Vinyl acetate (VAc), magħruf ukoll bħala vinyl acetate jew vinyl acetate, 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-materja prima organika industrijali l-aktar użata fid-dinja, tista 'tiġġenera derivattivi bħal reżina tal-polyvinyl acetate (PVAc), polyvinyl alcohol (PVA), u polyacrylonitrile (PAN) permezz ta' polimerizzazzjoni awto jew kopolimerizzazzjoni ma 'monomeri oħra.Dawn id-derivattivi jintużaw ħafna fil-kostruzzjoni, fit-tessuti, fil-makkinarju, fil-mediċina, u fit-titjib tal-ħamrija.Minħabba l-iżvilupp mgħaġġel ta 'l-industrija terminali f'dawn l-aħħar snin, il-produzzjoni ta' aċetat tal-vinil wriet xejra ta 'żieda sena b'sena, bil-produzzjoni totali ta' aċetat tal-vinil tilħaq 1970kt fl-2018. Bħalissa, minħabba l-influwenza tal-materja prima u proċessi, ir-rotot ta 'produzzjoni ta' aċetat tal-vinil jinkludu prinċipalment il-metodu tal-aċetilene u l-metodu tal-etilene.
1、Acetylene proċess
Fl-1912, F. Klatte, Kanadiż, skopra l-ewwel aċetat tal-vinil bl-użu ta 'acetylene żejjed u aċidu aċetiku taħt pressjoni atmosferika, f'temperaturi li jvarjaw minn 60 sa 100 ℃, u bl-użu ta' melħ tal-merkurju bħala katalisti.Fl-1921, il-Kumpanija CEI Ġermaniża żviluppat teknoloġija għas-sintesi tal-fażi tal-fwar tal-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, u rrealizzaw produzzjoni industrijalizzata fuq skala kbira 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 f'metodu ta 'fażi likwida u metodu ta' fażi tal-gass.
L-istat tal-fażi reattant tal-metodu tal-fażi likwida tal-aċetilena huwa likwidu, u r-reattur huwa tank ta 'reazzjoni b'apparat li jħawwad.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.
Skont is-sorsi differenti tal-preparazzjoni tal-gass tal-aċetilena, il-metodu tal-fażi tal-gass tal-aċetilena jista 'jinqasam f'metodu Borden tal-aċetilena tal-gass naturali u l-metodu Wacker tal-aċetilena tal-karbur.
Il-proċess Borden juża l-aċidu aċetiku bħala adsorbent, li jtejjeb ħafna r-rata ta 'utilizzazzjoni tal-aċetilena.Madankollu, din ir-rotta tal-proċess hija teknikament diffiċli u teħtieġ spejjeż għoljin, għalhekk dan il-metodu jokkupa vantaġġ f'żoni rikki fir-riżorsi tal-gass naturali.
Il-proċess Wacker jutilizza aċetilena u aċidu aċetiku prodotti minn karbur tal-kalċju bħala materja prima, bl-użu ta 'katalizzatur b'karbonju attivat bħala trasportatur u aċetat taż-żingu bħala komponent attiv, biex jissintetizza VAc taħt pressjoni atmosferika u temperatura ta' reazzjoni ta '170 ~ 230 ℃.It-teknoloġija tal-proċess hija relattivament sempliċi u għandha spejjeż ta 'produzzjoni baxxi, iżda hemm nuqqasijiet bħal telf faċli ta' komponenti attivi tal-katalist, stabbiltà fqira, konsum għoli ta 'enerġija, u tniġġis kbir.
2、Ethylene proċess
L-etilene, l-ossiġnu u l-aċidu aċetiku glaċjali huma tliet materja prima użata fis-sintesi tal-etilene tal-proċess tal-aċetat tal-vinil.Il-komponent attiv ewlieni tal-katalizzatur huwa tipikament l-element tal-metall nobbli tat-tmien grupp, li jirreaġixxi f'ċerta temperatura u pressjoni ta 'reazzjoni.Wara l-ipproċessar sussegwenti, l-aċetat tal-vinil tal-prodott immirat finalment jinkiseb.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 tpoġġa fil-produzzjoni industrijali għall-produzzjoni tal-aċetat tal-vinil fl-1968. Linji ta 'produzzjoni ġew stabbiliti f'Hearst u Bayer Corporation fil-Ġermanja u National Distillers Corporation fl-Istati Uniti, rispettivament.Huwa prinċipalment palladju jew deheb mgħobbi fuq appoġġi 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-katalizzatur.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-katalizzatur huma prinċipalment palladju u platinu, u l-aġent awżiljarju huwa aċetat tal-potassju, li huwa appoġġjat fuq trasportatur tal-alumina.Il-kundizzjonijiet ta 'reazzjoni huma relattivament ħfief u l-katalizzatur għandu ħajja twila ta' servizz, iżda r-rendiment ta 'spazju-ħin huwa baxx.Meta mqabbel mal-metodu tal-aċetilena, il-metodu tal-fażi tal-fwar tal-etilene tjieb ħafna fit-teknoloġija, u l-katalisti użati fil-metodu tal-etilene tjiebu kontinwament fl-attività u s-selettività.Madankollu, il-kinetika tar-reazzjoni u l-mekkaniżmu tad-diżattivazzjoni għad iridu jiġu esplorati.
