Vinyl acetate (VAC), pia inajulikana kama vinyl acetate au vinyl acetate, ni kioevu kisicho na rangi kwa joto la kawaida na shinikizo, na formula ya Masi ya C4H6O2 na uzito wa Masi ya 86.9. VAC, kama moja wapo ya malighafi ya kikaboni inayotumika sana ulimwenguni, inaweza kutoa derivatives kama vile polyvinyl acetate resin (PVAC), pombe ya polyvinyl (PVA), na polyacrylonitrile (PAN) kupitia upolimishaji wa kibinafsi au copolymerization na monomers wengine. Derivatives hizi hutumiwa sana katika ujenzi, nguo, mashine, dawa, na uboreshaji wa mchanga. Kwa sababu ya maendeleo ya haraka ya tasnia ya terminal katika miaka ya hivi karibuni, utengenezaji wa vinyl acetate umeonyesha mwenendo wa kuongezeka kwa mwaka, na jumla ya uzalishaji wa vinyl acetate kufikia 1970kt mnamo 2018. Hivi sasa, kwa sababu ya ushawishi wa malighafi na Michakato, njia za uzalishaji wa acetate ya vinyl haswa ni pamoja na njia ya acetylene na njia ya ethylene.
1 、 Mchakato wa acetylene
Mnamo 1912, F. Klatte, Canada, aligundua kwanza vinyl acetate kwa kutumia asidi ya ziada na asidi ya asetiki chini ya shinikizo la anga, kwa joto kuanzia 60 hadi 100 ℃, na kutumia chumvi ya zebaki kama vichocheo. Mnamo 1921, kampuni ya CEI ya Ujerumani ilitengeneza teknolojia ya muundo wa awamu ya mvuke ya acetate ya vinyl kutoka asetylene na asidi asetiki. Tangu wakati huo, watafiti kutoka nchi mbali mbali wameboresha mchakato na masharti ya muundo wa acetate ya vinyl kutoka acetylene. Mnamo 1928, Kampuni ya Hoechst ya Ujerumani ilianzisha kitengo cha uzalishaji wa kt/vinyl acetate, ikigundua uzalishaji mkubwa wa vinyl acetate. Equation ya kutengeneza acetate ya vinyl na njia ya acetylene ni kama ifuatavyo:
Mmenyuko kuu:

Athari za upande:

Njia ya acetylene imegawanywa katika njia ya awamu ya kioevu na njia ya awamu ya gesi.
Hali ya awamu ya athari ya njia ya awamu ya kioevu ya acetylene ni kioevu, na Reactor ni tank ya athari na kifaa cha kuchochea. Kwa sababu ya mapungufu ya njia ya awamu ya kioevu kama vile upendeleo mdogo na bidhaa nyingi, njia hii imebadilishwa na njia ya awamu ya gesi ya asetylene kwa sasa.
Kulingana na vyanzo tofauti vya utayarishaji wa gesi ya acetylene, njia ya awamu ya gesi ya acetylene inaweza kugawanywa katika njia asilia ya acetylene borden na njia ya carbide acetylene wacker.
Mchakato wa Borden hutumia asidi ya asetiki kama adsorbent, ambayo inaboresha sana kiwango cha utumiaji wa acetylene. Walakini, njia hii ya mchakato ni ngumu kitaalam na inahitaji gharama kubwa, kwa hivyo njia hii inachukua faida katika maeneo yenye utajiri wa rasilimali za gesi asilia.
Mchakato wa wacker hutumia asidi ya acetylene na asidi asetiki inayozalishwa kutoka carbide ya kalsiamu kama malighafi, kwa kutumia kichocheo na kaboni iliyoamilishwa kama carrier na acetate ya zinki kama sehemu inayofanya kazi, kuunda VAC chini ya shinikizo la anga na joto la athari ya 170 ~ 230 ℃. Teknolojia ya mchakato ni rahisi na ina gharama za chini za uzalishaji, lakini kuna mapungufu kama vile upotezaji rahisi wa vifaa vya kazi, utulivu duni, matumizi ya nguvu kubwa, na uchafuzi mkubwa.
2 、 Mchakato wa ethylene
Ethylene, oksijeni, na asidi ya asetiki ya glacial ni malighafi tatu zinazotumiwa katika muundo wa ethylene wa mchakato wa acetate ya vinyl. Sehemu kuu inayofanya kazi ya kichocheo kawaida ni sehemu ya nane ya chuma, ambayo hujibiwa kwa joto fulani la athari na shinikizo. Baada ya usindikaji unaofuata, acetate ya bidhaa inayolenga inapatikana hatimaye. Equation ya athari ni kama ifuatavyo:
Mmenyuko kuu:

Athari za upande:

Mchakato wa awamu ya mvuke ya ethylene uliandaliwa kwanza na Bayer Corporation na iliwekwa katika uzalishaji wa viwandani kwa utengenezaji wa vinyl acetate mnamo 1968. Mistari ya uzalishaji ilianzishwa katika Shirika la Hearst na Bayer nchini Ujerumani na Shirika la National Distillers huko Merika, mtawaliwa. Ni hasa palladium au dhahabu iliyojaa kwenye msaada sugu wa asidi, kama vile shanga za silika na radius ya 4-5mm, na kuongeza ya kiwango fulani cha acetate ya potasiamu, ambayo inaweza kuboresha shughuli na uteuzi wa kichocheo. Mchakato wa muundo wa acetate ya vinyl kwa kutumia njia ya ethylene mvuke ya Awamu ya USI ni sawa na njia ya Bayer, na imegawanywa katika sehemu mbili: awali na kunereka. Mchakato wa USI ulipata matumizi ya viwandani mnamo 1969. Vipengele vya kazi vya kichocheo ni hasa palladium na platinamu, na wakala msaidizi ni potasiamu acetate, ambayo inasaidiwa kwa mtoaji wa alumina. Hali ya athari ni laini na kichocheo kina maisha marefu ya huduma, lakini mavuno ya wakati ni chini. Ikilinganishwa na njia ya acetylene, njia ya awamu ya mvuke ya ethylene imeboresha sana katika teknolojia, na vichocheo vilivyotumika katika njia ya ethylene vimeendelea kuboreka katika shughuli na uteuzi. Walakini, kinetiki za athari na utaratibu wa kuzima bado unahitaji kuchunguzwa.
Uzalishaji wa acetate ya vinyl kwa kutumia njia ya ethylene hutumia kiboreshaji cha kitanda kilichowekwa na kichocheo. Gesi ya kulisha inaingia kwenye Reactor kutoka juu, na wakati inawasiliana na kitanda cha kichocheo, athari za kichocheo hufanyika ili kutoa bidhaa inayolenga acetate ya bidhaa na kiwango kidogo cha dioksidi kaboni. Kwa sababu ya asili ya athari, maji yaliyoshinikizwa huletwa ndani ya upande wa ganda la Reactor ili kuondoa joto la athari kwa kutumia mvuke wa maji.
Ikilinganishwa na njia ya acetylene, njia ya ethylene ina sifa za muundo wa kifaa kompakt, pato kubwa, matumizi ya chini ya nishati, na uchafuzi wa chini, na gharama ya bidhaa yake ni chini kuliko ile ya njia ya acetylene. Ubora wa bidhaa ni bora, na hali ya kutu sio mbaya. Kwa hivyo, njia ya ethylene polepole ilibadilisha njia ya acetylene baada ya miaka ya 1970. Kulingana na takwimu ambazo hazijakamilika, karibu 70% ya VAC zinazozalishwa na njia ya ethylene ulimwenguni imekuwa njia kuu ya njia za uzalishaji wa VAC.
Hivi sasa, teknolojia ya juu zaidi ya uzalishaji wa VAC ulimwenguni ni mchakato wa BP wa LEAP na mchakato wa Celanese. Ikilinganishwa na mchakato wa jadi wa ethylene ya gesi ya kitandani, teknolojia hizi mbili za michakato zimeboresha sana athari na kichocheo katika msingi wa kitengo, kuboresha uchumi na usalama wa operesheni ya kitengo.
Celanese ameandaa mchakato mpya wa kitanda cha kushughulikia shida za usambazaji wa kitanda kisicho na usawa na ubadilishaji wa hali ya chini wa njia moja katika athari za kitanda. Reactor inayotumika katika mchakato huu bado ni kitanda cha kudumu, lakini maboresho makubwa yamefanywa kwa mfumo wa kichocheo, na vifaa vya uokoaji vya ethylene vimeongezwa kwenye gesi ya mkia, kushinda mapungufu ya michakato ya kitamaduni ya kitamaduni. Mavuno ya acetate ya vinyl ya bidhaa ni kubwa sana kuliko ile ya vifaa sawa. Mchakato wa kichocheo hutumia platinamu kama sehemu kuu inayofanya kazi, gel ya silika kama carrier ya kichocheo, sodium citrate kama wakala wa kupunguza, na metali zingine za kusaidia kama vile lanthanide adimu vitu vya ardhi kama praseodymium na neodymium. Ikilinganishwa na vichocheo vya jadi, uteuzi, shughuli, na mavuno ya wakati wa kichocheo huboreshwa.
BP AMOCO imeandaa mchakato wa awamu ya gesi ya ethylene iliyotiwa maji, pia inajulikana kama mchakato wa LEAP, na imeunda kitengo cha kitanda cha 250 kt/maji huko Hull, England. Kutumia mchakato huu kutengeneza acetate ya vinyl kunaweza kupunguza gharama ya uzalishaji kwa 30%, na mavuno ya muda wa kichocheo (1858-2744 g/(L · H-1) ni kubwa zaidi kuliko ile ya mchakato wa kitanda uliowekwa (700 -1200 g/(l · H-1)).
Mchakato wa Leapprocess hutumia Reactor ya Kitanda cha Mafuta kwa mara ya kwanza, ambayo ina faida zifuatazo ikilinganishwa na Reactor ya Kitanda iliyowekwa:
1) Katika Reactor ya Kitanda kilichotiwa maji, kichocheo kinaendelea kuchanganywa na kwa usawa, na hivyo kuchangia utengamano wa sare ya mtangazaji na kuhakikisha mkusanyiko wa sare ya mtangazaji katika Reactor.
2) Reactor ya kitanda iliyotiwa maji inaweza kuendelea kuchukua nafasi ya kichocheo kilichoharibiwa na kichocheo kipya chini ya hali ya kufanya kazi.
3) Joto la mmenyuko wa kitanda cha maji ni mara kwa mara, hupunguza uhamasishaji wa kichocheo kwa sababu ya kuongezeka kwa joto, na hivyo kupanua maisha ya huduma ya kichocheo.
4) Njia ya kuondoa joto inayotumika katika Reactor ya Kitanda cha maji hurahisisha muundo wa Reactor na hupunguza kiasi chake. Kwa maneno mengine, muundo wa Reactor moja unaweza kutumika kwa mitambo kubwa ya kemikali, kuboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa kifaa.