Vinielasetaat (VAc), ook bekend as vinielasetaat of vinielasetaat, is 'n kleurlose deursigtige vloeistof by normale temperatuur en druk, met 'n molekulêre formule van C4H6O2 en 'n relatiewe molekulêre gewig van 86,9.VAc, as een van die mees gebruikte industriële organiese grondstowwe in die wêreld, kan afgeleides soos polivinielasetaathars (PVAc), polivinielalkohol (PVA) en poliakrielonitril (PAN) genereer deur selfpolimerisasie of kopolimerisasie met ander monomere.Hierdie afgeleides word wyd gebruik in konstruksie, tekstiele, masjinerie, medisyne en grondverbeteraars.As gevolg van die vinnige ontwikkeling van die terminale industrie in onlangse jare, het die produksie van vinielasetaat 'n neiging getoon om jaar na jaar toe te neem, met die totale produksie van vinielasetaat wat 1970kt bereik het in 2018. Tans, as gevolg van die invloed van grondstowwe en prosesse, die produksieroetes van vinielasetaat sluit hoofsaaklik asetileenmetode en etileenmetode in.
1, Asetileen proses
In 1912 het F. Klatte, 'n Kanadese, die eerste keer vinielasetaat ontdek deur oortollige asetileen en asynsuur onder atmosferiese druk, by temperature wat wissel van 60 tot 100 ℃, en kwiksoute as katalisators te gebruik.In 1921 het die Duitse CEI Company 'n tegnologie ontwikkel vir die dampfasesintese van vinielasetaat uit asetileen en asynsuur.Sedertdien het navorsers van verskeie lande voortdurend die proses en toestande vir die sintese van vinielasetaat uit asetileen geoptimaliseer.In 1928 het Hoechst Company of Germany 'n 12 kt/a vinielasetaatproduksie-eenheid gestig, wat geïndustrialiseerde grootskaalse produksie van vinielasetaat gerealiseer het.Die vergelyking vir die vervaardiging van vinielasetaat deur die asetileenmetode is soos volg:
Hoofreaksie:

Newe-effekte:

Asetileenmetode word verdeel in vloeistoffasemetode en gasfasemetode.
Die reaktantfasetoestand van die asetileenvloeistoffasemetode is vloeibaar, en die reaktor is 'n reaksietenk met 'n roertoestel.As gevolg van die tekortkominge van vloeibare fase metode soos lae selektiwiteit en baie neweprodukte, is hierdie metode tans vervang deur asetileengas fase metode.
Volgens die verskillende bronne van asetileengasvoorbereiding, kan die asetileengasfasemetode verdeel word in aardgas-asetileen-Borden-metode en karbied-asetileen-Wacker-metode.
Die Borden-proses gebruik asynsuur as 'n adsorbens, wat die benuttingstempo van asetileen aansienlik verbeter.Hierdie prosesroete is egter tegnies moeilik en verg hoë koste, so hierdie metode het 'n voordeel in gebiede wat ryk is aan natuurlike gasbronne.
Die Wacker-proses gebruik asetileen en asynsuur vervaardig uit kalsiumkarbied as grondstowwe, met behulp van 'n katalisator met geaktiveerde koolstof as draer en sinkasetaat as aktiewe komponent, om VAc onder atmosferiese druk en reaksietemperatuur van 170~230 ℃ te sintetiseer.Die prosestegnologie is relatief eenvoudig en het lae produksiekoste, maar daar is tekortkominge soos maklike verlies van katalisator-aktiewe komponente, swak stabiliteit, hoë energieverbruik en groot besoedeling.
2、 Etileen proses
Etileen, suurstof en ysasynsuur is drie grondstowwe wat gebruik word in die etileensintese van vinielasetaatproses.Die hoof aktiewe komponent van die katalisator is tipies die agtste groep edelmetaalelement, wat by 'n sekere reaksietemperatuur en -druk gereageer word.Na daaropvolgende verwerking word die teikenproduk vinielasetaat uiteindelik verkry.Die reaksievergelyking is soos volg:
Hoofreaksie:

Newe-effekte:

