Вінілацетат (VAC), також відомий як вінілацетат або вінілацетат, є безбарвною прозорою рідиною при нормальній температурі та тиску, з молекулярною формулою C4H6O2 і відносною молекулярною масою 86,9. VAC, як одна з найбільш широко використовуваних промислової органічної сировини у світі, може генерувати похідні, такі як полівінілацетатна смола (PVAC), полівініловий спирт (PVA) та поліакрилонітрил (PAN) через самолімеризацію або сополімеризацію іншими мономерами. Ці похідні широко використовуються в будівництві, текстилі, машині, медицині та поліпшувачі ґрунту. Через швидкий розвиток термінальної промисловості в останні роки виробництво вінілацетату показало тенденцію зростання з року в рік, загальне виробництво вінілацетату досягає 1970KT у 2018 році. В даний час, завдяки впливу сировини та сировини та Процеси, виробничі маршрути вінілацетату в основному включають метод ацетилену та метод етилену.
1 、 ацетиленовий процес
У 1912 р. Ф. Клатт, канадський, вперше виявив вінілацетат з використанням зайвого ацетилену та оцтової кислоти під атмосферним тиском, при температурі від 60 до 100 ℃ та використовуючи ртутні солі як каталізатори. У 1921 році німецька компанія CEI розробила технологію синтезу парової фази вінілацетату з ацетилену та оцтової кислоти. З тих пір дослідники з різних країн постійно оптимізували процес та умови для синтезу вінілацетату з ацетилену. У 1928 році компанія Hoechst з Німеччини створила 12 кт/A вінілацетатний підрозділ, реалізуючи індустріалізоване масштабне виробництво вінілацетату. Рівняння виробництва вінілацетату методом ацетилену таке:
Основна реакція:

Побічні ефекти:

Метод ацетилену поділяється на метод рідкої фази та метод газової фази.
Стан фази реагенту методу рідкої фази ацетилену є рідким, а реактор - реакційний резервуар з перемішувальним пристроєм. Через недоліки методу рідкої фази, такого як низька селективність та багато побічних продуктів, цей метод в даний час був замінений методом ацетиленових газових фаз.
Згідно з різними джерелами ацетиленової підготовки газу, метод фази ацетиленової газу можна розділити на метод природного газу ацетилену Борден та метод карбіду ацетилену.
Процес Борден використовує оцтову кислоту як адсорбент, що значно покращує швидкість використання ацетилену. Однак цей маршрут процесу технічно важкий і вимагає високих витрат, тому цей метод займає перевагу в районах, багатих на ресурси природного газу.
Процес Wacker використовує ацетилену та оцтову кислоту, що виробляється з карбіду кальцію як сировину, використовуючи каталізатор з активованим вуглецем як носієм та ацетатом цинку як активного компонента, для синтезу вакууки при атмосферному тиску та температурі реакції 170 ~ 230 ℃. Технологія процесів порівняно проста і має низькі виробничі витрати, але існують недоліки, такі як легкі втрати активних компонентів каталізатора, погана стабільність, високе споживання енергії та велике забруднення.
2 、 Етиленовий процес
Етилен, кисень та льодовикова оцтова кислота - це три сировини, що використовуються в синтезі етилену процесу вінілацетату. Основним активним компонентом каталізатора, як правило, є восьмий група благородних металевих елементів, який реагує при певній температурі реакції та тиску. Після подальшої обробки нарешті отримується цільовий продукт вінілацетат. Рівняння реакції полягає в наступному:
Основна реакція:

Побічні ефекти:

