विनाइल एसीटेट (VAc), जिसे विनाइल एसीटेट या विनाइल एसीटेट के नाम से भी जाना जाता है, सामान्य तापमान और दबाव पर एक रंगहीन पारदर्शी तरल है, जिसका आणविक सूत्र C4H6O2 और सापेक्ष आणविक भार 86.9 है। VAc, दुनिया में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाने वाले औद्योगिक कार्बनिक कच्चे माल में से एक है, जो अन्य मोनोमर्स के साथ स्व-बहुलकीकरण या सहबहुलकीकरण के माध्यम से पॉलीविनाइल एसीटेट राल (PVAc), पॉलीविनाइल अल्कोहल (PVA), और पॉलीएक्रिलोनिट्राइल (PAN) जैसे व्युत्पन्न उत्पन्न कर सकता है। इन व्युत्पन्नों का व्यापक रूप से निर्माण, कपड़ा, मशीनरी, दवा और मिट्टी सुधारक में उपयोग किया जाता है। हाल के वर्षों में टर्मिनल उद्योग के तेजी से विकास के कारण, विनाइल एसीटेट के उत्पादन में साल दर साल वृद्धि की प्रवृत्ति दिखाई दी है, 2018 में विनाइल एसीटेट का कुल उत्पादन 1970kt तक पहुंच गया है। वर्तमान में, कच्चे माल और प्रक्रियाओं के प्रभाव के कारण, विनाइल एसीटेट के उत्पादन मार्गों में मुख्य रूप से एसिटिलीन विधि और एथिलीन विधि शामिल हैं।
1、एसिटिलीन प्रक्रिया
1912 में, एफ. क्लैटे, एक कनाडाई ने पहली बार 60 से 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वायुमंडलीय दबाव में अतिरिक्त एसिटिलीन और एसिटिक एसिड का उपयोग करके विनाइल एसीटेट की खोज की, और उत्प्रेरक के रूप में पारा लवण का उपयोग किया। 1921 में, जर्मन सीईआई कंपनी ने एसिटिलीन और एसिटिक एसिड से विनाइल एसीटेट के वाष्प चरण संश्लेषण के लिए एक तकनीक विकसित की। तब से, विभिन्न देशों के शोधकर्ताओं ने एसिटिलीन से विनाइल एसीटेट के संश्लेषण के लिए प्रक्रिया और स्थितियों को लगातार अनुकूलित किया है। 1928 में, जर्मनी की होचस्ट कंपनी ने 12 kt/a विनाइल एसीटेट उत्पादन इकाई की स्थापना की, जिससे विनाइल एसीटेट का औद्योगिक रूप से बड़े पैमाने पर उत्पादन संभव हुआ। एसिटिलीन विधि द्वारा विनाइल एसीटेट के उत्पादन के लिए समीकरण इस प्रकार है:
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एसिटिलीन विधि को द्रव चरण विधि और गैस चरण विधि में विभाजित किया गया है।
एसिटिलीन द्रव चरण विधि की अभिकारक अवस्था तरल होती है, तथा रिएक्टर एक सरगर्मी उपकरण के साथ एक प्रतिक्रिया टैंक होता है। द्रव चरण विधि की कम चयनात्मकता तथा कई उप-उत्पादों जैसी कमियों के कारण, वर्तमान में इस विधि को एसिटिलीन गैस चरण विधि द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया गया है।
एसिटिलीन गैस तैयारी के विभिन्न स्रोतों के अनुसार, एसिटिलीन गैस चरण विधि को प्राकृतिक गैस एसिटिलीन बोर्डेन विधि और कार्बाइड एसिटिलीन वेकर विधि में विभाजित किया जा सकता है।
बोर्डेन प्रक्रिया में एसिटिक एसिड को सोखने वाले पदार्थ के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, जो एसिटिलीन की उपयोग दर में बहुत सुधार करता है। हालाँकि, यह प्रक्रिया मार्ग तकनीकी रूप से कठिन है और इसके लिए उच्च लागत की आवश्यकता होती है, इसलिए यह विधि प्राकृतिक गैस संसाधनों से समृद्ध क्षेत्रों में लाभ उठाती है।
वैकर प्रक्रिया कैल्शियम कार्बाइड से उत्पादित एसिटिलीन और एसिटिक एसिड को कच्चे माल के रूप में उपयोग करती है, उत्प्रेरक का उपयोग वाहक के रूप में सक्रिय कार्बन और सक्रिय घटक के रूप में जिंक एसीटेट के साथ करती है, वायुमंडलीय दबाव और 170 ~ 230 ℃ के प्रतिक्रिया तापमान के तहत VAc को संश्लेषित करने के लिए। प्रक्रिया प्रौद्योगिकी अपेक्षाकृत सरल है और इसकी उत्पादन लागत कम है, लेकिन उत्प्रेरक सक्रिय घटकों का आसानी से नुकसान, खराब स्थिरता, उच्च ऊर्जा खपत और बड़े प्रदूषण जैसी कमियां हैं।
