વિનાઇલ એસિટેટ (વીએસી), જેને વિનાઇલ એસિટેટ અથવા વિનાઇલ એસિટેટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સામાન્ય તાપમાન અને દબાણ પર રંગહીન પારદર્શક પ્રવાહી છે, જેમાં સી 4 એચ 6 ઓ 2 ના પરમાણુ સૂત્ર અને 86.9 નું સંબંધિત પરમાણુ વજન છે. વીએસી, વિશ્વના સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવામાં આવતા industrial દ્યોગિક ઓર્ગેનિક કાચા માલ તરીકે, પોલિવિનાઇલ એસિટેટ રેઝિન (પીવીએસી), પોલિવિનાઇલ આલ્કોહોલ (પીવીએ), અને પોલિઆક્રાયલોનિટ્રિલ (પાન) જેવા ડેરિવેટિવ્ઝ ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જેમાં અન્ય મોનોમર્સ સાથે સ્વ પોલિમરાઇઝેશન અથવા કોપોલિમિરાઇઝેશન છે. આ ડેરિવેટિવ્ઝનો વ્યાપકપણે બાંધકામ, કાપડ, મશીનરી, દવા અને માટીના ઇમ્પ્રોવર્સમાં ઉપયોગ થાય છે. તાજેતરના વર્ષોમાં ટર્મિનલ ઉદ્યોગના ઝડપી વિકાસને કારણે, વિનાઇલ એસિટેટના ઉત્પાદનમાં વર્ષ -દર વર્ષે વધતા જતા વલણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જેમાં વિનાઇલ એસિટેટનું કુલ ઉત્પાદન 2018 માં 1970KT સુધી પહોંચ્યું છે. હાલમાં, કાચા માલના પ્રભાવને કારણે અને પ્રક્રિયાઓ, વિનાઇલ એસિટેટના ઉત્પાદન માર્ગોમાં મુખ્યત્વે એસિટિલિન પદ્ધતિ અને ઇથિલિન પદ્ધતિ શામેલ છે.
1 、 એસિટિલિન પ્રક્રિયા
1912 માં, કેનેડિયન, એફ. ક્લાટ્ટે, વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ વધુ એસિટિલિન અને એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ કરીને, 60 થી 100 with સુધીના તાપમાને, અને ઉત્પ્રેરક તરીકે પારો ક્ષારનો ઉપયોગ કરીને, વિનાઇલ એસિટેટની શોધ કરી. 1921 માં, જર્મન સીઇઆઈ કંપનીએ એસિટિલિન અને એસિટિક એસિડમાંથી વિનાઇલ એસિટેટના વરાળ તબક્કાના સંશ્લેષણ માટે એક તકનીક વિકસાવી. ત્યારથી, વિવિધ દેશોના સંશોધકોએ એસિટિલિનમાંથી વિનાઇલ એસિટેટના સંશ્લેષણ માટેની પ્રક્રિયા અને શરતોને સતત optim પ્ટિમાઇઝ કરી છે. 1928 માં, જર્મનીની હોચેસ્ટ કંપનીએ 12 કેટી/એ વિનાઇલ એસિટેટ ઉત્પાદન એકમની સ્થાપના કરી, જેમાં વિનાઇલ એસિટેટના industrial દ્યોગિકકૃત મોટા પાયે ઉત્પાદનની અનુભૂતિ થઈ. એસિટિલિન પદ્ધતિ દ્વારા વિનાઇલ એસિટેટ ઉત્પન્ન કરવા માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
મુખ્ય પ્રતિક્રિયા:

આડઅસરો:

એસિટિલિન પદ્ધતિને પ્રવાહી તબક્કાની પદ્ધતિ અને ગેસ તબક્કાની પદ્ધતિમાં વહેંચવામાં આવે છે.
એસિટિલિન લિક્વિડ તબક્કાની પદ્ધતિની પ્રતિક્રિયાશીલ તબક્કાની સ્થિતિ પ્રવાહી છે, અને રિએક્ટર એ એક ઉત્તેજક ઉપકરણ સાથેની પ્રતિક્રિયા ટાંકી છે. પ્રવાહી તબક્કાની પદ્ધતિની ખામીઓ અને ઘણા બાય-પ્રોડક્ટ્સ જેવી પ્રવાહી તબક્કાની ખામીઓને કારણે, આ પદ્ધતિને હાલમાં એસિટિલિન ગેસ તબક્કાની પદ્ધતિ દ્વારા બદલવામાં આવી છે.
