脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE性能测试报告
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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当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, 经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。
但当前常见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%。
对除油剂FMEE和FMES的应用性能评价
脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其磺酸盐FMES是今年新兴的一类表面活性剂,应用工程师针对其性能问题,分析一下FMEE和FMES实际性价比到底怎样。
脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE:
1,FMEE的烘干后的固体成分只有65%,这个含固量和AEO相比低了一些。
2,FMEE折成99%含量其价格已经超过20元/公斤,这个价位已经超过了巴斯夫的异构13碳的醇醚TO系列。
但FMEE的各项性能,无论是净洗、除油都低于巴斯夫的异构13碳的醇醚TO系列。
3,FMEE泡沫很高,不属于低泡沫。
4,FMEE产品不稳定,长时间放置分层严重。
5,FMEE的乳化、分散、净洗等性能差于AEO-9,更不及异构醇醚。
6,FMEE的COD和BOD值,高于AEO系列,环保性较差。
脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES:
1,FMES烘干后的固体成分只有65%。
2,FMES耐碱性能仅为常温的40g/L片碱和100度沸煮条件下约20g/L片碱。
3,FMES耐硬水能力差,在硬水条件下净洗性能大幅降低。
4,FMES折成99%含量价格也高达17元/公斤,阴离子产品能卖到这个价格也不低了,毕竟AES、十二烷基苯磺酸等只有七八千一吨。
5, FMES泡沫很高。
总之FMEE和FMES测试下来,综合能力一般,泡沫不低,除油除蜡效果一般,其除油除蜡能力,远差于非离子的AEO-9,以及异构醇醚。
并且价格较贵,性价比明显偏低。
除蜡水原料喜赫石油FMEE低泡沫
脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE克服了传统除蜡水只是除蜡效果好,而除油效果差的弊端,把除蜡与除油两种功能有机结合起来,具有除蜡彻底,除油干净,干后无水印,对工件无腐蚀,清洗后不变色、不氧化生锈,产品经济环保而且无毒,适用于不锈钢等各类金属工件的清洗。
已通过SGS的环保检测,符合欧盟的RoHS标准。
◆技术指标
PH:7 配比:3-5%温度:75-100℃
◆适用范围
适用于不锈钢、钢铁、铜等各类金属。
浸泡、超声波、清洗线或擦拭除油、除蜡清洗。
◆使用方法
将清水注入干净的清洗槽中,加热至60℃左右,在搅拌下按比例缓缓加入适量的除蜡水,再升至工作温度即可使用。
注:除蜡水的浓度、槽液的温度越高,清洗速度越快;除蜡水的使用与工件上的蜡质、油污、浓度以及超声波的频率大小亦有很大的关系。
◆操作流程
待洗工件→超声波清洗→纯水漂洗→压缩空气风切→热风烘干
◆注意事项
本品为弱碱性物质,不宜与酸类物质混放。
应尽量避免长时间祼肤接触,操作时需要采取必要的生产防护措施。
◆包装储运
塑胶桶包装,125KG/桶,按一般化学品运输,阴凉处储存,有效期两年。
性能描述外观淡黄色粘稠液体离子性非离子pH值pH=5-7(1%的溶液)分子式C18H36CO(OCH2CH2)7OCH3CAS No 65218-33-7规格有效成分70%1,具有较强的分散性能,能将油、蜡、污垢等分散在工作液中,防止污垢反沾污,因此也适用于低温条件下除油与除蜡,弥补低温导致工作液分散力下降。
2,浊点在98-103℃,由于非离子的表面活性剂在浊点附近的温度具有最佳的使用性能,浊点附近具有最低的泡沫性能和最高的净洗能力。
