Vinylacetat (VAc), ek wol vinylacetat of vinylacetate neamd, is in kleurleaze transparante floeistof by normale temperatuer en druk, mei in molekulêre formule fan C4H6O2 en in relatyf molekulêr gewicht fan 86,9.VAc, as ien fan 'e meast brûkte yndustriële organyske grûnstoffen yn' e wrâld, kin derivaten generearje lykas polyvinylacetatehars (PVAc), polyvinylalkohol (PVA), en polyacrylonitrile (PAN) troch selspolymerisaasje of kopolymerisaasje mei oare monomeren.Dizze derivaten wurde in protte brûkt yn bou, tekstyl, masines, medisinen en boaiemferbetterings.Troch de rappe ûntwikkeling fan 'e terminalyndustry yn' e lêste jierren hat de produksje fan vinylacetat in trend sjen litten fan tanimmend jier nei jier, mei de totale produksje fan vinylacetate dy't 1970kt berikt yn 2018. Op it stuit, troch de ynfloed fan grûnstoffen en prosessen, de produksjerûtes fan vinylacetat omfetsje benammen acetyleenmetoade en etyleenmetoade.
1, Acetylene proses
Yn 1912 ûntduts F. Klatte, in Kanadeesk, foar it earst vinylacetat mei it brûken fan oerstallige acetyleen en acetic acid ûnder atmosfearyske druk, by temperatueren fariearjend fan 60 oant 100 ℃, en mei help fan kwiksâlten as katalysator.Yn 1921, Dútske CEI Company ûntwikkele in technology foar de damp faze synteze fan vinyl acetate út acetylene en acetic acid.Sûnt dy tiid hawwe ûndersikers út ferskate lannen kontinu optimalisearre it proses en betingsten foar de synteze fan vinyl acetate út acetylene.Yn 1928, Hoechst Company fan Dútslân fêstige in 12 kt / a vinyl acetate produksje ienheid, realisearre yndustrialisearre grutskalige produksje fan vinyl acetate.De fergeliking foar it produsearjen fan vinylacetat troch de acetyleenmetoade is as folget:
Main reaksje:

Bywurkings:

Acetylene metoade is ferdield yn floeibere faze metoade en gas faze metoade.
De reactant faze steat fan de acetylene floeibere faze metoade is floeiber, en de reaktor is in reaksje tank mei in stirring apparaat.Fanwegen de tekortkomingen fan 'e metoade foar floeibere faze, lykas lege selektiviteit en in protte byprodukten, is dizze metoade op it stuit ferfongen troch acetyleengasfazemetoade.
Neffens de ferskate boarnen fan tarieding fan acetyleengas, kin de metoade foar acetyleengasfaze wurde ferdield yn ierdgasacetyleen Borden-metoade en carbide-acetyleen-Wacker-metoade.
It Borden-proses brûkt acetic acid as adsorbint, wat it brûken fan acetyleen sterk ferbettert.Dizze prosesrûte is lykwols technysk lestich en fereasket hege kosten, dus dizze metoade hat in foardiel yn gebieten ryk oan ierdgasboarnen.
It Wacker-proses brûkt acetyleen en acetic acid produsearre út calcium carbide as grûnstoffen, mei help fan in katalysator mei aktivearre koalstof as drager en sink acetate as aktive komponint, te synthesize VAc ûnder atmosfearyske druk en reaksje temperatuer fan 170 ~ 230 ℃.De prosestechnology is relatyf ienfâldich en hat lege produksjekosten, mar d'r binne tekoarten lykas maklik ferlies fan aktive komponinten fan katalysator, minne stabiliteit, hege enerzjyferbrûk en grutte fersmoarging.
2, Ethyleen proses
Ethyleen, soerstof en ijsacetaat binne trije grûnstoffen dy't brûkt wurde yn 'e etyleensynteze fan vinylacetateproses.De wichtichste aktive komponint fan de katalysator is typysk de achtste groep edelmetaal elemint, dat wurdt reagearre op in bepaalde reaksje temperatuer en druk.Nei folgjende ferwurking wurdt úteinlik it doelprodukt vinylacetate krigen.De reaksjefergeliking is as folget:
Main reaksje:

Bywurkings:

De ethylene damp faze proses waard earst ûntwikkele troch Bayer Corporation en waard set yn yndustriële produksje foar de produksje fan vinyl acetate yn 1968. Produksje linen waarden oprjochte yn Hearst en Bayer Corporation yn Dútslân en National Distillers Corporation yn de Feriene Steaten, respektivelik.It is benammen palladium of goud laden op soerbestindige stipe, lykas silikagelkralen mei in straal fan 4-5mm, en de tafoeging fan in bepaalde hoemannichte potassiumacetate, dy't de aktiviteit en selektiviteit fan 'e katalysator ferbetterje kin.It proses foar de synteze fan vinyl acetate mei help fan ethylene damp faze USI metoade is fergelykber mei Bayer metoade, en is ferdield yn twa dielen: synteze en destillaasje.It USI-proses berikte yndustriële tapassing yn 1969. De aktive komponinten fan 'e katalysator binne benammen palladium en platina, en de helpmiddel is potassium acetate, dy't wurdt stipe op in alumina-drager.De reaksjebetingsten binne relatyf myld en de katalysator hat in lange libbensdoer, mar de romte-tiidopbringst is leech.Yn ferliking mei de acetyleenmetoade is de ethyleendampfazemetoade sterk ferbettere yn technology, en de katalysatoren brûkt yn 'e ethylenemetoade binne kontinu ferbettere yn aktiviteit en selektiviteit.De reaksjekinetika en deaktivaasjemeganisme moatte lykwols noch ûndersocht wurde.
De produksje fan vinylacetat mei de etyleenmetoade brûkt in buisfoarmige reaktor mei fêst bed fol mei katalysator.It feedgas komt yn 'e reaktor fan' e boppekant, en as it yn kontakt komt mei it katalysatorbêd, komme katalytyske reaksjes foar om it doelprodukt vinylacetat en in lyts bedrach fan koaldiokside byprodukt te generearjen.Fanwegen de eksothermyske aard fan 'e reaksje wurdt wetter ûnder druk ynfierd yn' e shellkant fan 'e reaktor om de reaksjewaarmte te ferwiderjen troch de ferdamping fan wetter te brûken.
Yn ferliking mei de acetyleenmetoade hat de etyleenmetoade de skaaimerken fan kompakte apparaatstruktuer, grutte útfier, leech enerzjyferbrûk en lege fersmoarging, en de produktkosten binne leger dan dy fan 'e acetyleenmetoade.De produktkwaliteit is superieur, en de korrosysjesituaasje is net serieus.Dêrom ferfong de etyleenmetoade stadichoan de acetyleenmetoade nei de jierren '70.Neffens ûnfolsleine statistiken is sawat 70% fan VAc produsearre troch ethyleenmetoade yn 'e wrâld de mainstream wurden fan VAc-produksjemetoaden.
Op it stuit is de meast avansearre VAc-produksjetechnology yn 'e wrâld BP's Leap Process en Celanese's Vantage Process.Yn ferliking mei de tradisjonele fêste bed gas faze ethylene proses, dizze twa proses technologyen hawwe gâns ferbettere de reaktor en katalysator yn 'e kearn fan' e ienheid, ferbetterjen fan de ekonomy en feiligens fan ienheid operaasje.
Celanese hat ûntwikkele in nij fêst bed Vantage proses te pakken de problemen fan uneven katalysator bed distribúsje en lege etyleen ien-wei konverzje yn fêste bed reaktors.De reaktor brûkt yn dit proses is noch altyd in fêste bed, mar wichtige ferbetterings binne makke oan de katalysator systeem, en ethylene recovery apparaten binne tafoege yn 'e sturt gas, oerwinnen de tekoartkommingen fan tradisjonele fêste bed prosessen.De opbringst fan it produkt vinylacetate is signifikant heger as dy fan ferlykbere apparaten.It proses katalysator brûkt platina as de wichtichste aktive komponint, silica gel as de katalysator drager, natrium citrate as in ferminderjen agint, en oare auxiliaire metalen lykas lanthanide seldsume ierde eleminten lykas praseodymium en neodymium.Yn ferliking mei tradisjonele katalysatoren wurde de selektiviteit, aktiviteit en romte-tiid-opbringst fan 'e katalysator ferbettere.
BP Amoco hat ûntwikkele in fluidized bed ethylene gas faze proses, ek bekend as de Leap Process proses, en hat boud in 250 kt / a fluid bed unit yn Hull, Ingelân.It brûken fan dit proses foar it produsearjen fan vinylacetat kin de produksjekosten mei 30% ferminderje, en de romte-tiidopbringst fan 'e katalysator (1858-2744 g / (L · h-1)) is folle heger as dy fan it fêste bedproses (700) -1200 g/(L · h-1)).
It LeapProcess-proses brûkt foar it earst in fluidisearre bedreaktor, dy't de folgjende foardielen hat yn ferliking mei in fêste bedreaktor:
1) Yn in reaktor mei fluidisearre bêd wurdt de katalysator kontinu en unifoarm mingd, en draacht dêrmei by oan de unifoarme diffusion fan 'e promotor en soarget foar in unifoarme konsintraasje fan' e promotor yn 'e reaktor.
2) De reaktor mei fluidisearre bed kin de deaktivearre katalysator kontinu ferfange troch frisse katalysator ûnder bedriuwsbetingsten.
3) De temperatuer fan 'e fluidisearre bedreaksje is konstant, it minimalisearjen fan deaktivearring fan' e katalysator troch lokale oerferwaarming, wêrtroch it libben fan 'e katalysator ferlingt.
4) De metoade foar waarmteferwidering dy't brûkt wurdt yn 'e reaktor mei fluidisearre bed simplifies de reaktorstruktuer en ferminderet har folume.Mei oare wurden, ien reaktorûntwerp kin brûkt wurde foar grutskalige gemyske ynstallaasjes, wat de skaaleffektiviteit fan it apparaat signifikant ferbetterje.