Ang Vinyl acetate (VAC), na kilala rin bilang vinyl acetate o vinyl acetate, ay isang walang kulay na transparent na likido sa normal na temperatura at presyon, na may isang molekular na pormula ng C4H6O2 at isang kamag -anak na molekular na timbang na 86.9. Ang VAC, bilang isa sa mga pinaka -malawak na ginagamit na pang -industriya na organikong hilaw na materyales sa mundo, ay maaaring makabuo ng mga derivatives tulad ng polyvinyl acetate resin (PVAC), polyvinyl alkohol (PVA), at polyacrylonitrile (Pan) sa pamamagitan ng self polymerization o copolymerization sa iba pang mga monomer. Ang mga derivatives na ito ay malawakang ginagamit sa konstruksyon, tela, makinarya, gamot, at mga improvers ng lupa. Dahil sa mabilis na pag -unlad ng industriya ng terminal sa mga nakaraang taon, ang paggawa ng vinyl acetate ay nagpakita ng isang kalakaran ng pagtaas ng taon -taon, na may kabuuang paggawa ng vinyl acetate na umaabot sa 1970kt sa 2018. Sa kasalukuyan, dahil sa impluwensya ng mga hilaw na materyales at Ang mga proseso, ang mga ruta ng produksyon ng vinyl acetate higit sa lahat ay may kasamang pamamaraan ng acetylene at pamamaraan ng etilena.
1 、 Proseso ng Acetylene
Noong 1912, si F. Klatte, isang Canada, unang natuklasan ang vinyl acetate gamit ang labis na acetylene at acetic acid sa ilalim ng presyon ng atmospera, sa mga temperatura na mula sa 60 hanggang 100 ℃, at gamit ang mga mercury salts bilang mga catalysts. Noong 1921, ang kumpanya ng German CEI ay nakabuo ng isang teknolohiya para sa singaw ng phase synthesis ng vinyl acetate mula sa acetylene at acetic acid. Simula noon, ang mga mananaliksik mula sa iba't ibang mga bansa ay patuloy na na -optimize ang proseso at kundisyon para sa synthesis ng vinyl acetate mula sa acetylene. Noong 1928, itinatag ng Hoechst Company of Germany ang isang 12 kt/A vinyl acetate production unit, na napagtanto ang industriyalisadong malakihang paggawa ng vinyl acetate. Ang equation para sa paggawa ng vinyl acetate ng pamamaraan ng acetylene ay ang mga sumusunod:
Pangunahing reaksyon:

Mga epekto:

Ang pamamaraan ng Acetylene ay nahahati sa pamamaraan ng likidong phase at pamamaraan ng gas phase.
Ang reaksyon ng estado ng reaksyon ng pamamaraan ng acetylene liquid phase ay likido, at ang reaktor ay isang tangke ng reaksyon na may isang nakakapukaw na aparato. Dahil sa mga pagkukulang ng pamamaraan ng likidong phase tulad ng mababang pagpili at maraming mga by-product, ang pamamaraang ito ay pinalitan ng pamamaraan ng phase ng acetylene gas sa kasalukuyan.
Ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan ng paghahanda ng acetylene gas, ang pamamaraan ng phase ng acetylene gas ay maaaring nahahati sa natural na gas acetylene borden na pamamaraan at paraan ng karbida acetylene wacker.
Ang proseso ng Borden ay gumagamit ng acetic acid bilang isang adsorbent, na lubos na nagpapabuti sa rate ng paggamit ng acetylene. Gayunpaman, ang ruta ng prosesong ito ay mahirap sa teknikal at nangangailangan ng mataas na gastos, kaya ang pamamaraang ito ay sumasakop sa isang kalamangan sa mga lugar na mayaman sa mga likas na mapagkukunan ng gas.
