معرفی مواد شیمیایی

دی اتیلن گلیکول

دی اتیلن گلیکول (DEG) یکی از مشتقات ترکیب شیمیایی اتیلن گلایکول ها است که به عنوان یک حلال آلی در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب در ابتدا تحت واکنش های هیدرولیز اتیلن اکسید تولید می شد. اتیلن اکسید در حقیقت به عنوان خوراک ورودی برای تهیه ترکیبات گلیکول محسوب می شود.

اتیلن اکسید (EO) در اثر اکسیداسیون اتیلن در حضور اکسیژن یا هوا و کاتالیست اکسید نقره تولید می شود. پس از آن مخلوط اتیلن گلیکول خام با واکنش هیدرولیز اتیلن اکسید و آب، تحت فشار تولید می گردد. آنچه در این فرآیندها اهمیت دارد این است که آب موجود در مخلوط به دست آمده باید در طی مراحلی، تبخیر گردد.

برای به دست آوردن ترکیب دی اتیلن گلیکول خالص، مخلوط حاصل که در حقیقت، حاوی تمام گلایکول ها است باید تحت عملیات تقطیر تحت خلأ قرار گیرد. به این ترتیب است که مونو اتیلن گلیکول از دی اتیلن گلیکول و تری اتیلن گلیکول، جدا می شود.

لازم به ذکر است از آنجایی که ترکیبات دی اتیلن گلیکول و سایر گلایکول ها بسیار اهمیت دارند، تولید کنندگان در سراسر جهان در کشورهای صنعتی به دنبال آن هستند تا بتوانند میزان تولید این ترکیبات را با خلوص بالا افزایش دهند. برخی از کشورها می توانند مونو اتیلن گلیکول را با خلوص 99% تولید کنند و برخی دیگر در تولید دی اتیلن گلیکول به فناوری دست پیدا کرده اند. به نظر می رسد فرآیند تقطیر برای جداسازی و خالص سازی DEG، اهمیت زیادی در صنعت داشته باشد.

deg

کاربردهای دی اتیلن گلیکول

دی اتیلن گلیکول (DEG) یک ترکیب آلی با فرمول C4H10O3 است. این ترکیب، یک مایع بی رنگ، بی بو، سمی با طعم شیرین است. این ماده در آب، الکل، اتر، استون و اتیلن گلیکول قابل امتزاج است. DEG یک حلال پرکاربرد است.

دی اتیلن گلیکول از نظر خواص مشابه با MEG (مونو اتیلن گلیکول) است اما DEG دارای نقطه جوش بالاتر، ویسکوزیته و وزن مخصوص بیشتر می باشد. از دی اتیلن گلیکول در ساخت رزین های پلی استر اشباع نشده، پلی اورتان و پلاستیک سایزر استفاده می شود. نقطه جوش آن 245 درجه سانتیگراد بوده و در بسیاری از حلال های آلی حل می شود.

مهم ترین موارد کاربردی دی اتیلن گلیکول به صورت زیر معرفی می شود:

  • جذب رطوبت گاز طبیعی
  • تهیه رزین پلی استر
  • تولید روان کننده صنعتی
  • حلال در صنایع رنگ و جوهر
  • تهیه استرها

کاربرد دی اتیلن گلیکول در تولید پلاستی سایزرها

ترکیبات پلاستی سایزرها موادی هستند که به عنوان افزودنی به مخلوط مواد اولیه برای تولید محصولات مختلف به کار می روند. این مواد می توانند در محصولات تولید شده، خاصیت پلاستیکی را کاهش داده و البته ویسکوزیته مواد را نیز کمتر کنند. به عبارت ساده تر، پلاستی سایزر برای تغییر خواص فیزیکی مواد به آنها اضافه می شود. ترکیب DEG نیز برای تهیه پلاستی سایزر به کار می رود.

روش آماده سازی پلاستی سایزر حاوی دی اتیلن گلیکول دی بنزوات

اسید بنزوئیک و دی اتیلن گلیکول را حرارت داده تا زمانی که اسید حل شود. یک کاتالیزور مناسب به محیط واکنش ها اضافه کنید تا بتواند به انجام فرآیند کمک کند. شرایط باید در پمپ خلأ و در دمای حدود 200 تا 220 درجه سانتی گراد تنظیم گردد. شرایط دمایی باید تنظیم شود تا فشار تقریباً افت پیدا کند و تمام آب آن خارج شود. به این ترتیب محصول خام دی اتیلن گلیکول دی بنزوات به دست می آید.

برای اینکه مقادیر اضافی اسید بنزوئیک از محیط واکنش خارج شود لازم است آن را با آب و یا کربنات کلسیم شستشو داد. چیزی که در نهایت به دست می آید، محلول روغنی شفاف است که با نام دی اتیلن گلیکول دی بنزوات می شناسیم. این دقیقاً یک پلاستی سایزر است. این روش بسیار ساده بوده و راندمان بالایی دارد. انتخاب مناسب کاتالیزور می تواند واکنش های جانبی کمتری را تولید کند و برای تولید صنعتی این پلاستی سایزر نیز مناسب است.

آبزدایی دی اتیلن گلیکول با استفاده از فرآیند تقطیر با غشای خلأ

در یک مطالعه تحقیقاتی که بر روی دی اتیلن گلیکول انجام شده است، فرآیند آبزدایی از DEG با استفاده از یک غشا تحت خلأ، تحت فرآیند تقطیر مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه، غشای متخلخل پلی تترا فلوئورواتیلن با اندازه تخلخل 2/0 میکرومتر برای آبزدایی و تقطیر به کار رفت. این آزمایش بر روی محلول 85% از دی اتیلن گلیکول در دمای 70 تا 90 درجه انجام شد. در حین فرآیند، نمونه مورد آزمایش با سرعت 600 تا 1700 دور در دقیقه به هم زده شد. دمای خلأ در این شرایط، 650 تا 715 تور (torr) تنظیم گشت. مقدار آب موجود در خوراک ورودی به روش تقطیر از طریق تیتراسیون کارل – فیشر اندازه گیری شد.

طی این آزمایش که تحت شرایط فوق انجام شد، نتایج نشان دادند که در مدت زمان 100 دقیقه، میزان حجم آب محلول DEG از حدود 15% به حدود 2% وزنی در دمای 90 درجه سانتی گراد، با 1500 دور در دقیقه و دمای خلأ 715 تور، کاهش پیدا کرد. این مقادیر، ارقامی هستند که فرآیند آبزدایی از دی اتیلن گلیکول، تحت آن شرایط، بهینه سازی شده است. نمای شماتیک این آزمایش را در شکل زیر مشاهده می کنید.

deg

برگرفته از مقاله تحقیقاتی با لینک زیر:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1876107017300822

منابع مورد استفاده:

 

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن