विनाइल एसीटेट (VAc), जिसे विनाइल एसीटेट या विनाइल एसीटेट भी कहा जाता है, सामान्य तापमान और दाब पर एक रंगहीन पारदर्शी द्रव होता है, जिसका आणविक सूत्र C4H6O2 और सापेक्ष आणविक भार 86.9 होता है। VAc, दुनिया में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक कार्बनिक कच्चे मालों में से एक है, और अन्य मोनोमर्स के साथ स्व-बहुलकीकरण या सह-बहुलकीकरण के माध्यम से पॉलीविनाइल एसीटेट रेज़िन (PVAc), पॉलीविनाइल अल्कोहल (PVA), और पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल (PAN) जैसे व्युत्पन्न उत्पन्न कर सकता है। इन व्युत्पन्नों का व्यापक रूप से निर्माण, वस्त्र, मशीनरी, चिकित्सा और मृदा सुधारकों 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, एक कनाडाई एफ. क्लैटे 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,
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एसिटिलीन विधि को द्रव चरण विधि और गैस चरण विधि में विभाजित किया गया है।
एसिटिलीन द्रव प्रावस्था विधि की अभिकारक प्रावस्था अवस्था द्रव होती है, और रिएक्टर एक अभिक्रिया टैंक होता है जिसमें एक क्रियाशील उपकरण होता है। द्रव प्रावस्था विधि की कम चयनात्मकता और अनेक उप-उत्पादों जैसी कमियों के कारण, वर्तमान में इस विधि का स्थान एसिटिलीन गैस प्रावस्था विधि ने ले लिया 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 अम्ल को अधिशोषक के रूप में उपयोग किया जाता है, जिससे एसिटिलीन की उपयोग दर में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। हालाँकि, यह प्रक्रिया तकनीकी रूप से कठिन है और इसके लिए उच्च लागत की आवश्यकता होती है, इसलिए प्राकृतिक गैस संसाधनों से समृद्ध क्षेत्रों में यह विधि लाभप्रद है।
वैकर प्रक्रिया में कैल्शियम कार्बाइड से प्राप्त एसिटिलीन और एसिटिक अम्ल को कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है, और उत्प्रेरक के रूप में सक्रिय कार्बन और सक्रिय घटक के रूप में जिंक एसीटेट का उपयोग करके, वायुमंडलीय दबाव और 170 ~ 230 ℃ के अभिक्रिया तापमान पर VAc का संश्लेषण किया जाता है। यह प्रक्रिया तकनीक अपेक्षाकृत सरल है और इसकी उत्पादन लागत कम है, लेकिन इसमें उत्प्रेरक के सक्रिय घटकों का आसानी से नष्ट होना, कम स्थिरता, उच्च ऊर्जा खपत और अत्यधिक प्रदूषण जैसी कमियाँ हैं।
2、एथिलीन प्रक्रिया
एथिलीन, ऑक्सीजन और ग्लेशियल एसिटिक अम्ल, विनाइल एसीटेट प्रक्रिया के एथिलीन संश्लेषण में प्रयुक्त तीन कच्चे माल हैं। उत्प्रेरक का मुख्य सक्रिय घटक आमतौर पर आठवें समूह का उत्कृष्ट धातु तत्व होता है, जिसकी एक निश्चित अभिक्रिया तापमान और दाब पर अभिक्रिया होती है। बाद की प्रक्रिया के बाद, अंततः लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट प्राप्त होता है। अभिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एथिलीन वाष्प प्रावस्था प्रक्रिया सर्वप्रथम बायर कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित की गई थी और 1968 में विनाइल एसीटेट के उत्पादन हेतु इसका औद्योगिक उत्पादन शुरू किया गया। जर्मनी में हर्स्ट एंड बायर कॉर्पोरेशन तथा संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल डिस्टिलर्स कॉर्पोरेशन में क्रमशः उत्पादन लाइनें स्थापित की गईं। इसमें मुख्यतः पैलेडियम या सोने को अम्ल-रोधी आधारों, जैसे 4-5 मिमी त्रिज्या वाले सिलिका जेल मोतियों, पर रखा जाता है और इसमें एक निश्चित मात्रा में पोटेशियम एसीटेट मिलाया जाता है, जिससे उत्प्रेरक की सक्रियता और चयनात्मकता में सुधार होता है। एथिलीन वाष्प प्रावस्था यूएसआई विधि का उपयोग करके विनाइल एसीटेट के संश्लेषण की प्रक्रिया बायर विधि के समान है और इसे संश्लेषण और आसवन दो भागों में विभाजित किया गया है। यूएसआई प्रक्रिया का औद्योगिक अनुप्रयोग 1969 में हुआ। उत्प्रेरक के सक्रिय घटक मुख्यतः पैलेडियम और प्लैटिनम हैं, और सहायक कारक पोटेशियम एसीटेट है, जो एल्यूमिना वाहक पर टिका होता है। अभिक्रिया की स्थितियाँ अपेक्षाकृत हल्की होती हैं और उत्प्रेरक का सेवा जीवन लंबा होता है, लेकिन स्थान-समय की उपज कम होती है। एसिटिलीन विधि की तुलना में, एथिलीन वाष्प प्रावस्था विधि की तकनीक में काफ़ी सुधार हुआ है, और एथिलीन विधि में प्रयुक्त उत्प्रेरकों की सक्रियता और चयनात्मकता में निरंतर सुधार हुआ है। हालाँकि, अभिक्रिया गतिकी और निष्क्रियण क्रियाविधि का अभी भी अन्वेषण किया जाना बाकी है।
