油的表面活性剂主要是醇醚系列,存在除油不彻底,毛效均匀性差,优异的分散性能可防止油污反沾污到织物表从而获得毛效的均匀性。
4.棉纤维的脱蜡剂很多棉纤维本身存在很多疏水性的棉蜡,前不彻底会导致织物在润湿过程中出现蜡丝、蜡对后续染色影响颇大。
FMEE与FMES的合成及其在退浆中的应用
王琛
【期刊名称】《印染》
【年(卷),期】2022(48)7
【摘要】以十六碳脂肪酸为原料,三氧化二铝和氧化钡为二元催化剂,先与环氧乙烷发生聚合反应,再用环氧丙烷封端,最后通过甲基化反应引入末端甲基,得到PO封端的脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE。
将FMEE进一步与氯磺酸反应得到磺化盐FMES,测试产物FMEE和FMES的泡沫、HLB值、乳化力、分散力等性能。
将非离子PO嵌段FMEE与阴离子磺酸盐FMES作为主要退浆剂,复配渗透剂伯烷基磺酸钠PAS-80、无磷螯合剂乙二胺二邻苯基乙酸钠EDDHA-Na等,用于染厂实际的坯布前处理生产,织物退浆率高,并能有效地防止浆料对织物的反沾。
【总页数】4页(P41-44)
【作者】王琛
【作者单位】上海喜赫精细化工有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS192.21
【相关文献】
1.FMEE/NOBS练漂体系在医用脱脂纱布冷堆中的应用
2.退浆剂R—100在化纤织物退浆工艺中的应用
3.厌氧微生物菌在棉织物退浆中的应用--织物退浆和废水处
理的有效结合4.EBL氧化退浆剂在中厚全棉织物退煮一浴工艺中的应用5.二元催化剂在脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE合成中的应用
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脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE )是脂肪酸甲酯直接进行乙氧基化得到的醚-酯型非离子表面活性剂,具有低泡、易漂洗、皮肤刺激性小、生态毒性低及对油脂增溶力强等优点。
2001年,中国日用化学工业研究院率先在国内完成FMEE 生产实验,2002年正式转为商品化生产[1]。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐(FMES )在国内销售量较大。
查阅文献[2-4]后发现,多数文献提到FMES 是FMEE 与SO 3磺化后生成的磺酸盐。
文献[2]详细介绍了该产品的合成工艺:油酸甲酯分子中的双键与水发生加成反应,在分子中引入羟基与环氧乙烷反应,羟基和酯基同时发生乙氧基化,乙氧基化产物再与SO 3反应,用NaOH 中和即得产物。
酯基α碳和醇羟基与SO 3反应活性差异很大,磺化反应温度较低时,SO 3与醇羟基发生硫酸化反应的程度远高于酯基α碳发生磺化反应的程度;温度过高时,EO 链会发生断裂。
因此从现有文献推断出该产品不完全是脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐,主要成分可能是油酸甲酯乙氧基化物硫酸盐。
本研究选用饱和脂肪酸甲酯直接插入式乙氧基化得到脂肪酸甲酯乙氧基化物,分子中没有醇羟基,霍月青,焦提留,刘晓臣,牛金平,孙永强(中国日用化学研究院有限公司,山西太原030001)摘要:制备了脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸钠(C 1618FMEE-7SO ),研究其基本物化性能,并与脂肪酸甲酯磺酸钠(C 1618MES )进行比较。
结果表明,C 1618FMEE-7SO 的表面活性低于C 1618MES ,耐钙、耐碱性高于C 1618MES ,起泡能力低于C 1618MES ,润湿时间长于C 1618MES ;C 1618FMEE -7SO 与液体石蜡形成的乳液稳定性高于C 1618MES ,与大豆油形成的乳液稳定性低于C 1618MES ;30℃时,C 1618FMEE-7SO 的去污力低于C 1618MES ,低温(11℃)时,C 1618FMEE-7SO 的去污力(JB-02、JB-03污布)高于C 1618MES 。
喜赫化工脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE的生产与应用(上海喜赫精细化工有限公司上海金山化学工业区)摘要:脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE是一种低泡沫的非离子表面活性剂,本文探讨了FMEE 的生产工艺与相关应用性能,包括耐硬水、净洗性能、低温流动性、生态环保等性质,也探索了其在造纸、煤碳浮选、硬表面清洗、纺织印染等领域相关应用。