2、एथिलीन प्रक्रिया
एथिलीन, ऑक्सीजन और ग्लेशियल एसिटिक एसिड तीन कच्चे माल हैं जिनका उपयोग विनाइल एसीटेट प्रक्रिया के एथिलीन संश्लेषण में किया जाता है। उत्प्रेरक का मुख्य सक्रिय घटक आम तौर पर आठवें समूह का महान धातु तत्व होता है, जिसे एक निश्चित प्रतिक्रिया तापमान और दबाव पर प्रतिक्रिया दी जाती है। बाद की प्रक्रिया के बाद, लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट अंततः प्राप्त होता है। प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एथिलीन वाष्प चरण प्रक्रिया को सबसे पहले बेयर कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित किया गया था और 1968 में विनाइल एसीटेट के उत्पादन के लिए औद्योगिक उत्पादन में लगाया गया था। जर्मनी में हर्स्ट और बेयर कॉर्पोरेशन और संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल डिस्टिलर्स कॉर्पोरेशन में क्रमशः उत्पादन लाइनें स्थापित की गईं। यह मुख्य रूप से एसिड प्रतिरोधी समर्थन पर लोड किया गया पैलेडियम या सोना है, जैसे कि 4-5 मिमी की त्रिज्या वाले सिलिका जेल मोती, और पोटेशियम एसीटेट की एक निश्चित मात्रा को जोड़ना, जो उत्प्रेरक की गतिविधि और चयनात्मकता में सुधार कर सकता है। एथिलीन वाष्प चरण यूएसआई विधि का उपयोग करके विनाइल एसीटेट के संश्लेषण की प्रक्रिया बेयर विधि के समान है, और इसे दो भागों में विभाजित किया गया है: संश्लेषण और आसवन। यूएसआई प्रक्रिया ने 1969 में औद्योगिक अनुप्रयोग प्राप्त किया। उत्प्रेरक के सक्रिय घटक मुख्य रूप से पैलेडियम और प्लैटिनम हैं, और सहायक एजेंट पोटेशियम एसीटेट है, जो एल्यूमिना वाहक पर समर्थित है। प्रतिक्रिया की स्थिति अपेक्षाकृत हल्की होती है और उत्प्रेरक का सेवा जीवन लंबा होता है, लेकिन स्पेस-टाइम उपज कम होती है। एसिटिलीन विधि की तुलना में, एथिलीन वाष्प चरण विधि की तकनीक में बहुत सुधार हुआ है, और एथिलीन विधि में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरकों की सक्रियता और चयनात्मकता में लगातार सुधार हुआ है। हालाँकि, प्रतिक्रिया गतिकी और निष्क्रियता तंत्र का अभी भी पता लगाया जाना बाकी है।
एथिलीन विधि का उपयोग करके विनाइल एसीटेट के उत्पादन में उत्प्रेरक से भरे ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टर का उपयोग किया जाता है। फीड गैस ऊपर से रिएक्टर में प्रवेश करती है, और जब यह उत्प्रेरक बिस्तर से संपर्क करती है, तो उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएँ लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट और थोड़ी मात्रा में उप-उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करती हैं। प्रतिक्रिया की ऊष्माक्षेपी प्रकृति के कारण, दबावयुक्त पानी को रिएक्टर के शेल साइड में डाला जाता है ताकि पानी के वाष्पीकरण का उपयोग करके प्रतिक्रिया की गर्मी को हटाया जा सके।
एसिटिलीन विधि की तुलना में, एथिलीन विधि में कॉम्पैक्ट डिवाइस संरचना, बड़े आउटपुट, कम ऊर्जा खपत और कम प्रदूषण की विशेषताएं हैं, और इसकी उत्पाद लागत एसिटिलीन विधि की तुलना में कम है। उत्पाद की गुणवत्ता बेहतर है, और संक्षारण की स्थिति गंभीर नहीं है। इसलिए, 1970 के दशक के बाद एथिलीन विधि ने धीरे-धीरे एसिटिलीन विधि को बदल दिया। अपूर्ण आँकड़ों के अनुसार, दुनिया में एथिलीन विधि द्वारा उत्पादित लगभग 70% VAc VAc उत्पादन विधियों की मुख्यधारा बन गया है।
