Vinil asetat (VAc), həmçinin vinil asetat və ya vinil asetat kimi tanınır, normal temperaturda və təzyiqdə rəngsiz şəffaf mayedir, molekulyar formulu C4H6O2 və nisbi molekulyar çəkisi 86,9-dur.VAc, dünyada ən çox istifadə edilən sənaye üzvi xammallarından biri olaraq, özünü polimerləşdirmə və ya digər monomerlərlə kopolimerləşmə yolu ilə polivinil asetat qatranı (PVAc), polivinil spirt (PVA) və poliakrilonitril (PAN) kimi törəmələr yarada bilər.Bu törəmələr tikinti, tekstil, maşınqayırma, tibb və torpaq yaxşılaşdırıcılarda geniş istifadə olunur.Son illərdə terminal sənayesinin sürətli inkişafı ilə əlaqədar olaraq, vinil asetatın istehsalı ildən-ilə artma tendensiyası nümayiş etdirir, 2018-ci ildə vinil asetatın ümumi istehsalı 1970 kt-a çatır. Hazırda xammal və materialların təsiri ilə proseslərdə, vinil asetatın istehsal marşrutlarına əsasən asetilen üsulu və etilen üsulu daxildir.
1, Asetilen prosesi
1912-ci ildə kanadalı F.Klatte ilk dəfə atmosfer təzyiqi altında, 60-100 ℃ temperaturda artıq asetilen və sirkə turşusundan istifadə edərək və katalizator kimi civə duzlarından istifadə edərək vinil asetatı kəşf etdi.1921-ci ildə Alman CEI şirkəti asetilen və sirkə turşusundan vinil asetatın buxar fazalı sintezi üçün texnologiya hazırladı.O vaxtdan bəri müxtəlif ölkələrin tədqiqatçıları asetilendən vinil asetatın sintezi üçün prosesi və şərtləri davamlı olaraq optimallaşdırdılar.1928-ci ildə Almaniyanın Hoechst şirkəti vinil asetatın sənayeləşmiş geniş miqyaslı istehsalını həyata keçirərək 12 kt/a vinil asetat istehsalı bölməsi yaratdı.Asetilen üsulu ilə vinil asetat əldə etmək üçün tənlik aşağıdakı kimidir:
Əsas reaksiya:

Yan təsirlər:

Asetilen üsulu maye faza üsulu və qaz fazası üsuluna bölünür.
Asetilen maye faza üsulunun reaktiv faza vəziyyəti mayedir və reaktor qarışdırma qurğusu olan reaksiya çənidir.Maye faza metodunun aşağı seçiciliyi və bir çox əlavə məhsullar kimi çatışmazlıqları səbəbindən bu üsul hazırda asetilen qaz faza üsulu ilə əvəz edilmişdir.
Asetilen qazının hazırlanmasının müxtəlif mənbələrinə görə, asetilen qazının faza üsulu təbii qaz asetilen Borden üsuluna və karbid asetilen Wacker üsuluna bölünə bilər.
Borden prosesində adsorbent kimi sirkə turşusu istifadə olunur ki, bu da asetilenin istifadə dərəcəsini xeyli yaxşılaşdırır.Lakin bu proses marşrutu texniki cəhətdən çətin və yüksək xərc tələb etdiyindən təbii qaz ehtiyatları ilə zəngin ərazilərdə bu üsul üstünlük təşkil edir.
Wacker prosesi atmosfer təzyiqi və 170~230 ℃ reaksiya temperaturu altında VAc sintez etmək üçün daşıyıcı kimi aktivləşdirilmiş karbon və aktiv komponent kimi sink asetat olan katalizatordan istifadə edərək xammal kimi kalsium karbiddən əldə edilən asetilen və sirkə turşusundan istifadə edir.Proses texnologiyası nisbətən sadədir və aşağı istehsal xərclərinə malikdir, lakin katalizatorun aktiv komponentlərinin asanlıqla itirilməsi, zəif sabitlik, yüksək enerji istehlakı və böyük çirklənmə kimi çatışmazlıqlar var.
2, Etilen prosesi
Etilen, oksigen və buzlu sirkə turşusu vinil asetat prosesinin etilen sintezində istifadə olunan üç xammaldır.Katalizatorun əsas aktiv komponenti adətən müəyyən reaksiya temperaturu və təzyiqində reaksiya verən səkkizinci qrup nəcib metal elementdir.Sonrakı emaldan sonra hədəf məhsul vinil asetat nəhayət əldə edilir.Reaksiya tənliyi aşağıdakı kimidir:
Əsas reaksiya:

Yan təsirlər:

Etilen buxar faza prosesi ilk dəfə Bayer Korporasiyası tərəfindən hazırlanmış və 1968-ci ildə vinil asetatın istehsalı üçün sənaye istehsalına başlamışdır. İstehsal xətləri müvafiq olaraq Almaniyada Hearst və Bayer Korporasiyasında və ABŞ-da Milli Distillerlər Korporasiyasında yaradılmışdır.Əsasən palladium və ya qızıl turşuya davamlı dayaqlara yüklənir, məsələn, 4-5 mm radiuslu silisium gel muncuqları və katalizatorun aktivliyini və seçiciliyini yaxşılaşdıra bilən müəyyən miqdarda kalium asetatın əlavə edilməsi.Etilen buxar fazasının USI üsulu ilə vinil asetatın sintezi prosesi Bayer metoduna bənzəyir və iki hissəyə bölünür: sintez və distillə.USI prosesi 1969-cu ildə sənaye tətbiqinə nail oldu. Katalizatorun aktiv komponentləri əsasən palladium və platindir, köməkçi agent isə alüminium oksidi daşıyıcısında dəstəklənən kalium asetatdır.Reaksiya şəraiti nisbətən mülayimdir və katalizator uzun xidmət müddətinə malikdir, lakin məkan-zaman məhsuldarlığı aşağıdır.Asetilen üsulu ilə müqayisədə etilen buxar faza üsulu texnologiyada çox təkmilləşmiş və etilen metodunda istifadə olunan katalizatorlar davamlı olaraq aktivlik və seçicilik baxımından təkmilləşmişdir.Bununla belə, reaksiya kinetikası və deaktivasiya mexanizmi hələ də tədqiq edilməlidir.
Etilen üsulu ilə vinil asetatın istehsalı katalizatorla doldurulmuş boruşəkilli sabit yataqlı reaktordan istifadə edir.Yem qazı yuxarıdan reaktora daxil olur və katalizator yatağı ilə təmasda olduqda hədəf məhsul vinil asetat və az miqdarda yan məhsul karbon qazı yaratmaq üçün katalitik reaksiyalar baş verir.Reaksiyanın ekzotermik təbiətinə görə, suyun buxarlanmasından istifadə edərək reaksiya istiliyini çıxarmaq üçün reaktorun qabıq tərəfinə təzyiqli su daxil edilir.
Asetilen üsulu ilə müqayisədə etilen üsulu kompakt qurğu quruluşu, böyük məhsuldarlıq, aşağı enerji sərfiyyatı və aşağı çirklənmə xüsusiyyətlərinə malikdir və məhsulun dəyəri asetilen üsulundan daha aşağıdır.Məhsulun keyfiyyəti üstündür və korroziya vəziyyəti ciddi deyil.Buna görə də etilen üsulu 1970-ci illərdən sonra tədricən asetilen metodunu əvəz etdi.Natamam statistik məlumatlara görə, dünyada etilen üsulu ilə istehsal olunan VAc-nin təxminən 70%-i VAc istehsal üsullarının əsas axınına çevrilmişdir.
Hazırda dünyada ən qabaqcıl VAc istehsalı texnologiyası BP-nin Sıçrayış Prosesi və Celanese-nin Vantage Prosesidir.Ənənəvi sabit yataqlı qaz fazalı etilen prosesi ilə müqayisədə, bu iki proses texnologiyası qurğunun nüvəsindəki reaktoru və katalizatoru əhəmiyyətli dərəcədə təkmilləşdirərək, iqtisadiyyatı və qurğunun işinin təhlükəsizliyini yaxşılaşdırıb.
Celanese sabit yataqlı reaktorlarda katalizator yatağının qeyri-bərabər paylanması və aşağı etilenin birtərəfli çevrilməsi problemlərini həll etmək üçün yeni sabit yataqlı Vantage prosesini işləyib hazırlayıb.Bu prosesdə istifadə olunan reaktor hələ də sabit yataqdır, lakin katalizator sistemində əhəmiyyətli təkmilləşdirmələr aparılıb və ənənəvi sabit yataq proseslərinin çatışmazlıqlarını aradan qaldıraraq quyruq qazına etilen bərpa cihazları əlavə edilib.Vinilasetat məhsulunun məhsuldarlığı oxşar cihazlardan əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir.Proses katalizatoru əsas aktiv komponent kimi platindən, katalizator daşıyıcısı kimi silisium geldən, azaldıcı agent kimi natrium sitratdan və praseodimium və neodimium kimi lantanid nadir torpaq elementləri kimi digər köməkçi metallardan istifadə edir.Ənənəvi katalizatorlarla müqayisədə katalizatorun seçiciliyi, aktivliyi və məkan-zaman məhsuldarlığı yaxşılaşır.
BP Amoco, Sıçrayış Prosesi kimi də tanınan maye qatlı etilen qazı faza prosesini işləyib hazırlayıb və İngiltərənin Hull şəhərində 250 kt/a mayeləşdirilmiş yataq qurğusu inşa edib.Vinilasetat istehsal etmək üçün bu prosesin istifadəsi istehsal maya dəyərini 30% azalda bilər və katalizatorun boş vaxt məhsuldarlığı (1858-2744 q/(L · h-1)) sabit yataq prosesindən (700) xeyli yüksəkdir. -1200 q/(L · h-1)).
LeapProcess prosesində ilk dəfə olaraq sabit yataqlı reaktorla müqayisədə aşağıdakı üstünlüklərə malik olan mayeləşdirilmiş yataq reaktorundan istifadə edilir:
1) Maye qatlı reaktorda katalizator davamlı və bərabər şəkildə qarışdırılır, bununla da promotorun vahid diffuziyasına kömək edir və promotorun reaktorda vahid konsentrasiyasını təmin edir.
2) Mayeləşdirilmiş yataq reaktoru iş şəraitində davamlı olaraq söndürülmüş katalizatoru təzə katalizatorla əvəz edə bilər.
3) Maye qatının reaksiya temperaturu sabitdir, yerli həddindən artıq istiləşmə səbəbindən katalizatorun deaktivasiyasını minimuma endirir və bununla da katalizatorun xidmət müddətini uzadır.
4) Maye qatlı reaktorda istifadə olunan istiliyin çıxarılması üsulu reaktorun strukturunu sadələşdirir və həcmini azaldır.Başqa sözlə, bir reaktor dizaynı böyük miqyaslı kimyəvi qurğular üçün istifadə edilə bilər, cihazın miqyaslı səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.