این ماده حلالی مهم با کاربرد های صنعتی متنوعی می باشد. این ترکیب قطبی و محلول در آب است و از اجزای اصلی ضد یخ ها به حساب می آید. در ادامه متن می توانید مشخصات فنی، خواص و کاربرد های این محصول صنعتی را مشاهده کنید.

این ترکیب از مهمترین گلیکول های تجاری محسوب می شود و به عنوان ماده خام برای مصارف صنعتی همچون ساخت الیاف پلی استر، پارچه و پلی اتیلن ترفتالات (که در تولید بطری استفاده می شود) مورد استفاده قرار می گیرد. از کاربردهای دیگر آن نیز می توان به استفاده به عنوان خنک کننده، سیال انتقال دهنده حرارت، ضد یخ و همچنین بازدارنده هیدرات در خطوط گاز اشاره کرد.

این ماده عموما به نام (EG) شناخته شده و مایعی بدون رنگ با مزه شیرین و بدون بو است.

از مهم ترین خواص این ترکیب می توان به خاصیت انتقال حرارت آن اشاره نمود. برخی سیستم ها که نیاز به دمای پایین ، بالا و یا ثابت دارند معمولا از این مواد استفاده می کنند. مواد دارای خاصیت انتقال حرارت مایعات و یا گاز هایی می باشند که به طور کلی به 3 دسته تقسیم می شوند.

این مواد به طور معمول در بازه ی دمایی زیر 32 درجه فارنهایت (0 درجه سانتیگراد) و تا حدود -148 درجه فارنهایت (-100 درجه سانتیگراد) استفاده می شوند. مواد شیمیایی که به عنوان مایعات انتقال حرارت در دمای پایین مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از آب نمک ، هیدروکربن ها و روغن های سیلیکون است.

از گلیکول هایی مانند پروپیلن گلیکول (PG) ، اتیلن گلیکول (EG) و 1،3 پروپانیدول (بیوگلیکول) برای محافظت در برابر یخ زدگی سیستم در دمای زیر 32 درجه فارنهایت استفاده می شود و با افزودن افزودنی های مناسب تا 350 درجه فارنهایت نیز قابل استفاده است.

این مواد معمولاً از دمای 350 درجه فارنهایت تا 662 درجه فارنهایت (350 درجه سانتیگراد) مورد استفاده قرار می گیرند.

برای اولین بار شیمیدان فرانسوی چارلز ورتز در سال 1859 توسط فرآیند صابونی کردن اتیلن گلایکول موفق به تولید مونو اتیلن گلیکول شد. پس از آن آمریکا در سال 1917 با استفاده از کلروهیدراسیون اتیلن، این ماده را به صورت نیمه تجاری تولید کرد و اولین واحد بزرگ تجاری برای تولید EG در سال 1925 در چارلستون آمریکا برپا شد. تا سال 1929 این ترکیب به صورت گسترده توسط تقریبا تمام تولید کنندگان دینامیت استفاده می شد که منجر به صدور مجوز برای محصول آن در سال 1953 شد.

مونو اتیلن گلایکول از اتیلن به وسیله واسطه ای به نام اتیلن اکساید تولید می شود. در این فرآیند EO و آب با هم واکنش داده و اتیلن گلیکولها شامل MEG، DEG و TEG ( تری اتیلن گلیکول) تولید خواهند شد. یکی از نکات جالب در مورد این واکنش این است که واکنش را در محیط هایی با pH متفاوت می توان انجام داد اما برای دست یابی به بازده های بالاتر انجام واکنش در محیط اسیدی و یا خنثی همراه با مقادیر اضافه آب توصیه شده است.

در مرحله اول ابتدا اتیلن و اکسایدها به داخل یک راکتور چند لوله ای جهت تولید اتیلن اکساید وارد می شوند. این واکنش گرما زا در بسترهای ثابت داخل لوله های راکتور و عموما در فاز گاز اتفاق می افتد ( کاتالیست مورد استفاده نقره بر روی پایه ای از آلومیناست). در طول فرآیند بخار آب بر اثر گرمای واکنش تولید می شود.

محصول به دست آمده از راکتور به واحد جذب اتیلن اکساید (EO) فرستاده می شود. بخشی از بخارات گازی در راکتور بازگردانی شده و مابقی آن به واحد حذف کربن دی اکسید فرستاده می شود که شامل یک جذب کننده و یک استریپر است. در این واحد کربن دی اکسید جهت استفاده در تولید اتیلن کربنات جداسازی می شود.

سپس، بخار رقیق اتیلن اکساید از جاذب خارج شده و وارد EO استریپر می شود. در استریپر EO غلیظ شده و سپس کندانس می شود.

در نهایت اتیلن اکساید خالص هیدرولیز شده ( با آب واکنش می دهد) و محصول آن مونو اتیلن گلیکول و کربن دی اکسید خواهد بود. واکنش با کمک یک کاتالیست همگن در فاز مایع انجام میگیرد.