वर्तमान में, दुनिया में सबसे उन्नत VAc उत्पादन तकनीक BP की लीप प्रक्रिया और सेलेनीज़ की वैंटेज प्रक्रिया है। पारंपरिक फिक्स्ड बेड गैस चरण एथिलीन प्रक्रिया की तुलना में, इन दो प्रक्रिया प्रौद्योगिकियों ने इकाई के मूल में रिएक्टर और उत्प्रेरक में काफी सुधार किया है, जिससे इकाई संचालन की अर्थव्यवस्था और सुरक्षा में सुधार हुआ है।
सेलेनीज़ ने फिक्स्ड बेड रिएक्टरों में असमान उत्प्रेरक बिस्तर वितरण और कम एथिलीन एकतरफा रूपांतरण की समस्याओं को हल करने के लिए एक नई फिक्स्ड बेड वैंटेज प्रक्रिया विकसित की है। इस प्रक्रिया में उपयोग किया जाने वाला रिएक्टर अभी भी एक फिक्स्ड बेड है, लेकिन उत्प्रेरक प्रणाली में महत्वपूर्ण सुधार किए गए हैं, और पारंपरिक फिक्स्ड बेड प्रक्रियाओं की कमियों को दूर करते हुए टेल गैस में एथिलीन रिकवरी डिवाइस जोड़े गए हैं। उत्पाद विनाइल एसीटेट की उपज समान उपकरणों की तुलना में काफी अधिक है। प्रक्रिया उत्प्रेरक मुख्य सक्रिय घटक के रूप में प्लैटिनम, उत्प्रेरक वाहक के रूप में सिलिका जेल, कम करने वाले एजेंट के रूप में सोडियम साइट्रेट और लैंथेनाइड जैसे अन्य सहायक धातुओं जैसे कि प्रेजोडायमियम और नियोडिमियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग करता है। पारंपरिक उत्प्रेरकों की तुलना में, उत्प्रेरक की चयनात्मकता, गतिविधि और स्थान-समय उपज में सुधार हुआ है।
बीपी एमोको ने एक द्रवीकृत बिस्तर एथिलीन गैस चरण प्रक्रिया विकसित की है, जिसे लीप प्रक्रिया प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, और इंग्लैंड के हल में 250 kt/a द्रवीकृत बिस्तर इकाई का निर्माण किया है। विनाइल एसीटेट का उत्पादन करने के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग करने से उत्पादन लागत में 30% की कमी आ सकती है, और उत्प्रेरक (1858-2744 ग्राम/(एल · एच-1)) की स्पेस टाइम उपज निश्चित बिस्तर प्रक्रिया (700-1200 ग्राम/(एल · एच-1)) की तुलना में बहुत अधिक है।
लीपप्रोसेस प्रक्रिया में पहली बार द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर का उपयोग किया गया है, जिसके स्थिर बिस्तर रिएक्टर की तुलना में निम्नलिखित लाभ हैं:
1) द्रवीकृत संस्तर रिएक्टर में, उत्प्रेरक को निरंतर और समान रूप से मिश्रित किया जाता है, जिससे प्रमोटर के एकसमान विसरण में योगदान मिलता है और रिएक्टर में प्रमोटर की एकसमान सांद्रता सुनिश्चित होती है।
2) द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर परिचालन स्थितियों के तहत निष्क्रिय उत्प्रेरक को लगातार नए उत्प्रेरक के साथ प्रतिस्थापित कर सकता है।
3) द्रवीकृत बिस्तर प्रतिक्रिया तापमान स्थिर रहता है, जिससे स्थानीय अति ताप के कारण उत्प्रेरक निष्क्रियण न्यूनतम हो जाता है, जिससे उत्प्रेरक का सेवा जीवन बढ़ जाता है।
4) द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर में उपयोग की जाने वाली ऊष्मा निष्कासन विधि रिएक्टर संरचना को सरल बनाती है और इसकी मात्रा को कम करती है। दूसरे शब्दों में, एकल रिएक्टर डिज़ाइन का उपयोग बड़े पैमाने पर रासायनिक प्रतिष्ठानों के लिए किया जा सकता है, जिससे डिवाइस की स्केल दक्षता में काफी सुधार होता है।