וויניל אַצעטאַט (VAc), אויך באַקאַנט ווי וויניל אַצעטאַט אָדער וויניל אַצעטאַט, איז אַ קאָלירלאָזע טראַנספּאַרענטע פליסיקייט ביי נאָרמאַל טעמפּעראַטור און דרוק, מיט אַ מאָלעקולאַרער פאָרמולע פון ​​C4H6O2 און אַ רעלאַטיוו מאָלעקולאַר וואָג פון 86.9. VAc, ווי איינער פון די מערסט וויידלי געניצטע אינדוסטריעלע אָרגאַנישע רוי מאַטעריאַלן אין דער וועלט, קען דזשענערירן דעריוואַטיוון ווי פּאָליוויניל אַצעטאַט רעזין (PVAc), פּאָליוויניל אַלקאָהאָל (PVA), און פּאָליאַקרילאָניטריל (PAN) דורך זיך פּאָלימעריזאַציע אָדער קאָפּאָלימעריזאַציע מיט אנדערע מאָנאָמערן. די דעריוואַטיוון ווערן וויידלי געניצט אין קאַנסטרוקציע, טעקסטיל, מאַשינערי, מעדיצין, און באָדן פֿאַרבעסערער. צוליב דער שנעלער אַנטוויקלונג פון דער טערמינאַל אינדוסטריע אין די לעצטע יאָרן, האט די פּראָדוקציע פון ​​וויניל אַצעטאַט געוויזן אַ טענדענץ פון פאַרגרעסערן יאָר נאָך יאָר, מיט דער גאַנץ פּראָדוקציע פון ​​וויניל אַצעטאַט וואָס האט דערגרייכט 1970kt אין 2018. איצט, צוליב דעם איינפלוס פון רוי מאַטעריאַלן און פּראָצעסן, אַרייַננעמען די פּראָדוקציע רוטעס פון וויניל אַצעטאַט דער הויפּט אַצעטילען מעטאָד און עטאַלין מעטאָד.
1, אַצעטילען פּראָצעס
אין 1912, האט פ. קלאַטע, א קאנאדער, ערשט אנטדעקט וויניל אצעטאט ניצנדיק איבעריגע אצעטילען און עסיק זויער אונטער אטמאספערישער דרוק, ביי טעמפעראטורן פון 60 ביז 100 ℃, און ניצנדיק קוועקזילבער זאלצן אלס קאטאליזאטארן. אין 1921, האט די דייטשע CEI פירמע אנטוויקלט א טעכנאלאגיע פאר דער פארע-פאזע סינטעז פון וויניל אצעטאט פון אצעטילען און עסיק זויער. זינט דעמאלט, האבן פארשער פון פארשידענע לענדער קאנטיניערליך אפטימיזירט דעם פראצעס און באדינגונגען פאר דער סינטעז פון וויניל אצעטאט פון אצעטילען. אין 1928, האט די דייטשע Hoechst פירמע אויפגעשטעלט א 12 kt/a וויניל אצעטאט פראדוקציע איינהייט, רעאליזירנדיק אינדוסטריאליזירטע גרויס-מאסשטאב פראדוקציע פון ​​וויניל אצעטאט. די גלייכונג פארן פראדוצירן וויניל אצעטאט דורך דער אצעטילען מעטאד איז ווי פאלגט:
הויפּט רעאַקציע:

זייַט עפֿעקטן:

די אַצעטילען מעטאָדע איז צעטיילט אין די פליסיק-פאַזע מעטאָדע און די גאַז-פאַזע מעטאָדע.
דער רעאַקטאַנט פאַזע צושטאַנד פון דער אַצעטילען פליסיק פאַזע מעטאָדע איז פליסיק, און דער רעאַקטאָר איז אַ רעאַקציע טאַנק מיט אַ מישן מיטל. צוליב די חסרונות פון דער פליסיק פאַזע מעטאָדע, אַזאַ ווי נידעריק סעלעקטיוויטי און פילע בייפּראָדוקטן, איז די מעטאָדע איצט ריפּלייסט געוואָרן דורך דער אַצעטילען גאַז פאַזע מעטאָדע.