این ماده برای ساخت مواد زیر مورد استفاده قرار می گیرد:

خواصی همانند ماندگاری، استحکام و آبگریزی باعث شده است که از این ماده در صنایع بسیاری استفاده شود که می توان به تولید رزین های پلی استر، الیاف و فیلم اشاره کرد. خواص فیزیکی این ترکیب این اجازه را می دهد تا کاربردهای متفاوتی به عنوان خنک کننده، عامل ضد خوردگی، ماده آب زدا و واسطه شیمیایی ، پیدا کند. لازم به ذکر است که این ماده سمی می باشد و در صنایع غذایی مورد استفاده قرار نمی گیرد. در این صنعت از پروپیلن گلایکول استفاده می نمایند.

عمدتا از ترکیب فوق برای انتقال حرارت جا به جایی در اتومبیل ها و کامپیوتر ها استفاده می شود. به عنوان ماده خنک کننده در سیستم های تهویه هوا و در سیستم های زمین گرمایی نیز برای انتقال گرمای زمین مورد استفاده قرار می گیرد.

شناخته شده ترین کاربرد مونو اتیلن گلیکول استفاده از آن در ساخت ضدیخ های اتومبیل است . هنگامی که MEG در آب حل می شود باعث شکسته شدن پیوند هیدروژنی می شود، این ماده حدودا در منفی 12 درجه سانتیگراد یخ می زند، اما هنگامی که با آب مخلوط می شود کریستالیزه نشده و نقطه انجماد مخلوط را کاهش می دهد.

برای این منظور مقداری از MEG را با آب و مهار کننده ی خوردگی مناسب مخلوط می نمایند . معمولا مخلوطی با بیش از 70 درصد از این ماده توصیه نمی شود. مخلوط های 50/50 معمولا در اروپا مورد استفاده قرار می گیرند و مقاومت دمایی را تا حدود -40 درجه ی سانتی گراد بهبود می بخشند لازم به ذکر است که این ماده خورنده می باشد در نتیجه برای جلوگیری از خوردگی حتما باید از بازدارنده های خوردگی استفاده نمود.

55 درصد از مصارف مونو اتیلن گلایکول صرف تولید الیاف پلی استر می شود و 25٪ MEG در بسته بندی ها و بطری های پلی اتیلن ترفتالات یا PETاستفاده می شود.

در صنعت پلاستیک MEG یکی از پیش برنده های اساسی برای رزین های ترموپلاستیک است. از این ماده به صورت گسترده به عنوان پیش برنده الیاف های پلی استر و رزین ها استفاده می کنند.

پلی اتیلن ترفتالات (PET) که برای تولید بطری های پلاستیک استفاده می شود نیز توسط این ماده ( به عنوان پیشرو) تولید می شود.

به دلیل قابلیت بالایی که این ماده در جذب آب دارد، از آن در سیستم های گازی برای جذب آب (دی هیدراته کردن) استفاده می شود.

این ماده به دلیل خواص منحصر به فردی که دارد در بسیاری از صنایع مورد استفاده فراوان قرار می گیرد برخی از این خواص عبارتند از:

علی رغم تمام فواید و مزایایی که مونو اتیلن گلایکول دارد، برخی محدودیت ها نیز دارد که عبارتند از:

در این صنعت استفاده از MEG به عنوان یک مهار کننده ی ترمودینامیکی می باشد. MEG به گاز طبیعی اضافه می شود تا از تشکیل و انجماد هیدرات ها در خطوط لوله جلوگیری و مانع از خوردگی سیستم شود. هیدرات های گاز طبیعی، جامداتی مانند یخ هستند که وقتی مولکول های آب و گاز طبیعی با هم ترکیب می شوند تشکیل می گردند.این پدیده می تواند در چاه های گازی و لوله های فرعی انتقال گاز رخ دهد و سبب انسداد آن ها گردد. آب موجود در گاز طبیعی برای تجهیزات می تواند چندین مشکل ایجاد کند. در دماهای پایین ، آب می تواند در لوله کشی یخ بزند یا همانطور که معمولاً اتفاق می افتد ، هیدرات هایی با CO2 و هیدروکربن ها (به طور عمده هیدرات متان) تشکیل دهد. با این حال بسته به ترکیب این مواد می توانند در دما های بالا نیز تشکیل شوند.

مونو اتیلن گلیکول در لیست مواد سمی و خطر آفرین برای سلامتی انسان دسته بندی میشود و از بلع، تماس با پوست و چشم و تنفس آن باید خودداری کرد. در صورت تماس با پوست و چشم باید محل برخورد را با آب جاری فراوان شست و شو داد و اگر کسی این ماده را ببلعد باید به او آب خوراند

به دلیل سمیت بالایی که این ماده دارد استفاده از آن در موارد زیر منع شده است:

با توجه به ویژگی های این ترکیب خطرات محیط زیستی مختلفی برای ماده ی فوق شناخته شده است.این ماده از اتیلن تولید می شود که با استفاده از یک فرآیند تولید حرارتی یا کاتالیزوری هیدراته می شود. علاوه بر این در نتیجه استفاده از این ترکیب، فرآورده های جانبی از جمله فلزات سنگین و سایر مولکول های آلی و معدنی تولید خواهد شد.