Nhà máy EO (Ethylene Oxide)

Đặc điểm quá trình

1. Hệ thống Catalytic Hiệu quả

   • Sử dụng chất xúc tác dựa trên bạc (Ag) với các chất phụ gia như rhenium (Re) và barium (Ba), tăng đáng kể tính chọn lọc (trên 90%) và độ ổn định trong khi giảm thiểu sự tích tụ carbon và hiện tượng dính hạt.

   • Tuổi thọ chất xúc tác kéo dài từ 2-3 năm, giảm tần suất thay thế.

2. Kiểm soát Phản ứng Chính xác

   • Thiết kế lò phản ứng đa ống cố định kết hợp với hệ thống làm mát tuần hoàn muối nóng chảy đảm bảo kiểm soát chính xác nhiệt độ (200-300°C) và áp suất (1-3 MPa).

   • Nồng độ oxy được duy trì nghiêm ngặt dưới 8% để ngăn chặn các phản ứng phụ quá oxy hóa.

3. Thiết kế Kinh Tế Tròn

   • Ethylene và oxy chưa phản ứng được tái chế sau khi loại bỏ CO₂ (qua rửa kiềm hoặc tách màng), với khí trơ được xả định kỳ để tối thiểu hóa việc tiêu thụ nguyên liệu thô.

   • Nhiệt phản ứng được tái sử dụng để làm nóng nguyên liệu, đạt tiết kiệm năng lượng 15-20%.

4. An toàn và bảo vệ môi trường

   • Chất pha loãng (methan/khí nitơ) được thêm vào trong quá trình trộn nguyên liệu để tránh giới hạn nổ (nồng độ ethylene được duy trì ở mức 5-30%).

   • Nước thải chứa EO được xử lý thông qua tách hơi bằng hơi nước hoặc phân hủy sinh học, trong khi khí thải CO₂ được bắt giữ và tái sử dụng (ví dụ: để sản xuất urea).

5. Công nghệ tách rời đã trưởng thành

   • Quy trình làm sạch ba bước (hấp thụ nước, giải hấp và chưng cất) đảm bảo độ tinh khiết của EO vượt quá 99.9%.

Lợi thế Quy trình

1. Tính chọn lọc cao và hiệu quả về chi phí

   • Tính chọn lọc của phản ứng chính đạt 90-95%, tối thiểu hóa sản phẩm phụ CO₂ và cải thiện việc sử dụng nguyên liệu thô. Ethylen chiếm 60-70% chi phí, đảm bảo khả năng kinh tế mạnh mẽ.

2. An toàn được nâng cao

   • Thiết kế chống nổ (đĩa vỡ, giám sát khí thời gian thực) và việc sử dụng chất pha loãng hiệu quả giảm thiểu rủi ro nổ.

3. Bền vững môi trường

   • Xử lý tiên tiến nước thải và khí thải đáp ứng các tiêu chuẩn phát thải nghiêm ngặt (ví dụ, <1 ppm EO trong nước thải), phù hợp với thực hành sản xuất xanh.

4. Tiêu thụ năng lượng được tối ưu hóa

   • Tích hợp năng lượng (tái sử dụng nhiệt thải, máy nén chạy bằng hơi nước) giảm tiêu thụ năng lượng tổng thể xuống còn 2.5-3.5 GJ mỗi tấn EO.

5. Tính tin cậy công nghiệp đã được chứng minh

   • Công nghệ chín muồi với thiết bị tiêu chuẩn (ví dụ, lò phản ứng làm từ hợp kim Incoloy 800) và thông số vận hành, lý tưởng cho quy mô công nghiệp lớn.

6. Sự linh hoạt và khả năng mở rộng

   • Tương thích với các nguyên liệu mới (ví dụ, etilen dựa trên sinh học) và có thể nâng cấp thông qua điều khiển số (tối ưu hóa tỷ lệ O₂/C₂H₄ được thúc đẩy bởi AI).

Lợi thế So với Các Quy trình Thay thế

• So sánh với Quy trình Chlorohydrin : Loại bỏ ô nhiễm nước thải chứa clo và giảm tiêu thụ năng lượng/vật liệu.

• So sánh với Phương pháp Điện hóa : Cung cấp mức độ trưởng thành kỹ thuật cao hơn, năng lực sản xuất lớn hơn và khả năng cạnh tranh về chi phí.

Quy trình sản xuất ethylene oxide tập trung vào sự oxy hóa xúc tác hiệu quả, kết hợp tính chọn lọc cao, an toàn, tương thích môi trường và hiệu quả chi phí. Việc tối ưu hóa liên tục thông qua việc sử dụng tài nguyên tuần hoàn và tích hợp năng lượng làm cho nó trở thành lựa chọn tối ưu cho sản xuất EO công nghiệp.