L-aċetat tal-vinil (VAC), magħruf ukoll bħala aċetat tal-vinil jew aċetat tal-vinil, huwa likwidu trasparenti bla kulur f'temperatura u pressjoni normali, b'formula molekulari ta 'C4H6O2 u piż molekulari relattiv ta' 86.9. VAC, bħala waħda mill-iktar materja prima organika industrijali użata ħafna fid-dinja, tista 'tiġġenera derivattivi bħal reżina tal-aċetat tal-polyvinyl (PVAC), alkoħol tal-polyvinyl (PVA), u polyacrylonitrile (PAN) permezz ta' awto polimerizzazzjoni jew kopolimerizzazzjoni ma 'monomeri oħra. Dawn id-derivattivi jintużaw ħafna fil-kostruzzjoni, tessuti, makkinarju, mediċina, u improvi tal-ħamrija. Minħabba l-iżvilupp rapidu tal-industrija tat-terminal f'dawn l-aħħar snin, il-produzzjoni ta 'aċetat tal-vinil wriet xejra ta' sena li qed tiżdied sena wara sena, bil-produzzjoni totali ta 'aċetat tal-vinil li laħaq 1970kt fl-2018. Bħalissa, minħabba l-influwenza ta' materja prima u Proċessi, ir-rotot ta 'produzzjoni ta' l-aċetat tal-vinil jinkludu prinċipalment metodu ta 'aċetilena u metodu ta' etilene.
1 、 Proċess ta 'aċetilena
Fl-1912, F. Klatte, Kanadiż, skopra l-ewwel aċetat tal-vinil bl-użu ta 'aċetilena żejda u aċidu aċetiku taħt pressjoni atmosferika, f'temperaturi li jvarjaw minn 60 sa 100 ℃, u bl-użu ta' mluħa tal-merkurju bħala katalisti. Fl-1921, il-Kumpanija CEI Ġermaniża żviluppat teknoloġija għas-sinteżi tal-fażi tal-fwar ta 'l-aċetat tal-vinil mill-aċetilena u l-aċidu aċetiku. Minn dakinhar, riċerkaturi minn diversi pajjiżi ottimizzaw kontinwament il-proċess u l-kundizzjonijiet għas-sintesi tal-aċetat tal-vinil mill-aċetilena. Fl-1928, Hoechst Company tal-Ġermanja stabbilixxiet unità ta 'produzzjoni ta' aċetat tal-vinil ta '12 kt / A, li rrealizzat produzzjoni fuq skala kbira industrijalizzata ta 'aċetat tal-vinil. L-ekwazzjoni għall-produzzjoni tal-aċetat tal-vinil bil-metodu tal-aċetilena hija kif ġej:
Reazzjoni ewlenija:

Effetti sekondarji:

Il-metodu tal-aċetilena huwa maqsum fil-metodu tal-fażi likwida u l-metodu tal-fażi tal-gass.
L-istat tal-fażi reattiva tal-metodu tal-fażi likwida tal-aċetilena huwa likwidu, u r-reattur huwa tank ta 'reazzjoni b'apparat li tħawwad. Minħabba n-nuqqasijiet tal-metodu tal-fażi likwida bħal selettività baxxa u ħafna prodotti sekondarji, dan il-metodu ġie sostitwit bil-metodu tal-fażi tal-gass tal-aċetilena fil-preżent.
Skond is-sorsi differenti tal-preparazzjoni tal-gass tal-aċetilen, il-metodu tal-fażi tal-gass tal-aċetilena jista 'jinqasam fil-metodu tal-borden tal-aċetilena tal-gass naturali u l-metodu wacker tal-aċetilena tal-karbur.
Il-proċess tal-borden juża l-aċidu aċetiku bħala adsorbenti, li jtejjeb ħafna r-rata ta 'użu ta' l-aċetilena. Madankollu, din ir-rotta tal-proċess hija teknikament diffiċli u teħtieġ spejjeż għoljin, u għalhekk dan il-metodu jokkupa vantaġġ f'żoni rikki fir-riżorsi tal-gass naturali.