FMEE可直接使用于高温工艺条件。
3,产品的泡沫低,对皮肤和眼睛的刺激性低,属于温和型表面活性剂。
1,洗衣粉 配方组分名称 配方1 w/% 配方2 w/%4A沸石 0 25粉状LAS 10 10STPP 15 0Na2CO3 3 10Na2SiO3 10 3CMC 1 1Na2SO4 54 44FMEE 5 5PAA 2 22, 钢材除锈剂 配方组分名称 配方 w/%磷酸 10草酸 3OP-10 10FMEE 10乌洛托品 1纯净水 补足余量3,金属除油脱脂 配方组分名称 配方w/%OP-10 20FMEE 10三乙醇胺 3二乙醇胺 3纯净水 补足余量4,纺织工业棉纤维除蜡,针织、化纤除油组分名称 配方 w/%FMEE 50纯净水 补足余量该说明书是根据英文版直接翻译成中文,所涉及到的工艺数据并不一定完全符合中国使用者的工艺和习惯,仅可作为参考,请使用者以自己的工艺和实验数据为准。
2010-09-12。
脂肪酸甲脂乙氧基化物FMEE及其磺酸盐FMES
FMEE在印染领域中的应用:
针织物的精炼剂
目前针织前处理常用的是AEO系列,AEO很大的缺陷是分散性能差,在小浴比的工作液中由于油污等杂质的反沾污导致精炼效果变差,毛效不均匀等缺陷,而FMEE具有极佳的除油性能同时,也有低泡,良好的分散性,特别适用于针织物的间歇式前处理工艺,净洗效果明显好于脂肪醇醚系列。
化纤的低温除油剂
由于FMEE具有极佳的分散净洗性能,因此低温条件亦有优异的除油性能,适用于绦纶、氨纶的化纤织物的低温\常温除油,并可实现不排液直接染色的工艺。
棉纤维的除蜡剂
随着棉花价格的高居不下,纱线及其所用的浆料的质量越来越差,导致坯布出现棉蜡去除不净等问题,FMEE对棉蜡去除彻底,可以用作织物除蜡剂,可有效杜绝布面蜡丝和蜡斑。
与所有非离子产品一样,FMEE耐碱性较差,为了提高其耐碱性能,将FMEE磺酸化,得到其阴离子的磺酸盐即FMES.。
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。
浙江大学学报,第33卷,第7期,2011年7月Journal of Zhejiang UniversityVol.33,No.7,Jul 2011文章编号:1988-7821(2011)07-0219-06脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE性能测试报告李雅菲,钟明辉,管敏鑫浙江大学化学工程与生物工程学院,浙江杭州310027摘要:探索和研究新型的表面活性剂一直是人们感兴趣的话题,本文重点探讨了一种新型的表面活性剂-脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE及其衍生物磺酸盐FMES的相关应用性能,包括渗透性、耐碱性、低温流动性等性质,也探索了其在造纸、硬表面清洗、纺织印染等领域相关应用。
关键词:FMEE;FMES;性能测试;造纸;工业清洗;纺织印染脂肪酸甲酯乙氧基化物FMEE是近几年新开发的一种表面活性剂,虽然在国外市场已有广泛的使用,但是在国内仍然刚刚起步,其很多性能仍处于探索,甚至不清楚很模糊的现状,有些中文的相关资料对FMEE 的描述甚至失真、不准确,对于该产品的很多应用性能只能查阅国外的文章、专利。
本文按照科学严谨的态度,对FMEE及其衍生物FMES各种性能设计相关的测试实验,并以第一手实验数据为准,对FMEE和FMES的各种性能做详细介绍,同时也指出和更正了很多中文文献的错误数据和观点。
样品准备:FMEE 70% 含量某外资石化公司提供FMES 70% 含量某外资石化公司提供AEO-9 98% 含量浙江三江化学OP-10 98% 含量美国陶氏化学十二烷基苯磺酸钠LAS 98%含量南京金桐石化脂肪醇醚硫酸钠AES 70%含量浙江赞宇股份有限公司仲烷基磺酸钠SAS-60 65%含量德国科莱恩化工片碱、皂片、机油等均为市场采购。
1,FMEE与FMES外观与pH值FMEE 为浅黄色液体 FMES 为深黄色液体FMEE pH 为6 FMES pH 为62,FMEE 与FMES 质谱分析图 仪器:液相色谱串联质谱仪 型号:API4000 产地:美国3,耐碱性能(GB 5556-2003 表面活性剂耐碱测试标准)测试方法,配制不同浓度梯度的片碱溶液,在不同的片碱浓度下观察表面活性剂的稳定性,并得出耐碱的结论。
