L'acetate di vinile (VAc), cunnisciutu ancu com'è acetate di vinile o acetate di vinile, hè un liquidu trasparente incolore à a temperatura è a pressione normale, cù una formula moleculare di C4H6O2 è un pesu moleculare relative di 86,9.VAc, cum'è una di e materie prime organiche industriali più usate in u mondu, pò generà derivati ​​cum'è a resina di acetato di polivinile (PVAc), l'alcool polivinilico (PVA) è u poliacrilonitrile (PAN) per l'autopolimerizazione o copolimerizazione cù altri monomeri.Sti derivati ​​sò largamente utilizati in a custruzzione, tessili, machini, medicina, è migliurà a terra.A causa di u rapidu sviluppu di l'industria terminale in l'ultimi anni, a pruduzzione di l'acetate di vinile hà dimustratu una tendenza di crescita annu per annu, cù a produzzione tutale di l'acetate di vinile chì righjunghji 1970kt in 2018. Attualmente, per via di l'influenza di materie prime è prucessi, i rotte di pruduzzione di vinyl acetate principarmenti lu mètudu acetylene è ethylene.
1, prucessu di acetilene
In u 1912, F. Klatte, un canadianu, hà scupertu prima l'acetate di vinile cù l'excedente di l'acetylene è l'acidu acìticu sottu a pressione atmosferica, à a temperatura chì varieghja da 60 à 100 ℃, è utilizendu sali di mercuriu cum'è catalizatori.In u 1921, a Cumpagnia Tedesca CEI hà sviluppatu una tecnulugia per a sintesi di a fase di vapore di l'acetate di vinile da l'acetilene è l'acidu acìticu.Da tandu, i circadori di parechji paesi anu ottimisatu continuamente u prucessu è e cundizioni per a sintesi di l'acetate di vinile da l'acetilene.In u 1928, Hoechst Company of Germany hà stabilitu una unità di produzzione di acetate di vinile 12 kt/a, rializendu a produzzione industrializzata à grande scala di acetate di vinile.L'equazioni per pruduce l'acetate di vinile per u metudu di l'acetilene hè a siguenti:
Reazione principale:

Effetti secundari:

U metudu di l'acetilene hè divisu in u metudu di a fase liquida è u metudu di a fase di gas.
U statu di a fase di reattivu di u metudu di a fase liquida di l'acetilene hè liquidu, è u reattore hè un tank di reazzione cù un dispositivu di agitazione.A causa di i difetti di u metudu di a fase liquida, cum'è a selettività bassa è parechji prudutti, stu metudu hè statu rimpiazzatu da u metudu di a fase di gas acetilene in u mumentu.
Sicondu i diversi fonti di preparazione di gas acetilene, u metudu di a fase di gas acetilene pò esse divisu in u metudu Borden di acetilene di gas naturale è u metudu Wacker di acetilene di carburu.
U prucessu Borden usa l'acidu acìticu cum'è adsorbente, chì migliurà assai a rata di utilizazione di l'acetilene.Tuttavia, sta strada di prucessu hè tecnicamente difficiuli è esige un altu costu, cusì stu metudu occupa un vantaghju in i zoni ricchi di risorse di gas naturale.
U prucessu Wacker utilizza l'acetilene è l'acidu acìticu pruduciutu da u carburu di calciu cum'è materie prime, utilizendu un catalizzatore cù carbone attivatu cum'è trasportatore è acetate di zincu cum'è cumpunente attivu, per sintetizà VAc sottu pressione atmosferica è temperatura di reazione di 170 ~ 230 ℃.A tecnulugia di prucessu hè relativamente sèmplice è hà bassi costi di pruduzzione, ma ci sò difetti cum'è a perdita faciule di cumpunenti attivi di catalyseur, una stabilità povira, un altu cunsumu d'energia è una grande contaminazione.
2, prucessu di l'etilene
L'etilene, l'ossigenu è l'acidu aceticu glaciale sò trè materie prime utilizzate in a sintesi di l'etilene di u prucessu d'acetate di vinile.U principale cumpunente attivu di u catalyseur hè tipicamenti l'elementu di metallu nobili di u ottu gruppu, chì hè reagitu à una certa temperatura di reazzione è pressione.Dopu a trasfurmazioni sussegwente, l'acetate di vinile di u pruduttu di destinazione hè infine ottenuta.L'equazioni di reazione hè a siguenti:
Reazione principale:

Effetti secundari:

U prucessu di a fase di vapore d'etilene hè statu sviluppatu prima da Bayer Corporation è hè statu messu in produzzione industriale per a produzzione di l'acetate di vinile in u 1968. E linee di produzzione sò state stabilite in Hearst è Bayer Corporation in Germania è National Distillers Corporation in i Stati Uniti, rispettivamente.Hè soprattuttu palladiu o oru carricu nantu à supporti resistenti à l'acidu, cum'è perle di gel di silice cù un raghju di 4-5mm, è l'aghjunzione di una certa quantità di acetate di potasio, chì ponu migliurà l'attività è a selettività di u catalyseur.U prucessu per a sintesi di l'acetate di vinile cù u metudu USI di fase di vapore d'etilene hè simile à u metudu Bayer, è hè divisu in duie parti: sintesi è distillazione.U prucessu USI hà rializatu l'applicazione industriale in u 1969. I cumpunenti attivi di u catalizzatore sò principarmenti palladium è platinu, è l'agente ausiliariu hè l'acetate di potassiu, chì hè supportatu nantu à un traspurtadore d'alumina.E cundizioni di reazzione sò relativamente miti è u catalizzatore hà una longa vita di serviziu, ma u rendimentu spaziu-tempu hè bassu.Comparatu à u metudu di l'acetilene, u metudu di a fase di vapore d'etilene hà assai migliuratu in a tecnulugia, è i catalizzatori utilizati in u metudu di l'etilene anu migliuratu continuamente in l'attività è a selettività.Tuttavia, a cinetica di reazzione è u mecanismu di disattivazione deve esse esploratu.
A pruduzzione di l'acetate di vinile cù u metudu di l'etilene usa un reattore di lettu fissu tubulare pienu di catalizzatore.U gasu di l'alimentazione entra in u reattore da a cima, è quandu cuntattate u lettu di catalizzatore, riazzioni catalitiche si verificanu per generà l'acetate di vinile di u pruduttu di destinazione è una piccula quantità di diossidu di carbonu di u produttu.A causa di a natura esotermica di a reazzione, l'acqua pressurizzata hè introdutta in u latu di a cunchiglia di u reattore per caccià u calore di reazzione usendu a vaporizzazione di l'acqua.
In cunfrontu cù u metudu di l'acetilene, u metudu di l'etilene hà e caratteristiche di a struttura di u dispositivu compactu, una grande pruduzzione, un bassu cunsumu d'energia è una bassa contaminazione, è u so costu di u produttu hè più bassu di quellu di u metudu di l'acetilene.A qualità di u produttu hè superiore, è a situazione di corrosione ùn hè micca seria.Dunque, u metudu di l'etilene hà rimpiazzatu gradualmente u metudu di l'acetilene dopu à l'anni 1970.Sicondu statistiche incomplete, circa 70% di VAc pruduciutu da u metudu di etilene in u mondu hè diventatu u mainstream di i metudi di produzzione VAc.
Attualmente, a tecnulugia di pruduzzione VAc più avanzata in u mondu hè u Processu Leap di BP è u Processu Vantage di Celanese.Paragunatu à u prucessu tradiziunale di l'etilene in fase di gas di lettu fissu, sti dui tecnulugia di prucessu anu migliuratu significativamente u reattore è u catalizzatore in u core di l'unità, migliurà l'ecunumia è a sicurità di u funziunamentu di l'unità.
Celanese hà sviluppatu un novu prucessu Vantage di lettu fissu à affruntà i prublemi di a distribuzione di lettu di catalyseur irregolari è a cunversione d'una sola manera di etilene in reattori di lettu fissu.U reattore utilizatu in stu prucessu hè sempre un lettu fissu, ma i megliurenze significativi sò stati fatti à u sistema di catalizzatore, è i dispusitivi di ricuperazione di etilene sò stati aghjunti in u gasu di cuda, superendu i difetti di i prucessi tradiziunali di u lettu fissu.U rendiment di l'acetate di vinile di u produttu hè significativamente più altu ch'è quellu di i dispositi simili.U catalizzatore di prucessu usa u platinu cum'è u cumpunente attivu principale, u gel di silice cum'è u trasportatore di catalizzatore, u citratu di sodiu cum'è un agentu riducente, è altri metalli ausiliarii cum'è l'elementi di terra rara di lanthanide cum'è praseodimiu è neodimiu.In cunfrontu cù i catalizzatori tradiziunali, a selettività, l'attività è u rendimentu spaziu-tempu di u catalizzatore sò migliurati.
BP Amoco hà sviluppatu un prucessu di fase di gas di etilene di lettu fluidizatu, cunnisciutu ancu u prucessu di Leap Process, è hà custruitu una unità di lettu fluidizatu 250 kt/a in Hull, Inghilterra.Aduprendu stu prucessu per pruduce l'acetate di vinile pò riduce u costu di produzzione da 30%, è u rendiment di u spaziu tempu di u catalizadoru (1858-2744 g / (L · h-1)) hè assai più altu ch'è quellu di u prucessu di u lettu fissu (700). -1200 g/(L · h-1)).
U prucessu LeapProcess usa un reattore di lettu fluidizatu per a prima volta, chì hà i seguenti vantaghji cumparatu cù un reattore di lettu fissu:
1) In un reattore di lettu fluidizatu, u catalizzatore hè mischiatu continuamente è uniformemente, cuntribuiscenu cusì à a diffusione uniforme di u promotore è assicurendu una concentrazione uniforme di u promotore in u reattore.
2) U reattore di lettu fluidizatu pò rimpiazzà continuamente u catalizzatore disattivatu cù un catalizzatore frescu in cundizioni operative.
3) A temperatura di reazzione di u lettu fluidizatu hè constante, minimizendu a disattivazione di u catalizzatore per via di un surriscaldamentu lucale, allargendu cusì a vita di serviziu di u catalizzatore.
4) U metudu di rimozione di calore utilizatu in u reattore di u lettu fluidizatu simplifica a struttura di u reattore è riduce u so voluminu.In altri palori, un disignu di un reattore unicu pò esse usatu per installazioni chimiche à grande scala, migliurà significativamente l'efficienza di scala di u dispusitivu.