Il-proċess wacker juża l-aċetilena u l-aċidu aċetiku prodott mill-karbur tal-kalċju bħala materja prima, billi juża katalist b'karbonju attivat bħala trasportatur u aċetat taż-żingu bħala komponent attiv, biex sintetizza VAC taħt pressjoni atmosferika u temperatura ta 'reazzjoni ta' 170 ~ 230 ℃. It-teknoloġija tal-proċess hija relattivament sempliċi u għandha spejjeż baxxi ta 'produzzjoni, iżda hemm nuqqasijiet bħal telf faċli ta' komponenti attivi tal-katalist, stabbiltà ħażina, konsum għoli ta 'enerġija, u tniġġis kbir.
2 、 Proċess ta 'l-etilene
Etilene, ossiġenu, u aċidu aċetiku glaċjali huma tliet materja prima użata fis-sintesi tal-etilene tal-proċess tal-aċetat tal-vinil. Il-komponent attiv ewlieni tal-katalist huwa tipikament it-tmien element tal-metall nobbli tal-grupp, li huwa rreaġixxa f'ċerta temperatura u pressjoni ta 'reazzjoni. Wara l-ipproċessar sussegwenti, l-aċetat tal-vinil tal-prodott fil-mira huwa finalment miksub. L-ekwazzjoni tar-reazzjoni hija kif ġej:
Reazzjoni ewlenija:

Effetti sekondarji:

Il-proċess tal-fażi tal-fwar tal-etilene ġie żviluppat għall-ewwel darba minn Bayer Corporation u tqiegħed fi produzzjoni industrijali għall-produzzjoni tal-aċetat tal-vinil fl-1968. Il-linji ta ’produzzjoni ġew stabbiliti fil-Hearst u l-Korporazzjoni Bayer fil-Ġermanja u l-Korporazzjoni Nazzjonali tad-Distillaturi fl-Istati Uniti, rispettivament. Huwa prinċipalment palladju jew deheb mgħobbi fuq irfid reżistenti għall-aċidu, bħal żibeġ tal-ġel tas-silika b'raġġ ta '4-5mm, u ż-żieda ta' ċertu ammont ta 'aċetat tal-potassju, li jista' jtejjeb l-attività u s-selettività tal-katalist. Il-proċess għas-sintesi tal-aċetat tal-vinil bl-użu tal-metodu USI tal-fażi tal-fwar tal-etilene huwa simili għall-metodu Bayer, u huwa maqsum f'żewġ partijiet: sinteżi u distillazzjoni. Il-proċess USI kiseb applikazzjoni industrijali fl-1969. Il-komponenti attivi tal-katalist huma prinċipalment palladju u platinu, u l-aġent awżiljarju huwa l-aċetat tal-potassju, li huwa appoġġjat fuq trasportatur tal-alumina. Il-kundizzjonijiet ta 'reazzjoni huma relattivament ħfief u l-katalist għandu ħajja twila ta' servizz, iżda r-rendiment spazjali-ħin huwa baxx. Meta mqabbel mal-metodu tal-aċetilena, il-metodu tal-fażi tal-fwar tal-etilene tjieb ħafna fit-teknoloġija, u l-katalizzaturi użati fil-metodu tal-etilene tjiebu kontinwament fl-attività u s-selettività. Madankollu, il-kinetika tar-reazzjoni u l-mekkaniżmu ta 'diżattivazzjoni għad iridu jiġu esplorati.
Il-produzzjoni tal-aċetat tal-vinil bl-użu tal-metodu tal-etilene tuża reattur tas-sodda fiss tubulari mimli katalist. Il-gass tal-għalf jidħol fir-reattur mill-parti ta 'fuq, u meta jikkuntattja s-sodda tal-katalist, reazzjonijiet katalitiċi jseħħu biex jiġġeneraw il-prodott fil-mira tal-aċetat tal-vinil u ammont żgħir ta' dijossidu tal-karbonju tal-prodott sekondarju. Minħabba n-natura eżotermika tar-reazzjoni, l-ilma taħt pressjoni huwa introdott fin-naħa tal-qoxra tar-reattur biex tneħħi s-sħana tar-reazzjoni billi tuża l-vaporizzazzjoni tal-ilma.