Ang proseso ng wacker ay gumagamit ng acetylene at acetic acid na ginawa mula sa calcium carbide bilang mga hilaw na materyales, gamit ang isang katalista na may aktibong carbon bilang carrier at zinc acetate bilang aktibong sangkap, upang synthesize ang VAC sa ilalim ng presyon ng atmospera at temperatura ng reaksyon ng 170 ~ 230 ℃. Ang teknolohiya ng proseso ay medyo simple at may mababang mga gastos sa produksyon, ngunit may mga pagkukulang tulad ng madaling pagkawala ng mga aktibong sangkap ng katalista, hindi magandang katatagan, pagkonsumo ng mataas na enerhiya, at malaking polusyon.
2 、 Proseso ng Ethylene
Ang ethylene, oxygen, at glacial acetic acid ay tatlong hilaw na materyales na ginagamit sa synthesis ng ethylene ng proseso ng vinyl acetate. Ang pangunahing aktibong sangkap ng katalista ay karaniwang ang ikawalong pangkat na marangal na elemento ng metal, na reaksyon sa isang tiyak na temperatura ng reaksyon at presyon. Matapos ang kasunod na pagproseso, ang target na produkto ng vinyl acetate ay sa wakas nakuha. Ang equation ng reaksyon ay ang mga sumusunod:
Pangunahing reaksyon:

Mga epekto:

Ang proseso ng phase ng singaw ng etilena ay unang binuo ng Bayer Corporation at inilagay sa produksiyon ng pang -industriya para sa paggawa ng vinyl acetate noong 1968. Ito ay pangunahing palladium o ginto na na-load sa mga suporta na lumalaban sa acid, tulad ng silica gel beads na may radius na 4-5mm, at ang pagdaragdag ng isang tiyak na halaga ng potassium acetate, na maaaring mapabuti ang aktibidad at selectivity ng katalista. Ang proseso para sa synthesis ng vinyl acetate gamit ang ethylene vapor phase USI na pamamaraan ay katulad ng paraan ng Bayer, at nahahati sa dalawang bahagi: synthesis at distillation. Ang proseso ng USI na nakamit ang pang -industriya na aplikasyon noong 1969. Ang mga aktibong sangkap ng katalista ay pangunahing palladium at platinum, at ang auxiliary agent ay potassium acetate, na sinusuportahan sa isang alumina carrier. Ang mga kondisyon ng reaksyon ay medyo banayad at ang katalista ay may mahabang buhay ng serbisyo, ngunit mababa ang space-time na ani. Kumpara sa pamamaraan ng acetylene, ang pamamaraan ng phase ng singaw ng etilena ay lubos na napabuti sa teknolohiya, at ang mga catalysts na ginamit sa pamamaraan ng etilena ay patuloy na napabuti sa aktibidad at pagpili. Gayunpaman, ang mekanismo ng reaksyon ng reaksyon at mekanismo ng deactivation ay kailangan pa ring galugarin.
Ang paggawa ng vinyl acetate gamit ang pamamaraan ng etilena ay gumagamit ng isang tubular na nakapirming reaktor ng kama na puno ng katalista. Ang feed gas ay pumapasok sa reaktor mula sa itaas, at kapag nakikipag-ugnay ito sa kama ng katalista, ang mga reaksyon ng catalytic ay nangyayari upang makabuo ng target na produkto ng vinyl acetate at isang maliit na halaga ng by-product carbon dioxide. Dahil sa exothermic na likas na katangian ng reaksyon, ang pressurized na tubig ay ipinakilala sa shell side ng reaktor upang alisin ang heat heat sa pamamagitan ng paggamit ng singaw ng tubig.
Kung ikukumpara sa pamamaraan ng acetylene, ang pamamaraan ng etilena ay may mga katangian ng compact na istraktura ng aparato, malaking output, mababang pagkonsumo ng enerhiya, at mababang polusyon, at ang gastos ng produkto nito ay mas mababa kaysa sa pamamaraan ng acetylene. Ang kalidad ng produkto ay higit na mahusay, at ang sitwasyon ng kaagnasan ay hindi seryoso. Samakatuwid, ang pamamaraan ng etilena ay unti -unting pinalitan ang pamamaraan ng acetylene pagkatapos ng 1970s. Ayon sa hindi kumpletong istatistika, tungkol sa 70% ng VAC na ginawa ng pamamaraan ng etilena sa mundo ay naging pangunahing mga pamamaraan ng paggawa ng VAC.