评价标准:分别以碱溶液是否澄清、是否浑浊和漂油,是否出现絮状物评价表面活性剂的耐碱性能。
经过我们的实验数据分析,在室温条件下(30℃),FMEE的耐碱20g/L,FMES的耐碱为95g/L,而国内的很多文章将FMES的耐碱标注为120g/L,显然是不符合实际实验情况,也就是说FMES并没有一些国内文献提到很优秀的耐碱性能。
4,渗透性能测试:表面活性剂5g/L,室温条件,记录帆布片沉降时间。
最终,通过实验可知,在5g/L的浓度下,FMEE的渗透性在10s以内,而FMES的渗透性则较差,在35s左右。
在同等浓度(5g/L的浓度下),如SAS-60、LAS等几乎在3s之内迅速沉降。
由此可知,FMEE与FMES的渗透性一般,尤其是FMES,其渗透性能在几种常见表面活性剂中,属于渗透速度较慢的产品。
5,低温流动性测试设备:家用冰箱测试方法:温度调至零下2℃,待测表面活性剂冷冻24h,观察流动性。
普通家用冰箱:在冰箱放置24h,取出样品,观察流动性,如下:在零下2度的储存条件下,FMEE与FMES均有流动性,说明其倾点低于零度,而OP-10、AEO-9则完全失去流动性,并且凝固结块较硬。
AES、LAS、SAS在该温度条件下,特别粘稠,几乎没有流动性。
6,乳化能力测试准确称取20g表面活性剂用自来水配成1L溶液,准确称取10g矿物油剂。
用移液管准确移取50m待测液,置于100mL具塞量筒中,塞紧量筒塞,一起上下剧烈振荡10次,然后静置5min,观察混合油剂的乳化情况。
将上层浑浊液体取出,并称量,重量越大,说明乳化力越强。
萃取并称量的结果如下图所示:OP-10萃取物25g FMEE萃取物20.44g AEO-9萃取物20.22gFMES萃取物14.14g AES萃取物10.91g LAS萃取物7.70gSAS萃取物5.85g通过实验可知,在非离子表面活性剂中,FMEE的乳化性能并没有OP-10出色,乳化性能明显差于OP-10,跟AEO-9差不多。
但是在阴离子表面活性剂中,FMES的乳化性能在阴离子表面活性剂中却是最好的,远高于LAS、AES和SAS等。
7,除油测试自制油污布:取少量矿物油剂与相对质量分数0.1%的蓝色酞菁染料完全混合均匀,溶解完全后用吸管取相同体积的油剂滴于尼龙/莱卡经编布中心,80℃烘干,待用试验工艺:待测样品2g/LNaOH 2g/L浴比1:20,始温40℃,2℃/min升温至95℃,保温40min→60℃热洗10min→冷水洗→室温晾干设备:水浴振荡器结果评定:目测对比洗涤后的油污斑点颜色深浅来评定洗涤效果水浴振荡器:实验结果:在本节实验中,除油的结果基本与第五部分乳化力的测试结果相吻合,即乳化能力好的除油效果较好,在非离子表面活性剂中,OP-10的除油效果好于FMEE,而在阴离子表面活性剂中,FMES则是最优秀的。
由此可知,FMEE的乳化除油效果并不如OP-10优秀,而一些中文文章所描述的FMEE在除油方面远好于OP-10,也是不准确的。
为此,我们查阅了一些原始外文资料,并得知,FMEE的特点在于分散力出众,是一种乳化力与分散力均衡的表面活性剂。
FMEE的乳化力明显差于OP-10,但其出众的分散力是OP等表面活性剂不具备和远不可及的。
因此,在浸泡清洗的工艺中,FMEE所独具的分散性能,无疑要比其它表面活性剂有更优秀的除油和除蜡的能力。
国内很多文章简单的认为FMEE在任何条件下都比OP系列除油效果好,显然是不准确的。
8,净洗力测试按照GB/T 13174-2008 (洗涤剂去污力及抗再沉积能力测试)污布准备:用针筒吸取同等重量30ml的机油和色拉油,分别涂抹于白布表面,并用烘箱80℃烘干,备用。
测试:水温恒定40℃,洗衣机标准洗涤,每分钟30转,正反各15转,浴比按照1:20,洗涤5分钟,快速脱水并烘干。
水洗后的污垢残余状况:OP-10 AEO-9 FMEEFMES LAS AES SAS由实验可以得知,在非离子表面活性剂中,FMEE洗得最干净,净洗力高于OP系列,这也验证了FMEE 乳化力不及OP,但是分散力好于OP,最终,FMEE的体现出来的防沾污净洗效果好于OP和AEO系列。
