Моноетиленгліколь (MEG) в основному виготовляється за допомогою процесу гідратації етиленоксиду (EO), де етилен спочатку окислюється до етиленоксиду, а потім реагує з водою в контрольованих умовах для отримання MEG, як правило, разом з невеликими кількостями діетиленгліколю (DEG) і триетиленгліколю (TEG).
Стадія утворення оксиду етилену
Виробництво моноетиленгліколю починається з окислення етилену за допомогою каталізатора на основі-срібла, де промислові підприємства зазвичай досягають селективності оксиду етилену приблизно 70–80% за прохід із киснем як окислювачем. Цей етап є дуже екзотермічним і являє собою основну конверсію в нафтохімічних комплексах, оскільки сам етилен отримують шляхом парового крекінгу вуглеводнів при температурах вище 800 градусів. Ефективність цієї стадії безпосередньо впливає на вихід MEG і загальну економіку виробництва.
Процес гідратації етиленоксиду
Потім етиленоксид перетворюється на MEG шляхом гідратації водою, де звичайні процеси працюють із молярним співвідношенням води-до-EO, яке часто перевищує 20:1, щоб придушити утворення-побічних продуктів. У стандартних промислових маршрутах,MEG глікольселективність становить приблизно 85–90%, тобто до 10–15% виходу утворює більш важкі гліколі, такі як ДЕГ і ТЕГ. Навпаки, передові каталітичні системи, такі як процес OMEGA, можуть підвищити селективність MEG до рівня понад 99%, значно зменшуючи витрати на розділення та покращуючи ефективність атомів.
За -формування продукту та керування процесом
Під час гідратації відбуваються вторинні реакції, коли етиленоксид реагує з уже-утвореними молекулами MEG, утворюючи DEG і TEG як ключові побічні-продукти. Ці побічні реакції стають більш значущими при підвищених температурах, як правило, вище 180 градусів, що вимагає суворого контролю процесу за температурою, тиском і активністю каталізатора. У порівнянні зі звичайною гідратацією, оптимізовані системи можуть зменшити утворення DEG/TEG більш ніж на 80%, підвищуючи чистоту продукту та знижуючи потребу в енергії для дистиляції.
Стадія очищення та сепарації
Сирі гліколеві суміші очищаються за допомогою багато-стадійної дистиляції, де MEG відокремлюється на основітемпература кипінняприблизно 197,3 градуса. Промислові дистиляційні колони працюють під зниженим тиском, щоб підвищити енергоефективність і запобігти термічній деградації гліколів. Кінцеві етапи очищення, включаючи фільтрацію та хімічну обробку, забезпечують рівень чистоти MEG, що перевищує або дорівнює 99,8% для волокон класу -, що є критичним для продуктивності та консистенції полімеризації ПЕТ.
Альтернативний шлях-до-MEG
У -регіонах, багатих на вугілля, моно-етиленгліколь (номер cas 107-21-1) також може вироблятися шляхом перетворення вугілля-в-MEG (CTMEG), який перетворює вугілля на синтетичний газ, потім метанол, диметилоксалат (DMO) і, нарешті, MEG шляхом гідрування. Порівняно з виробництвом-на основі етилену, маршрути CTMEG є більш гнучкими щодо сировини, але зазвичай призводять до вищої інтенсивності вуглецю, причому викиди протягом життєвого циклу, за оцінками, на 20–40% вищі, ніж звичайні процеси на основі етилену, якщо не інтегрувати їх із системами вловлювання вуглецю.
Промислова енергетика та ефективність процесів
Виробництво моноетиленгліколю (етан-1,2-діол) є енергоємним-, інтегровані заводи з виробництва етиленоксиду та гліколю споживають приблизно 20–25 ГДж енергії на тонну виробленого MEG. Сучасні процеси з високою{8}}селективністю зменшують потребу в енергії за рахунок мінімізації навантажень сепарації на нижній частині потоку, тоді як традиційні системи з низькою селективністю вимагають значно більшого споживання пари та електроенергії через інтенсивну дистиляцію побічних продуктів. Це робить вибір процесу ключовим фактором як у структурі витрат, так і в екологічності виробництва MEG.
