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甲基二乙醇胺（Methyldiethanolamine，简称MDEA），化学名 2,2'-(甲基亚氨基) 二乙醇，是叔胺类醇胺化合物，分子中含叔氨基（-N (CH3)-）与两个伯羟基（-OH），兼具弱碱性、高水溶性与选择性气体吸收能力，在酸性气体净化领域（尤其天然气脱硫）优势显著，同时是表面活性剂、医药、聚氨酯等行业的关键中间体，综合性能优于 MEA、DEA，是醇胺类中高端应用的主力产品。
一、基础理化性质
1. 核心基础参数
- 分子式：（）
- 分子量：119.16
- CAS 号：105-59-9
- EINECS 号：203-312-7
- 外观与气味：常温为无色至淡黄色透明粘稠液体，有轻微氨味；低温（＜-21℃）凝固为白色结晶
- 密度：20℃时 1.0377 g/cm³（水 = 1），液态时沉于水底
- 熔沸点：熔点 - 21℃，沸点 246-248℃（常压），10kPa 下约 160℃，高温（＞200℃）稳定
- 闪点与燃点：闭杯闪点 127℃，自燃点 360℃，属于可燃液体，挥发性极低
- 蒸汽压：20℃时＜0.01mmHg，操作损耗远低于 MEA、DEA，安全性高
2. 溶解性与酸碱性
- 溶解性：与水、乙醇、丙酮等极性溶剂无限混溶，微溶于苯、乙醚、石油醚等非极性溶剂；双羟基结构大幅提升水溶性与热稳定性，适合高浓度吸收液应用
- 酸碱性：0.1mol/L 水溶液 pH=10.5，pKa（25℃）=8.5，碱性弱于 DEA（pKa=8.88）、MEA（pKa=9.50）；弱碱性是其选择性吸收、降低再生能耗的核心基础
3. 其他关键性质
- 吸湿性：较强，暴露于空气中吸收水分与二氧化碳，需密封储存；
- 稳定性：常温稳定，耐水解、耐氧化、热稳定性优异（≤200℃几乎不降解），抗降解能力显著优于 MEA、DEA；对碳钢、不锈钢腐蚀性极弱，设备寿命长；
- 极性：高极性，能溶解无机盐、有机极性化合物，是优良的反应介质与吸收溶剂。
二、化学结构与核心反应特性
MDEA 分子结构为，核心是叔氨基（-N (CH3)-）和两个伯羟基（-OH），反应性围绕双官能团展开，兼具叔胺与二元醇的特性，核心反应类型如下：
1. 叔氨基的典型反应（气体净化核心机制）
- 选择性酸性气体吸收：对的吸收速率显著高于（约 10 倍），实现 “优先脱硫”；与反应生成硫氢酸盐（），与需在高温或活化剂（如哌嗪）存在下生成氨基甲酸盐，反应可逆且反应热低（约 65kJ/mol，低于 MEA 的 85kJ/mol），再生能耗降低 30%-50%，是气体净化的 “节能型溶剂”；
- 与酸反应成盐：与无机酸（盐酸、硫酸）、有机酸（脂肪酸、磺酸）反应生成叔胺盐，如 MDEA 盐酸盐、脂肪酸 MDEA 盐，是表面活性剂、缓蚀剂的核心中间体；
- 季铵化反应：与卤代烃（如氯甲烷、苄氯）反应生成季铵盐，用于织物柔软剂、抗静电剂、杀菌剂合成；
- 与环氧乙烷 / 环氧丙烷加成：生成聚氧乙烯 / 聚氧丙烯 MDEA 衍生物，用于非离子表面活性剂、聚氨酯扩链剂制备。
2. 双羟基的典型反应
- 酯化反应：与脂肪酸、酸酐、酰氯反应生成 MDEA 脂肪酸酯 / 酰胺，是润滑油添加剂、乳化剂的重要原料；
- 醚化反应：与环氧乙烷、环氧丙烷缩合生成聚醚多元醇，用于聚氨酯泡沫、弹性体合成；
- 脱水缩合：高温下分子间脱水生成醚类衍生物，或与羧酸脱水生成酯类，用于树脂、涂料交联剂制备。
3. 双官能团协同反应
叔氨基与双羟基协同参与反应，生成多功能衍生物：如与二硫化碳反应生成硫代氨基甲酸盐（金属捕集剂、橡胶硫化促进剂），与甲醛、苯酚缩合生成含氮杂环树脂（胶粘剂、涂料固化剂），与异氰酸酯反应生成聚氨酯（泡沫、弹性体）。
三、工业生产工艺
MDEA 工业采用环氧乙烷与甲胺加成工艺，主流为连续化生产，核心工艺如下：
1. 原料与反应原理
