Comparação de alternativa tecnológica na purificação de monoetilenoglicol (MEG) em relação ao método convencional

Abstract

A comercialização do monoetilenoglicol (MEG) e seus subprodutos abrange múltiplos setores da economia, sendo essencial obter glicóis de alta pureza que atendam aos requisitos comerciais por meio de um processo de separação eficiente. Durante a produção de MEG, ocorre a formação de compostos secundários devido à reação entre o óxido de etileno e os etilenoglicóis. Uma proporção significativa de água é comumente utilizada para promover essa reação de maneira eficiente em escala industrial, geralmente 20 a 25 vezes maior em mols em relação ao OE adicionado ao reator. Assim, os produtos saem do reator bem diluídos e as etapas subsequentes de separação se tornam de grande importância. Atualmente, a produção do MEG envolve o uso de várias colunas em série, mas este trabalho propõe o estudo de um método alternativo, utilizando uma única coluna para a separação do mono, di e trietilenoglicol. Através de validações termodinâmicas com o programa JCOSMO, o modelo F-SAC foi utilizado para os cálculos de equilíbrio e o simulador de processo iiSE foi utilizado para montagem, validação e otimização dos processos estudados. O projeto com uma coluna de separação dos glicóis demonstrou resultados promissores, alcançando elevada pureza nos compostos e requerendo 6,5 % menos energia em comparação ao processo convencional. A adoção dessa abordagem pode tornar a produção de MEG mais eficiente e menos custosa

The market of monoethylene glycol (MEG) and its by-products covers multiple sectors of the economy, and it is essential to obtain high-purity glycols that meet commercial requirements through an efficient separation process. During MEG production, the formation of secondary compounds occurs due to the reaction between ethylene oxide and ethylene glycols. A significant proportion of water is commonly used to promote this reaction efficiently on an industrial scale, usually 20 to 25 times higher in moles than EO added to the reactor. Thus, the products leave the reactor well diluted and the subsequent separation steps become of great importance. Currently, the production of the MEG involves the use of several columns in series, but this work proposes the study of an alternative method, using a single column for the separation of mono, di and triethylene glycol. Through thermodynamic validations with the JCOSMO program, the F-SAC model was used for equilibrium calculations and the iiSE process simulator was used to assemble, validate and optimize the processes studied. The design with a glycol separation column showed promising results, achieving high purity compounds and requiring 6.5 % less energy compared to the conventional process. Adopting this approach can make MEG production more efficient and less costly