विनाइल एसीटेट (VAc), जसलाई विनाइल एसीटेट वा विनाइल एसीटेट पनि भनिन्छ, सामान्य तापक्रम र दबाबमा रंगहीन पारदर्शी तरल पदार्थ हो, C4H6O2 को आणविक सूत्र र 86.9 को सापेक्ष आणविक वजनको साथ।VAc, विश्वमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने औद्योगिक जैविक कच्चा पदार्थहरू मध्ये एकको रूपमा, अन्य मोनोमरहरूसँग सेल्फ पोलिमराइजेशन वा कोपोलिमराइजेसन मार्फत पोलिभिनिल एसीटेट रेसिन (PVAc), पोलिभिनिल अल्कोहल (PVA), र polyacrylonitrile (PAN) जस्ता डेरिभेटिभहरू उत्पन्न गर्न सक्छ।यी व्युत्पन्नहरू निर्माण, कपडा, मेसिनरी, औषधि, र माटो सुधारकर्ताहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।हालैका वर्षहरूमा टर्मिनल उद्योगको द्रुत विकासका कारण, विनाइल एसीटेटको उत्पादनले वर्षैपिच्छे बढ्दो प्रवृत्ति देखाएको छ, विनाइल एसीटेटको कुल उत्पादन 2018 मा 1970kt पुगेको छ। वर्तमानमा, कच्चा मालको प्रभाव र प्रक्रियाहरू, विनाइल एसीटेटको उत्पादन मार्गहरूमा मुख्यतया एसिटिलीन विधि र इथिलीन विधि समावेश छ।
1, एसिटिलीन प्रक्रिया
1912 मा, क्यानाडाली F. Klatte ले 60 देखि 100 ℃ सम्मको तापक्रममा, वायुमण्डलीय चापमा अतिरिक्त एसिटिलीन र एसिटिक एसिड प्रयोग गरेर, र पारा लवणलाई उत्प्रेरकको रूपमा प्रयोग गरेर विनाइल एसिटेट पत्ता लगाए।1921 मा, जर्मन CEI कम्पनीले एसिटिलीन र एसिटिक एसिडबाट विनाइल एसीटेटको वाष्प चरण संश्लेषणको लागि प्रविधि विकास गर्यो।त्यसबेलादेखि, विभिन्न देशका अन्वेषकहरूले एसिटिलीनबाट विनाइल एसीटेटको संश्लेषणको लागि प्रक्रिया र सर्तहरू लगातार अनुकूलित गरेका छन्।1928 मा, जर्मनीको Hoechst कम्पनीले 12 kt/a vinyl एसीटेट उत्पादन एकाइ स्थापना गर्‍यो, विनाइल एसीटेटको औद्योगिक रूपमा ठूलो मात्रामा उत्पादनलाई साकार पार्दै।एसिटिलीन विधिद्वारा विनाइल एसीटेट उत्पादन गर्ने समीकरण निम्नानुसार छ:
मुख्य प्रतिक्रिया:

साइड इफेक्ट:

एसिटिलीन विधिलाई तरल चरण विधि र ग्यास चरण विधिमा विभाजन गरिएको छ।
एसिटिलीन तरल चरण विधिको प्रतिक्रियात्मक चरण अवस्था तरल हुन्छ, र रिएक्टर एक हलचल यन्त्रको साथ प्रतिक्रिया ट्यांक हो।तरल चरण विधिका कमजोरीहरू जस्तै कम चयनशीलता र धेरै उप-उत्पादनहरूका कारण, यो विधिलाई एसिटिलीन ग्यास चरण विधिले प्रतिस्थापन गरेको छ।
एसिटिलीन ग्याँस तयारीको विभिन्न स्रोतहरू अनुसार, एसिटिलीन ग्यास चरण विधिलाई प्राकृतिक ग्यास एसिटिलीन बोर्डेन विधि र कार्बाइड एसिटिलीन वाकर विधिमा विभाजन गर्न सकिन्छ।
बोर्डेन प्रक्रियाले एसिटिक एसिडलाई शोषकको रूपमा प्रयोग गर्दछ, जसले एसिटिलीनको उपयोग दरमा धेरै सुधार गर्दछ।यद्यपि, यो प्रक्रिया मार्ग प्राविधिक रूपमा गाह्रो छ र उच्च लागत चाहिन्छ, त्यसैले यस विधिले प्राकृतिक ग्याँस स्रोतहरूमा धनी क्षेत्रहरूमा फाइदा लिन्छ।