- 核心原料：环氧乙烷（EO）、40% 甲胺水溶液，摩尔比控制为甲胺：环氧乙烷 = 1.1~1.2:1（略过量甲胺抑制副反应）；
- 主反应：（MDEA）；
- 副反应：生成单乙醇胺甲基衍生物、三乙醇胺甲基衍生物，通过工艺优化控制副产物＜5%。
2. 工艺步骤
- 原料预处理：甲胺水溶液预热至 30~40℃，环氧乙烷气化后进入混合器；
- 连续加成反应：在管式反应器中进行，控温＜50℃（放热反应，需强制换热），反应停留时间 2~3 小时，转化率＞95%；
- 脱氨与浓缩：反应液经减压闪蒸回收未反应甲胺（循环利用），再通过减压蒸馏脱除水分，得到 MDEA 粗品；
- 精制分离：粗品经减压精馏（真空度 0.5~1kPa），收集 160~165℃馏分，得到高纯度 MDEA（工业级纯度≥99.0%，电子级≥99.5%）。
3. 工艺特点
- 单程收率可达 92%~95%，远高于 MEA/DEA 联产工艺；
- 连续化生产，自动化程度高，能耗集中于精馏环节，通过余热利用可降低能耗 30%；
- 产品纯度稳定，副产物少，适合高端应用；
- 环保性优：甲胺循环利用，废水排放量低，符合绿色化工要求。
四、核心应用领域
MDEA 凭借选择性酸性气体吸收、低再生能耗、高稳定性的组合优势，在气体净化领域占据主导，同时向精细化工、医药、电子等高端领域拓展：
1. 气体净化（核心应用，占全球需求 68%）
MDEA 是天然气、炼厂气、合成气脱硫脱碳的首选溶剂，核心应用场景如下：
- 天然气脱硫（选择性脱硫）：优先脱除（脱除率＞99.8%），保留部分（调节热值），适用于高比原料气；吸收液浓度 25%~50%，再生温度 110~120℃，能耗比 MEA 降低 40%，溶剂损耗＜0.1kg/1000m³ 气体；
- 炼厂气 / 合成气净化：脱除、、等酸性气体，保护下游催化剂；常与哌嗪等活化剂复配，提升吸收速率，形成 “活化 MDEA 工艺”；
- 烟道气捕集（CCUS）：作为高效吸收剂，用于电厂、钢铁厂尾气捕集，吸收效率＞90%，再生能耗比 MEA 低 30%~50%，是 CCUS 示范项目的主流溶剂；
- 焦炉气、沼气净化：脱除至＜20mg/m³，满足后续利用或排放要求。
2. 表面活性剂与日化原料
- 脂肪酸 MDEA 酯 / 酰胺：与月桂酸、椰子油酸反应生成非离子表面活性剂（如 6501 改良型），用作洗发水、沐浴露的增稠剂、泡沫稳定剂，温和性优于 DEA 衍生物；
- 季铵盐类柔软剂：与脂肪酸、氯甲烷反应生成季铵盐，用于织物柔软剂、抗静电剂，赋予面料柔软手感与抗静电性；
- 乳化剂与分散剂：用于农药乳油、涂料、油墨的乳化与分散，提升稳定性与均匀性。
3. 医药与农药中间体
- 医药中间体：合成抗肿瘤药（如盐酸氮芥）、抗组胺药、局部麻醉药，高纯度 MDEA（医药级）保障药品质量；
- 农药中间体：用于合成杀虫剂、杀菌剂的氨基醇类骨架，提升农药水溶性与生物活性；
- 饲料添加剂：合成 MDEA 盐类，用作饲料氮源与 pH 调节剂，改善动物消化吸收。
4. 聚氨酯与高分子材料
- 反应型催化剂：作为聚氨酯泡沫、弹性体的反应型催化剂，调节发泡速度与泡孔结构，同时参与交联，提升产品强度与耐久性；
- 扩链剂：用于水性聚氨酯乳液合成，提升乳液稳定性与成膜性能，适用于涂料、胶粘剂；
- 树脂固化剂：作为环氧树脂低温固化剂，适用于电子封装、复合材料固化，固化物韧性好、耐化学品性优。
5. 工业助剂与高端应用
- 金属加工与缓蚀剂：用作金属切削液、防锈液的 pH 缓冲剂与缓蚀剂，抑制钢铁、铜、铝腐蚀，延长设备寿命；
- 涂料与油墨：作为水性涂料的中和剂，提升树脂溶解性与稳定性，改善颜料分散性；也用于 UV 固化涂料的助引发剂；
- 电子化学品：电子级 MDEA 用于半导体清洗液、光刻胶配套试剂，去除表面有机杂质，纯度要求≥99.9%；
- 水泥助磨剂：添加 0.01%~0.05% 可提高水泥研磨效率，降低能耗，改善流动性与强度。
