Vinyl acetate (VAc), uga dikenal minangka vinyl acetate utawa vinyl acetate, minangka cairan transparan tanpa warna ing suhu lan tekanan normal, kanthi rumus molekul C4H6O2 lan bobot molekul relatif 86,9.VAc, minangka salah sawijining bahan mentah organik industri sing paling akeh digunakake ing donya, bisa ngasilake turunan kayata resin polivinil asetat (PVAc), polivinil alkohol (PVA), lan poliakrilonitril (PAN) liwat polimerisasi diri utawa kopolimerisasi karo monomer liyane.Turunan iki akeh digunakake ing konstruksi, tekstil, mesin, obat, lan perbaikan lemah.Amarga perkembangan industri terminal kanthi cepet ing taun-taun pungkasan, produksi vinyl acetate wis nuduhake tren nambah taun, kanthi total produksi vinyl asetat tekan 1970kt ing 2018. Saiki, amarga pengaruh bahan mentah lan pangolahan, rute produksi vinil asetat utamane kalebu metode asetilena lan metode etilena.
1. Proses Asetilena
Ing taun 1912, F. Klatte, wong Kanada, pisanan nemokake vinil asetat kanthi nggunakake asetilena lan asam asetat sing berlebihan ing tekanan atmosfer, ing suhu antara 60 nganti 100 ℃, lan nggunakake uyah merkuri minangka katalis.Ing taun 1921, Perusahaan CEI Jerman ngembangake teknologi kanggo sintesis fase uap vinil asetat saka asetilena lan asam asetat.Wiwit kuwi, peneliti saka macem-macem negara terus ngoptimalake proses lan kondisi kanggo sintesis vinil asetat saka asetilena.Ing taun 1928, Hoechst Company saka Jerman ngedegake unit produksi vinil asetat 12 kt/a, nyadari produksi vinil asetat skala gedhé industri.Persamaan kanggo ngasilake vinil asetat kanthi metode asetilena kaya ing ngisor iki:
Reaksi utama:

efek sisih:

Metode asetilena dipérang dadi metode fase cair lan metode fase gas.
Negara fase reaktan metode fase cair asetilena yaiku cairan, lan reaktor minangka tangki reaksi kanthi piranti pengaduk.Amarga kekurangan metode fase cair kayata selektivitas sing sithik lan akeh produk sampingan, metode iki saiki wis diganti karo metode fase gas asetilena.
Miturut macem-macem sumber persiapan gas asetilena, metode fase gas asetilena bisa dipérang dadi metode Borden gas alam asetilena lan metode Wacker asetilena karbida.
Proses Borden nggunakake asam asetat minangka adsorben, sing ningkatake tingkat pemanfaatan asetilena.Nanging, rute proses iki sacara teknis angel lan mbutuhake biaya sing dhuwur, mula metode iki entuk keuntungan ing wilayah sing sugih sumber daya gas alam.
Proses Wacker nggunakake asetilena lan asam asetat sing diasilake saka kalsium karbida minangka bahan mentah, nggunakake katalis karo karbon aktif minangka pembawa lan seng asetat minangka komponen aktif, kanggo sintesis VAc ing tekanan atmosfer lan suhu reaksi 170 ~ 230 ℃.Teknologi proses punika relatif prasaja lan biaya produksi kurang, nanging ana shortcomings kayata gampang mundhut komponen aktif katalis, stabilitas miskin, konsumsi energi dhuwur, lan polusi gedhe.
2. Proses etilena
Etilena, oksigen, lan asam asetat glasial minangka telung bahan mentah sing digunakake ing sintesis etilena proses vinil asetat.Komponen aktif utama katalis biasane minangka unsur logam mulia klompok kaping wolu, sing direaksikake ing suhu lan tekanan reaksi tartamtu.Sawise diproses sakteruse, produk target vinyl asetat pungkasane dipikolehi.Persamaan reaksi kaya ing ngisor iki:
Reaksi utama:

efek sisih:

Proses fase uap etilena pisanan dikembangake dening Bayer Corporation lan dilebokake ing produksi industri kanggo produksi vinil asetat ing taun 1968. Jalur produksi diadegake ing Hearst lan Bayer Corporation ing Jerman lan National Distillers Corporation ing Amerika Serikat.Iku utamané palladium utawa emas dimuat ing ndhukung tahan asam, kayata manik-manik gel silika karo radius 4-5mm, lan Kajaba saka jumlah tartamtu saka kalium asetat, kang bisa nambah kegiatan lan selektivitas katalis.Proses sintesis vinil asetat nggunakake metode USI fase uap etilena padha karo metode Bayer, lan dipérang dadi rong bagéan: sintesis lan distilasi.Proses USI entuk aplikasi industri ing taun 1969. Komponen aktif katalis utamane palladium lan platinum, lan agen tambahan yaiku kalium asetat, sing didhukung ing operator alumina.Kahanan reaksi relatif entheng lan katalis nduweni umur layanan sing dawa, nanging asil spasi-wektu kurang.Dibandhingake karo metode asetilena, metode fase uap etilena wis apik banget ing teknologi, lan katalis sing digunakake ing metode etilena terus-terusan ningkatake aktivitas lan selektivitas.Nanging, kinetika reaksi lan mekanisme panonaktifan isih kudu ditliti.
Produksi vinil asetat nggunakake metode etilena nggunakake reaktor bed fixed tubular sing diisi katalis.Gas feed lumebu ing reaktor saka ndhuwur, lan nalika kontak amben katalis, reaksi katalitik kedaden kanggo generate produk target vinyl asetat lan jumlah cilik saka dening-produk karbon dioksida.Amarga sifat reaksi eksotermik, banyu bertekanan dilebokake ing sisih cangkang reaktor kanggo mbusak panas reaksi kanthi nggunakake penguapan banyu.
Dibandhingake karo metode asetilena, metode etilena nduweni karakteristik struktur piranti sing kompak, output gedhe, konsumsi energi sing sithik, lan polusi sing sithik, lan biaya produke luwih murah tinimbang metode asetilena.Kualitas produk luwih unggul, lan kahanan korosi ora serius.Mulane, metode etilena kanthi bertahap ngganti metode asetilena sawise taun 1970-an.Miturut statistik sing ora lengkap, udakara 70% VAc sing diprodhuksi kanthi metode etilena ing saindenging jagad wis dadi metode produksi utama VAc.
Saiki, teknologi produksi VAc paling maju ing donya yaiku Proses Kabisat BP lan Proses Vantage Celanese.Dibandhingake karo proses etilena fase gas tetep tradisional, teknologi proses loro iki wis ningkatake reaktor lan katalis ing inti unit, ningkatake ekonomi lan safety operasi unit.
Celanese wis ngembangake proses Vantage amben tetep anyar kanggo ngatasi masalah distribusi amben katalis sing ora rata lan konversi siji arah etilena ing reaktor amben tetep.Reaktor sing digunakake ing proses iki isih amben tetep, nanging dandan sing signifikan wis digawe kanggo sistem katalis, lan piranti pemulihan etilena ditambahake ing gas buntut, ngatasi kekurangan proses amben tetep tradisional.Ngasilake produk vinyl acetate luwih dhuwur tinimbang piranti sing padha.Katalis proses nggunakake platina minangka komponen aktif utama, gel silika minangka pembawa katalis, natrium sitrat minangka agen reduktor, lan logam tambahan liyane kayata unsur tanah jarang lantanida kayata praseodymium lan neodymium.Dibandhingake karo katalis tradisional, selektivitas, aktivitas, lan asil ruang-wektu katalis luwih apik.
BP Amoco wis ngembangaken proses fase gas etilena amben fluidized, uga dikenal minangka proses Proses Kabisat, lan wis dibangun 250 kt / unit amben fluidized ing Hull, Inggris.Nggunakake proses iki kanggo ngasilake vinyl acetate bisa nyuda biaya produksi nganti 30%, lan wektu spasi ngasilake katalis (1858-2744 g / (L · h-1)) luwih dhuwur tinimbang proses amben tetep (700). -1200 g/(L · h-1)).
Proses LeapProcess nggunakake reaktor bed fluidized kanggo pisanan, sing nduweni kaluwihan ing ngisor iki dibandhingake karo reaktor bed tetep:
1) Ing reaktor amben fluidized, katalis terus-terusan lan seragam dicampur, saéngga nyumbang kanggo difusi seragam promotor lan njamin konsentrasi seragam promotor ing reaktor.
2) Reaktor amben fluidized bisa terus ngganti katalis sing dipateni karo katalis seger ing kondisi operasi.
3) Suhu reaksi amben fluidized tetep, minimalake deaktivasi katalis amarga overheating lokal, saéngga ndawakake umur layanan katalis.
4) Cara mbusak panas sing digunakake ing reaktor bed fluidized nyederhanakake struktur reaktor lan nyuda volume.Ing tembung liya, desain reaktor siji bisa digunakake kanggo instalasi kimia skala gedhe, kanthi signifikan ningkatake efisiensi skala piranti kasebut.