Il-produzzjoni tal-aċetat tal-vinil bl-użu tal-metodu tal-etilene tuża reattur tas-sodda fissa tubulari mimli b'katalizzatur.Il-gass tal-għalf jidħol fir-reattur minn fuq, u meta jikkuntattja s-sodda tal-katalist, iseħħu reazzjonijiet katalitiċi biex jiġġeneraw l-aċetat tal-vinil tal-prodott immirat u ammont żgħir ta 'dijossidu tal-karbonju tal-prodott sekondarju.Minħabba n-natura eżotermika tar-reazzjoni, ilma taħt pressjoni jiġi 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 ta 'struttura ta' apparat kompatt, produzzjoni kbira, konsum baxx ta 'enerġija, u 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 gradwalment issostitwixxa l-metodu tal-aċetilena wara s-snin sebgħin.Skont statistika mhux kompluta, madwar 70% tal-VAc prodott bil-metodu tal-etilene fid-dinja saret il-mainstream tal-metodi ta 'produzzjoni tal-VAc.
Bħalissa, it-teknoloġija tal-produzzjoni VAc l-aktar avvanzata fid-dinja hija l-Proċess Leap ta 'BP u l-Proċess Vantage ta' Celanese.Meta mqabbel mal-proċess tradizzjonali tal-etilene tal-fażi tal-gass fiss tas-sodda, dawn iż-żewġ teknoloġiji tal-proċess tejbu b'mod sinifikanti r-reattur u l-katalist fil-qalba tal-unità, u tejbu l-ekonomija u s-sikurezza tal-operat tal-unità.
Celanese żviluppat proċess ġdid ta 'Vantage fiss tas-sodda biex jindirizza l-problemi ta' distribuzzjoni irregolari tas-sodda tal-katalizzatur u konverżjoni baxxa ta 'etilene f'direzzjoni waħda f'reatturi tas-sodda fissi.Ir-reattur użat f'dan il-proċess għadu sodda fissa, iżda sar titjib sinifikanti fis-sistema tal-katalizzatur, u ġew miżjuda apparati ta 'rkupru tal-etilene fil-gass tad-denb, biex jegħlbu n-nuqqasijiet tal-proċessi tradizzjonali tas-sodda fissa.Ir-rendiment tal-prodott aċetat tal-vinil huwa ogħla b'mod sinifikanti minn dak ta 'apparati simili.Il-katalizzatur tal-proċess juża l-platinu bħala l-komponent attiv ewlieni, ġel tas-silika bħala l-ġarrier tal-katalizzatur, ċitrat tas-sodju bħala aġent li jnaqqas, u metalli awżiljarji oħra bħal lantanid elementi ta 'art rari bħal praseodymium u neodimju.Meta mqabbel ma 'katalizzaturi tradizzjonali, is-selettività, l-attività u r-rendiment tal-ispazju-ħin tal-katalizzatur huma mtejba.
BP Amoco żviluppat proċess tal-fażi tal-gass tal-etilene tas-sodda fluwidizzata, magħruf ukoll bħala l-proċess Leap Process, u bena unità tas-sodda fluwidizzata ta '250 kt/a 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 tal-ispazju tal-katalizzatur (1858-2744 g/(L · h-1)) huwa ħafna ogħla minn dak tal-proċess tas-sodda fissa (700 -1200 g/(L · h-1)).
Il-proċess LeapProcess juża reattur tas-sodda fluwidizzata għall-ewwel darba, li għandu l-vantaġġi li ġejjin meta mqabbel ma 'reattur tas-sodda fissa:
1) F'reattur tas-sodda fluwidizzata, il-katalizzatur jitħallat b'mod kontinwu u uniformi, u b'hekk jikkontribwixxi għad-diffużjoni uniformi tal-promotur u jiżgura konċentrazzjoni uniformi tal-promotur fir-reattur.
2) Ir-reattur tas-sodda fluwidizzata jista 'kontinwament jissostitwixxi l-katalizzatur diżattivat b'katalizzatur frisk taħt kundizzjonijiet operattivi.
3) It-temperatura tar-reazzjoni tas-sodda fluwidizzata hija kostanti, li timminimizza d-diżattivazzjoni tal-katalizzatur minħabba sħana żejda lokali, u b'hekk testendi l-ħajja tas-servizz tal-katalizzatur.
4) Il-metodu tat-tneħħija tas-sħana użat fir-reattur tas-sodda fluwidizzata 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, u jtejjeb b'mod sinifikanti l-effiċjenza tal-iskala tal-apparat.