Етилен оксид (EO) е многофункционален химически сиров материал, използван предимно за производство на етилен гликол (ключова компонента за производството на полистерови влакна и антифриз), който служи като основен промежушен продукт за повърхностно активни вещества, етаноламини и гликол етери. Поради това, ЕО се използва широко в медицината като стерилизатор на ниска температура за термочувствителни медицински инструменти, в селското стопанство като фумигант за борба с насекоми в складирани храни, както и в промишлеността за производство на нефтегазови химикали и растворители. Последните постижения разширяват приложението му до биобазирани биоразлагаеми материали и технологии за уловяване на въглерод, което подчертава растящия му потенциал в зелената химия.
Приложения на етилен оксид (EO):
Химически intermediates : Произвежда етилен гликол (за полистерови влакна и антифриз), повърхностно активни вещества и производни на етаноламин.
Медицинска стерилизация : Служи като газов стерилизатор на ниска температура за термочувствителни медицински инструменти.
Аграрна фумигация : Избиваме насекоми и плесен в запазени зърнени и тютюн.
Индустриални приложения : Произвежда химикали за нефтен сектор (например, демулсификатори, инхибитори на корозията) и индустрийни растворители (за облагания и черници).
Нови материали : Синтезира биобазирани биоразgradими пластмаси (например, полиглицеринова киселина, PGA) и участва в технологии за преобразуване на CO₂.
Други области : Използва се в фармацевтични intermediates, текстилни добавки и стерилизация на материали за упаковка на хранителни продукти.
Ефективна каталитична система
Използва каталитък на базата сребро (Ag) с промотери като рений (Re) и барий (Ba), което значително повишава избирателността (над 90%) и стабилността, съществено подсяка се образуването на въглеродни отложения и спечването.
Срока на служебен живот на каталитъка се продължава до 2-3 години, намалявайки честотата на замяна.
Точен контрол на реакцията
Дизайн на реактор с фиксирана многоцевулева постая с комбинирана система за охлаждане с топла сол осигурява точен контрол на температурата (200-300°C) и налягането (1-3 MPa).
Концентрацията на кислород стриктно се поддържа под 8%, за да се подават второстепенни реакции при прекомерна окислителна дейност.
Проектиране за циркулярна икономика
Нереагиралния етилен и кислород се рециклират след премахването на CO₂ (чрез алкално промиване или мембранна сепарация), като инертните газове периодично се изхвърлят, за да се минимизира разхода на суровини.
Топлината от реакцията се използва повторно за предварително загряване на сировината, постигайки енергоспестяване от 15-20%.
Безопасност и защита на околната среда
Разредители (метан/азот) се добавят по време на смесването на сировината, за да се избегнат експлозивни граници (концентрацията на етилен се поддържа на ниво 5-30%).
Отпадната вода, съдържаща ЕО, се обработва чрез парова екстракция или биодеградация, докато излъчванията на СО₂ се улавят и превръщат (например, за производство на урея).
Зрела технология за разделение
Тримерно очитане (водна абсорбция, десорбция и дестилация) гарантира, че чистотата на ЕО надхвърля 99.9%.
Висока selektivnost и икономическа ефективност
Главната реакция има selektivnost между 90-95%, минимизирайки побочните продукти от СО₂ и подобрява използването на суровините. Етиленът съставлява 60-70% от разходите, което осигурява силна икономическа жизнедейност.
Подобрена безопасност
Противовзривни конструкции (проривни дискове, реално време мониторинг на газа) и употреба на разредител ефективно намаляват рискът от взрив.
Екологична устойчивост
Напреднали методи за обработка на стокова вода и изхвърлени газове отговарят на строгите стандарти за емисии (например, <1 ppm ЕО в стоковата вода), което е в съответствие с практиките на зеленото производство.
Оптимизирано потребление на енергия
Енергийна интеграция (възстановяване на отпаднащ топлинен енергиен потенциал, пароводени компресори) намалява общото енергопотребление до 2,5-3,5 ГДж на тона ЕО.
Доказана промишлена надеждност
Зрела технология с стандартизирано оборудване (например, реактори от сплав Incoloy 800) и операционни параметри, идеални за големомащабна индустриализация.
Гъвкавост и скалабилност
Съвместим с нови видове суровини (например, биобазиран етилен) и поддържа усъвършенстване чрез цифрови контроли (оптимизация на отношението О₂/С₂Н₄, приведена от ИИ).
В сравнение с хлорогидринния процес : Изключва замърсяването с хлорсъдържащи стокови води и намалява разходите за енергия/сировини.
В сравнение с електрохимични методи : Предлага по-висока техническа зрелост, по-голяма производствена капацитет и конкурентоспособност по цени.
Процесът за производство на етилен оксид се фокусира върху ефикасна каталитична окислителна реакция, която комбинира висока селективност, безопасност, экологична съвместимост и икономическа ефективност. Непрекъснатото оптимиране чрез циркулярно използване на ресурси и енергийна интеграция прави този процес най-добрият избор за индустриалното производство на ЕО.