Monoetilenoglicol (MEG, Etileno Glicol, EG) é produzido industrialmente através de duas rotas dominantes: hidratação de óxido de etileno (EO) (mainstream global) e carvão-para-MEG (DMO) (principal alternativa da China).
Mais de 90% da produção global de MEG vem do processo de hidratação de EO, enquanto a tecnologia DMO-baseada em carvão é responsável por mais de 40% da capacidade total da China.
processo de fabricação de monoetilenoglicol
1. Rota principal: hidratação com óxido de etileno (EO)
A rota de hidratação do EO é o principal processo global para a produção de MEG.
Começa a partir do etileno (da nafta, etano ou MTO) e o converte em óxido de etileno (EO) e depois em MEG por meio de hidratação.
Etapa 1: Oxidação de Etileno em EO
O etileno (C₂H₄) reage com o oxigênio em um catalisador-à base de prata.
As condições de reação são 150–240 graus e 1,5–2,0 MPa.
A conversão por passagem é de 10 a 15% e a seletividade de EO é de 80 a 85%.
Os subprodutos incluem CO₂, água e vestígios de aldeídos.
Etapa 2: Hidratação EO para MEG bruto
O EO é convertido em MEG através de reações de hidratação.
Dois processos comerciais são usados:
A. Hidratação Tradicional Não{1}}Catalítica (Padrão Global)
As condições são 150–200 graus e 2,0–2,5 MPa.
A proporção de água-para{1}}EO é de 22–25:1 (molar).
A seletividade do monoetilenoglicol (cas 107-21-1) é de 89–92%.
O principal produto é o MEG, enquanto o DEG e o TEG representam cerca de 10–12% dos subprodutos.
A saída é uma solução aquosa de 13–15% de MEG.
B. Hidratação catalítica (processo-de economia de energia)
Esse processo usa resina de troca-iônica ou catalisadores de sal de amônio compatíveis.
As condições são 80–110 graus e 1,0–1,5 MPa.
A proporção de água-para-EO é reduzida para 1–6:1.
A conversão de EO é maior ou igual a 97% e a seletividade de MEG é de 94–98%.
O consumo de vapor é reduzido em aproximadamente 20% em comparação com a rota não{1}}catalítica.
Etapa 3: Purificação e Refino
O meg de monoetilenoglicol bruto é concentrado por meio de evaporação de 3-6 efeitos.
A água é removida até uma concentração de aproximadamente 85% de MEG.
A purificação final utiliza destilação a vácuo a 10–20 kPa em múltiplas colunas.
A pureza do produto final é maior ou igual a 99,9% (MEG de fibra/grau industrial).
Os subprodutos incluem DEG (~10%), TEG (~1%) e poliglicóis (resíduos).
2. Alternativa da China: carvão-para-MEG (rota DMO)
A rota-do{1}}carvão para MEG é um processo baseado em gás de síntese-desenvolvido na China.
É amplamente utilizado devido à estrutura de recursos "carvão rico, petróleo pobre" da China.
Etapa 1: Gaseificação de Carvão para Syngas
O carvão é convertido em gás de síntese (CO + H₂).
O gás de síntese é purificado para maior ou igual a 99% de CO.
Etapa 2: Carbonilação em Oxalato de Dimetila (DMO)
CO reage com nitrito de metila (MN) sobre um catalisador de paládio.
Isso produz oxalato de dimetila (DMO, C₄H₆O₄).
NOx é reciclado para regenerar nitrito de metila.
Etapa 3: Hidrogenação DMO para MEG bruto
O DMO é hidrogenado em MEG usando um catalisador-à base de cobre.
As condições de reação são 180–220 graus e 2,5–3,0 MPa.
Os produtos incluem MEG e metanol, e o metanol é reciclado.
Etapa 4: Destilação
O processo de purificação é igual à rota do EO.
A pureza final do monoetilenoglicol (cas no 107-21-1) atinge maior ou igual a 99,9%.
3. Rota Verde Emergente: EO/MEG baseado em CO₂-
Novos processos industriais utilizam tecnologia de integração de CO₂.
Um exemplo é o EO reagindo com CO₂ para formar carbonato de etileno (EC), que é então convertido em MEG.
A conversão de EO é de aproximadamente 100%.
A seletividade do monoetilenoglicol meg é maior ou igual a 99%.
Os benefícios incluem 30% menos águas residuais e 15% menos emissões de carbono.
Principais dados de produção e comparação
| Parâmetro | EO não catalítico | Catalítico EO | Carvão para MEG (DMO) |
|---|---|---|---|
| Relação água:EO | 22–25:1 | 1–6:1 | N/A |
| Seletividade MEG | 89–92% | 94–98% | 90–93% |
| Uso de energia | Alto (alta proporção de água) | −20% de vapor | Moderado |
| Matéria-prima | Nafta/etano | Nafta/etano | Carvão/gás de síntese |
| Participação global | ~70% | ~20% | ~10% |
Conclusão
A produção industrial de MEG é dominada pela hidratação de óxido de etileno (alta maturidade, grande escala), enquanto o carvão em MEG (DMO) é a alternativa económica da China. A hidratação catalítica e as rotas baseadas em CO₂ estão ganhando força para reduzir o uso de energia e as emissões. O produto MEG final atende consistentemente pureza maior ou igual a 99,9% parapoliéster, anticongelante e aplicações industriais.