Acetati i vinilit (VAc), i njohur gjithashtu si acetat vinil ose vinil acetat, është një lëng transparent pa ngjyrë 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 rrëshira e polivinilacetatit (PVAc), alkooli polivinil (PVA) dhe poliakrilonitrili (PAN) përmes vetëpolimerizimit ose kopolimerizimit me monomerë të tjerë.Këto derivate përdoren gjerësisht në ndërtim, tekstile, makineri, mjekësi dhe përmirësues të tokës.Për shkak të zhvillimit të shpejtë të industrisë terminale vitet e fundit, prodhimi i vinyl acetatit ka shfaqur një tendencë rritjeje nga viti në vit, ku prodhimi total i vinyl acetatit ka arritur në 1970kt në vitin 2018. Aktualisht, për shkak të ndikimit të lëndëve të para dhe proceset, rrugët e prodhimit të vinil acetatit përfshijnë kryesisht metodën e acetilenit dhe metodën e etilenit.
1, Procesi i acetilenit
Në vitin 1912, F. Klatte, një kanadez, zbuloi për herë të parë 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 kripërat e merkurit si katalizator.Në vitin 1921, kompania gjermane CEI zhvilloi një teknologji për sintezën e fazës së avullit të vinil acetatit nga acetilen dhe acid acetik.Që atëherë, studiues nga vende të ndryshme kanë optimizuar vazhdimisht procesin dhe kushtet për sintezën e vinil acetatit nga acetilen.Në vitin 1928, Kompania Hoechst e Gjermanisë krijoi një njësi prodhimi vinyl acetate 12 kt/një, duke realizuar prodhimin industrial në shkallë të gjerë të vinyl acetatit.Ekuacioni për prodhimin e vinil acetatit me metodën e acetilenit është si më poshtë:
Reagimi kryesor:

Efekte anësore:

Metoda e acetilenit ndahet në metodën e fazës së lëngshme dhe metodën e fazës së gazit.
Gjendja e fazës së reaktantit 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 si p.sh. selektiviteti i ulët dhe shumë nënprodukte, kjo metodë aktualisht është zëvendësuar me metodën e fazës së gazit të acetilenit.
Sipas burimeve të ndryshme të përgatitjes së gazit acetilen, metoda e fazës së gazit të acetilenit mund të ndahet në metodën e acetilenit të gazit natyror Borden dhe metodën e karabit acetilen Wacker.
Procesi Borden përdor acid acetik si një adsorbent, i cili përmirëson shumë shkallën e përdorimit të acetilenit.Megjithatë, kjo rrugë e procesit është teknikisht e vështirë dhe kërkon kosto të larta, ndaj kjo metodë zë një avantazh në zonat e pasura me burime të gazit natyror.
Procesi Wacker përdor acetilenin dhe acidin acetik të prodhuar nga karbidi i kalciumit si lëndë të para, duke përdorur një katalizator me karbon të aktivizuar si bartës dhe acetat zinku 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 ulëta prodhimi, por ka mangësi të tilla si humbja e lehtë e komponentëve aktivë të katalizatorit, stabiliteti i dobët, konsumi i lartë i energjisë dhe ndotja 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 vinil acetatit.Komponenti kryesor aktiv i katalizatorit është zakonisht elementi i metalit fisnik i grupit të tetë, i cili reagon në një temperaturë dhe presion të caktuar reaksioni.Pas përpunimit të mëpasshëm, produkti i synuar më në fund merret vinyl acetate.Ekuacioni i reagimit është si më poshtë:
Reagimi kryesor:

Efekte anësore:

