ジエチレングリコールの调制方法

ジエチレングリコール (DEG) は、溶媒、不凍液剤、可塑剤など、さまざまな産業で広く使用されている化合物です。 ジエチレングリコールの製造方法を理解することは、その製造と応用に関わる産業にとって不可欠です。 この記事では、最も一般的で効率的な技術に焦点を当てて、ジエチレングリコールを調製する主な方法を掘り下げます。

1.エチレンオキシド水和プロセス

エチレンオキシド水和プロセスジエチレングリコールを準備する最も普及した方法はあります。 このプロセスは触媒水和をの含んでいますエチレンオキシドモノエチレングリコール (MEG) 、ジエチレングリコール (DEG) 、およびトリエチレングリコール (TEG) を含むエチレングリコールを生成します。 反応は、使用する触媒に応じて、酸性または塩基性条件下で行うことができる。

このプロセスにおいて、エチレンオキシドは、酸または塩基触媒の存在下で水と反応し、典型的にはエチレングリコールの混合物を生じる。 反応の方程式は次のとおりです。

[\ Text {C}2 \ text{H}4 \ text{O} + \ text{H}2 \ text{O} \ rightarrow \ text{HOCH}2 \ text{CH}_ 2 \ text{OH} ]

エチレンオキシドとモノエチレングリコールのさらなる反応により、ジエチレングリコールが生成されます。

[\ Text {HOCH}2 \ text{CH}2 \ text{OH} + \ text{C}2 \ text{H}4 \ text{O} \ rightarrow \ text{HOCH}2 \ text{CH}2 \ text{OCH}2 \ text{CH}2 \ text{OH} ]

このプロセスは、異なるエチレングリコール化合物の同時生成を可能にし、大規模な産業用途に対して非常に効率的にするので有利である。 しかし、グリコールを分離するには分別蒸留が必要であり、これはエネルギーを大量に消費するステップである。

2.モノエチレングリコールの生产の副生成物

ジエチレングリコールはまたaとして一般に作り出されますモノエチレングリコール (MEG) 生産の副産物をご参照ください。 実際、エチレンオキシドからのMEGの生成中に、副反応が起こり、少量のジエチレングリコールおよび他のグリコールが生じる。 MEG生産は通常、約7〜12% のジエチレングリコールを生成します。

ジエチレングリコール製造の副産物の性質は、製造業者が既存のエチレンオキシドプロセスを利用できるため、化学産業にとって非常に有益です。 これは、全てのグリコール生成物を様々な用途に利用できるので、プラント全体の効率を高め、廃棄物を減らす。

3.フラクショナル蒸留

グリコールの混合物を作り出した後、分別蒸留MEGやトリエチレングリコール (TEG) などの他のエチレングリコールからジエチレングリコールを分離するために使用されます。 分別蒸留は、化合物の異なる沸点に基づいており、ジエチレングリコールは、モノエチレングリコールに比べて沸点が高いために分離されます。

分別蒸留中に、グリコール混合物が加熱され、さまざまな成分が蒸発し、異なる温度で凝縮します。 244 ℃ の沸点を有するジエチレングリコールを、MEG (沸点197.3 ℃) およびTEG (沸点285 ℃) から分離する。 このプロセスは、用途の要件に応じて、各グリコールの所望の純度を達成するように調整することができる。

4.ジエチレングリコールの準備における利点と課題

ジエチレングリコールの準備方法は両方を提供します利点と課題をご参照ください。 重要な利点の1つは、前述のように、1つのプロセスでさまざまなグリコールを生成できることです。 これにより、エチレンオキシド水和プロセスは、化学産業にとって費用効果が高く、効率的になります。

しかし、これらの方法に関連するいくつかの課題もある。 たとえば、分別蒸留による分離プロセスはエネルギー集約的であり、高純度の製品を実現するためにかなりのリソースが必要です。 さらに、反応条件の注意深い制御は、収率を最適化し、望ましくない副生成物の過剰生成を防ぐために不可欠である。

5. Emerging代替メソッド

ジエチレングリコールを準備する伝統的な方法は十分に確立されていますが、研究者は調査を続けています代替準備テクニックをご参照ください。 たとえば、エネルギー消費を削減し、環境への影響を最小限に抑えるために、触媒プロセスとグリーンケミストリーのアプローチが研究されています。

1つの関心分野は、再生可能な原料またはバイオベースのエチレンオキシドを出発材料として使用することであり、これはジエチレングリコール生成のより持続可能な方法を提供することができる。 これらの新しい技術は、まだ開発の初期段階にありますが、化学製造の環境フットプリントを削減する可能性があります。

結論として、ジエチレングリコールの製造方法は、主にエチレンオキシドの水和および分別蒸留によるその分離を含む。 ジエチレングリコールは、モノエチレングリコールの製造中に副産物として生成されることが多く、化学産業で貴重な副産物となっています。 従来の方法が広く使用されていますが、より持続可能な生産技術に関する継続的な研究は、ジエチレングリコール製造の未来を形作る可能性があります。