关键词:FMEE;除油;除蜡;造纸;工业清洗;印染Production and application of Nonionic surfactant-Fatty Methyl Ester EthoxysAbstract: Fatty acid methyl ester ethoxyes (FMEE) is a low foam non-ionic surfactant, this paper discusses the FMEE’s production and related application performance, including resistance to hard water, cleaning property, low-temperature fluidity, ecological environmental protection and other properties. On the other hand ,Paper-making, floatation, hard surface cleaning, textile dyeing and finishing, and other fields related applications were also explored in this paper.Key words: FMEE; oil-removing; wax-removing; paper-making; industrial cleaning; dyeing and finishing脂肪酸甲酯乙氧基化物(FMEE)是一种低泡沫的非离子表面活性剂,具有优异的净洗性能,特别是分散力出众,在净洗过程中能够有效的防止污垢的反沾污,适用于油脂和蜡质的清洗【1】。
本文介绍了该类产品的生产现状和化学性能,以及在工业清洗、日化、煤田选矿、农业、纺织印染等领域的应用研究。
1 FMEE生产路线【2】FMEE的生产工艺路线有3种。
一种是脂肪酸首先与环氧乙烷加成乙氧基化得到脂肪酸聚氧乙烯醚,再与甲醇酯化得到;第二种工艺是甲醇首先乙氧基化得到甲基乙二醇聚醚,再与脂肪酸发生酯化反应得到。
以上两种路线均为两步法,合成路线繁琐,工业化生产成本高,属于最早期的合成工艺,而且产品中有效物含量低,含有大量的副产物,如聚乙二醇、乙酸乙酯等;最后一种工艺是脂肪酸甲酯直接与环氧乙烷在催化剂与高温的条件下进行加成,工艺路线短,成本低,使得该产品的大规模产业化生产成为现实。
生产FMEE使用的催化剂采用脂肪酸甲酯直接乙氧基化物生产FMEE,最大的难点就是脂肪酸甲酯由于分子中不存在活泼氢,不像脂肪醇很容易的发生加成反应,无法用碱催化剂如NaOH,NaOCH3完成乙氧基化反应,否则不仅反应速度慢,而且转化率也不超过30%,因此,如何选择更适合脂肪酸甲酯乙氧基化反应的催化剂成为该工艺的关键,关系着该产品能否实现低成本、规模化生产。
目前有效的脂肪酸甲酯乙氧基化的催化剂主要有两类:MgO/AI 2O 3双核金属氧化物催化剂以及Mg/Al/Co 三元有机酸盐类催化剂。
与氢氧化钠作为催化剂相比,这两种催化剂体系催化效率高,得到的脂肪酸甲酯乙氧基化物成品色泽浅、透明度高、流动性较好。
FMEE 合成机理本文介绍了以Mg/Al/Co 三元复合物作为催化剂,以脂肪酸甲酯直接与环氧乙烷进行加成得到脂肪酸甲酯乙氧基化物,合成得到7-12molEO 的FMEE 。
以脂肪酸甲酯为起始原料,为了提高脂肪酸甲酯的乙氧基化程度,首先引入部分羟基,在脂肪酸甲酯的羟基与酯基两个位置同时乙氧基化。
合成路线如下:反应1:反应2:反应2中,n=3-5FMEE 生产工艺吸料过程:在一定真空度下将1840kg 脂肪酸甲酯、165kg 去离子水和55kg 有机钯复合催化剂吸入 m 3的高压釜中。
开搅拌,缓慢升温加热至140℃(升温速率为℃/min ),升温结束,保持恒温,关掉搅拌后用N 2置换反应釜内残余的空气,为确保空气残余量为0,二次N 2置换釜内空气。
开搅拌,吸入158kgMg/Al/Co 三元催化剂,通过计量泵缓慢加入5157kg 环氧乙烷(环氧乙烷流速为28L/min )。
反应过程:环氧乙烷加入后,控制温度140-145℃,反应3h 。
升温至185℃,并补加约7kg 的Mg/Al/Co 催化剂,继续反应。
反应结束后老化至约120℃,再通冷却水冷却到80℃,同时吸入2600kg 去离子水、150kg 异丙醇,搅拌10mins 。
2 FMEE 的化学性质表面活性表面活性剂的表面张力与其润湿性能或者净洗能力有很大联系,表面活性剂的洗涤作 CH 3(CH 2)7CH=CH(CH 2)7COOCH 3+H 2O催化剂高温 CH 3(CH 2)7CH-CH 2(CH 2)7COOCH 3 OH CH 3(CH 2)7CH-CH 2(CH 2)7COOCH 3+12C 2H 4O 催化剂 N 2保护 OHCH 3(CH 2)7CH-CH 2(CH 2)7CO(OCH 2CH 2)nOCH 3O(OCH 2CH 2)7用是通过降低水洗工作液的表面张力,使污垢结构中的亲油基(憎水基)平铺并吸附于水分子表面,最终脱离被洗物体,完成洗净的过程。
