Acetate vinyl (VAC), e njohur gjithashtu si vinyl acetate ose vinyl acetate, është një lëng transparent i pangjyrë në temperaturë dhe presion normal, me një formulë molekulare të C4H6O2 dhe një peshë molekulare relative prej 86.9. VAC, si një nga lëndët e para organike industriale më të përdorura në botë, mund të gjenerojë derivate të tilla si rrëshirë polivinil acetate (PVAC), alkool polivinil (PVA), dhe poliakrilonitrile (PAN) përmes vetë polimerizimit ose kopolimerizimit me monomerë të tjerë. Këto derivate përdoren gjerësisht në ndërtim, tekstile, makineri, ilaç dhe përmirësues të tokës. Për shkak të zhvillimit të shpejtë të industrisë së terminalit vitet e fundit, prodhimi i vinyl acetate ka treguar një prirje të rritjes nga viti në vit, me prodhimin e përgjithshëm të vinyl acetatit që arrin në 1970kt në 2018. Aktualisht, për shkak të ndikimit të lëndëve të para dhe Proceset, rrugët e prodhimit të vinyl acetate kryesisht përfshijnë metodën e acetilenit dhe metodën e etilenit.
1 、 Procesi i acetilenit
Më 1912, F. Klatte, një kanadez, zbuloi së pari acetat vinyl duke përdorur acetilen të tepërt dhe acid acetik nën presionin atmosferik, në temperatura që variojnë nga 60 deri në 100 ℃, dhe duke përdorur kripëra të merkurit si katalizatorë. Në 1921, kompania gjermane CEI Company zhvilloi një teknologji për sintezën e fazës së avullit të vinyl acetate nga acetileni dhe acidi acetik. Që atëherë, studiuesit nga vende të ndryshme kanë optimizuar vazhdimisht procesin dhe kushtet për sintezën e vinyl acetate nga acetileni. Në 1928, Hoechst Company of Gjermani themeloi një njësi prodhimi 12 kt/a vinyl acetate, duke realizuar prodhimin e industrializuar në shkallë të gjerë të vinyl acetate. Ekuacioni për prodhimin e vinylit acetate me metodën e acetilenit është si më poshtë:
Reagimi kryesor:

Efektet anësore:

Metoda e acetilenit ndahet në metodën e fazës së lëngshme dhe metodën e fazës së gazit.
Gjendja e fazës reaktive të metodës së fazës së lëngshme të acetilenit është e lëngshme, dhe reaktori është një rezervuar reagimi me një pajisje nxitëse. Për shkak të mangësive të metodës së fazës së lëngshme siç është selektiviteti i ulët dhe shumë nënprodukte, kjo metodë është zëvendësuar me metodën e fazës së gazit acetilen aktualisht.
Sipas burimeve të ndryshme të përgatitjes së gazit acetilen, metoda e fazës së gazit acetilen mund të ndahet në metodën e acetilenit të gazit natyror dhe metodën e karbidit të acetilenit.
Procesi Borden përdor acidin acetik si një adsorbent, i cili përmirëson shumë shkallën e përdorimit të acetilenit. Sidoqoftë, kjo rrugë procesi është teknikisht e vështirë dhe kërkon kosto të larta, kështu që kjo metodë zë një avantazh në zonat e pasura me burime të gazit natyror.
Procesi Wacker përdor acetilen dhe acid acetik të prodhuar nga karbidi i kalciumit si lëndë të para, duke përdorur një katalizator me karbon të aktivizuar si bartës dhe acetate të zinkut si përbërës aktiv, për të sintetizuar VAC nën presionin atmosferik dhe temperaturën e reagimit prej 170 ~ 230. Teknologjia e procesit është relativisht e thjeshtë dhe ka kosto të ulët të prodhimit, por ka mangësi të tilla si humbje e lehtë e përbërësve aktivë të katalizatorit, stabilitet i dobët, konsum i lartë i energjisë dhe ndotje e madhe.
2 、 Procesi i etilenit
Etileni, oksigjeni dhe acidi acetik akullnajor janë tre lëndë të para të përdorura në sintezën e etilenit të procesit të vinyl acetate. Komponenti kryesor aktiv i katalizatorit është zakonisht elementi metalik fisnik i grupit të tetë, i cili reagon në një temperaturë dhe presion të caktuar të reagimit. Pas përpunimit të mëvonshëm, produkti i synuar vinyl acetate është marrë më në fund. Ekuacioni i reagimit është si më poshtë:
Reagimi kryesor:

Efektet anësore:

