Винилацетат (VAc), инчунин бо номи винил ацетат ё винил ацетат маълум аст, моеъи шаффофи бе ранг дар ҳарорати муқаррарӣ ва фишор бо формулаи молекулавии C4H6O2 ва вазни нисбии молекулавии 86,9 мебошад.VAc ҳамчун яке аз ашёи хоми органикии саноатӣ васеъ истифодашаванда дар ҷаҳон метавонад ҳосилаҳои монанди қатрони поливинилацетат (PVAc), спирти поливинилӣ (PVA) ва полиакрилонитрил (PAN) тавассути полимеризатсия ё сополимеризатсия бо дигар мономерҳо тавлид кунад.Ин ҳосилаҳо дар сохтмон, бофандагӣ, мошинсозӣ, тиб ва беҳсозии хок васеъ истифода мешаванд.Дар робита ба рушди босуръати саноати терминал дар солҳои охир, истеҳсоли винил ацетат тамоюли афзоиши сол аз сол нишон дода, бо истеҳсоли умумии винил ацетат дар соли 2018 расид 1970kt. Дар айни замон, бо сабаби таъсири ашёи хом ва равандҳо, роҳҳои истеҳсоли винилацетат асосан усули ацетилен ва усули этиленро дар бар мегиранд.
1, Раванди ацетилен
Соли 1912 Ф.Клатте, як Канада, бори аввал винилацетатро бо истифодаи зиёдатии ацетилен ва кислотаи уксус дар зери фишори атмосфера, дар ҳарорати аз 60 то 100 ℃ ва ба сифати катализатор истифода бурдани намаки симоб кашф кард.Соли 1921 ширкати олмонии CEI технологияи синтези фазаи бухории винилацетатро аз ацетилен ва кислотаи уксусиро кор карда баромад.Аз он вақт инҷониб, тадқиқотчиёни кишварҳои гуногун раванд ва шароити синтези винилацетат аз ацетиленро пайваста такмил доданд.Дар соли 1928, ширкати Hoechst-и Олмон як воҳиди истеҳсолии 12 кт/а винилацетат таъсис дод, ки истеҳсоли миқёси калони саноатӣшудаи винил ацетатро ба амал овард.Муодилаи тавлиди винилацетат бо усули ацетилен чунин аст:
Реаксияи асосӣ:

Таъсири тарафҳо:

Усули ацетилен ба усули фазаи моеъ ва усули фазаи газ тақсим мешавад.
Ҳолати фазаи реактивии усули фазаи моеъи ацетилен моеъ аст ва реактор як зарфи реаксия бо дастгоҳи омехтакунанда мебошад.Аз сабаби камбудиҳои усули фазаи моеъ, аз қабили интихоби паст ва бисёр маҳсулоти иловагӣ, ин усул дар айни замон бо усули фазаи гази ацетилен иваз карда шудааст.
Мувофиқи манбаъҳои гуногуни омода кардани гази ацетилен, усули марҳилаи гази ацетиленро ба усули гази табиии ацетилен Борден ва усули ацетилен карбиди Ваккер тақсим кардан мумкин аст.
Раванди Борден кислотаи уксусро ҳамчун адсорбент истифода мебарад, ки суръати истифодаи ацетиленро хеле беҳтар мекунад.Аммо ин масири раванд аз ҷиҳати техникӣ душвор буда, хароҷоти зиёдро талаб мекунад, бинобар ин, ин усул дар минтақаҳои аз захираҳои гази табиӣ бой бартарӣ дорад.
Раванди Ваккер ацетилен ва кислотаи уксусиро, ки аз карбиди калсий ҳамчун ашёи хом истеҳсол мешавад, бо истифода аз катализатор бо карбони фаъолшуда ҳамчун интиқолдиҳанда ва ацетати руҳ ҳамчун ҷузъи фаъол барои синтез кардани VAc дар зери фишори атмосфера ва ҳарорати реаксияи 170 ~ 230 ℃ истифода мебарад.Технологияи раванд нисбатан содда буда, хароҷоти ками истеҳсолот дорад, аммо камбудиҳо ба монанди гум кардани осонии ҷузъҳои фаъоли катализатор, устувории бад, масрафи зиёди энергия ва ифлосшавии калон мавҷуданд.
2, Раванди этилен
Этилен, оксиген ва кислотаи уксусии пиряхӣ се ашёи хоме мебошанд, ки дар синтези этилени раванди винил ацетат истифода мешаванд.Ҷузъи асосии фаъоли катализатор маъмулан гурӯҳи ҳаштуми элементи металлии гаронбаҳо мебошад, ки дар ҳарорати муайян ва фишори реаксия реаксия карда мешавад.Пас аз коркарди минбаъда, ниҳоят маҳсулоти винилацетати мақсаднок ба даст оварда мешавад.Муодилаи реаксия чунин аст:
Реаксияи асосӣ:

Таъсири тарафҳо:

Раванди марҳилаи буғи этилен бори аввал аз ҷониби Корпоратсияи Байер таҳия карда шуд ва барои истеҳсоли винил ацетат дар соли 1968 ба истеҳсоли саноатӣ гузошта шуд. Хатҳои истеҳсолӣ мутаносибан дар Ҳерст ва Байер Корпоратсияи Олмон ва Корпоратсияи National Distillers дар Иёлоти Муттаҳида таъсис дода шуданд.Он асосан палладий ё тиллоест, ки ба такяҳои тобовар ба кислотаҳо бор карда шудааст, ба монанди маҳтобҳои силикагели радиусаш 4-5 мм ва илова кардани миқдори муайяни ацетати калий, ки метавонад фаъолият ва интихоби катализаторро беҳтар кунад.Раванди синтези винилацетат бо истифода аз усули фазаи буғи этилении USI ба усули Байер шабоҳат дорад ва ба ду қисм тақсим мешавад: синтез ва дистилятсия.Раванди USI дар соли 1969 татбиқи саноатиро ба даст овард. Қисмҳои фаъоли катализатор асосан палладий ва платина мебошанд ва агенти ёрирасон ацетат калий мебошад, ки дар як гилхок дастгирӣ карда мешавад.Шароити реаксия нисбатан мулоим аст ва катализатор мӯҳлати хизмати дароз дорад, аммо ҳосили вақти фазоӣ паст аст.Дар муқоиса бо усули ацетилен, усули фазаи буғи этилен дар технология хеле такмил ёфт ва катализаторҳое, ки дар усули этилен истифода мешаванд, фаъолият ва интихобкуниро пайваста такмил доданд.Бо вуҷуди ин, кинетикаи реаксия ва механизми ғайрифаъолкунӣ ҳанӯз бояд омӯхта шавад.
Истехсоли винилацетати бо усули этиленй реактори кати найдоре, ки бо катализатор пур шудааст, истифода мешавад.Гази ғизоӣ аз боло ба реактор ворид мешавад ва вақте ки он бо кати катализатор тамос мегирад, реаксияҳои каталитикӣ ба вуҷуд меоянд, ки винилацетати маҳсулоти мавриди ҳадаф ва миқдори ками дуоксиди карбонати иловагиро тавлид мекунанд.Аз сабаби табиати экзотермикии реаксия, оби фишурдашуда ба тарафи қабати реактор ворид карда мешавад, то гармии реаксияро бо истифода аз бухоршавии об хориҷ кунад.
Дар муқоиса бо усули ацетилен, усули этилен дорои хусусиятҳои сохтори дастгоҳи паймон, истеҳсоли калон, истеъмоли ками энергия ва ифлосшавии кам мебошад ва арзиши маҳсулоти он нисбат ба усули ацетилен пасттар аст.Сифати махсулот баланд буда, вазъияти коррозия чиддй нест.Аз ин рӯ, усули этилен пас аз солҳои 1970 тадриҷан усули ацетиленро иваз кард.Тибқи омори нопурра, тақрибан 70% VAc, ки бо усули этилен дар ҷаҳон истеҳсол шудааст, ба ҷараёни асосии усулҳои истеҳсоли VAc табдил ёфтааст.
Дар айни замон, пешрафтатарин технологияи истеҳсоли VAc дар ҷаҳон ин равандҳои ҷаҳиши BP ва раванди Vantage аз Celanese мебошанд.Дар муқоиса бо раванди анъанавии этилении фазаи газии собит, ин ду технологияи раванд реактор ва катализаторро дар маркази агрегат ба таври назаррас такмил дода, иқтисодиёт ва бехатарии кори агрегатро беҳтар карданд.
Celanese як раванди нави собит Vantage-ро барои ҳалли мушкилоти тақсимоти нобаробари катали катализатор ва табдили яктарафаи ками этилен дар реакторҳои кати собит таҳия кардааст.Реакторе, ки дар ин процесс истифода мешавад, то хол як кати устувор аст, аммо дар системаи катализатор такмили назаррас ба даст оварда шуда, ба гази дум дастгоххои баркароркунии этилен илова карда шуданд, ки камбудихои процессхои кати анъанавии собитро бартараф намуданд.Хосили винилацетати махсулот назар ба дастгоххои хамин хел хеле зиёд аст.Катализатори раванд платинаро ҳамчун ҷузъи асосии фаъол, силикагел ҳамчун интиқолдиҳандаи катализатор, цитрати натрий ҳамчун агенти коҳишдиҳанда ва дигар металлҳои ёрирасон, аз қабили элементҳои нодири замини лантанид, ба монанди празеодим ва неодимро истифода мебарад.Дар муқоиса бо катализаторҳои анъанавӣ, интихобӣ, фаъолият ва ҳосилнокии фазо-вақти катализатор беҳтар шудааст.
BP Amoco як раванди фазаи гази этилении моеъро таҳия кардааст, ки онро раванди ҷаҳиш низ маъруфанд ва дар Ҳулл, Англия як агрегати моеъи 250 кт/а сохтааст.Истифодаи ин раванд барои истеҳсоли винилацетат метавонад арзиши истеҳсолро 30% кам кунад ва ҳосили вақти фазоӣ катализатор (1858-2744 г/(L · h-1)) нисбат ба раванди кати собит (700) хеле баландтар аст. -1200 г/(L · h-1)).
Раванди LeapProcess бори аввал реактори кати моеъро истифода мебарад, ки дар муқоиса бо реактори кати собит бартариҳои зерин дорад:
1) Дар реактори қабати моеъ катализатор пайваста ва яксон омехта мешавад ва ба ин васила ба паҳншавии яксони промотор мусоидат мекунад ва консентратсияи якхелаи промоторро дар реактор таъмин мекунад.
2) Реактори қабати моеъ метавонад пайваста катализатори ғайрифаъолшударо бо катализатори тару тоза дар шароити корӣ иваз кунад.
3) Ҳарорати реаксияи қабати моеъ доимӣ буда, ғайрифаъолшавии катализаторро дар натиҷаи гармшавии маҳаллӣ кам мекунад ва ба ин васила мӯҳлати хизмати катализаторро дароз мекунад.
4) Усули тозакунии гармӣ, ки дар реактори қабати моеъ истифода мешавад, сохтори реакторро содда ва ҳаҷми онро кам мекунад.Ба ибораи дигар гуем, конструк-цияи ягонаи реакторро барои установкахои калони химиявй истифода бурдан мумкин аст, ки ин самараи микьёси аппаратро хеле бехтар мекунад.