Meta mqabbel mal-metodu tal-aċetilena, il-metodu tal-etilene għandu l-karatteristiċi tal-istruttura tal-apparat kompatt, il-produzzjoni kbira, il-konsum baxx ta 'enerġija, u t-tniġġis baxx, u l-ispiża tal-prodott tagħha hija inqas minn dik tal-metodu tal-aċetilena. Il-kwalità tal-prodott hija superjuri, u s-sitwazzjoni tal-korrużjoni mhix serja. Għalhekk, il-metodu tal-etilene ħa post il-metodu tal-aċetilena gradwalment wara s-snin sebgħin. Skond statistika mhux kompluta, madwar 70% tal-VAC prodott bil-metodu tal-etilene fid-dinja sar il-mainstream tal-metodi ta 'produzzjoni tal-VAC.
Bħalissa, l-iktar teknoloġija avvanzata tal-produzzjoni tal-VAC fid-dinja hija l-proċess tal-qabża tal-BP u l-proċess ta 'ċelebrazzjoni ta' Celanese. Meta mqabbel mal-proċess tradizzjonali tal-fażi tal-gass tas-sodda fissa, dawn iż-żewġ teknoloġiji tal-proċess tejbu b'mod sinifikanti r-reattur u l-katalist fil-qalba tal-unità, u ttejbu l-ekonomija u s-sigurtà tal-operazzjoni tal-unità.
Celanese żviluppa proċess ġdid ta 'soded fiss biex jindirizza l-problemi ta' distribuzzjoni tas-sodda tal-katalist irregolari u konverżjoni baxxa ta 'etilene f'reatturi fis-sodda fissi. Ir-reattur użat f'dan il-proċess għadu sodda fissa, iżda sar titjib sinifikanti fis-sistema tal-katalist, u l-apparati ta 'rkupru tal-etilene ġew miżjuda fil-gass tad-denb, u jingħelbu n-nuqqasijiet ta' proċessi tradizzjonali tas-sodda fissa. Ir-rendiment tal-prodott tal-aċetat tal-vinil huwa sinifikament ogħla minn dak ta 'apparat simili. Il-katalist tal-proċess juża l-platinu bħala l-komponent attiv ewlieni, il-ġel tas-silika bħala t-trasportatur tal-katalist, iċ-ċitrat tas-sodju bħala aġent li jnaqqas, u metalli awżiljari oħra bħal elementi tad-dinja rari tal-lantanidu bħal praseodymium u neodymium. Meta mqabbel ma 'katalizzaturi tradizzjonali, is-selettività, l-attività, u r-rendiment spazjali tal-ħin tal-katalist huma mtejba.
BP AMOCO żviluppa proċess ta 'fażi tal-gass tal-etilene tas-sodda fluwidizzat, magħruf ukoll bħala l-proċess tal-qabża, u bena unità tas-sodda ta' 250 kt / a fluwidizzata f'Hull, l-Ingilterra. L-użu ta 'dan il-proċess biex jipproduċi aċetat tal-vinil jista' jnaqqas l-ispiża tal-produzzjoni bi 30%, u r-rendiment tal-ħin spazjali tal-katalist (1858-2744 g / (L · H-1)) huwa ħafna ogħla minn dak tal-proċess tas-sodda fiss (700 -1200 g / (L · H-1)).
Il-proċess Leapprocess juża reattur tas-sodda fluwidizzat għall-ewwel darba, li għandu l-vantaġġi li ġejjin meta mqabbel ma 'reattur tas-sodda fiss:
1) F'reattur tas-sodda fluwidizzat, il-katalist jitħallat kontinwament u b'mod uniformi, u b'hekk jikkontribwixxi għat-tixrid uniformi tal-promotur u jiżgura konċentrazzjoni uniformi tal-promotur fir-reattur.
2) Ir-reattur tas-sodda fluwidizzat jista 'kontinwament jissostitwixxi l-katalist diżattivat b'katalizzatur frisk taħt kondizzjonijiet ta' tħaddim.
3) It-temperatura ta 'reazzjoni tas-sodda fluwidwata hija kostanti, li timminimizza d-diżattivazzjoni tal-katalist minħabba sħana żejda lokali, u b'hekk testendi l-ħajja tas-servizz tal-katalist.
4) Il-metodu tat-tneħħija tas-sħana użat fir-reattur tas-sodda fluwidizzat jissimplifika l-istruttura tar-reattur u jnaqqas il-volum tiegħu. Fi kliem ieħor, disinn ta 'reattur wieħed jista' jintuża għal installazzjonijiet kimiċi fuq skala kbira, li jtejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza fuq l-iskala tal-apparat.