Vinyl acetate (Vac), ti a tun mọ ni vinyl acetate tabi vinyl acetate, jẹ omi ṣiṣan ti ko ni awọ ni iwọn otutu deede ati titẹ, pẹlu agbekalẹ molikula ti C4H6O2 ati iwuwo molikula ibatan ti 86.9.Vac, gẹgẹbi ọkan ninu awọn ohun elo aise Organic ti ile-iṣẹ ti o gbajumo julọ ni agbaye, le ṣe ipilẹṣẹ awọn itọsẹ gẹgẹbi polyvinyl acetate resini (PVAc), ọti polyvinyl (PVA), ati polyacrylonitrile (PAN) nipasẹ polymerization ti ara ẹni tabi copolymerization pẹlu awọn monomers miiran.Awọn itọsẹ wọnyi jẹ lilo pupọ ni ikole, awọn aṣọ wiwọ, ẹrọ, oogun, ati awọn imudara ile.Nitori idagbasoke iyara ti ile-iṣẹ ebute ni awọn ọdun aipẹ, iṣelọpọ ti acetate fainali ti ṣe afihan aṣa ti jijẹ ni ọdun nipasẹ ọdun, pẹlu iṣelọpọ lapapọ ti vinyl acetate ti de 1970kt ni ọdun 2018. Lọwọlọwọ, nitori ipa ti awọn ohun elo aise ati awọn ilana, awọn ọna iṣelọpọ ti fainali acetate ni akọkọ pẹlu ọna acetylene ati ọna ethylene.
1, Acetylene ilana
Ni ọdun 1912, F. Klatte, ọmọ ilu Kanada, kọkọ ṣe awari acetate fainali nipa lilo excess acetylene ati acetic acid labẹ titẹ oju aye, ni awọn iwọn otutu ti o wa lati 60 si 100 ℃, ati lilo awọn iyọ mercury bi awọn ohun mimu.Ni ọdun 1921, Ile-iṣẹ CEI ti Jamani ti ṣe agbekalẹ imọ-ẹrọ kan fun iṣelọpọ akoko oru ti vinyl acetate lati acetylene ati acetic acid.Lati igbanna, awọn oniwadi lati awọn orilẹ-ede pupọ ti ni ilọsiwaju nigbagbogbo ilana ati awọn ipo fun iṣelọpọ ti acetate fainali lati acetylene.Ni ọdun 1928, Ile-iṣẹ Hoechst ti Jẹmánì ti ṣe agbekalẹ ẹyọ iṣelọpọ 12 kt/a fainali acetate kan, ni imọran iṣelọpọ iwọn-nla ti ile-iṣẹ ti vinyl acetate.Idogba fun iṣelọpọ fainali acetate nipasẹ ọna acetylene jẹ bi atẹle:
Idahun akọkọ:

Awọn ipa ẹgbẹ:

Ọna acetylene ti pin si ọna alakoso omi ati ọna alakoso gaasi.
Awọn reactant alakoso ipinle ti awọn acetylene omi alakoso ọna jẹ omi, ati awọn riakito ni a lenu ojò pẹlu kan saropo ẹrọ.Nitori awọn ailagbara ti ọna alakoso omi gẹgẹbi yiyan kekere ati ọpọlọpọ awọn ọja-ọja, ọna yii ti rọpo nipasẹ ọna ipele gaasi acetylene ni lọwọlọwọ.
Gẹgẹbi awọn orisun oriṣiriṣi ti igbaradi gaasi acetylene, ọna ipele gaasi acetylene le pin si ọna gaasi adayeba acetylene Borden ati ọna carbide acetylene Wacker.
Ilana Borden nlo acetic acid bi adsorbent, eyiti o mu iwọn lilo ti acetylene ṣe pupọ.Sibẹsibẹ, ipa ọna ilana yii jẹ imọ-ẹrọ ti o nira ati nilo awọn idiyele giga, nitorinaa ọna yii wa ni anfani ni awọn agbegbe ọlọrọ ni awọn orisun gaasi adayeba.