由此可知,只有具有较低表面张力的表面活性剂才能具有较强洗涤性能。
FMEE的表面张力较小,为m(溶液浓度1×10-3mol/L),其临界胶束浓度为×10-4mol/L,属于低张力类表面活性剂,因此FMEE具有较强的润湿、乳化和去污力【3】。
表1 为FMEE与几种常见表面活性剂的表面张力与临界角束浓度。
表1 表面张力与临界胶束浓度FMEE AEO-7 AEO-9 TX-10 OP-10 LAS SDS AES 表面张力/mN/m 55 91 63临界胶束浓度/10-4mol/L注:表面张力采用接触式表面张力测试法,待测物的测试溶液浓度为1×10-3mol/L。
由表面张力与溶液浓度曲线图得出最低的浓度范围即为临界胶束浓度。
抗硬水性水中的钙镁离子对任何一种表面活性剂均会有不良的影响,表面活性剂在硬水中的洗涤能力,或者对钙镁离子的承受度也是考察表面活性剂净洗能力的的重要指标。
钙镁离子对表面活性剂的性能影响基理,目前较为认可的说法是钙镁离子与表面活性剂的亲水基发生范德华力结合,生成表面活性剂的不解离Ca2+或Mg2+的盐类物质,这些钙盐或镁盐不仅会降低表面能活性剂的有效活力,也会提高表面活性剂的克拉夫点(Krafft point),克拉夫点提高越多,表面活性剂的净洗能力下降越大。
可以用表面活性剂在钙镁离子溶液中的克拉夫点的数值变化△KP来表征表面活性剂的抗硬水能力,△KP值越大,抗硬水性越差【4】。
表二为FMEE与其它种类表面活性剂△KP值表,通过表二可知,FMEE在硬水中的的克拉夫点变化较小,耐硬水能力较好。
表二表面活性剂在硬水中的△KP△KP FMEE AEO TX-10 AES LAS表面活性剂12 12 15 》48 》71 注:△KP = KP1–KP0,KP1为表面活性剂在软水中的克拉夫点,KP2为表面活性剂在500ppm硬水中侧得克拉夫点。
分散力表面活性剂的分散力是影响净洗性能的重要指标,一方面表面活性剂与水中的钙、硅离子形成钙垢、硅垢等,会附着于被洗物体和设备的表面,不仅影响洗涤效果,也会影响洗涤设备的使用寿命。
另一方面,在洗涤过程中,清洗下来的油脂污垢等也会反沾污于被洗物体的表面,形成二次沾污,影响洗涤效果【5】。
表面活性剂的分散性能越好,越能有效阻止各种杂质的反沾污,降低表面活性剂用量同时,提高净洗效率。
表面活性剂的分散力取决于自身的结构,分子量大,分子式中具有支链结构的往往分散性能较好【6】,FMEE分子结构中具有18个碳的长分子碳链,同时具有两个乙氧基团,分子结构比AEO、TX等非离子产品更复杂,分子量更大,因此相对也具有更佳的分散性能。
生物降解性以及对人体安全FMEE的主体碳链具有酯基结构,酯基结构相对不稳定,其末端更容易被氧化,并在β碳位置发生断裂,分解转化为微生物代谢产物,最终降解为二氧化碳与水,生物降解率可达99%以上【7】。
表3 FMEE的毒理性指标数据指标COD值/mg/L BOD值/mg/L 生物降解速率常数/d-1 半衰期/d FMEE 208 77注:COD值为20ml FMEE的L溶液所测数据。
BOD值采用20℃五天培养法的实验条件。
生物降解速率与半衰期采用衰减法测定,测试温度25℃。
FMEE不仅对环境没有危害,对人体的刺激较小,FMEE的LD50为2700-5000mg/kg(白鼠急性口服),完全符合人体的安全要求指标,对人体皮肤和眼睛的刺激性较小【8】。
FMEE的流动性FMEE同其它非离子表面活性剂一样,也具有凝胶化倾向,当活性物含量45%-50%、75%-95%之间,往往呈现胶凝区域。
FMEE在凝胶状态以外的浓度范围内,即使在较低温度条件下仍具有流动性,低温条件下取料方便。
FMEE也具有冷水可溶性,冷水化料时间短。
3.应用现状FMEE的乙氧基化结构存在于其分子链两个不同位置,分别是由羟基和酯基同时乙氧基化获得,同时具有酯-醚和醇-醚结构,从而其净洗性能更加出众,被广泛地应用于洗涤剂、煤矿浮选、油田驱油、农药、印染及生物化学等领域 [9]。
3. 1 日化领域脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE具有类似油脂和蜡质结构,具有较强的除油脱脂能力,其防止二次沾污能力明显好于其它类型表面活性剂,具有洗涤能力出众,泡沫低,易于漂洗等特点,适用于日化洗涤剂的生产,特别是液体洗衣剂产品,为了追求中性pH值条件下的洗涤效果,使用去污力较强的FMES替代传统的阴离子型表面活性剂提高洗涤力[10]。
3.1.1 餐具洗涤剂餐具洗涤剂中是以LAS/AEO 或AES为主体成分,配以食盐等增稠剂,产品多以10%左右的含固量出售,为了降低成本,LAS或AES比例较高。
餐具洗涤剂主要针对的洗涤对象为食用油、色拉油等油脂,因此要求其原料有很好的除油脱脂性能。
阴离子原料LAS与AES虽能降低产品成本,但是去油和脱脂不尽人意。
配方中通过复配FMEE,可以改善产品的去油污的能力,提高餐具洗涤剂的清洗效果【11】。
3.1.2洗衣液洗衣液是洗衣粉的升级和替代品,早在九十年代,洗衣液在欧美以及日本开始取代洗衣粉。