Sa kasalukuyan, ang pinaka advanced na teknolohiya ng paggawa ng VAC sa mundo ay ang proseso ng paglukso ng BP at proseso ng vantage ng Celanese. Kung ikukumpara sa tradisyonal na nakapirming proseso ng gas phase ethylene na proseso, ang dalawang teknolohiyang proseso na ito ay makabuluhang napabuti ang reaktor at katalista sa core ng yunit, pagpapabuti ng ekonomiya at kaligtasan ng operasyon ng yunit.
Ang Celanese ay nakabuo ng isang bagong nakapirming proseso ng vantage ng kama upang matugunan ang mga problema ng hindi pantay na pamamahagi ng kama ng kama at mababang etilena na one-way na pag-convert sa mga nakapirming reaktor ng kama. Ang reaktor na ginamit sa prosesong ito ay pa rin isang nakapirming kama, ngunit ang mga makabuluhang pagpapabuti ay ginawa sa sistema ng katalista, at ang mga aparato ng pagbawi ng etilena ay naidagdag sa buntot ng buntot, na pagtagumpayan ang mga pagkukulang ng tradisyonal na mga proseso ng kama. Ang ani ng produkto vinyl acetate ay makabuluhang mas mataas kaysa sa mga katulad na aparato. Ang proseso ng katalista ay gumagamit ng platinum bilang pangunahing aktibong sangkap, silica gel bilang catalyst carrier, sodium citrate bilang isang pagbabawas ng ahente, at iba pang mga katulong na metal tulad ng lanthanide bihirang mga elemento ng lupa tulad ng praseodymium at neodymium. Kung ikukumpara sa mga tradisyunal na katalista, ang pagpili, aktibidad, at space-time na ani ng katalista ay napabuti.
Ang BP Amoco ay nakabuo ng isang proseso ng phase ng phase ng gasolina ng likido, na kilala rin bilang proseso ng proseso ng paglukso, at nagtayo ng isang 250 kt/isang fluidized bed unit sa Hull, England. Ang paggamit ng prosesong ito upang makabuo ng vinyl acetate ay maaaring mabawasan ang gastos sa produksyon ng 30%, at ang space time ani ng katalista (1858-2744 g/(L · H-1)) ay mas mataas kaysa sa naayos na proseso ng kama (700 -1200 g/(l · h-1)).
Ang proseso ng Leapprocess ay gumagamit ng isang fluidized bed reaktor sa kauna -unahang pagkakataon, na may mga sumusunod na pakinabang kumpara sa isang nakapirming reaktor ng kama:
1) Sa isang likido na reaktor ng kama, ang katalista ay patuloy at pantay na halo -halong, sa gayon ay nag -aambag sa unipormeng pagsasabog ng promoter at tinitiyak ang isang pantay na konsentrasyon ng tagataguyod sa reaktor.
2) Ang reaktor ng fluidized bed ay maaaring patuloy na palitan ang deactivated catalyst na may sariwang katalista sa ilalim ng mga kondisyon ng operating.
3) Ang temperatura ng reaksyon ng reaksyon ng kama ay pare -pareho, na binabawasan ang pag -deactivation ng katalista dahil sa lokal na sobrang pag -init, sa gayon ay pinalawak ang buhay ng serbisyo ng katalista.
4) Ang paraan ng pag -alis ng init na ginamit sa likidong reaktor ng kama ay pinasimple ang istraktura ng reaktor at binabawasan ang dami nito. Sa madaling salita, ang isang solong disenyo ng reaktor ay maaaring magamit para sa malakihang pag-install ng kemikal, na makabuluhang pagpapabuti ng kahusayan ng scale ng aparato.