O Óxido de Etileno (OE) é uma matéria-prima química versátil, usada principalmente para produzir glicol de etileno (um componente-chave na fabricação de fibras de poliéster e anticongelante), e atua como intermediário central para tensoativos, etanolaminas e éteres de glicol. Além disso, o OE é amplamente utilizado no campo médico como agente esterilizante a baixa temperatura para dispositivos médicos sensíveis ao calor, na agricultura como fumigante para controlar pragas de produtos armazenados, e em aplicações industriais para produtos químicos de campos petrolíferos e produção de solventes. Avanços recentes expandiram seu uso para materiais biodegradáveis baseados em biomassa e tecnologias de captura de carbono, destacando seu crescente potencial na química verde.
Aplicações do Óxido de Etileno (OE):
Intermediários químicos : Produz glicol de etileno (para fibras de poliéster e anticongelante), tensoativos e derivados de etanolamina.
Esterilização médica : Serve como esterilizante a gás de baixa temperatura para dispositivos médicos sensíveis ao calor.
Fumigação agrícola : Elimina pragas e mofo em grãos armazenados e tabaco.
Aplicações Industriais : Fabrica produtos químicos para campos de petróleo (por exemplo, demulsificadores, inibidores de corrosão) e solventes industriais (para revestimentos e tintas).
Materiais emergentes : Sintetiza plásticos biodegradáveis baseados em biomassa (por exemplo, ácido poliglicólico, PGA) e participa de tecnologias de conversão de CO₂.
Outros Campos : Usado em intermediários farmacêuticos, auxiliares têxteis e esterilização de materiais de embalagem de alimentos.
Sistema Catalítico Eficiente
Utiliza um catalisador à base de prata (Ag) com promotores como rédio (Re) e bário (Ba), aumentando significativamente a seletividade (acima de 90%) e a estabilidade, enquanto suprime a deposição de carbono e o sinterização.
A vida útil do catalisador estende-se a 2-3 anos, reduzindo a frequência de substituição.
Controle Preciso da Reação
O design de reator multitubular de leito fixo combinado com um sistema de resfriamento por circulação de sal fundido garante um controle preciso de temperatura (200-300°C) e pressão (1-3 MPa).
A concentração de oxigênio é mantida rigorosamente abaixo de 8% para inibir reações colaterais de super-oxidação.
Design de Economia Circular
O etileno e o oxigênio não reagidos são reciclados após a remoção de CO₂ (via lavagem alcalina ou separação por membrana), com gases inertes purgados periodicamente para minimizar o consumo de matérias-primas.
O calor da reação é reutilizado para pré-aquecimento da matéria-prima, alcançando economia de energia de 15-20%.
Segurança e proteção ambiental
Diluentes (metano/nitrogênio) são adicionados durante a mistura da matéria-prima para evitar limites explosivos (a concentração de etileno é mantida entre 5-30%).
As águas residuais contendo EO são tratadas por meio de destilação a vapor ou biodegradação, enquanto as emissões de CO₂ são capturadas e reutilizadas (por exemplo, para produção de ureia).
Tecnologia de Separação Madura
A purificação em três etapas (absorção de água, dessorção e destilação) garante que a pureza do EO ultrapasse 99,9%.
Alta Seletividade e Eficiência Custo-Benefício
A seletividade da reação principal atinge 90-95%, minimizando subprodutos de CO₂ e melhorando o aproveitamento dos materiais brutos. O etileno representa 60-70% dos custos, garantindo uma viabilidade econômica sólida.
Segurança Aprimorada
Projetos à prova de explosão (discos de ruptura, monitoramento em tempo real de gases) e o uso de diluentes mitigam eficazmente os riscos de explosão.
Sustentabilidade Ambiental
Tratamento avançado de águas residuais e gases de exaustão atende a rigorosos padrões de emissão (por exemplo, <1 ppm de EO em águas residuais), alinhando-se com práticas de produção verde.
Consumo de Energia Otimizado
Integração de energia (recuperação de calor residual, compressores movidos a vapor) reduz o consumo total de energia para 2,5-3,5 GJ por tonelada de EO.
Comprovada Confiabilidade Industrial
Tecnologia madura com equipamentos padronizados (por exemplo, reatores de liga Incoloy 800) e parâmetros operacionais, ideal para industrialização em larga escala.
Flexibilidade e escalabilidade
Compatível com novos matérias-primas (por exemplo, etileno de base biológica) e atualizável por meio de controles digitais (otimização da razão O₂/C₂H₄ impulsionada por IA).
Em Comparação com o Processo de Cloroidrino : Elimina a poluição por águas residuais contendo cloro e reduz o consumo de energia/materiais.
Em Comparação com Métodos Eletroquímicos : Oferece maior maturidade técnica, maior capacidade de produção e competitividade de custo.
O processo de produção de óxido de etileno concentra-se na oxidação catalítica eficiente, combinando alta seletividade, segurança, compatibilidade ambiental e economia. A otimização contínua por meio do uso circular de recursos e integração de energia torna-o a escolha ótima para a produção industrial de EO.
Planta de MIBK (Metyl Isobutyl Ketone)
Fábrica de Trioxano
Planta de Ácido Cloroacético
Planta de Peroxido de Hidrogênio
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