Die etileendampfaseproses is vir die eerste keer deur Bayer Corporation ontwikkel en is in 1968 in industriële produksie gestel vir die produksie van vinielasetaat. Produksielyne is onderskeidelik in Hearst en Bayer Corporation in Duitsland en National Distillers Corporation in die Verenigde State gevestig.Dit is hoofsaaklik palladium of goud wat op suurbestande ondersteunings gelaai word, soos silikagel-krale met 'n radius van 4-5 mm, en die byvoeging van 'n sekere hoeveelheid kaliumasetaat, wat die aktiwiteit en selektiwiteit van die katalisator kan verbeter.Die proses vir die sintese van vinielasetaat deur gebruik te maak van etileendampfase USI-metode is soortgelyk aan Bayer-metode, en word in twee dele verdeel: sintese en distillasie.Die USI-proses het industriële toepassing in 1969 behaal. Die aktiewe komponente van die katalisator is hoofsaaklik palladium en platinum, en die hulpmiddel is kaliumasetaat, wat op 'n alumina-draer ondersteun word.Die reaksietoestande is relatief sag en die katalisator het 'n lang dienslewe, maar die ruimte-tyd-opbrengs is laag.In vergelyking met die asetileenmetode, het die etileendampfasemetode baie verbeter in tegnologie, en die katalisators wat in die etileenmetode gebruik word, het voortdurend verbeter in aktiwiteit en selektiwiteit.Die reaksiekinetika en deaktiveringsmeganisme moet egter nog ondersoek word.
Die produksie van vinielasetaat met die etileenmetode gebruik 'n buisvormige vastebedreaktor gevul met katalisator.Die toevoergas gaan die reaktor van bo af binne, en wanneer dit met die katalisatorbed in aanraking kom, vind katalitiese reaksies plaas om die teikenproduk vinielasetaat en 'n klein hoeveelheid neweproduk koolstofdioksied te genereer.As gevolg van die eksotermiese aard van die reaksie, word water onder druk in die dopkant van die reaktor ingebring om die reaksiehitte te verwyder deur die verdamping van water te gebruik.
In vergelyking met die asetileenmetode, het die etileenmetode die eienskappe van kompakte toestelstruktuur, groot uitset, lae energieverbruik en lae besoedeling, en die produkkoste daarvan is laer as dié van die asetileenmetode.Die kwaliteit van die produk is beter, en die korrosie situasie is nie ernstig nie.Daarom het die etileenmetode ná die 1970's die asetileenmetode geleidelik vervang.Volgens onvolledige statistieke het ongeveer 70% van VAc wat volgens etileenmetode in die wêreld geproduseer word die hoofstroom van VAc-produksiemetodes geword.
Tans is die mees gevorderde VAc-produksietegnologie ter wêreld BP se Leap-proses en Celanese se Vantage-proses.In vergelyking met die tradisionele vastebed gasfase-etileenproses, het hierdie twee prosestegnologieë die reaktor en katalisator in die kern van die eenheid aansienlik verbeter, wat die ekonomie en veiligheid van eenheidbedryf verbeter het.
Celanese het 'n nuwe vastebed-Vantage-proses ontwikkel om die probleme van ongelyke katalisatorbedverspreiding en lae etileen-eenrigtingomsetting in vastebedreaktore aan te spreek.Die reaktor wat in hierdie proses gebruik word, is steeds 'n vaste bed, maar aansienlike verbeterings is aan die katalisatorstelsel aangebring, en etileenherwinningstoestelle is by die stertgas gevoeg, wat die tekortkominge van tradisionele vastebedprosesse oorkom.Die opbrengs van die produk vinielasetaat is aansienlik hoër as dié van soortgelyke toestelle.Die proses katalisator gebruik platinum as die hoof aktiewe komponent, silikagel as die katalisator draer, natriumsitraat as 'n reduseermiddel, en ander hulp metale soos lantanied seldsame aarde elemente soos praseodimium en neodymium.In vergelyking met tradisionele katalisators word die selektiwiteit, aktiwiteit en ruimte-tyd-opbrengs van die katalisator verbeter.
BP Amoco het 'n vloeibed-etileengasfaseproses ontwikkel, ook bekend as die Leap Process-proses, en het 'n 250 kt/a vloeibed-eenheid in Hull, Engeland, gebou.Deur hierdie proses te gebruik om vinielasetaat te vervaardig, kan die produksiekoste met 30% verminder word, en die ruimtetydopbrengs van die katalisator (1858-2744 g/(L · h-1)) is baie hoër as dié van die vastebedproses (700) -1200 g/(L · h-1)).
Die LeapProcess-proses gebruik vir die eerste keer 'n wervelbedreaktor, wat die volgende voordele inhou in vergelyking met 'n vastebedreaktor:
1) In 'n gefluïdiseerde bedreaktor word die katalisator deurlopend en eenvormig gemeng, wat daardeur bydra tot die eenvormige diffusie van die promotor en verseker 'n eenvormige konsentrasie van die promotor in die reaktor.
2) Die wervelbedreaktor kan die gedeaktiveerde katalisator voortdurend vervang met vars katalisator onder bedryfstoestande.
3) Die wervelbedreaksietemperatuur is konstant, wat katalisatordeaktivering as gevolg van plaaslike oorverhitting tot die minimum beperk, en sodoende die lewensduur van die katalisator verleng.
4) Die hitteverwyderingsmetode wat in die wervelbedreaktor gebruik word, vereenvoudig die reaktorstruktuur en verminder die volume daarvan.Met ander woorde, 'n enkele reaktorontwerp kan gebruik word vir grootskaalse chemiese installasies, wat die skaaldoeltreffendheid van die toestel aansienlik verbeter.