Sustainable Route of Ethylene Carbonate Production via CO2 Carboxylation: Process Development, Process Integration, and Economic Analysis

羧化 过程(计算) 碳酸盐 过程集成 乙烯 生产(经济) 过程开发 化学 碳酸乙烯酯 可持续发展 可持续生产 工艺工程 化学工程 环境科学 废物管理 催化作用 有机化学 计算机科学 工程类 物理化学 法学 经济 电极 宏观经济学 操作系统 电解质 政治学
作者
Wei Lin Ng,Zi Xuen Er,Dhibasri Chandrakumar,Adrian Chun Minh Loy,Jitraporn Pimm Vongsvivut,Sankar Bhattacharya
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (51): 18320-18334 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c06519
摘要

CO 2 carboxylation with ethylene glycol (EG) to synthesize ethylene carbonate (EC) is an ecofriendly alternative to traditional methods that rely on toxic, fossil-based epoxides. In this study, the sustainable production of EC for large-scale feasibility and economic viability through experimental and simulation analyses were developed. Our experimental work (case A) using a CeO 2 nanorod catalyst achieved the highest EC production (0.072 mmol EC/g EG) reported in the literature without a dehydrating agent. For a comprehensive evaluation, we conducted a techno-economic comparative assessment against a study with the best EC yield using 2-cyanopyridine (case B). Process integration for both cases was implemented through a heat exchanger network system (HENS) design, achieving ∼60% in heat recovery, and further exergy analysis reported an efficiency of >90%. Although case B achieved near-perfect conversion efficiency with 2-cyanopyridine, its economic viability was less promising than case A. With current technology, neither case is feasible for commercialization at an annual EC production of 5 ktonne. The minimum selling price of EC must exceed AUD 10.20/kg for case A and AUD 26.50/kg for case B. Our results suggest that eliminating hazardous 2-cyanopyridine is possible, with further recommendations to fully realize the profitability of this production’s approach.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小郭完成签到 ,获得积分10
1秒前
sssss发布了新的文献求助10
3秒前
火星完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
545488发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
Maestro_S的应助被sssss采纳,获得10
7秒前
7秒前
mTOR完成签到,获得积分10
9秒前
Zhang完成签到,获得积分10
9秒前
limi完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
香蕉扬发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Bao发布了新的文献求助10
12秒前
奕奕完成签到 ,获得积分10
13秒前
小哀发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
LJ发布了新的文献求助10
15秒前
寒冷的国完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
彩色的沛凝完成签到,获得积分10
16秒前
香蕉觅云的应助被百里幻竹采纳,获得10
16秒前
流浪花发布了新的文献求助10
16秒前
完美世界的应助被丰富的亦竹采纳,获得10
17秒前
Bao完成签到,获得积分10
17秒前
Orange的应助被daomaihu采纳,获得100
18秒前
molihuakai的应助被免疫球蛋白采纳,获得40
19秒前
19秒前
20秒前
顺心书南完成签到 ,获得积分10
21秒前
八宝粥发布了新的文献求助10
21秒前
香蕉扬发布了新的文献求助10
21秒前
Lucas的应助被快乐卷心菜采纳,获得10
22秒前
22秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146289
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544893
关于积分的说明 21666243
捐赠科研通 7732353
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422975
关于科研通互助平台的介绍 2548013
邀请新用户注册赠送积分活动 2465902