Monoetilēnglikols (MEG) galvenokārt tiek ražots, izmantojot etilēnoksīda (EO) hidratācijas procesu, kur etilēns vispirms tiek oksidēts par etilēnoksīdu un pēc tam kontrolētos apstākļos reaģē ar ūdeni, lai iegūtu MEG, parasti kopā ar nelielu daudzumu dietilēnglikola (DEG) un trietilēnglikola (TEG).
Etilēnoksīda veidošanās posms
Monoetilēnglikola ražošana sākas ar etilēna oksidēšanu, izmantojot katalizatoru, kura pamatā ir sudrabs{0}}, kur rūpnieciskie uzņēmumi parasti sasniedz etilēna oksīda selektivitāti aptuveni 70–80% vienā gājienā, izmantojot skābekli kā oksidētāju. Šis solis ir ļoti eksotermisks un atspoguļo kodola augšpuses konversiju naftas ķīmijas kompleksos, jo pats etilēns tiek iegūts no ogļūdeņražu krekinga tvaika temperatūrā virs 800 grādiem. Šī posma efektivitāte tieši ietekmē pakārtoto MEG ražu un kopējo ražošanas ekonomiku.
Etilēna oksīda hidratācijas process
Pēc tam etilēna oksīds tiek pārveidots par MEG, hidratējot ar ūdeni, kur parastie procesi darbojas ar ūdens -un-EO molāro attiecību, kas bieži pārsniedz 20:1, lai nomāktu produktu veidošanos. Standarta rūpnieciskajos maršrutos,MEG glikolsselektivitāte ir aptuveni 85–90%, kas nozīmē, ka līdz 10–15% no izvades veido smagākus glikolus, piemēram, DEG un TEG. Turpretim uzlabotas katalītiskās sistēmas, piemēram, OMEGA process, var palielināt MEG selektivitāti līdz virs 99%, ievērojami samazinot atdalīšanas izmaksas un uzlabojot atoma efektivitāti.
-Produktu veidošana un procesa kontrole
Hidratācijas laikā notiek sekundāras reakcijas, kad etilēnoksīds reaģē ar jau -veidotām MEG molekulām, radot DEG un TEG kā galvenos blakusproduktus. Šīs blakusreakcijas kļūst nozīmīgākas paaugstinātā temperatūrā, parasti virs 180 grādiem, un ir nepieciešama stingra procesa kontrole pār temperatūru, spiedienu un katalizatora aktivitāti. Salīdzinot ar parasto hidratāciju, optimizētas sistēmas var samazināt DEG/TEG veidošanos par vairāk nekā 80%, uzlabojot produkta tīrību un samazinot pakārtotās destilācijas enerģijas pieprasījumu.
Attīrīšanas un atdalīšanas posms
Neapstrādāti glikola maisījumi tiek attīrīti, izmantojot daudzpakāpju destilāciju, kurā MEG tiek atdalīts, pamatojoties uz tā saturu.viršanas temperatūraaptuveni 197,3 grādi. Rūpnieciskās destilācijas kolonnas darbojas zem pazemināta spiediena, lai uzlabotu energoefektivitāti un novērstu glikolu termisko noārdīšanos. Pēdējās attīrīšanas darbības, tostarp filtrēšana un ķīmiskā apstrāde, nodrošina MEG tīrības līmeni, kas pārsniedz vai vienāds ar 99,8% šķiedru -pakāpes lietojumos, kas ir ļoti svarīgi PET polimerizācijas veiktspējai un konsistencei.
Alternatīvs ogļu-uz-MEG maršruts
Ogļu-bagātos reģionos mono-etilēnglikolu (cas Nr. 107-21-1) var ražot arī, izmantojot ogļu-uz-MEG (CTMEG) ceļu, kas ogles pārvērš sintēzē, pēc tam metanolā, hidrogenācijā (DMO-oksalātā) un MEG. Salīdzinājumā ar ražošanu, kuras pamatā ir etilēns, CTMEG ceļi ir elastīgāki attiecībā uz izejvielām, taču parasti tie rada lielāku oglekļa intensitāti, un tiek lēsts, ka aprites cikla emisijas ir par 20–40% lielākas nekā tradicionālajos procesos, kuru pamatā ir etilēns, ja vien tie nav integrēti oglekļa uztveršanas sistēmās.
Rūpnieciskā enerģija un procesu efektivitāte
Monoetilēnglikola (etāna-1,2-diola) ražošana ir energoietilpīga-, un integrētās etilēnoksīda un glikola ražotnes patērē aptuveni 20–25 GJ enerģijas uz tonnu saražotā MEG. Mūsdienu augstas-selektivitātes procesi samazina enerģijas pieprasījumu, samazinot pakārtotās atdalīšanas slodzes, savukārt tradicionālajām zemas selektivitātes sistēmām ir nepieciešams ievērojami lielāks tvaika un elektroenerģijas patēriņš, jo tiek plaši destilēti blakusprodukti. Tas padara procesa izvēli par galveno faktoru gan izmaksu struktūrā, gan MEG ražošanas ekoloģiskajā izpildījumā.