Wacker प्रक्रियाले क्याल्सियम कार्बाइडबाट उत्पादित एसिटिलीन र एसिटिक एसिडलाई कच्चा पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्दछ, सक्रिय कार्बनको रूपमा वाहकको रूपमा उत्प्रेरक र जस्ता एसिटेटलाई सक्रिय घटकको रूपमा प्रयोग गर्दछ, वायुमण्डलीय दबाव र 170 ~ 230 ℃ को प्रतिक्रिया तापमान अन्तर्गत VAc संश्लेषण गर्न।प्रक्रिया टेक्नोलोजी अपेक्षाकृत सरल छ र कम उत्पादन लागत छ, तर त्यहाँ उत्प्रेरक सक्रिय घटकहरूको सहज हानि, कमजोर स्थिरता, उच्च ऊर्जा खपत, र ठूलो प्रदूषण जस्ता कमजोरीहरू छन्।
2, इथिलीन प्रक्रिया
इथिलीन, अक्सिजन र ग्लेशियल एसिटिक एसिड विनाइल एसीटेट प्रक्रियाको इथिलीन संश्लेषणमा प्रयोग हुने तीनवटा कच्चा पदार्थ हुन्।उत्प्रेरक को मुख्य सक्रिय घटक सामान्यतया आठौं समूह महान धातु तत्व हो, जो एक निश्चित प्रतिक्रिया तापमान र दबाब मा प्रतिक्रिया गरिन्छ।पछिको प्रशोधन पछि, लक्ष्य उत्पादन विनाइल एसीटेट अन्ततः प्राप्त हुन्छ।प्रतिक्रिया समीकरण निम्नानुसार छ:
मुख्य प्रतिक्रिया:

साइड इफेक्ट:

इथिलीन भाप चरण प्रक्रिया पहिलो पटक बायर कर्पोरेशन द्वारा विकसित गरिएको थियो र 1968 मा विनाइल एसीटेट को उत्पादन को लागी औद्योगिक उत्पादन मा राखिएको थियो। उत्पादन लाइनहरु जर्मनी मा Hearst र बायर कर्पोरेशन र संयुक्त राज्य अमेरिका मा नेशनल डिस्टिलर्स कर्पोरेशन मा क्रमशः स्थापना गरिएको थियो।यो मुख्यतया प्यालेडियम वा सुन एसिड प्रतिरोधी समर्थनहरूमा लोड हुन्छ, जस्तै 4-5mm को त्रिज्या संग सिलिका जेल मोती, र पोटासियम एसीटेट को एक निश्चित मात्रा को थप, जसले उत्प्रेरक को गतिविधि र चयनता सुधार गर्न सक्छ।ethylene भाप चरण USI विधि प्रयोग गरेर vinyl एसीटेट को संश्लेषण को लागि प्रक्रिया बायर विधि जस्तै छ, र दुई भाग मा विभाजित छ: संश्लेषण र आसवन।USI प्रक्रियाले 1969 मा औद्योगिक अनुप्रयोग हासिल गर्यो। उत्प्रेरकको सक्रिय घटकहरू मुख्यतया प्यालेडियम र प्लेटिनम हुन्, र सहायक एजेन्ट पोटासियम एसीटेट हो, जुन एल्युमिना क्यारियरमा समर्थित छ।प्रतिक्रिया अवस्थाहरू अपेक्षाकृत हल्का छन् र उत्प्रेरकको लामो सेवा जीवन छ, तर अन्तरिक्ष-समय उपज कम छ।एसिटिलीन विधिको तुलनामा, इथिलीन वाष्प चरण विधिले प्रविधिमा धेरै सुधार गरेको छ, र इथिलीन विधिमा प्रयोग हुने उत्प्रेरकहरूले गतिविधि र चयनशीलतामा निरन्तर सुधार गरेका छन्।यद्यपि, प्रतिक्रिया गतिविज्ञान र निष्क्रियता संयन्त्र अझै अन्वेषण गर्न आवश्यक छ।
इथिलीन विधि प्रयोग गरेर विनाइल एसीटेटको उत्पादनले उत्प्रेरकले भरिएको ट्युबुलर फिक्स्ड बेड रिएक्टर प्रयोग गर्दछ।फिड ग्यास माथिबाट रिएक्टरमा प्रवेश गर्दछ, र जब यो उत्प्रेरक ओछ्यानमा सम्पर्क गर्दछ, उत्प्रेरक प्रतिक्रियाहरू लक्षित उत्पादन विनाइल एसीटेट र उप-उत्पादन कार्बन डाइअक्साइडको सानो मात्रा उत्पन्न गर्न हुन्छ।प्रतिक्रियाको बाह्य थर्मिक प्रकृतिको कारणले, पानीको वाष्पीकरण प्रयोग गरेर प्रतिक्रिया ताप हटाउन रिएक्टरको शेल साइडमा दबाबयुक्त पानी पेश गरिन्छ।
एसिटिलीन विधिसँग तुलना गर्दा, इथिलीन विधिमा कम्प्याक्ट उपकरण संरचना, ठूलो उत्पादन, कम ऊर्जा खपत, र कम प्रदूषणको विशेषताहरू छन्, र यसको उत्पादन लागत एसिटिलीन विधि भन्दा कम छ।उत्पादन गुणस्तर उच्च छ, र जंग स्थिति गम्भीर छैन।तसर्थ, 1970 पछि एथिलिन विधिले बिस्तारै एसिटिलीन विधिलाई प्रतिस्थापन गर्यो।अपूर्ण तथ्याङ्कका अनुसार विश्वमा इथिलीन विधिद्वारा उत्पादित VAc को लगभग 70% VAc उत्पादन विधिहरूको मुख्यधारा बनेको छ।
