EO (에틸렌 옥사이드) 공장

공정 특성

1. 효율적인 촉매 시스템

   • 은(Ag) 기반 촉매를 사용하며 류테늄(Re) 및 바륨(Ba)과 같은 보조제를 첨가하여 선택성(90% 이상)을 크게 향상시키고 안정성을 증대시키며 탄소 침착 및 소결을 억제합니다.

   • 촉매 수명이 2-3년으로 연장되어 교체 주기가 줄어듭니다.

2. 정밀한 반응 제어

   • 고정층 다관 반응기 설계와 용융 염 순환 냉각 시스템의 조합으로 온도(200-300°C)와 압력(1-3 MPa)을 정밀하게 제어합니다.

   • 산소 농도를 8% 미만으로 엄격히 유지하여 과산화 부반응을 억제합니다.

3. 순환 경제 설계

   • 이산화탄소 제거 후 반응하지 않은 에틸렌과 산소가 재활용되며(알칼리 세척 또는 막 분리 방식),隋 시간적으로隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋隋생원료 소비를 최소화합니다.

   • 반응 열은 원료 사전 가열에 재사용되어 15-20%의 에너지 절약을 실현합니다.

4. 안전 및 환경 보호

   • 폭발 한계를 피하기 위해 원료 혼합 시 희석제(메탄/질소)가 첨가되며(에틸렌 농도는 5-30%로 유지).

   • EO를 포함한 폐수는 증기 스트리핑 또는 생물학적 분해를 통해 처리되며, CO₂ 배출량은 포집되어 재활용됩니다(예: 유레아 생산용).

5. 완숙된 분리 기술

   • 삼단계 정제 과정(수분 흡수, 탈착 및 증류)로 EO 순도가 99.9% 이상을 보장합니다.

공정 장점

1. 높은 선택성과 비용 효율성

   • 주 반응 선택성이 90-95%에 도달하여 CO₂ 부산물을 최소화하고 원료 활용도를 높입니다. 에틸렌은 비용의 60-70%를 차지하며, 경제성이 우수합니다.

2. 향상된 안전

   • 방폭 설계(파열 디스크, 실시간 가스 모니터링)와 희석제 사용이 폭발 위험을 효과적으로 완화합니다.

3. 환경 지속 가능성

   • 고급 폐수 및 배기 가스 처리가 엄격한 배출 기준(예: 폐수당 EO <1 ppm)을 충족하며, 친환경 생산 방식에 부합합니다.

4. 최적화된 에너지 소비

   • 에너지 통합(폐열 회수, 증기 구동 압축기)로 톤당 EO 2.5-3.5 GJ의 에너지 소비를 줄입니다.

5. 검증된 산업 신뢰성

   • 표준화된 장비(예: Incoloy 800 합금 반응기)와 운영 매개변수를 갖춘 성숙한 기술로 대규모 산업화에 적합합니다.

6. 유연성 및 확장성

   • 새로운 원료 (예: 바이오 기반 에틸렌)과 디지털 제어를 통해 업그레이드 가능 (AI 구동 O₂/C₂H₄ 비율 최적화).

대안 공정에 대한 장점

• 클로로하이드린 공정과 비교 : 염소를 포함한 폐수 오염을 제거하고 에너지/물질 소비를 줄입니다.

• 전기화학적 방법과 비교 : 더 높은 기술적 성숙도, 더 큰 생산 용량 및 원가 경쟁력을 제공합니다.

에틸렌 옥사이드 생산 공정은 높은 선택성, 안전성, 환경 적합성 및 원가 효율성을 결합한 효율적인 촉매 산화를 중심으로 합니다. 순환 자원 사용 및 에너지 통합을 통한 지속적인 최적화는 이를 산업용 EO 생산의 최적 선택으로 만듭니다.