לויט די פארשידענע קוועלער פון אַסעטילען גאַז צוגרייטונג, קען מען צעטיילט די אַסעטילען גאַז פאַזע מעטאָדע אין נאַטירלעכער גאַז אַסעטילען באָרדען מעטאָדע און קאַרבייד אַסעטילען וואַקער מעטאָדע.
דער באָרדען פּראָצעס ניצט עסיק זויער ווי אַן אַדסאָרבענט, וואָס פֿאַרבעסערט שטאַרק די נוצן קורס פֿון אַצעטילען. אָבער, דער פּראָצעס וועג איז טעכניש שווער און פֿאָדערט הויכע קאָסטן, אַזוי פֿאַרנעמט דער מעטאָד אַן אויבערהאַנט אין געביטן רייך אין נאַטירלעכע גאַז רעסורסן.
דער וואַקער פּראָצעס ניצט אַצעטילען און עסיק זויער פּראָדוצירט פון קאַלסיום קאַרבייד ווי רוי מאַטעריאַלן, ניצנדיק אַ קאַטאַליסט מיט אַקטיווירטן קוילן ווי טרעגער און צינק אַצעטאַט ווי אַקטיוו קאָמפּאָנענט, צו סינטעזירן VAc אונטער אַטמאָספערישן דרוק און רעאַקציע טעמפּעראַטור פון 170~230 ℃. די פּראָצעס טעכנאָלאָגיע איז לעפיערעך פּשוט און האט נידעריקע פּראָדוקציע קאָסטן, אָבער עס זענען חסרונות אַזאַ ווי גרינג אָנווער פון קאַטאַליסט אַקטיוו קאָמפּאָנענטן, שלעכטע פעסטקייט, הויך ענערגיע קאַנסאַמשאַן, און גרויס פאַרפּעסטיקונג.
2, עטאַלין פּראָצעס
עטילען, זויערשטאָף, און גלעטשער אַסעטיק זויער זענען דריי רוי מאַטעריאַלן וואָס ווערן גענוצט אין דעם עטילען סינטעז פון וויניל אַסעטאַט פּראָצעס. דער הויפּט אַקטיווער קאָמפּאָנענט פון דעם קאַטאַליסט איז טיפּיש דער אַכטער גרופּע איידעל מעטאַל עלעמענט, וואָס רעאַגירט ביי אַ געוויסער רעאַקציע טעמפּעראַטור און דרוק. נאָך דער ווייטערדיקער פּראַסעסינג, ווערט ענדלעך באַקומען דעם ציל פּראָדוקט וויניל אַסעטאַט. די רעאַקציע גלייכונג איז ווי פאלגט:
הויפּט רעאַקציע:

זייַט עפֿעקטן:

דער עטילען פארע-פאזע פראצעס איז ערשט אנטוויקלט געווארן דורך בייער קארפאראציע און איז אריינגעשטעלט געווארן אין אינדוסטריעלער פראדוקציע פאר דער פראדוקציע פון ​​וויניל אצעטאט אין 1968. פראדוקציע ליניעס זענען אויפגעשטעלט געווארן אין הערסט און בייער קארפאראציע אין דייטשלאנד און נעשאנעל דיסטילערס קארפאראציע אין די פאראייניגטע שטאטן, בהתאמה. עס איז הויפטזעכליך פאלאדיום אדער גאלד באלאדן אויף זויער-קעגנשטעליקע שטיצעס, ווי סיליקא געל קרעלן מיט א ראדיוס פון 4-5 מ"מ, און די צוגאב פון א געוויסע מאס פאטאסיום אצעטאט, וואס קען פארבעסערן די טעטיקייט און סעלעקטיוויטעט פון דעם קאטאליזאטאר. דער פראצעס פאר דער סינטעז פון וויניל אצעטאט ניצנדיג די עטילען פארע-פאזע USI מעטאד איז ענליך צו בייער מעטאד, און איז צעטיילט אין צוויי טיילן: סינטעז און דיסטילאציע. דער USI פראצעס האט דערגרייכט אינדוסטריעלע אנווענדונג אין 1969. די אקטיווע קאמפאנענטן פון דעם קאטאליזאטאר זענען הויפטזעכליך פאלאדיום און פלאטינום, און דער הילפס-אגענט איז פאטאסיום אצעטאט, וואס איז געשטיצט אויף אן אלומינא טרעגער. די רעאקציע באדינגונגען זענען רעלאטיוו מילד און דער קאטאליזאטאר האט א לאנגע סערוויס לעבן, אבער די צייט-פלאץ אויסבייט איז נידעריג. קאַמפּערד צו דער אַצעטילען מעטאָדע, האָט זיך די עטאַלין דאַמף-פאַזע מעטאָדע שטאַרק פֿאַרבעסערט אין טעכנאָלאָגיע, און די קאַטאַליסטן וואָס ווערן גענוצט אין דער עטאַלין מעטאָדע האָבן זיך קעסיידער פֿאַרבעסערט אין אַקטיוויטעט און סעלעקטיוויטעט. אָבער, די רעאַקציע קינעטיק און דעאַקטיוואַציע מעקאַניזם דאַרפֿן נאָך אויסגעפֿאָרשט ווערן.