Процес фази етилену вперше був розроблений корпорацією Bayer і був введений у промислове виробництво для виробництва вінілацетату в 1968 році. Виробничі лінії були створені у Херст -корпорації в Німеччині та національній корпорації дистиляторів у США відповідно. В основному він навантажений на паладієві або золоті, такі як силікагельні намистини з радіусом 4-5 мм, і додавання певної кількості ацетату калію, що може покращити активність та селективність каталізатора. Процес синтезу вінілацетату з використанням методу usi фази етилену usi схожий на метод Bayer і поділяється на дві частини: синтез та дистиляцію. Процес USI досягнув промислового застосування в 1969 році. Активні компоненти каталізатора - це в основному паладій та платина, а допоміжним засобом є ацетат калію, який підтримується на перевізнику глинозему. Умови реакції відносно легкі, а каталізатор-тривалий термін служби, але вихідний час урожай низький. Порівняно з методом ацетилену, метод фази етилену значно покращився в технологіях, а каталізатори, що використовуються в методі етилену, постійно вдосконалюються в активності та селективності. Однак, кінетика реакцій та механізм дезактивації все ще потрібно вивчити.
У виробництві вінілацетату за методом етилену використовується трубчастий реактор з нерухомим шаром, наповнений каталізатором. Газ подає в реактор зверху, і коли він контактує з ліжком каталізатора, каталітичні реакції виникають для отримання цільового продукту вінілацетату та невеликої кількості вуглекислого газу побічним продуктом. Завдяки екзотермічній природі реакції вода під тиском вводиться в сторону оболонки реактора для видалення реакційного тепла за допомогою випаровування води.
Порівняно з методом ацетилену, метод етилену має характеристики компактної структури пристроїв, великого виходу, низького споживання енергії та низького забруднення, а вартість його продукту нижча, ніж у методу ацетилену. Якість продукції вища, а ситуація з корозією не є серйозною. Тому метод етилену поступово замінив метод ацетилену після 1970 -х років. Відповідно до неповної статистики, близько 70% ваку, що виробляється методом етилену у світі, стало основним методами виробництва VAC.
В даний час найсучаснішою технологією виробництва VAC у світі є процес LEAP BP та процес переваг Celanese. Порівняно з традиційним процесом етилену з фіксованою ліжкою, ці дві технології процесів значно покращили реактор та каталізатор в основі підрозділу, покращуючи економіку та безпеку роботи одиниці.
Celanese розробила новий процес з фіксованим ліжком для вирішення проблем нерівномірного розподілу ліжка каталізатора та низького етилену в односторонній конверсії в реакторах з нерухомим ліжком. Реактор, що використовується в цьому процесі, все ще є фіксованим ліжком, але в системі каталізатора було внесено значні поліпшення, а пристрої відновлення етилену були додані в хвостовому газі, подолавши недоліки традиційних процесів фіксованого ліжка. Вихід продукту вінілацетату продукту значно вищий, ніж у подібних пристроїв. Процесний каталізатор використовує платину як основний активний компонент, силікагель як носій каталізатора, цитрат натрію як відновлюючий засіб та інші допоміжні метали, такі як лантанід рідкісні землі, такі як праземім та неодим. Порівняно з традиційними каталізаторами, вдосконалено селективність, активність та вихідний час урожаю каталізатора.
BP AMOCO розробив процес фази з етиленом з етилену, також відомого як процес процесу стрибків, і побудував 250 кт/а -пливознавець у корпусі, Англія. Використання цього процесу для виробництва вінілацетату може зменшити вартість виробництва на 30%, а вихідний час каталізатора (1858-2744 г/(L · H-1)) значно вищий, ніж у процесі фіксованого ліжка (700 -1200 г/(L · H-1)).
Процес LeapProcess вперше використовує реактор з плюховим руслом, який має такі переваги порівняно з реактором з фіксованим шаром:
1) У реакторному реакторі каталізатор постійно і рівномірно змішаний, тим самим сприяючи рівномірній дифузії промотору та забезпечуючи рівномірну концентрацію промотору в реакторі.
2.
3) Температура реакції на пливу русла постійна, мінімізуючи деактивацію каталізатора внаслідок локального перегріву, тим самим продовжуючи термін служби каталізатора.
4) Метод видалення тепла, що використовується в реакторі, що спрощує, спрощує структуру реактора та зменшує його об'єм. Іншими словами, для масштабних хімічних установ може бути використаний єдиний дизайн реактора, що значно покращує ефективність масштабу пристрою.