एथिलीन विधि द्वारा विनाइल एसीटेट के उत्पादन में उत्प्रेरक से भरे एक नलिकाकार स्थिर तल रिएक्टर का उपयोग किया जाता है। फीड गैस रिएक्टर में ऊपर से प्रवेश करती है, और जब यह उत्प्रेरक तल के संपर्क में आती है, तो उत्प्रेरक अभिक्रियाएँ होती हैं जिनसे लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट और थोड़ी मात्रा में उप-उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होता है। अभिक्रिया की ऊष्माक्षेपी प्रकृति के कारण, जल के वाष्पीकरण द्वारा अभिक्रिया ऊष्मा को दूर करने के लिए रिएक्टर के आवरण भाग में दाबयुक्त जल डाला जाता है।
एसिटिलीन विधि की तुलना में, एथिलीन विधि में सघन उपकरण संरचना, बड़े उत्पादन, कम ऊर्जा खपत और कम प्रदूषण जैसी विशेषताएँ होती हैं, और इसकी उत्पाद लागत एसिटिलीन विधि की तुलना में कम होती है। उत्पाद की गुणवत्ता बेहतर होती है और संक्षारण की स्थिति गंभीर नहीं होती। इसलिए, 1970 के दशक के बाद एथिलीन विधि ने धीरे-धीरे एसिटिलीन विधि का स्थान ले लिया। अपूर्ण आँकड़ों के अनुसार, दुनिया में एथिलीन विधि द्वारा उत्पादित लगभग 70% VAc उत्पादन विधियों की मुख्यधारा बन गया है।
वर्तमान में, दुनिया की सबसे उन्नत VAc उत्पादन तकनीकें BP की लीप प्रक्रिया और सेलेनीज़ की वैंटेज प्रक्रिया हैं। पारंपरिक फिक्स्ड बेड गैस फेज़ एथिलीन प्रक्रिया की तुलना में, इन दोनों प्रक्रिया तकनीकों ने इकाई के केंद्र में रिएक्टर और उत्प्रेरक में उल्लेखनीय सुधार किया है, जिससे इकाई संचालन की किफ़ायती और सुरक्षा में सुधार हुआ है।
सेलेनीज़ ने स्थिर-बिस्तर रिएक्टरों में असमान उत्प्रेरक बिस्तर वितरण और कम एथिलीन एक-तरफ़ा रूपांतरण की समस्याओं के समाधान के लिए एक नई स्थिर-बिस्तर वैंटेज प्रक्रिया विकसित की है। इस प्रक्रिया में प्रयुक्त रिएक्टर अभी भी एक स्थिर-बिस्तर है, लेकिन उत्प्रेरक प्रणाली में महत्वपूर्ण सुधार किए गए हैं, और पारंपरिक स्थिर-बिस्तर प्रक्रियाओं की कमियों को दूर करते हुए, टेल गैस में एथिलीन पुनर्प्राप्ति उपकरण जोड़े गए हैं। उत्पाद विनाइल एसीटेट की उपज समान उपकरणों की तुलना में काफी अधिक है। इस प्रक्रिया उत्प्रेरक में मुख्य सक्रिय घटक के रूप में प्लैटिनम, उत्प्रेरक वाहक के रूप में सिलिका जेल, अपचायक के रूप में सोडियम साइट्रेट, और अन्य सहायक धातुओं जैसे लैंथेनाइड, प्रेजोडायमियम और नियोडिमियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों का उपयोग किया जाता है। पारंपरिक उत्प्रेरकों की तुलना में, उत्प्रेरक की चयनात्मकता, सक्रियता और स्थान-समय उपज में सुधार हुआ है।
बीपी अमोको ने एक द्रवीकृत तल एथिलीन गैस चरण प्रक्रिया विकसित की है, जिसे लीप प्रक्रिया भी कहा जाता है, और उसने हल, इंग्लैंड में 250 किलोटन/वर्ष की द्रवीकृत तल इकाई स्थापित की है। विनाइल एसीटेट के उत्पादन के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग करने से उत्पादन लागत में 30% की कमी आ सकती है, और उत्प्रेरक की स्थान-समय उपज (1858-2744 ग्राम/(ली · घंटा-1)) स्थिर तल प्रक्रिया (700-1200 ग्राम/(ली · घंटा-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 बिस्तर रिएक्टर में, उत्प्रेरक निरंतर और समान रूप से मिश्रित होता है, जिससे प्रमोटर के समान प्रसार में योगदान होता है और रिएक्टर में प्रमोटर की एक समान सांद्रता सुनिश्चित होती है।
2) द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर परिचालन स्थितियों के तहत निष्क्रिय उत्प्रेरक को लगातार नए उत्प्रेरक से प्रतिस्थापित कर सकता है।
3) द्रवीकृत बिस्तर प्रतिक्रिया तापमान स्थिर रहता है, जिससे स्थानीय अतिताप के कारण उत्प्रेरक निष्क्रियता न्यूनतम हो जाती है, जिससे उत्प्रेरक का सेवा जीवन बढ़ जाता है।
4) द्रवीकृत तल रिएक्टर में प्रयुक्त ऊष्मा निष्कासन विधि रिएक्टर संरचना को सरल बनाती है और उसके आयतन को कम करती है। दूसरे शब्दों में, एकल रिएक्टर डिज़ाइन का उपयोग बड़े पैमाने पर रासायनिक प्रतिष्ठानों के लिए किया जा सकता है, जिससे उपकरण की स्केल दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होता है।