די פּראָדוקציע פֿון וויניל אַצעטאַט מיטן עטאַלין מעטאָד ניצט אַ רער־פֿאָרעם פֿיקסירטן בעט רעאַקטאָר אָנגעפֿילט מיט קאַטאַליסט. דער צופֿיר־גאַז גייט אַרײַן אין רעאַקטאָר פֿון אויבן, און ווען עס קומט אין קאָנטאַקט מיטן קאַטאַליסט בעט, פּאַסירן קאַטאַליטישע רעאַקציעס צו שאַפֿן דעם ציל־פּראָדוקט וויניל אַצעטאַט און אַ קליינע מאָס פֿון בײַפּראָדוקט קוילן־דיאַקסײַד. צוליב דער עקזאָטערמישער נאַטור פֿון דער רעאַקציע, ווערט דרוק־וואַסער אַרײַנגעפֿירט אין דער שאָל־זײַט פֿונעם רעאַקטאָר צו באַזײַטיקן די רעאַקציע־היץ דורך נוצן די פֿאַרדאַמפּונג פֿון וואַסער.
קאַמפּערד מיט דער אַצעטילען מעטאָדע, האט די עטאַלין מעטאָדע די אייגנשאַפטן פון אַ קאָמפּאַקטע אַפּאַראַט סטרוקטור, גרויסע פּראָדוקציע, נידעריקע ענערגיע קאַנסאַמשאַן, און נידעריקע פאַרפּעסטיקונג, און איר פּראָדוקט קאָסטן איז נידעריקער ווי די פון דער אַצעטילען מעטאָדע. די פּראָדוקט קוואַליטעט איז העכער, און די קעראָוזשאַן סיטואַציע איז נישט ערנסט. דעריבער, האט די עטאַלין מעטאָדע ביסלעכווייַז ריפּלייסט די אַצעטילען מעטאָדע נאָך די 1970ער יאָרן. לויט אומפאַרענדיקטע סטאַטיסטיק, איז אַרום 70% פון VAc פּראָדוצירט דורך דער עטאַלין מעטאָדע אין דער וועלט געוואָרן דער הויפּטשטראָם פון VAc פּראָדוקציע מעטאָדן.
איצט, די מערסט אַוואַנסירטע VAc פּראָדוקציע טעכנאָלאָגיע אין דער וועלט איז BP'ס Leap Process און Celanese'ס Vantage Process. קאַמפּערד צו די טראדיציאנעלן פיקסעד בעט גאַז פאַסע עטאַלין פּראָצעס, די צוויי פּראָצעס טעקנאַלאַדזשיז האָבן באַדייטנד פֿאַרבעסערט דעם רעאַקטאָר און קאַטאַליסט אין די האַרץ פון די אַפּאַראַט, ימפּרוווינג די עקאנאמיע און זיכערקייַט פון אַפּאַראַט אָפּעראַציע.
