أكسيد الإيثيلين (EO) هو مادة خام كيميائية متعددة الاستخدام تُستخدم بشكل أساسي لإنتاج غليكول الإيثيلين (وهو مكون رئيسي في تصنيع ألياف البوليستر وسائل ضد التجمد)، ويُعتبر وسيطًا أساسيًا لتصنيع المواد السطحية النشطة والإيثانولاتamine والإثيرات الغليسيرول. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام EO على نطاق واسع في المجال الطبي كمادة معقمة تعمل بدرجات حرارة منخفضة للأجهزة الطبية الحساسة للحرارة، وفي الزراعة كمادة لمكافحة الآفات في المنتجات المخزنة، وفي التطبيقات الصناعية لإنتاج الكيماويات المستخدمة في حقول النفط وإنتاج المذيبات. وقد أدت التطورات الحديثة إلى توسيع استخدامها في المواد القابلة للتحلل الحيوي ذات الأساس البيولوجي وتقنيات ا nabapture الكربون، مما يبرز إمكاناتها المتزايدة في الكيمياء الخضراء.
تطبيقات أكسيد الإيثيلين (EO):
مشتقات كيميائية : ينتج غليكول الإيثيلين (لألياف البوليستر وسائل ضد التجمد)، والمواد السطحية النشطة، ومشتقات الإيثانولاتamine
التعقيم الطبي : يعمل كمادة معقمة بالغاز عند درجات حرارة منخفضة للأجهزة الطبية الحساسة للحرارة.
التعفير الزراعي : يقضي على الحشرات والعفن في الحبوب والتبغ المخزنة.
التطبيقات الصناعية : يصنع مواد كيميائية لحقول النفط (على سبيل المثال، مفككات الاموال، مثبطات التآكل) ومحاليل صناعية (لطلاءات والأحبار).
مواد ناشئة : يُنتج بلاستيك بيولوجي قابل للتحلل (على سبيل المثال، حمض البولي جليكوليك، PGA) ويشارك في تقنيات تحويل ثاني أكسيد الكربون.
مجالات أخرى : تُستخدم في الوسطيات الدوائية، ومُساعدات النسيج، وتعقيم مواد تغليف الأغذية.
نظام كاتاليتي فعال
يستخدم محفزًا قائمًا على الفضة (Ag) مع مواد تعزيزية مثل الرhenيوم (Re) والباريوم (Ba)، مما يعزز بشكل كبير الاختيارية (أكثر من 90%) والاستقرار بينما يتم تقليل ترسب الكربون والتكتل.
مدة حياة المحفز تمتد إلى 2-3 سنوات، مما يقلل من تكرار الاستبدال.
تحكم دقيق في التفاعل
تصميم مفاعل متعدد الأنابيب ذو سرير ثابت مع نظام تبريد بتداول الأملاح المنصهرة يضمن التحكم الدقيق في درجة الحرارة (200-300°C) والضغط (1-3 MPa).
يُحتفظ بتركيز الأكسجين بصرامة تحت 8% لمنع التفاعلات الجانبية للتأكسد المفرط.
تصميم اقتصاد دائري
يتم إعادة تدوير الإيثيلين والأكسجين غير المتفاعل بعد إزالة ثاني أكسيد الكربون (عبر غسل القلويات أو الفصل بالغشاء)، مع طرد الغازات الخاملة بشكل دوري لتقليل استهلاك المواد الخام.
تُعاد استخدام حرارة التفاعل لتسخين المادة الخام مسبقًا، مما يحقق وفورات طاقوية بنسبة 15-20%.
السلامة وحماية البيئة
يتم إضافة مواد التخفيف (الميثان/الأزوت) أثناء خلط المادة الخام لتجنب حدود الانفجار (يُحتفظ بتركيز الإيثيلين بين 5-30%).
يتم معالجة مياه الصرف التي تحتوي على أكسيد الإيثيلين عن طريق تقطير البخار أو التحلل البيولوجي، في حين يتم التقاط واستخدام انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (على سبيل المثال، لإنتاج اليوريا).
تكنولوجيا الفصل الناضجة
الطهارة الثلاثية الخطوات (امتصاص الماء، الاستخلاص، والتقطير) تضمن أن نقاء أكسيد الإيثيلين يتجاوز 99.9%.
اختيارية عالية وكفاءة تكلفة
تصل اختيارية реакشن الرئيسية إلى 90-95%، مما يقلل من منتجات ثاني أكسيد الكربون ويحسن استخدام المواد الخام. يشكل الإيثيلين 60-70% من التكاليف، مما يضمن قابلية اقتصادية قوية.
السلامة المعززة
التصاميم المضادة للانفجارات (أقراص الانفجار، مراقبة الغازات في الوقت الفعلي) واستخدام المواد المخففة تقلل بشكل فعال من مخاطر الانفجارات.
الاستدامة البيئية
المعالجة المتقدمة لمياه الصرف والغازات العادمة تلتقي بمعايير الانبعاث الصارمة (على سبيل المثال، أقل من 1 جزء في المليون EO في مياه الصرف)، مما يتماشى مع ممارسات الإنتاج الخضراء.
استهلاك الطاقة المُحسَّن
تكامل الطاقة (استرداد الحرارة الناتجة، ضواغط تعمل بالبخار) يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي إلى 2.5-3.5 جيجا جول لكل طن من EO.
موثوقية صناعية-Proven
تكنولوجيا ناضجة مع معدات معيارية (على سبيل المثال، مفاعلات خليط Incoloy 800) ومتغيرات تشغيلية، مثالية للتوسع الصناعي على نطاق واسع.
المرونة والقابلية للتوسع
متوافق مع مواد خام جديدة (على سبيل المثال، الإيثيلين القائم على البيولوجيا) وقابل للترقية من خلال التحكم الرقمي (تحسين نسبة O₂/C₂H₄ بواسطة الذكاء الاصطناعي).
مقارنة مع عملية الكلوروهيدرين : يلغي تلوث مياه الصرف التي تحتوي على كلور ويقلل من استهلاك الطاقة/المواد.
مقارنة مع الطرق الكهروكيميائية : تقدم نضجاً تقنياً أعلى، وسعة إنتاجية أكبر، وتنافسية تكلفة
يركز عملية إنتاج أكسيد الإيثيلين على الأكسدة الكاتالítica الكفؤة، والتي تجمع بين انتقاء عالٍ، وأمان، والتوافق البيئي، وفعالية التكلفة. يجعلها التحسين المستمر من خلال استخدام الموارد الدائرية والتكامل الطاقي الخيار الأمثل لإنتاج EO الصناعي.