Procesi i fazës së avullit të etilenit u zhvillua për herë të parë nga Bayer Corporation dhe u vu në prodhim industrial për prodhimin e vinil acetatit në vitin 1968. Linjat e prodhimit u krijuan në Hearst dhe Bayer Corporation në Gjermani dhe National Distillers Corporation në Shtetet e Bashkuara, përkatësisht.Është kryesisht paladium ose ari i ngarkuar në suporte rezistente ndaj acideve, të tilla si rruaza xhel silicë me rreze 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 i sintezës së vinil acetatit duke përdorur metodën USI të fazës së avullit të etilenit është i ngjashëm me metodën Bayer dhe ndahet në dy pjesë: sintezë dhe distilim.Procesi USI arriti aplikim industrial në vitin 1969. Përbërësit aktivë të katalizatorit janë kryesisht paladiumi dhe platini, dhe agjenti ndihmës është acetati i kaliumit, i cili mbështetet në një bartës alumini.Kushtet e reagimit janë relativisht të buta dhe katalizatori ka një jetë të gjatë shërbimi, por rendimenti hapësirë-kohë është i ulët.Krahasuar 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.Megjithatë, kinetika e reagimit dhe mekanizmi i çaktivizimit ende duhet të hulumtohen.
Prodhimi i vinil acetatit duke përdorur metodën e etilenit përdor një reaktor tubular me shtrat fiks të mbushur me katalizator.Gazi i ushqimit hyn në reaktor nga lart, dhe kur ai kontakton shtratin katalizator, ndodhin reaksione katalitike për të gjeneruar produktin e synuar acetat vinil dhe një sasi të vogël të dioksidit të karbonit nënprodukt.Për shkak të natyrës ekzotermike të reaksionit, uji nën 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 saj 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-ve të prodhuara me metodën e etilenit në botë është bërë rryma kryesore e metodave të prodhimit të VAc.
Aktualisht, teknologjia më e avancuar e prodhimit VAc në botë është Procesi i Kërcimit të BP-së dhe Procesi i Vantage i Celanese.Krahasuar me procesin tradicional të etilenit me fazë gazi me shtrat fiks, 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 shtratit fiks Vantage për të trajtuar problemet e shpërndarjes së pabarabartë të shtratit katalizator dhe konvertimit të ulët të etilenit në një drejtim në reaktorët me shtrat fiks.Reaktori i përdorur në këtë proces është ende një shtrat fiks, por përmirësime të konsiderueshme janë bërë në sistemin e katalizatorit dhe pajisje për rikuperimin e etilenit janë shtuar në gazin e bishtit, duke kapërcyer të metat e proceseve tradicionale të shtratit fiks.Rendimenti i produktit vinyl acetate është dukshëm më i lartë se ai i pajisjeve të ngjashme.Katalizatori i procesit përdor platinin si përbërësin kryesor aktiv, xhel silicë si bartës katalizator, citratin e natriumit si agjent reduktues dhe metale të tjera ndihmëse si elementët e tokës së rrallë të lantanidit si praseodymium dhe neodymium.Krahasuar me katalizatorët tradicionalë, selektiviteti, aktiviteti dhe rendimenti hapësirë-kohë i katalizatorit janë përmirësuar.
BP Amoco ka zhvilluar një proces të fazës së gazit etilen me shtrat të lëngshëm, i njohur gjithashtu si procesi i procesit të kërcimit, dhe ka ndërtuar një njësi shtrati të lëngshëm 250 kt/një në Hull, Angli.Përdorimi i këtij procesi për prodhimin e acetatit të vinilit mund të zvogëlojë koston e prodhimit me 30%, dhe rendimenti kohor hapësinor i 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 LeapProcess përdor për herë të parë një reaktor me shtrat të lëngshëm, i cili ka përparësitë e mëposhtme në krahasim me një reaktor me shtrat fiks:
1) Në një reaktor me shtrat të lëngshëm, katalizatori përzihet vazhdimisht dhe në mënyrë uniforme, duke kontribuar kështu në përhapjen uniforme të promotorit dhe duke siguruar një përqendrim uniform të promotorit në reaktor.
2) Reaktori i shtratit të lëngshëm mund të zëvendësojë vazhdimisht katalizatorin e çaktivizuar me katalizator të freskët në kushte funksionimi.
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 tij.Me fjalë të tjera, një dizajn i vetëm reaktor mund të përdoret për instalime kimike në shkallë të gjerë, duke përmirësuar ndjeshëm efikasitetin në shkallë të pajisjes.