Procesi i fazës së avullit të etilenit u zhvillua për herë të parë nga Bayer Corporation dhe u fut në prodhimin industrial për prodhimin e vinyl acetate në vitin 1968. Linjat e prodhimit u krijuan në Hearst dhe Bayer Corporation në Gjermani dhe Korporatën Kombëtare të Distillers në Shtetet e Bashkuara, përkatësisht. Kryesisht është palladium ose ari i ngarkuar në mbështetje rezistente ndaj acidit, siç janë rruazat e xhelit silicë me një rreze prej 4-5 mm, dhe shtimi i një sasie të caktuar të acetatit të kaliumit, i cili mund të përmirësojë aktivitetin dhe selektivitetin e katalizatorit. Procesi për sintezën e vinyl acetate duke përdorur metodën e fazës së avullit etilen është i ngjashëm me metodën Bayer, dhe është e ndarë në dy pjesë: sinteza dhe distilimi. Procesi USI arriti aplikimin industrial në vitin 1969. Përbërësit aktivë të katalizatorit janë kryesisht palladium dhe platin, dhe agjenti ndihmës është acetat kaliumi, i cili mbështetet në një transportues alumine. Kushtet e reagimit janë relativisht të buta dhe katalizatori ka një jetë të gjatë shërbimi, por rendimenti i kohës në hapësirë ​​është i ulët. Në krahasim me metodën e acetilenit, metoda e fazës së avullit të etilenit është përmirësuar shumë në teknologji, dhe katalizatorët e përdorur në metodën e etilenit janë përmirësuar vazhdimisht në aktivitet dhe selektivitet. Sidoqoftë, kinetika e reagimit dhe mekanizmi i çaktivizimit ende duhet të hulumtohet.
Prodhimi i vinyl acetate duke përdorur metodën e etilenit përdor një reaktor të shtratit të fiksuar tub të mbushur me katalizator. Gazi i ushqimit hyn në reaktorin nga lart, dhe kur kontakton shtratin e katalizatorit, ndodhin reaksione katalitike për të gjeneruar produktin e synuar vinyl acetate dhe një sasi të vogël të dioksidit të karbonit të nënproduktit. Për shkak të natyrës ekzotermike të reaksionit, uji me presion futet në anën e guaskës së reaktorit për të hequr nxehtësinë e reaksionit duke përdorur avullimin e ujit.
Krahasuar me metodën e acetilenit, metoda e etilenit ka karakteristikat e strukturës kompakte të pajisjes, prodhimit të madh, konsumit të ulët të energjisë dhe ndotjes së ulët, dhe kostoja e produktit të tij është më e ulët se ajo e metodës së acetilenit. Cilësia e produktit është superiore, dhe situata e korrozionit nuk është serioze. Prandaj, metoda e etilenit zëvendësoi gradualisht metodën e acetilenit pas viteve 1970. Sipas statistikave jo të plota, rreth 70% e VAC e prodhuar me metodë etileni në botë është bërë rrjedhën kryesore të metodave të prodhimit VAC.
Aktualisht, teknologjia më e përparuar e prodhimit VAC në botë është procesi i kërcimit të BP dhe procesi i avantazhit të Celanese. Në krahasim me procesin tradicional të fazës së gazit të shtratit të fazës së shtratit të shtratit, këto dy teknologji të procesit kanë përmirësuar ndjeshëm reaktorin dhe katalizatorin në thelbin e njësisë, duke përmirësuar ekonominë dhe sigurinë e funksionimit të njësisë.
Celanese ka zhvilluar një proces të ri të avantazhit të shtratit fiks për të adresuar problemet e shpërndarjes së pabarabartë të shtratit të katalizatorit dhe konvertimit të ulët të njëanshëm të etilenit në reaktorët fikse të shtratit. Reaktori i përdorur në këtë proces është ende një shtrat fiks, por janë bërë përmirësime të konsiderueshme në sistemin e katalizatorit, dhe pajisjet e rimëkëmbjes së etilenit janë shtuar në gazin e bishtit, duke kapërcyer mangësitë e proceseve tradicionale të shtratit fiks. Rendimenti i produktit vinyl acetat është dukshëm më i lartë se ai i pajisjeve të ngjashme. Katalizatori i procesit përdor Platinumin si përbërës kryesor aktiv, xhel silicë si transportues katalizator, citrate natriumi si një agjent zvogëlues dhe metale të tjera ndihmëse si elementë të rrallë të Lanthanidit, siç janë praseodymium dhe neodymium. Krahasuar me katalizatorët tradicionalë, përmirësohen selektiviteti, aktiviteti dhe rendimenti hapësinor-kohë i katalizatorit.
BP Amoco ka zhvilluar një proces të fazës së gazit të etilenit të shtratit të rrjedhshëm, i njohur gjithashtu si procesi i procesit të kërcimit, dhe ka ndërtuar një njësi shtrati 250 kt/A të rrjedhshme në Hull, Angli. Përdorimi i këtij procesi për të prodhuar acetat vinyl mund të zvogëlojë koston e prodhimit me 30%, dhe rendimenti i kohës në hapësirë ​​të katalizatorit (1858-2744 g/(L · H-1)) është shumë më i lartë se ai i procesit të shtratit fiks (700 -1200 g/(l · h-1)).
Procesi i LeapProcess përdor një reaktor të shtratit të rrjedhshëm për herë të parë, i cili ka avantazhet e mëposhtme në krahasim me një reaktor të shtratit fiks:
1) Në një reaktor të shtratit të rrjedhshëm, katalizatori është i përzier vazhdimisht dhe në mënyrë uniforme, duke kontribuar kështu në shpërndarjen uniforme të nxitësit dhe duke siguruar një përqendrim uniform të nxitësit në reaktor.
2) Reaktori i shtratit të lëngshëm mund të zëvendësojë vazhdimisht katalizatorin e çaktivizuar me katalizator të freskët në kushte operimi.
3) Temperatura e reagimit të shtratit të lëngshëm është konstante, duke minimizuar çaktivizimin e katalizatorit për shkak të mbinxehjes lokale, duke zgjatur kështu jetën e shërbimit të katalizatorit.
4) Metoda e heqjes së nxehtësisë e përdorur në reaktorin e shtratit të lëngshëm thjeshton strukturën e reaktorit dhe zvogëlon vëllimin e saj. Me fjalë të tjera, një dizajn i vetëm i reaktorit mund të përdoret për instalime kimike në shkallë të gjerë, duke përmirësuar ndjeshëm efikasitetin e shkallës së pajisjes.