हाल, विश्वको सबैभन्दा उन्नत VAc उत्पादन प्रविधि BP को Leap Process र Celanese को Vantage Process हो।परम्परागत फिक्स्ड बेड ग्याँस चरण इथिलीन प्रक्रियाको तुलनामा, यी दुई प्रक्रिया प्रविधिहरूले एकाइको मूलमा रिएक्टर र उत्प्रेरकलाई उल्लेखनीय रूपमा सुधार गरेको छ, अर्थव्यवस्था र एकाइ सञ्चालनको सुरक्षामा सुधार।
सेलेनिजले असमान उत्प्रेरक बेड वितरण र निश्चित बेड रिएक्टरहरूमा कम इथिलीन एकतर्फी रूपान्तरणको समस्यालाई सम्बोधन गर्न नयाँ निश्चित बेड भ्यान्टेज प्रक्रिया विकसित गरेको छ।यस प्रक्रियामा प्रयोग गरिएको रिएक्टर अझै पनि एक निश्चित ओछ्यान हो, तर उत्प्रेरक प्रणालीमा महत्त्वपूर्ण सुधारहरू गरिएको छ, र परम्परागत निश्चित बेड प्रक्रियाहरूको कमजोरीहरूलाई पार गर्दै टेल ग्यासमा इथिलीन रिकभरी उपकरणहरू थपिएका छन्।उत्पादन vinyl एसीटेट को उपज समान यन्त्रहरु को तुलना मा धेरै उच्च छ।प्रक्रिया उत्प्रेरकले मुख्य सक्रिय कम्पोनेन्टको रूपमा प्लैटिनम, उत्प्रेरक वाहकको रूपमा सिलिका जेल, घटाउने एजेन्टको रूपमा सोडियम साइट्रेट, र अन्य सहायक धातुहरू जस्तै ल्यान्थानाइड दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरू जस्तै प्रासोडिमियम र नियोडिमियम प्रयोग गर्दछ।परम्परागत उत्प्रेरकहरूको तुलनामा, उत्प्रेरकको चयनशीलता, गतिविधि र अन्तरिक्ष-समय उपज सुधारिएको छ।
BP Amoco ले एक फ्लुइडाइज्ड बेड इथिलिन ग्यास चरण प्रक्रियाको विकास गरेको छ, जसलाई लीप प्रक्रिया प्रक्रिया पनि भनिन्छ, र हल, इङ्गल्याण्डमा 250 kt/a fluidized बेड इकाई निर्माण गरेको छ।विनाइल एसीटेट उत्पादन गर्न यो प्रक्रिया प्रयोग गर्दा उत्पादन लागत ३०% घटाउन सकिन्छ, र उत्प्रेरक (१८५८-२७४४ g/(L · h-1)) को स्पेस टाइम उत्पादन निश्चित बेड प्रक्रिया (७००) भन्दा धेरै बढी हुन्छ। -1200 ग्राम/(L · h-1))।
LeapProcess प्रक्रियाले पहिलो पटक फ्लुइडाइज्ड बेड रिएक्टर प्रयोग गर्दछ, जसमा निश्चित बेड रिएक्टरको तुलनामा निम्न फाइदाहरू छन्:
1) फ्लुइडाइज्ड बेड रिएक्टरमा, उत्प्रेरक निरन्तर र समान रूपमा मिश्रित हुन्छ, जसले प्रमोटरको एकसमान प्रसारमा योगदान पुर्‍याउँछ र रिएक्टरमा प्रवर्द्धकको एकसमान एकाग्रता सुनिश्चित गर्दछ।
2) फ्लुइडाइज्ड बेड रिएक्टरले अपरेटिङ अवस्थाहरूमा निरन्तर रूपमा निष्क्रिय उत्प्रेरकलाई ताजा उत्प्रेरकसँग बदल्न सक्छ।
3) फ्लुइडाइज्ड बेड प्रतिक्रिया तापमान स्थिर छ, स्थानीय ओभरहेटिंगको कारण उत्प्रेरक निष्क्रियतालाई कम गर्दै, जसले गर्दा उत्प्रेरकको सेवा जीवन विस्तार हुन्छ।
4) फ्लुइडाइज्ड बेड रिएक्टरमा प्रयोग गरिएको तातो हटाउने विधिले रिएक्टरको संरचनालाई सरल बनाउँछ र यसको भोल्युम घटाउँछ।अर्को शब्दहरूमा, एकल रिएक्टर डिजाइन ठूलो मात्रामा रासायनिक स्थापनाहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, महत्त्वपूर्ण रूपमा उपकरणको स्केल दक्षता सुधार।