विनाइल एसीटेट (वीएसी), जिसे विनाइल एसीटेट या विनाइल एसीटेट के रूप में 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।वीएसी, दुनिया में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक कार्बनिक कच्चे माल में से एक के रूप में, अन्य मोनोमर्स के साथ स्वयं पोलीमराइजेशन या कोपोलिमराइजेशन के माध्यम से पॉलीविनाइल एसीटेट राल (पीवीएसी), पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए), और पॉलीएक्रिलोनिट्राइल (पैन) जैसे डेरिवेटिव उत्पन्न कर सकता है।इन व्युत्पन्नों का व्यापक रूप से निर्माण, कपड़ा, मशीनरी, चिकित्सा 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 देखी गई है, 2018 में विनाइल एसीटेट का कुल उत्पादन 1970kt तक पहुंच गया है। वर्तमान में, कच्चे माल के प्रभाव के कारण और प्रक्रियाओं, 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 सबसे पहले वायुमंडलीय दबाव में 60 से 100 ℃ के तापमान पर अतिरिक्त एसिटिलीन और एसिटिक एसिड का उपयोग करके और उत्प्रेरक के रूप में पारा लवण का उपयोग करके विनाइल एसीटेट की खोज की।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 विनाइल एसीटेट के औद्योगिक बड़े पैमाने पर उत्पादन को साकार करते हुए, 12 kt/एक विनाइल एसीटेट उत्पादन इकाई की स्थापना की।एसिटिलीन विधि द्वारा विनाइल एसीटेट के उत्पादन का समीकरण इस प्रकार है:
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एसिटिलीन विधि को तरल चरण विधि और गैस चरण विधि में विभाजित किया गया है।
एसिटिलीन तरल चरण विधि की प्रतिक्रियाशील चरण स्थिति तरल है, और रिएक्टर एक सरगर्मी उपकरण के साथ एक प्रतिक्रिया टैंक है।तरल चरण विधि की कमियों जैसे कम चयनात्मकता और कई उप-उत्पादों के कारण, वर्तमान में इस विधि का स्थान एसिटिलीन गैस चरण 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 एक अधिशोषक के रूप में एसिटिक एसिड का उपयोग करती है, जो एसिटिलीन की उपयोग दर में काफी सुधार करती है।हालाँकि, यह प्रक्रिया मार्ग तकनीकी रूप से कठिन है और इसके लिए उच्च लागत की आवश्यकता होती है, इसलिए प्राकृतिक गैस संसाधनों से समृद्ध क्षेत्रों में यह विधि लाभकारी है।
वेकर प्रक्रिया कच्चे माल के रूप में कैल्शियम कार्बाइड से उत्पादित एसिटिलीन और एसिटिक एसिड का उपयोग करती है, वायुमंडलीय दबाव और 170 ~ 230 ℃ के प्रतिक्रिया तापमान के तहत वीएएसी को संश्लेषित करने के लिए वाहक के रूप में सक्रिय कार्बन और सक्रिय घटक के रूप में जस्ता एसीटेट के साथ एक उत्प्रेरक का उपयोग करती है।प्रक्रिया प्रौद्योगिकी अपेक्षाकृत सरल है और इसकी उत्पादन लागत कम है, लेकिन इसमें उत्प्रेरक सक्रिय घटकों की आसान हानि, 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 आठवां समूह उत्कृष्ट धातु तत्व होता है, जो एक निश्चित प्रतिक्रिया तापमान और दबाव पर प्रतिक्रिया करता है।बाद के प्रसंस्करण के बाद, लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट अंततः प्राप्त होता है।प्रतिक्रिया समीकरण इस प्रकार है:
मुख्य प्रतिक्रिया:

दुष्प्रभाव:

एथिलीन वाष्प चरण प्रक्रिया पहली बार बायर कॉर्पोरेशन द्वारा विकसित की गई थी और इसे 1968 में विनाइल एसीटेट के उत्पादन के लिए औद्योगिक उत्पादन में लगाया गया था। क्रमशः जर्मनी में हर्स्ट और बेयर कॉर्पोरेशन और संयुक्त राज्य अमेरिका में नेशनल डिस्टिलर्स कॉर्पोरेशन में 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 के साथ सिलिका जेल मोती, और पोटेशियम एसीटेट की एक निश्चित मात्रा के अतिरिक्त, 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 बायर विधि के समान है, और इसे दो भागों में विभाजित किया गया है: संश्लेषण और आसवन।यूएसआई प्रक्रिया ने 1969 में औद्योगिक अनुप्रयोग हासिल 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 स्थान-समय की उपज कम होती है।एसिटिलीन विधि की तुलना में, एथिलीन वाष्प चरण विधि की प्रौद्योगिकी में काफी सुधार हुआ है, और एथिलीन विधि में उपयोग किए जाने वाले उत्प्रेरक की गतिविधि और चयनात्मकता में लगातार सुधार हुआ है।हालाँकि, प्रतिक्रिया गतिकी और निष्क्रियकरण तंत्र का अभी भी पता लगाने की आवश्यकता है।