એસિટિલિન ગેસની તૈયારીના જુદા જુદા સ્ત્રોતો અનુસાર, એસિટિલિન ગેસ તબક્કાની પદ્ધતિને કુદરતી ગેસ એસિટિલિન બોર્ડેન પદ્ધતિ અને કાર્બાઇડ એસિટિલિન વેકર પદ્ધતિમાં વહેંચી શકાય છે.
બોર્ડેન પ્રક્રિયા એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ એડસોર્બન્ટ તરીકે કરે છે, જે એસિટિલિનના ઉપયોગ દરને મોટા પ્રમાણમાં સુધારે છે. જો કે, આ પ્રક્રિયા માર્ગ તકનીકી રીતે મુશ્કેલ છે અને costs ંચા ખર્ચની જરૂર છે, તેથી આ પદ્ધતિ કુદરતી ગેસ સંસાધનોથી સમૃદ્ધ વિસ્તારોમાં ફાયદો ધરાવે છે.
વાતાવરણીય દબાણ અને 170 ~ 230 ℃ ના પ્રતિક્રિયા તાપમાન હેઠળ વીએસીને સંશ્લેષિત કરવા માટે, કેલ્શિયમ કાર્બાઇડમાંથી ઉત્પન્ન થયેલ એસિટિલિન અને એસિટિક એસિડનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે કેલ્શિયમ કાર્બાઇડથી ઉત્પન્ન થાય છે, કેરિયર તરીકે કેરિયર અને ઝિંક એસિટેટ તરીકે સક્રિય કાર્બનનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રક્રિયા તકનીક પ્રમાણમાં સરળ છે અને તેમાં ઓછા ઉત્પાદન ખર્ચ છે, પરંતુ ત્યાં ઉત્પ્રેરક સક્રિય ઘટકોનું સરળ નુકસાન, નબળી સ્થિરતા, ઉચ્ચ energy ર્જા વપરાશ અને મોટા પ્રદૂષણ જેવી ખામીઓ છે.
2 、 ઇથિલિન પ્રક્રિયા
ઇથિલિન, ઓક્સિજન અને ગ્લેશિયલ એસિટિક એસિડ એ વિનાઇલ એસિટેટ પ્રક્રિયાના ઇથિલિન સંશ્લેષણમાં ત્રણ કાચા માલનો ઉપયોગ થાય છે. ઉત્પ્રેરકનો મુખ્ય સક્રિય ઘટક સામાન્ય રીતે આઠમો જૂથ ઉમદા ધાતુ તત્વ છે, જે ચોક્કસ પ્રતિક્રિયા તાપમાન અને દબાણ પર પ્રતિક્રિયા આપે છે. અનુગામી પ્રક્રિયા પછી, લક્ષ્ય ઉત્પાદન વિનાઇલ એસિટેટ આખરે પ્રાપ્ત થાય છે. પ્રતિક્રિયા સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
મુખ્ય પ્રતિક્રિયા:

આડઅસરો:

ઇથિલિન વરાળ તબક્કાની પ્રક્રિયા પ્રથમ બાયર કોર્પોરેશન દ્વારા વિકસિત કરવામાં આવી હતી અને 1968 માં વિનાઇલ એસિટેટના ઉત્પાદન માટે industrial દ્યોગિક ઉત્પાદનમાં મૂકવામાં આવી હતી. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં અનુક્રમે જર્મનીમાં હાર્સ્ટ અને બાયર કોર્પોરેશન અને નેશનલ ડિસ્ટિલર્સ કોર્પોરેશનમાં ઉત્પાદન લાઇનોની સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. તે મુખ્યત્વે પેલેડિયમ અથવા એસિડ રેઝિસ્ટન્ટ સપોર્ટ્સ પર લોડ થયેલ છે, જેમ કે 4-5 મીમીના ત્રિજ્યાવાળા સિલિકા જેલ મણકા, અને પોટેશિયમ એસિટેટની ચોક્કસ માત્રાનો ઉમેરો, જે ઉત્પ્રેરકની પ્રવૃત્તિ અને પસંદગીને સુધારી શકે છે. ઇથિલિન વરાળ તબક્કાની યુએસઆઈ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને વિનાઇલ એસિટેટના સંશ્લેષણ માટેની પ્રક્રિયા બાયર પદ્ધતિ જેવી જ છે, અને તે બે ભાગોમાં વહેંચાયેલી છે: સંશ્લેષણ અને નિસ્યંદન. યુએસઆઈ પ્રક્રિયાએ 1969 માં industrial દ્યોગિક એપ્લિકેશન પ્રાપ્ત કરી. ઉત્પ્રેરકના સક્રિય ઘટકો મુખ્યત્વે પેલેડિયમ અને પ્લેટિનમ છે, અને સહાયક એજન્ટ પોટેશિયમ એસિટેટ છે, જે એલ્યુમિના કેરિયર પર સપોર્ટેડ છે. પ્રતિક્રિયાની સ્થિતિ પ્રમાણમાં હળવા હોય છે અને ઉત્પ્રેરક પાસે લાંબી સેવા જીવન હોય છે, પરંતુ અવકાશ-સમયની ઉપજ ઓછી છે. એસિટિલિન પદ્ધતિની તુલનામાં, ઇથિલિન વરાળ તબક્કાની પદ્ધતિમાં તકનીકીમાં ઘણો સુધારો થયો છે, અને ઇથિલિન પદ્ધતિમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ઉત્પ્રેરકોએ પ્રવૃત્તિ અને પસંદગીમાં સતત સુધારો કર્યો છે. જો કે, પ્રતિક્રિયા ગતિવિશેષો અને નિષ્ક્રિયકરણ પદ્ધતિને હજી પણ શોધવાની જરૂર છે.
ઇથિલિન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને વિનાઇલ એસિટેટનું ઉત્પાદન ઉત્પ્રેરકથી ભરેલા ટ્યુબ્યુલર ફિક્સ બેડ રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે. ફીડ ગેસ રિએક્ટરમાં ટોચ પરથી પ્રવેશ કરે છે, અને જ્યારે તે ઉત્પ્રેરક પલંગનો સંપર્ક કરે છે, ત્યારે ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓ લક્ષ્ય ઉત્પાદન વિનાઇલ એસિટેટ અને બાય-પ્રોડક્ટ કાર્બન ડાયોક્સાઇડની થોડી માત્રા ઉત્પન્ન કરવા માટે થાય છે. પ્રતિક્રિયાની એક્ઝોથર્મિક પ્રકૃતિને કારણે, પાણીના વરાળનો ઉપયોગ કરીને પ્રતિક્રિયા ગરમીને દૂર કરવા માટે રિએક્ટરની શેલ બાજુમાં દબાણયુક્ત પાણી રજૂ કરવામાં આવે છે.
એસિટિલિન પદ્ધતિની તુલનામાં, ઇથિલિન પદ્ધતિમાં કોમ્પેક્ટ ડિવાઇસ સ્ટ્રક્ચર, મોટા આઉટપુટ, ઓછા energy ર્જા વપરાશ અને ઓછા પ્રદૂષણની લાક્ષણિકતાઓ છે, અને તેની ઉત્પાદન કિંમત એસિટિલિન પદ્ધતિ કરતા ઓછી છે. ઉત્પાદનની ગુણવત્તા શ્રેષ્ઠ છે, અને કાટની પરિસ્થિતિ ગંભીર નથી. તેથી, ઇથિલિન પદ્ધતિએ 1970 ના દાયકા પછી ધીરે ધીરે એસિટિલિન પદ્ધતિને બદલી. અપૂર્ણ આંકડા અનુસાર, વિશ્વમાં ઇથિલિન પદ્ધતિ દ્વારા ઉત્પાદિત લગભગ 70% વીએસીએ વીએસી ઉત્પાદન પદ્ધતિઓનો મુખ્ય પ્રવાહ બની ગયો છે.
હાલમાં, વિશ્વની સૌથી અદ્યતન વીએસી પ્રોડક્શન ટેકનોલોજી એ બીપીની લીપ પ્રક્રિયા અને સેલેનીઝની વેન્ટેજ પ્રક્રિયા છે. પરંપરાગત ફિક્સ્ડ બેડ ગેસ ફેઝ ઇથિલિન પ્રક્રિયાની તુલનામાં, આ બંને પ્રક્રિયા તકનીકોએ યુનિટના મૂળમાં રિએક્ટર અને ઉત્પ્રેરકને નોંધપાત્ર રીતે સુધાર્યો છે, જેણે એકમના ઓપરેશનની અર્થવ્યવસ્થા અને સલામતીમાં સુધારો કર્યો છે.
