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Ethylene Oxide (EO) ist ein vielseitiges chemisches Rohmaterial, das hauptsächlich zur Herstellung von Ethylen Glykol (einem wichtigen Bestandteil bei der Produktion von Polyesterfasern und Schmierstoffen) verwendet wird und als Kernintermediat für Tenside, Ethanolamine und Glykolether dient. Darüber hinaus wird EO im Medizinbereich weit verbreitet als Niedertemperatur-Desinfektionsmittel für wärmeempfindliche medizinische Geräte eingesetzt, in der Landwirtschaft als Fumigant zur Bekämpfung von Lagerschädlingen und in industriellen Anwendungen für Ölindustriechemikalien und Lösungsmittelproduktion. Neuere Entwicklungen haben seinen Einsatz in bio-basierten abbautfähigen Materialien und Kohlenstoffabbau-Technologien erweitert, was sein wachsendes Potenzial in der grünen Chemie unterstreicht.
Anwendungen von Ethylene Oxide (EO):
Chemische Zwischenprodukte : Erzeugt Ethylen Glycol (für Polyesterfasern und Schmierstoffe), Tenside und Ethanolamin-Derivate.
Medizinische Sterilisation : Dient als Niedertemperatur-Gassterilisator für wärmeempfindliche medizinische Geräte.
Landwirtschaftliche Fumigation : Beseitigt Schädlinge und Schimmel in gelagerten Getreiden und Tabak.
Industrielle Anwendungen : Herstellt Ölbohrchemikalien (z. B. Demulsifier, Korrosionsinhibitoren) und industrielle Lösungsmittel (für Beschichtungen und Tinten).
Aufkommende Materialien : Synthetisiert bio-basierte biologisch abbaubare Kunststoffe (z. B. Polyglycolsaure, PGA) und beteiligt sich an CO₂-Umwandlungstechnologien.
Andere Bereiche : Verwendet in pharmazeutischen Zwischenprodukten, textilen Hilfsstoffen und Sterilisierung von Lebensmittelverpackungsmaterialien.
Effizientes Katalysatorsystem
Verwendet einen silberbasierten (Ag)-Katalysator mit Förderstoffen wie Rhenium (Re) und Barium (Ba), was die Selektivität erheblich steigert (über 90 %) und die Stabilität erhöht, während es Kohlenstoffablagerungen und das Sintern unterdrückt.
Die Lebensdauer des Katalysators verlängert sich auf 2-3 Jahre, was die Ersetzungshäufigkeit reduziert.
Präzise Reaktionssteuerung
Der Entwurf eines Festbett-Mehrschlauchreaktors in Kombination mit einem Schmelzsalamiden-Kreislaufkühlungssystem gewährleistet eine präzise Temperatur- (200-300°C) und Drucksteuerung (1-3 MPa).
Sauerstoffkonzentration streng unter 8% gehalten, um sekundäre Überoxidationsreaktionen zu unterdrücken.
Kreislaufwirtschaftliches Design
Nicht reagiertes Ethylen und Sauerstoff werden nach CO₂-Entfernung (durch Alkalireinigung oder Membrantrennung) recycelt, wobei Trägegase periodisch abgelassen werden, um den Verbrauch an Rohstoffen zu minimieren.
Reaktionswärme wird für die Vorheizung der Ausgangsstoffe wiederverwendet, was zu Energieeinsparnissen von 15-20 % führt.
Sicherheit und Umweltschutz
Verdünnungsmittel (Methan/Nitrogen) werden während des Mischens der Ausgangsstoffe zugesetzt, um explosionsfähige Grenzen zu vermeiden (Ethylenkonzentration auf 5-30% gehalten).
Abwasser mit EO wird über Dampfstreifen oder Biodegradation behandelt, während CO₂-Emissionen gefasst und wiederverwendet werden (z. B. für die Harnstoffproduktion).
Reife Trenntechnologie
Dreistufige Reinformung (Wasserabsorption, Desorption und Destillation) sorgt dafür, dass die EO-Reinheit 99,9 % übersteigt.
Hohe Selektivität und Kosteneffizienz
Die Selektivität der Hauptreaktion erreicht 90-95 %, was CO₂-Nebenprodukte minimiert und die Nutzung der Rohstoffe verbessert. Ethylen macht 60-70 % der Kosten aus, was eine starke wirtschaftliche Machbarkeit sichert.
Verbesserte Sicherheit
Gefahrenpotenziale-sichere Konstruktionen (Druckplatten, Echtzeit-Gasüberwachung) und Verwendung von Verdünnern verringern Explosionsrisiken effektiv.
Umweltverträglichkeit
fortschrittliche Behandlung von Abwasser und Abgasen erfüllt strenge Emissionsgrenzwerte (z. B. <1 ppm EO im Abwasser) und ist auf Linie mit nachhaltigen Produktionspraktiken.
Optimierte Energieverbrauch
Energieintegration (Abwärmerückgewinnung, dampfbetriebene Kompressoren) senkt den Gesamtenergieverbrauch auf 2,5-3,5 GJ pro Tonne EO.
Bewährte industrielle Zuverlässigkeit
Reife Technologie mit standardisierter Ausrüstung (z. B. Reaktoren aus Incoloy 800-Legierung) und Betriebsparametern, ideal für die Großskalendurchführung.
Flexibilität und Skalierbarkeit
Kompatibel mit neuen Rohstoffen (z. B. bio-basierendem Ethylen) und durch digitale Steuerungen aktualisierbar (künstlich-intelligenzgetriebene O₂/C₂H₄-Verhältnisoptimierung).
Im Vergleich zum Chlorhydrinverfahren : Beseitigung von chlorhaltigen Abwasserbelastungen und Verringerung des Energie/Stoffverbrauchs.
Im Vergleich zu elektrochemischen Verfahren : Bietet eine höhere technische Reife, größere Produktionskapazität und Kostenwettbewerbsfähigkeit.
Der Ethylenoxid-Produktionsprozess konzentriert sich auf effiziente katalytische Oxidation, wobei hohe Selektivität, Sicherheit, Umweltverträglichkeit und Kosteneffizienz kombiniert werden. Durch kontinuierliche Optimierung mittels zirkulärer Ressourcennutzung und Energieintegration stellt er die optimale Wahl für die industrielle EO-Produktion dar.
MIBK (Methyl-Isobutyl-Keton)-Anlage
Trioxan-Anlage
Chloressigsäureanlage
Wasserstoffperoxid-Anlage