Mono etilen glikol (MEG) se primarno proizvaja s postopkom hidratacije etilen oksida (EO), kjer etilen najprej oksidira v etilen oksid in nato reagira z vodo pod nadzorovanimi pogoji, da nastane MEG, običajno poleg majhnih količin dietilen glikola (DEG) in trietilenglikola (TEG).
Stopnja tvorbe etilen oksida
Proizvodnja monoetilenglikola se začne z oksidacijo etilena z uporabo katalizatorja na osnovi -srebra, kjer industrijski obrati običajno dosežejo selektivnost etilen oksida okoli 70–80 % na prehod, s kisikom kot oksidantom. Ta stopnja je zelo eksotermna in predstavlja glavno pretvorbo navzgor v petrokemičnih kompleksih, saj sam etilen izhaja iz parnega krekinga ogljikovodikov pri temperaturah nad 800 stopinj. Učinkovitost te stopnje neposredno vpliva na donos MEG in celotno ekonomiko proizvodnje.
Postopek hidratacije etilen oksida
Etilen oksid se nato pretvori v MEG s hidratacijo z vodo, pri čemer običajni postopki delujejo z molskim razmerjem -voda-EO, ki pogosto presega 20:1, da se prepreči nastajanje stranskih-produktov. Na standardnih industrijskih poteh,MEG glikolselektivnost je približno 85–90 %, kar pomeni, da do 10–15 % izhoda tvori težje glikole, kot sta DEG in TEG. Nasprotno pa lahko napredni katalitični sistemi, kot je postopek OMEGA, povečajo selektivnost MEG na več kot 99 %, s čimer znatno zmanjšajo stroške ločevanja in izboljšajo učinkovitost atomov.
Z-oblikovanjem izdelkov in nadzorom procesov
Med hidratacijo pride do sekundarnih reakcij, ko etilen oksid reagira z že-nastalimi molekulami MEG, pri čemer nastaneta DEG in TEG kot ključna stranska-produkta. Te stranske reakcije postanejo pomembnejše pri povišanih temperaturah, običajno nad 180 stopinj, kar zahteva strog nadzor nad temperaturo, tlakom in aktivnostjo katalizatorja. V primerjavi s konvencionalno hidracijo lahko optimizirani sistemi zmanjšajo tvorbo DEG/TEG za več kot 80 %, s čimer izboljšajo čistost izdelka in znižajo povpraševanje po energiji za destilacijo.
Stopnja čiščenja in ločevanja
Surove mešanice glikola se prečistijo z več-stopenjsko destilacijo, kjer se MEG loči na podlagivreliščepribližno 197,3 stopinje. Industrijski destilacijski stolpi delujejo pod znižanim tlakom, da izboljšajo energetsko učinkovitost in preprečijo toplotno razgradnjo glikolov. Končni koraki čiščenja, vključno s filtracijo in kemično obdelavo, zagotavljajo, da ravni čistosti MEG dosežejo večjo ali enako 99,8 % za aplikacije razreda vlaken-, kar je ključnega pomena za učinkovitost in konsistenco polimerizacije PET.
Alternativna pot-do-MEG
V-območjih, bogatih s premogom, se lahko mono-etilenglikol (št. cas 107-21-1) proizvede tudi po poti iz premoga-v-MEG (CTMEG), ki pretvori premog v sintetični plin, nato metanol, dimetiloksalat (DMO) in nazadnje MEG s hidrogeniranjem. V primerjavi s proizvodnjo-na osnovi etilena so poti CTMEG bolj prilagodljive glede surovin, vendar običajno povzročijo večjo intenzivnost ogljika, pri čemer so emisije v življenjskem ciklu ocenjene na 20–40 % višje od običajnih procesov na osnovi etilena, razen če so integrirane s sistemi za zajemanje ogljika.
Industrijska energetska in procesna učinkovitost
Proizvodnja monoetilen glikola (etan-1,2-diol) je energetsko-intenzivna, z integriranimi obrati za etilen oksid in glikol porabijo približno 20–25 GJ energije na tono proizvedenega MEG. Sodobni procesi z visoko{8}}selektivnostjo zmanjšujejo povpraševanje po energiji z zmanjšanjem obremenitev pri ločevanju na nižjo raven, medtem ko tradicionalni sistemi z nizko selektivnostjo zahtevajo znatno večjo porabo pare in električne energije zaradi obsežne destilacije stranskih produktov. Zaradi tega je izbira postopka ključni dejavnik tako v strukturi stroškov kot v okoljski učinkovitosti proizvodnje MEG.
