Етиленоксид (ЕО) — це гнучкий хімічний сировинний матеріал, який головним чином використовується для виробництва етиленгліколю (ключового компонента у виготовленні поліестерових волокон і антифреєзів), а також служить основним проміжним продуктом для поверхнево-активних речовин, етаноламінів та гліколь ефірів. Крім того, ЕО широко використовується в медицині як агент низькотемпературної стерилізації для медичних приладів, щасливих до тепла, в сільському господарстві як фумігант для боротьби з шкідниками зберігаємого продукту, а також у промислових застосуваннях для виробництва хімічних речовин для нефтегазової галузі та сольвентів. Недавні досягнення розширили його використання на біопродукти, що розкладаються, та технології захоплення вуглецю, підкреслюючи його зростаючий потенціал у зеленій хімії.
Застосування етиленоксиду (ЕО):
Хімічні проміжні продукти : Виробляє етиленгліколь (для поліестерових волокон і антифреєзів), поверхнево-активні речовини та похідні етаноламіну.
Медична стерилізація : Використовується як стерилізуючий газ при низьких температурах для медичних пристроїв, що чутливі до тепла.
Аграрна фумігація : Видаляє шкідників та плісень у зберіганих зернових і тютюну.
Промислові застосування : Виробляє хімічні речовини для нефтяної промисловості (наприклад, демульсифікатори, інгібітори корозії) та промислові розчинники (для олів'янок та друкових фарб).
Нові матеріали : Синтезує біоосновні біорозкладні пластикові матеріали (наприклад, поліглікольову кислоту, PGA) та береть участь у технологіях конвертації CO₂.
Інші сфери : Використовується у фармацевтичних проміжних продуктах, текстильних додатках та стерилізації матеріалів для упаковки їжі.
Ефективна каталітична система
Використовує каталізатор на основі срібла (Ag) з додатками, такими як реній (Re) і барій (Ba), що значно підвищує вибірливість (понад 90%) та стійкість, одночасно зменшуючи накопичення вуглецю та спекання.
Термін служби каталізатора продовжується до 2-3 років, що зменшує частоту заміни.
Точний контроль реакції
Дизайн фіксованого ложа багатотрубчастого реактора у kombінації з системою охолодження за допомогою розплавлених солей забезпечує точний контроль температури (200-300°C) та тиску (1-3 МПа).
Строго підтримується концентрація кисню нижче 8%, щоб запобігти надмірним оксидативним побічним реакціям.
Дизайн циркулярної економіки
Не зреагуване етilen і кисень переробляються після видалення CO₂ (за допомогою алкалійного промивання або мембранної сепарації), інертні гази періодично викидаються для мінімізації споживання сировини.
Тепло реакції використовується для попереднього нагріvanня су.Atomic preheating, що досягає заощадження енергії на рівні 15-20%.
Безпека та охорона довкілля
Розбавлювачі (метан/азот) додаються під час змішування сировини, щоб уникнути експлозивних меж (концентрація етилена підтримується на рівні 5-30%).
Стічні води, що містять ЕО, піддаються обробці за допомогою парового виводження або біозагнилення, тоді як викиди CO₂ захоплюються і використовуються знову (наприклад, для виробництва уреалу).
Доросла Технологія Розділення
Трьохетапна очистка (поглинання водою, десорбція та дистилювання) забезпечує чистоту ЕО більше 99.9%.
Висока Вибірливість та Економічна Ефективність
Головна вибірливість реакції досягає 90-95%, що мінімізує побічні продукти CO₂ та покращує використання сировини. Етилен становить 60-70% витрат, що забезпечує сильну економічну вигідність.
Підвищена безпека
Вибухозахисні конструкції (мембранні диски, моніторинг газу у режимі реального часу) та використання розбавників ефективно зменшують ризики вибуху.
Екологічна стійкість
Сучасна очистка стічних вод та відходящих газів відповідає строгим стандартам емісій (наприклад, <1 ppm ЕО у стічних водах), що відповідає практиці зеленого виробництва.
Оптимізована витрата енергії
Енергетична інтеграція (відновлення відходячого тепла, пароприводні компресори) зменшує загальне споживання енергії до 2.5-3.5 ГДж на тонну ЕО.
Підтверджена промислова надійність
Доросла технологія з стандартизованою апаратурою (наприклад, реактори з легуваної сталі Incoloy 800) та оперативними параметрами, ідеальними для великомасштабної індустріалізації.
Гнучкість та масштабованість
Сумісний з новими видами сировини (наприклад, біопочатковим етиленом) та модернізований за допомогою цифрових контролерів (оптимізація співвідношення O₂/C₂H₄, керована штучним інтелектом).
У порівнянні з хлорогідриновим процесом : Виключає забруднення стічними водами, що містять хлор, і зменшує витрати енергії/матеріалів.
У порівнянні з електрохімічними методами : Предназначається вищу технічну зрілість, більшу виробничу міцність та конкурентоспроможність за вартістю.
Процес виробництва етиленоксиду зосереджений навколо ефективної каталітичної окислювання, поєднуючи високу селективність, безпеку, екологічну сумісність та економічну ефективність. Неперервна оптимізація шляхом циклічного використання ресурсів та інтеграції енергії робить його оптимальним вибором для промислового виробництва ЕО.