סעלאַנעז האט אנטוויקלט א נייעם פיקסעד בעט וואַנטעדזש פּראָצעס צו אַדרעסירן די פּראָבלעמען פון אומגלייכער קאַטאַליסט בעט פאַרשפּרייטונג און נידעריק עטאַלין איין-וועג קאָנווערסיע אין פיקסעד בעט רעאַקטאָרן. דער רעאַקטאָר געניצט אין דעם פּראָצעס איז נאָך אַ פיקסעד בעט, אָבער באַדייטנדיקע פֿאַרבעסערונגען זענען געמאַכט געוואָרן צו די קאַטאַליסט סיסטעם, און עטאַלין אָפּזוך דעוויסעס זענען צוגעגעבן געוואָרן אין די עק גאַז, וואָס באַזייַטיקט די חסרונות פון טראַדיציאָנעלע פיקסעד בעט פּראָצעסן. די טראָגן פון דעם פּראָדוקט וויניל אַסעטאַט איז באַדייטנדיק העכער ווי די פון ענלעכע דעוויסעס. דער פּראָצעס קאַטאַליסט ניצט פּלאַטינום ווי דער הויפּט אַקטיווער קאָמפּאָנענט, סיליקאַ געל ווי דער קאַטאַליסט טרעגער, סאָדיום ציטראַט ווי אַ רעדוסינג אַגענט, און אַנדערע הילפס מעטאַלן ווי לאַנטאַניד זעלטן ערד עלעמענטן ווי פּראַסעאָדימיום און נעאָדימיום. קאַמפּערד מיט טראַדיציאָנעלע קאַטאַליסטן, די סעלעקטיוויטי, אַקטיוויטעט, און פּלאַץ-צייט טראָגן פון די קאַטאַליסט זענען פֿאַרבעסערט.
BP Amoco האט אנטוויקלט א פלוידיזירט בעט עטילען גאז פאזע פראצעס, אויך באקאנט אלס דער ליפ פראצעס פראצעס, און האט געבויט א 250 kt/a פלוידיזירט בעט איינהייט אין האל, ענגלאנד. ניצן דעם פראצעס צו פראדוצירן וויניל אצעטאט קען רעדוצירן די פראדוקציע קאסטן מיט 30%, און די צייט-רוים אויסבייט פון דעם קאטאליזאטאר (1858-2744 g/(L · h-1)) איז פיל העכער ווי יענע פון ​​דעם פיקסירט בעט פראצעס (700-1200 g/(L · h-1)).
דער LeapProcess פּראָצעס ניצט אַ פלוידייזד בעט רעאַקטאָר צום ערשטן מאָל, וואָס האט די פאלגענדע מעלות קאַמפּערד צו אַ פיקסעד בעט רעאַקטאָר:
1) אין אַ פלוידיזירטן בעט רעאַקטאָר, ווערט דער קאַטאַליסט קאַנטיניואַסלי און איינהייטלעך געמישט, דערמיט ביישטייערנדיק צו דער איינהייטלעכער דיפוזיע פון ​​דעם פּראָמאָטער און זיכער מאַכנדיק אַ איינהייטלעכע קאָנצענטראַציע פון ​​דעם פּראָמאָטער אין דעם רעאַקטאָר.
2) דער פלוידיזירטער בעט רעאַקטאָר קען קאַנטיניואַסלי פאַרבייטן דעם דעאַקטיוויזירטן קאַטאַליסט מיט פרישן קאַטאַליסט אונטער אָפּערייטינג באדינגונגען.
3) די פלוידיזירטע בעט רעאקציע טעמפעראטור איז קאנסטאנט, מינימיזירנדיק קאטאליסט דעאקטיוואציע צוליב לאקאלע איבערהיצונג, דערמיט פארלענגערנדיק די לעבנסדויער פונעם קאטאליסט.
4) די היץ-אראפנעמונג מעטאד גענוצט אין דעם פלוידיזירטן בעט רעאקטאר פארפּשוטעט די רעאקטאר סטרוקטור און פארקלענערט זיין פארנעם. מיט אנדערע ווערטער, אן איינציקער רעאקטאר דיזיין קען גענוצט ווערן פאר גרויס-מאסשטאביגע כעמישע אינסטאלאציעס, וואס פארבעסערט באדייטנד די מאסשטאב עפעקטיווקייט פון דעם אפאראט.