एथिलीन विधि का उपयोग करके विनाइल एसीटेट का उत्पादन उत्प्रेरक से भरे एक ट्यूबलर फिक्स्ड बेड रिएक्टर का उपयोग करता है।फ़ीड गैस ऊपर से रिएक्टर में प्रवेश करती है, और जब यह उत्प्रेरक बिस्तर से संपर्क करती है, तो लक्ष्य उत्पाद विनाइल एसीटेट और थोड़ी मात्रा में उप-उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएं होती हैं।प्रतिक्रिया की ऊष्माक्षेपी प्रकृति के कारण, पानी के वाष्पीकरण का उपयोग करके प्रतिक्रिया गर्मी को दूर करने के लिए रिएक्टर के शेल पक्ष में दबावयुक्त पानी डाला जाता है।
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 का स्थान ले लिया।अधूरे आँकड़ों के अनुसार, दुनिया में एथिलीन विधि द्वारा उत्पादित लगभग 70% वीएसी वीएसी उत्पादन विधियों की मुख्यधारा बन गई है।
वर्तमान में, दुनिया में सबसे उन्नत वीएसी उत्पादन तकनीक बीपी की लीप प्रक्रिया और सेलेनीज़ की वेंटेज प्रक्रिया है।पारंपरिक निश्चित 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 असमान उत्प्रेरक बिस्तर वितरण और निश्चित बिस्तर रिएक्टरों में कम एथिलीन एक-तरफ़ा रूपांतरण की समस्याओं का समाधान करने के लिए एक नई निश्चित बिस्तर सहूलियत प्रक्रिया विकसित की है।इस प्रक्रिया में उपयोग किया जाने वाला रिएक्टर अभी भी एक निश्चित बिस्तर है, लेकिन उत्प्रेरक प्रणाली में महत्वपूर्ण सुधार किए गए हैं, और पारंपरिक निश्चित बिस्तर 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 प्लैटिनम को मुख्य सक्रिय घटक के रूप में, सिलिका जेल को उत्प्रेरक वाहक के रूप में, सोडियम साइट्रेट को कम करने वाले एजेंट के रूप में, और अन्य सहायक धातुओं जैसे लैंथेनाइड दुर्लभ पृथ्वी तत्वों जैसे प्रेजोडायमियम और नियोडिमियम का उपयोग करता है।पारंपरिक उत्प्रेरकों की तुलना में, उत्प्रेरक की चयनात्मकता, गतिविधि और स्थान-समय की उपज में सुधार होता है।
बीपी अमोको 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/एक द्रवीकृत बिस्तर इकाई का निर्माण किया है।विनाइल एसीटेट का उत्पादन करने के लिए इस प्रक्रिया का उपयोग करने से उत्पादन लागत 30% तक कम हो सकती है, और उत्प्रेरक की अंतरिक्ष समय उपज (1858-2744 ग्राम/(एल · एच-1)) निश्चित बिस्तर प्रक्रिया (700) की तुलना में बहुत अधिक है -1200 ग्राम/(एल·एच-1)).
लीपप्रोसेस प्रक्रिया में पहली बार एक द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक निश्चित बिस्तर रिएक्टर की तुलना में निम्नलिखित फायदे हैं:
1) एक द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर में, उत्प्रेरक लगातार और समान रूप से मिश्रित होता है, जिससे प्रमोटर के समान प्रसार में योगदान होता है और रिएक्टर में प्रमोटर की एक समान एकाग्रता सुनिश्चित होती है।
2) द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर परिचालन स्थितियों के तहत लगातार निष्क्रिय उत्प्रेरक को ताजा उत्प्रेरक से बदल सकता है।
3) द्रवित बिस्तर प्रतिक्रिया तापमान स्थिर है, जिससे स्थानीय अति ताप के कारण उत्प्रेरक निष्क्रियता कम हो जाती है, जिससे उत्प्रेरक की सेवा जीवन बढ़ जाता है।
4) द्रवीकृत बिस्तर रिएक्टर में उपयोग की जाने वाली गर्मी हटाने की 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।