Vinilacetato (VAc), ankaŭ konata kiel vinilacetato aŭ vinilacetato, estas senkolora travidebla likvaĵo ĉe normala temperaturo kaj premo, kun molekula formulo de C4H6O2 kaj relativa molekula pezo de 86,9.VAc, kiel unu el la plej uzataj industriaj organikaj krudaĵoj en la mondo, povas generi derivaĵojn kiel ekzemple polivinilacetatrezino (PVAc), polivinilalkoholo (PVA), kaj poliakrilonitrilo (PAN) per mempolimerigo aŭ kopolimerigo kun aliaj monomeroj.Ĉi tiuj derivaĵoj estas vaste uzataj en konstruo, teksaĵoj, maŝinaro, medicino kaj grundaj plibonigoj.Pro la rapida disvolviĝo de la fina industrio en la lastaj jaroj, la produktado de vinila acetato montris tendencon de kreskanta jaro post jaro, kun la totala produktado de vinilacetato atingante 1970kt en 2018. Nuntempe, pro la influo de krudaj materialoj kaj procezoj, la produktadaj vojoj de vinila acetato ĉefe inkluzivas metodon de acetileno kaj metodo de etileno.
1, Acetilena procezo
En 1912, F. Klatte, kanadano, unue malkovris vinilacetaton uzante troan acetilenon kaj acetacidon sub atmosfera premo, ĉe temperaturoj intervalantaj de 60 ĝis 100 ℃, kaj uzante hidrargan salojn kiel katalizilojn.En 1921, germana CEI-firmao evoluigis teknologion por la vaporfaza sintezo de vinilacetato de acetileno kaj acetacido.Ekde tiam, esploristoj el diversaj landoj senĉese optimumigis la procezon kaj kondiĉojn por la sintezo de vinilacetato el acetileno.En 1928, Hoechst Firmao de Germanio establis 12 kt/vinilacetata produktunuon, realigante industriigitan grandskalan produktadon de vinilacetato.La ekvacio por produktado de vinilacetato per la acetilena metodo estas kiel sekvas:
Ĉefa reago:

Kromefikoj:

Acetilena metodo estas dividita en metodo de likva fazo kaj metodo de gasa fazo.
La reaktant-faza stato de la acetilena likva fazmetodo estas likva, kaj la reaktoro estas reakcia tanko kun movia aparato.Pro la mankoj de likva faza metodo kiel malalta selektiveco kaj multaj kromproduktoj, ĉi tiu metodo estis anstataŭigita per acetilena gasa metodo nuntempe.
Laŭ la malsamaj fontoj de acetilena gasa preparado, la acetilena gasa fazo-metodo povas esti dividita en natura gasa acetilena metodo Borden kaj karbura acetilena metodo Wacker.
La Borden-procezo uzas acetacidon kiel adsorbanton, kiu multe plibonigas la utiligan indicon de acetileno.Tamen, ĉi tiu proceza vojo estas teknike malfacila kaj postulas altajn kostojn, do ĉi tiu metodo okupas avantaĝon en areoj riĉaj je tergasaj rimedoj.
La Wacker-procezo utiligas acetilenon kaj acetacidon produktitan el kalcia karbido kiel krudaĵojn, uzante katalizilon kun aktiva karbo kiel portanto kaj zinka acetato kiel aktiva komponento, por sintezi VAc sub atmosfera premo kaj reakcia temperaturo de 170~230 ℃.La proceza teknologio estas relative simpla kaj havas malaltajn produktokostojn, sed estas mankoj kiel facila perdo de katalizilaj aktivaj komponantoj, malbona stabileco, alta energikonsumo kaj granda poluo.
2、Etilena procezo
Etileno, oksigeno, kaj glacia acetacido estas tri krudaĵoj uzataj en la etilensintezo de vinilacetatprocezo.La ĉefa aktiva komponento de la katalizilo estas tipe la oka grupa nobla metala elemento, kiu estas reagita ĉe certa reagtemperaturo kaj premo.Post posta prilaborado, la celprodukta vinilacetato finfine akiriĝas.La reakcia ekvacio estas kiel sekvas:
Ĉefa reago:

Kromefikoj:

La etilena vaporfazprocezo unue estis evoluigita fare de Bayer Corporation kaj estis metita en industrian produktadon por la produktado de vinilacetato en 1968. Produktoĉenoj estis establitaj en Hearst kaj Bayer Corporation en Germanio kaj National Distillers Corporation en Usono, respektive.Ĝi estas ĉefe paladio aŭ oro ŝarĝita sur acidaj imunaj subtenoj, kiel silikaj ĝelaj bidoj kun radiuso de 4-5 mm, kaj la aldono de certa kvanto da kalia acetato, kiu povas plibonigi la aktivecon kaj selektivecon de la katalizilo.La procezo por la sintezo de vinilacetato uzanta etilenan vaporfazan USI-metodon estas simila al Bayer-metodo, kaj estas dividita en du partojn: sintezo kaj distilado.La USI-procezo atingis industrian aplikon en 1969. La aktivaj komponantoj de la katalizilo estas ĉefe paladio kaj plateno, kaj la helpa agento estas kaliacetato, kiu estas subtenata sur alumina portanto.La reagkondiĉoj estas relative mildaj kaj la katalizilo havas longan funkcidaŭron, sed la spactempa rendimento estas malalta.Kompare al la acetilena metodo, la etilena vaporfaza metodo multe pliboniĝis en teknologio, kaj la kataliziloj uzataj en la etilena metodo senĉese pliboniĝis en aktiveco kaj selektiveco.Tamen, la reakcia kinetiko kaj malaktiviga mekanismo ankoraŭ devas esti esploritaj.
La produktado de vinilacetato uzanta la etilenmetodon uzas tubforman fiksan litreaktoron plenigitan kun katalizilo.La furaĝgaso eniras la reaktoron de la supro, kaj kiam ĝi kontaktas la katalizillito, katalizaj reagoj okazas por generi la celproduktan vinilacetaton kaj malgrandan kvanton de kromprodukta karbondioksido.Pro la eksoterma naturo de la reago, prema akvo estas enkondukita en la ŝelflanko de la reaktoro por forigi la reagvarmecon uzante la vaporiĝon de akvo.
Kompare kun la acetilena metodo, la etilena metodo havas la trajtojn de kompakta aparato strukturo, granda produktado, malalta energikonsumo kaj malalta poluo, kaj ĝia produktokosto estas pli malalta ol tiu de la acetilena metodo.La produkta kvalito estas supera, kaj la koroda situacio ne estas grava.Tial, la etilenmetodo iom post iom anstataŭigis la acetilenmetodon post la 1970-aj jaroj.Laŭ nekompletaj statistikoj, ĉirkaŭ 70% de VAc produktitaj per etilena metodo en la mondo fariĝis la ĉefa fluo de VAc-produktadmetodoj.
Nuntempe, la plej altnivela VAc produktadteknologio en la mondo estas la Leap Process de BP kaj la Vantage Process de Celanese.Kompare al la tradicia fiksa lita gasfaza etilena procezo, ĉi tiuj du procezaj teknologioj signife plibonigis la reaktoron kaj katalizilon ĉe la kerno de la unuo, plibonigante la ekonomion kaj sekurecon de unuo-operacio.
Celanese evoluigis novan fiksan litan Vantage-procezon por trakti la problemojn de neegala katalizila litodistribuo kaj malalta etilena unudirekta konvertiĝo en fiksaj litaj reaktoroj.La reaktoro uzata en ĉi tiu procezo daŭre estas fiksa lito, sed signifaj plibonigoj estis faritaj al la katalizila sistemo, kaj etilenaj reakiro-aparatoj estis aldonitaj en la vostogaso, venkante la mankojn de tradiciaj fiksaj litprocezoj.La rendimento de la produkto vinilacetato estas signife pli alta ol tiu de similaj aparatoj.La proceza katalizilo uzas platenon kiel la ĉefan aktivan komponanton, silika ĝelo kiel katalizilan portanton, natriocitrato kiel reduktantan agenton, kaj aliajn helpajn metalojn kiel lantanidajn maloftajn elementojn kiel praseodimio kaj neodimo.Kompare kun tradiciaj kataliziloj, la selektiveco, agado kaj spactempa rendimento de la katalizilo estas plibonigitaj.
BP Amoco evoluigis fluidigitan litan etilenan gasfazprocezon, ankaŭ konatan kiel la Leap Process-procezon, kaj konstruis 250 kt/a fluidigitan litunuon en Hull, Anglio.Uzi ĉi tiun procezon por produkti vinilacetaton povas redukti la produktokoston je 30%, kaj la spactempa rendimento de la katalizilo (1858-2744 g/(L · h-1)) estas multe pli alta ol tiu de la fiksa lita procezo (700). -1200 g/(L · h-1)).
La LeapProcess-procezo uzas fluidigitan litreaktoron por la unua fojo, kiu havas la sekvajn avantaĝojn kompare kun fiksa litreaktoro:
1) En fluidigita lita reaktoro, la katalizilo estas senĉese kaj unuforme miksita, tiel kontribuante al la unuforma disvastigo de la iniciatinto kaj certigante unuforman koncentriĝon de la iniciatinto en la reaktoro.
2) La reaktoro de fluidigita lito povas senĉese anstataŭigi la malaktivigitan katalizilon per freŝa katalizilo sub funkciaj kondiĉoj.
3) La fluidigita lita reagtemperaturo estas konstanta, minimumigante katalizilon malaktivigo pro loka trovarmiĝo, tiel plilongigante la funkcidaŭron de la katalizilo.
4) La varmega foriga metodo uzata en la fluidigita lita reaktoro simpligas la reaktorstrukturon kaj reduktas ĝian volumon.Alivorte, ununura reaktordezajno povas esti uzita por grandskalaj kemiaj instalaĵoj, signife plibonigante la skalefikecon de la aparato.