Ilana Wacker nlo acetylene ati acetic acid ti a ṣe lati kalisiomu carbide bi awọn ohun elo aise, ni lilo ayase pẹlu erogba ti a mu ṣiṣẹ bi olutaja ati zinc acetate bi paati ti nṣiṣe lọwọ, lati ṣajọpọ Vac labẹ titẹ oju aye ati iwọn otutu ifa ti 170 ~ 230 ℃.Imọ-ẹrọ ilana jẹ irọrun ti o rọrun ati pe o ni awọn idiyele iṣelọpọ kekere, ṣugbọn awọn ailagbara wa bii isonu irọrun ti awọn paati ti nṣiṣe lọwọ ayase, iduroṣinṣin ti ko dara, agbara agbara giga, ati idoti nla.
2, Ethylene ilana
Ethylene, atẹgun, ati glacial acetic acid jẹ awọn ohun elo aise mẹta ti a lo ninu iṣelọpọ ethylene ti ilana acetate fainali.Apakan ti nṣiṣe lọwọ akọkọ ti ayase jẹ deede ẹgbẹ kẹjọ ọlọla irin ano, eyi ti o ti fesi ni kan awọn lenu otutu ati titẹ.Lẹhin ilana ti o tẹle, ọja ibi-afẹde vinyl acetate ti gba nikẹhin.Idogba ifaseyin jẹ bi atẹle:
Idahun akọkọ:

Awọn ipa ẹgbẹ:

Ilana alakoso ethylene vapor ti akọkọ ni idagbasoke nipasẹ Bayer Corporation ati pe a fi sinu iṣelọpọ ile-iṣẹ fun iṣelọpọ ti vinyl acetate ni 1968. Awọn laini iṣelọpọ ti iṣeto ni Hearst ati Bayer Corporation ni Germany ati National Distillers Corporation ni Amẹrika, lẹsẹsẹ.O jẹ akọkọ palladium tabi goolu ti kojọpọ lori awọn atilẹyin sooro acid, gẹgẹbi awọn ilẹkẹ gel silica pẹlu radius ti 4-5mm, ati afikun ti iye kan ti acetate potasiomu, eyiti o le mu ilọsiwaju ṣiṣẹ ati yiyan ti ayase naa.Ilana fun iṣelọpọ ti vinyl acetate nipa lilo ethylene vapor phase USI ọna jẹ iru si ọna Bayer, o si pin si awọn ẹya meji: iṣelọpọ ati distillation.Ilana USI ṣe aṣeyọri ohun elo ile-iṣẹ ni 1969. Awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ ti ayase jẹ akọkọ palladium ati Pilatnomu, ati oluranlowo oluranlowo jẹ acetate potasiomu, eyiti o ni atilẹyin lori alumina ti ngbe.Awọn ipo ifaseyin jẹ ìwọnba diẹ ati ayase naa ni igbesi aye iṣẹ pipẹ, ṣugbọn ikore akoko aaye jẹ kekere.Ti a fiwera si ọna acetylene, ọna alakoso vapor ethylene ti ni ilọsiwaju pupọ ni imọ-ẹrọ, ati awọn ayase ti a lo ninu ọna ethylene ti ni ilọsiwaju nigbagbogbo ni iṣẹ ṣiṣe ati yiyan.Bibẹẹkọ, awọn kainetics ifaseyin ati ẹrọ imuṣiṣẹ ṣi nilo lati ṣawari.
Ṣiṣejade acetate fainali ni lilo ọna ethylene nlo riakito ibusun ti o wa titi tubular ti o kun pẹlu ayase.Gaasi kikọ sii wọ inu riakito lati oke, ati nigbati o ba kan si ibusun ayase, awọn aati katalitiki waye lati ṣe ipilẹṣẹ ọja ibi-afẹde fainali acetate ati iye kekere ti ọja carbon dioxide nipasẹ-ọja.Nitori awọn exothermic iseda ti awọn lenu, pressurized omi ti wa ni ṣe sinu ikarahun ẹgbẹ ti awọn riakito lati yọ awọn lenu ooru nipa lilo awọn vaporization ti omi.