સેલેનીસે નિશ્ચિત બેડ રિએક્ટરમાં અસમાન ઉત્પ્રેરક બેડ વિતરણ અને ઓછી ઇથિલિન વન-વે રૂપાંતરની સમસ્યાઓના નિવારણ માટે નવી ફિક્સ બેડ વેન્ટેજ પ્રક્રિયા વિકસાવી છે. આ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા રિએક્ટર હજી પણ એક નિશ્ચિત પલંગ છે, પરંતુ ઉત્પ્રેરક સિસ્ટમમાં નોંધપાત્ર સુધારા કરવામાં આવ્યા છે, અને પરંપરાગત નિશ્ચિત બેડ પ્રક્રિયાઓની ખામીઓને દૂર કરીને પૂંછડી ગેસમાં ઇથિલિન પુન recovery પ્રાપ્તિ ઉપકરણો ઉમેરવામાં આવ્યા છે. ઉત્પાદન વિનાઇલ એસિટેટની ઉપજ સમાન ઉપકરણોની તુલનામાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. પ્રક્રિયા ઉત્પ્રેરક પ્લેટિનમનો ઉપયોગ મુખ્ય સક્રિય ઘટક તરીકે કરે છે, કેટેલિસ્ટ કેરિયર તરીકે સિલિકા જેલ, સોડિયમ સાઇટ્રેટને ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે, અને પ્રેસોડિઓમિઅમ અને નિયોડીયમ જેવા લ nt ન્થનાઇડ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો જેવા અન્ય સહાયક ધાતુઓ. પરંપરાગત ઉત્પ્રેરકોની તુલનામાં, ઉત્પ્રેરકની પસંદગી, પ્રવૃત્તિ અને અવકાશ-સમયની ઉપજમાં સુધારો થયો છે.
બી.પી. એમોકોએ ફ્લુઇડાઇઝ્ડ બેડ ઇથિલિન ગેસ તબક્કાની પ્રક્રિયા વિકસાવી છે, જેને લીપ પ્રક્રિયા પ્રક્રિયા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, અને ઇંગ્લેંડના હલમાં 250 કેટી/એ ફ્લુઇડાઇઝ્ડ બેડ યુનિટ બનાવ્યું છે. વિનાઇલ એસિટેટ ઉત્પન્ન કરવા માટે આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને ઉત્પાદન ખર્ચને 30%ઘટાડી શકે છે, અને ઉત્પ્રેરકનું અવકાશ સમય ઉપજ (1858-2744 જી/(એલ · એચ -1)) નિશ્ચિત બેડ પ્રક્રિયા કરતા ઘણો વધારે છે (700 -1200 ગ્રામ/(એલ · એચ -1)).
લીપપ્રોસેસ પ્રક્રિયા પ્રથમ વખત પ્રવાહી પથારી રિએક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં નિશ્ચિત બેડ રિએક્ટરની તુલનામાં નીચેના ફાયદા છે:
1) પ્રવાહી પથારીના રિએક્ટરમાં, ઉત્પ્રેરક સતત અને સમાનરૂપે મિશ્રિત થાય છે, ત્યાં પ્રમોટરના સમાન પ્રસરણમાં ફાળો આપે છે અને રિએક્ટરમાં પ્રમોટરની સમાન સાંદ્રતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
2) પ્રવાહી પથારીનું રિએક્ટર operating પરેટિંગ શરતો હેઠળ નિષ્ક્રિય ઉત્પ્રેરકને તાજી ઉત્પ્રેરક સાથે સતત બદલી શકે છે.
)) પ્રવાહી પથારીનું પ્રતિક્રિયા તાપમાન સતત હોય છે, સ્થાનિક ઓવરહિટીંગને કારણે ઉત્પ્રેરક નિષ્ક્રિયકરણને ઘટાડે છે, ત્યાં ઉત્પ્રેરકના સેવા જીવનને વિસ્તૃત કરે છે.
)) પ્રવાહી પથારીના રિએક્ટરમાં ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી ગરમી દૂર કરવાની પદ્ધતિ રિએક્ટરની રચનાને સરળ બનાવે છે અને તેનું પ્રમાણ ઘટાડે છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, સિંગલ રિએક્ટર ડિઝાઇનનો ઉપયોગ મોટા પાયે રાસાયણિક સ્થાપનો માટે થઈ શકે છે, જે ઉપકરણની સ્કેલ કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરે છે.