在阴离子之中,FMES净洗力最好。
在净洗力方面,一些国内文献描述基本与实验结果吻合。
9,泡沫测试按照GB/T 7462-94 Ross-Miles配制5g/L待测表面活性剂的溶液,鼓泡180秒,并静置3分钟,比较记录泡沫高度。
OP-10 泡高47cm AEO-9 泡高43cm FMEE 泡高25cmFMES 泡高35cm AES 泡高52cm LAS 泡高56cm SAS泡高51cm由此可知,FMEE与FMES的泡沫均低于其它表面活性剂,符合国内相关文献的描述。
但是仍然不属于无泡的产品,只能称作低泡表面活性剂。
为了更好的探索FMEE与FMES在工业清洗、废纸脱墨、纺织印染等领域实际应用效果,鉴于我们实验室并没有相关专业测试设备,我们来到附近相关工厂,并在工厂专业工程师的指导和帮助下,完成相关测试实验。
在此,我们对余姚纸业集团的徐显明高工、刘涛主任,湖州大港纺织印染的徐惠良总经理、孙开明师傅一并表示感谢。
纺织品应用测试FMEE和FMES在国外最成功的应用无非就是纺织品清洗领域,我们团队首先做了纺织领域的应用试验。
看是否达到文献所描述的优异的效果。
纺织品的相关测试共分为两部分,分别为针织布的浸渍前处理和梭织布的连续式前处理。
1,纺织品针织物工艺毛效测试纯棉针织汗布(21S 双纱190g/M2),表面活性剂1g/L,片碱1.5g/L,98℃下处理45min,热水洗两次,冷水洗净,自然晾干2,纺织品梭织物工艺毛效测试实验布为棉坯布(47″,10/2 ×10/2,43×32),帆布,在表面活性剂5g/l,碱浓度20g/l,100℃下处理45min,热水洗两次,冷水洗净,自然晾干毛效测试配制1g/l的3bS染料溶液,把棉布剪成宽5cm,长20cm的布条,使布条下垂入染料溶液中,开始计时,30min后,观察染料上升的高度。
针织物毛效测试:在针织物前处理中,FMEE的毛效最高。
结合前面的乳化与净洗结论,乳化和除油效果最好的OP却没有最好的毛效。
通过与纺织领域专家沟通,我们认为纺织品表面的油和蜡相对较少,在针织物的前处理过程中,分散性比乳化性更加重要。
所以FMEE的毛效好于OP等其它表面活性剂。
梭织物毛效:在梭织物的强碱前处理工艺中,FMES的毛效是最高的,远高于其它表面活性剂。
令人疑惑的是渗透性最差的FMES的却获得了最佳的毛效。
随即,大港染厂的工程师给我们作了解释:梭织物在实际生产过程中,坯布在浸轧工作液之前往往先用热水浸轧,以湿布状态浸轧工作液,即所谓的湿进布,即使FMES渗透性较差,坯布仍然有较高的带液率。
同时,FMES优异的分散力也会有较高的退浆效果。
硬表面清洗紧固件清洗测试,拉伸油、切削油去除测试。
表面活性剂用量2.5%,纯碱用量2g/L,50℃浸泡清洗10分钟OP-10 处理后FMEE处理后AEO-9处理后FMES处理后AES处理后LAS处理后SAS处理后通过实验可知,在金属清洗领域,FMEE和FMES的除油效果并没有OP-10优秀。
究其原因,金属表面的油脂较多,远高于纺织品表面的油和蜡含量。
因此,在金属清洗过程中,对乳化力要求高于对分散力的要求,乳化力更好的OP系列效果好于FMEE。
也有国外文献的提及OP与FMEE拼混使用可获得极佳的清洗效果,这也验证了FMEE弥补OP系列分散力不足的理论。
造纸领域纸浆脱墨测试:全封闭浮选脱墨机、废旧新闻纸纸浆,按照常规工厂现用工艺脱墨,收集脱墨残液,通过残液比较表面活性剂脱墨效果。
OP-10 残液最深,说明在纸浆脱墨领域,OP-10效果好于其它表面活性剂,FMEE和FMES并不具备优异的脱墨性能,且FMEE和FMES泡沫较低,也不适用于纸浆鼓泡浮选脱墨。
结论:通过对FMEE和FMES一系列实验测试,我们通过第一手、真实准确的实验数据,探索了两种新型表面活性剂的各种性能,找出了国内一些文献对该类表面活性剂不正确的描述。
脂肪酸甲酯类表面活性剂是一种新型的表面活性剂,也具有比较优秀的使用性能,但是很多特点和性能仍然需要进一步的摸索。
尤其是FMEE或FMES如何与常规的表面活性剂复配和协同增效方面,仍需要很多系统、详细的实验工作要做。
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