Kaedah penyediaan Diethylene glycol

Diethylene glycol (DEG) adalah sebatian kimia yang digunakan secara meluas dalam pelbagai industri, termasuk sebagai pelarut, agen antibeku, dan plasticizer. Memahami kaedah penyediaan diethylene glycol adalah penting untuk industri yang terlibat dalam pengeluaran dan aplikasinya. Artikel ini akan menyelidiki kaedah utama penyediaan diethylene glycol, memberi tumpuan kepada teknik yang paling biasa dan cekap.

1. Proses penghidratan Ethylene oksida

YangProses penghidratan ethylene oksidaAdalah kaedah yang paling lazim untuk menyediakan diethylene glycol. Proses ini melibatkan penghidratan pemangkinEthylene oksidaUntuk menghasilkan ethylene glycols, termasuk monoethylene glycol (MEG), diethylene glycol (darjah) dan triethylene glycol (TEG). Tindak balas boleh dilakukan di bawah keadaan berasid atau asas, bergantung kepada pemangkin yang digunakan.

Dalam proses ini, ethylene oksida bertindak balas dengan air kehadiran pemangkin asid atau asas, biasanya mengakibatkan campuran ethylene glycols. Persamaan bagi tindak balas adalah:

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

Tambahan reaksi antara ethylene oksida dan monoethylene glycol hasil diethylene glycol:

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

Proses ini adalah berfaedah kerana ia membolehkan pengeluaran serentak sebatian etilena glikol yang berbeza, menjadikannya sangat berkesan untuk aplikasi perindustrian berskala besar. Walau bagaimanapun, memisahkan glycols yang memerlukan fractional penyulingan, yang merupakan langkah intensif tenaga.

2. Hasil sampingan pengeluaran Monoethylene Glycol

Diethylene glycol juga biasanya dihasilkan sebagai aHasil sampingan pengeluaran monoethylene glycol (MEG). Malah, semasa pengeluaran saya ke sana dari ethylene oksida, reaksi sampingan berlaku, mengakibatkan kuantiti kecil diethylene glycol dan glycols lain. Pengeluaran MEG biasanya menghasilkan kira-kira 7-12% diethylene glycol.

Sifat produk pengeluaran diethylene glycol sangat bermanfaat untuk industri kimia kerana ia membolehkan pengeluar memanfaatkan proses etilena oksida yang sedia ada. Ini meningkatkan kecekapan tumbuhan keseluruhan dan mengurangkan sisa, kerana semua produk glikol boleh digunakan dalam pelbagai aplikasi.

3. Fractional penyulingan

Selepas menghasilkan campuran glycols,Penyulingan pecahanDigunakan untuk memisahkan diethylene glycol dari glycols ethylene lain seperti MEG dan triethylene glycol (TEG). Fractional penyulingan adalah berdasarkan titik didih berbeza sebatian, dan diethylene glycol dipisahkan kerana takat didih yang lebih tinggi berbanding dengan monoethylene glycol.

Semasa penyulingan pecahan, campuran glycol dipanaskan, dan komponen-komponen yang berbeza evaporate dan terpeluwap pada suhu yang berbeza. Diethylene glycol, dengan takat didih 244 ° c, dipisahkan dari MEG (takat didih 197.3 ° c) dan TEG (takat didih 285 ° c). Proses ini boleh diselaraskan untuk mencapai kesucian yang dikehendaki setiap glikol, bergantung kepada keperluan aplikasi.

4. Kelebihan dan cabaran dalam penyediaan Diethylene Glycol

Kaedah penyediaan diethylene glycol menawarkan kedua-duanyaKelebihan dan cabaran. Salah satu kelebihan yang ketara adalah keupayaan untuk menghasilkan pelbagai glycols dalam satu proses, seperti yang dinyatakan lebih awal. Ini menjadikan proses penghidratan ethylene oksida kos efektif dan cekap untuk industri kimia.

Walau bagaimanapun, terdapat juga beberapa cabaran yang berkaitan dengan kaedah ini. Sebagai contoh, proses pemisahan melalui fractional penyulingan adalah tenaga-intensif, memerlukan sumber-sumber penting untuk mencapai produk-produk yang tinggi-kesucian. Di samping itu, berhati-hati mengawal keadaan tindak balas adalah penting untuk mengoptimumkan hasil dan mencegah pengeluaran berlebihan produk sampingan yang tidak diingini.

5. Kaedah alternatif yang baru muncul

Walaupun kaedah tradisional menyediakan diethylene glycol mantap, penyelidik terus menerokaTeknik penyediaan alternatif. Sebagai contoh, proses pemangkin dan pendekatan kimia hijau sedang dikaji untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan mengurangkan kesan alam sekitar.

Satu bidang yang menarik ialah penggunaan bahan mentah yang boleh diperbaharui atau oksida etilena berasaskan bio sebagai bahan permulaan, yang dapat memberikan kaedah pengeluaran diethylene glycol yang lebih mampan. Teknologi baru ini memegang janji untuk mengurangkan jejak alam sekitar pembuatan kimia, walaupun mereka masih dalam peringkat awal pembangunan.

Kesimpulannya, kaedah penyediaan diethylene glycol terutamanya melibatkan penghidratan ethylene oksida dan pemisahan yang melalui penyulingan pecahan. Diethylene glycol sering dihasilkan sebagai produk sampingan semasa pembuatan monoethylene glycol, menjadikannya produk bersama yang berharga dalam industri kimia. Walaupun kaedah tradisional digunakan secara meluas, penyelidikan berterusan ke dalam teknik-teknik pengeluaran yang lebih mampan boleh membentuk masa depan pembuatan ethylene glycol.