Ti a ṣe afiwe pẹlu ọna acetylene, ọna ethylene ni awọn abuda ti ẹya ẹrọ iwapọ, iṣelọpọ nla, agbara kekere, ati idoti kekere, ati pe idiyele ọja rẹ kere ju ti ọna acetylene.Didara ọja naa ga julọ, ati pe ipo ibajẹ ko ṣe pataki.Nitorinaa, ọna ethylene maa rọpo ọna acetylene lẹhin awọn ọdun 1970.Gẹgẹbi awọn iṣiro ti ko pe, nipa 70% ti Vac ti a ṣe nipasẹ ọna ethylene ni agbaye ti di akọkọ ti awọn ọna iṣelọpọ Vac.
Lọwọlọwọ, imọ-ẹrọ iṣelọpọ Vac to ti ni ilọsiwaju julọ ni agbaye jẹ Ilana Leap ti BP ati Ilana Vantage Celanese.Ti a ṣe afiwe si ilana ilana ethylene gaasi ibusun ti o wa titi aṣa, awọn imọ-ẹrọ ilana meji wọnyi ti ni ilọsiwaju dara si riakito ati ayase ni mojuto ti ẹyọkan, imudarasi eto-ọrọ ati ailewu ti iṣẹ ẹyọkan.
Celanese ti ṣe agbekalẹ ibusun tuntun ti o wa titi Vantage ilana lati koju awọn iṣoro ti pinpin ibusun ayase aiṣedeede ati iyipada kekere ethylene ni awọn olutọpa ibusun ti o wa titi.Reactor ti a lo ninu ilana yii tun jẹ ibusun ti o wa titi, ṣugbọn awọn ilọsiwaju pataki ti ṣe si eto ayase, ati awọn ẹrọ imularada ethylene ti ṣafikun ninu gaasi iru, bibori awọn ailagbara ti awọn ilana ibusun ti o wa titi aṣa.Ikore ti acetate fainali ọja jẹ pataki ti o ga ju ti awọn ẹrọ ti o jọra lọ.Oluṣeto ilana nlo Pilatnomu gẹgẹbi paati akọkọ ti nṣiṣe lọwọ, gel silica bi oluyase, iṣuu soda citrate bi oluranlowo idinku, ati awọn irin iranlọwọ miiran gẹgẹbi awọn eroja ilẹ toje lanthanide gẹgẹbi praseodymium ati neodymium.Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn ayase ibile, yiyan, iṣẹ ṣiṣe, ati ikore akoko-aye ti ayase ti ni ilọsiwaju.
BP Amoco ti ṣe agbekalẹ ilana ipele gaasi ethylene ibusun omi ti o ni omi, ti a tun mọ ni ilana Ilana Leap, ati pe o ti kọ ẹyọ ibusun 250 kt/iṣan omi kan ni Hull, England.Lilo ilana yii lati ṣe agbejade acetate fainali le dinku iye owo iṣelọpọ nipasẹ 30%, ati akoko akoko aaye ti ayase (1858-2744 g / (L · h-1)) jẹ ti o ga ju ti ilana ilana ibusun ti o wa titi (700). -1200 g/ (L · h-1)).
Ilana LeapProcess nlo riakito ibusun olomi fun igba akọkọ, eyiti o ni awọn anfani wọnyi ni akawe si riakito ibusun ti o wa titi:
1) Ninu riakito ibusun ti o ni omi, ayase naa n tẹsiwaju nigbagbogbo ati ni iṣọkan, nitorinaa ṣe idasi si itankale aṣọ ti olupokiki ati idaniloju ifọkansi iṣọkan ti olupokiki ninu riakito.
2) Awọn riakito ibusun fluidized le continuously ropo ayase danu pẹlu alabapade ayase labẹ awọn ipo iṣẹ.
3) Awọn iwọn otutu ifasilẹ ibusun ti o ni omi jẹ igbagbogbo, idinku idinku ayase imuṣiṣẹ nitori igbona agbegbe, nitorinaa faagun igbesi aye iṣẹ ti ayase naa.
4) Ọna yiyọ ooru ti a lo ninu riakito ibusun ito simplifies eto riakito ati dinku iwọn didun rẹ.Ni awọn ọrọ miiran, apẹrẹ riakito kan le ṣee lo fun awọn fifi sori ẹrọ kemikali titobi nla, ni ilọsiwaju imudara iwọn ti ẹrọ naa.