Ipari eljárások a vinil-acetát előállítására
Az egyetlen reakció, amelyet alkalmazunk előállítására vinil-acetát ipari méretekben, valamint a laboratóriumban az ecetsav vinilezés acetilénnel. Kezdetben, az addíciós reakció acetilén, hogy ecetsav jelenlétében áramló higany-szulfát szintéziséhez használt etilendiatsetata; vinil-acetát kapunk kis mennyiségű, mint melléktermék, amely az első és izoláltuk a kapott reakcióelegyet ezen a reakcióban. Amikor kinyitottuk figyelemreméltó tulajdonságait polivinil-acetát, és a kapott azokból polivinil-alkohol és származékai, ez a reakció már vizsgálták újra, és a hozam a vinil-acetát hozta szinte az elméleti.
Reakció ecetsav acetilénnel annak mindkét szakaszában használatát igényli katalizátorok, aktiváló acetilén. Azonban, megnövelt nyomáson, és a reakció lefolyását, és előnyösen anélkül, hogy a kialakulását a vinil-acetát, de a nyomás növelésével és a hőmérséklet, míg a polimer mennyisége fokozatosan növekszik. Ez a komplikáció eliminálódik Ha a katalizátort egy folyékony vagy gáz-halmazállapotú fázisban; összekötő könnyebb ilyen körülmények között hajtjuk végre atmoszférikus nyomáson, ha mindkét komponens teljesen száraz. Az első esetben (az úgynevezett „nedves módszer”) tiszta, száraz acetilént vezetünk be a vízmentes * uskusnuyu sav tartalmú katalizátort a hőmérséklet nem haladja meg a 100 °. A második esetben ( „száraz eljárással”) keverékét acetilén ecetsavval gőzt vezetünk át a tömeget a katalizátorral érintkező lerakódott. Az eljárás hőmérséklete függ a élet, és így a katalizátor aktivitása és gyakran között változik 135-220 °.
* A vízmentes savval valóban, ez on ecetsav-anhidridet.
Az aktív katalizátor E folyamat higany sók, cink és kadmium, például szulfát, foszfát, fluoro, kromát vagy higany-acetát, és a kromátok, és különösen a cink és kadmium acetátok. Továbbá, mint katalizátorok, ezek elegyei sók. Ajánljuk még hozzá kell adni a reakcióelegyhez kis mennyiségű oxidot cacodyl vagy dimetil-anilin. Úgy véljük, hogy ezek az anyagok aktiválják a katalizátor és a polimerizáció megakadályozására a vinil-acetát. Higany-só, más, mint a-acetát, használt a nedves eljárással. Ezeket úgy állítjuk elő, hogy feloldunk higany-oxid a megfelelő sav; víz megkötésére a reakció során felszabaduló, adtunk az azonos savanhidrid, kénsav-anhidrid, ecetsavanhidrid vagy foszfor. Acetátok cink és kadmium, valamint, kevésbé gyakran, higany aktív szén, alumínium-oxid vagy szilícium-dioxid olyan katalizátorok, amelyek száraz módszerrel, hogy a jelenleg elfogadott, mert könnyebb a korrigált végezhető folytonos mintázatban, és biztosítja a magasabb hozamok.
Melléktermékek előállítása során a vinil-acetát kuprenovye gyantát származó polimerizációs acetilén, etilendiatsetat, amely úgy van kiképezve, egy másik molekulához vinil-acetát ecetsavval, és végül az acetaldehid. Az utóbbi van kialakítva akár közvetlenül az acetilén és a jelen nagyon kis mennyiségű vizet a nedves eljárás, vagy annak eredményeként bomlásának etilidén-diacetát.
Az első két reakció előfordulhat működés közben a folyadék fázisban; bomlása etilidén-diacetát is előfordulhat, főleg a száraz eljárás. Azonban, ha túladagolják acetilén, az utóbbi reakciót megelőzhető. Alkalmazása a katalizátor nem-szennyeződést tartalmazó rézvegyületek, és az is lehetséges, hogy elkerüljük az acetilén polimerizációt.
Mint a fentiekben reakció a vinil-acetát előállítására, valamint az összes reakciót vinilezés acetilénnel, exoterm, a gyártási folyamat gondosan kell szabályozni.
Készülék a vinil-acetát előállítására, érintkezésbe a gáz fázis az elpárologtató ecetsav, a keverőkamra, a reaktor maga, hűtőszekrények és desztillációs oszlopok. A reaktort, amely egy tetraéderes kamra rozsdamentes acélból készült, látva egy rács, amelyen a katalizátor van elhelyezve, és a cső hűtéséhez. Az utóbbi kering által felmelegített víz a reakcióhő forrni hőmérsékleten vinilezés folyamat (nyomás alatt). A katalizátor cink-acetát granulált aktív szén *. Acetilén nem tartalmazhatnak kén- és foszforvegyületek, amelyek dezaktiválja a katalizátort. Ezt kromatográfiásan tisztítottuk az alább ismertetett módszerrel klórral vízzel, és az oldathoz kálium-dikromátot kénsavban, és végül mossuk, szilárd kálium-hidroxid.
* 100 tömegrész szén impregnált 70 rész 30% -os vizes cink-só és szárítjuk.
A kilépő az elpárologtatóból ecetsav gőzöket a keverőkamrában összekevertük feleslegben mennyiségű acetilén (90% acetilén, 10% nitrogén) aránya körülbelül 1: 5, és a felmelegített elegyet injektáljuk a reaktorba. Először is, a folyamat hőmérsékletét 170 °, és a katalizátoraktivitás csökkenése fokozatosan nőtt a 220 °. A elhagyó gázelegyet a reaktorból egy szűrőn bocsátjuk át, ahol azt a katalizátorból felszabaduló bennük por, majd fokozatosan lehűtjük annak érdekében, hogy a részleges kondenzáció 40, 10 és végül 0 °. A nem kondenzált rész a gáz van keverve a friss gáz és újrahasznosított. A kondenzátum hozzáadásával stabilizáljuk 1% hidrokinon vagy egy másik stabilizáló, és desztillálva. Lepárlás elválasztja reagálatlan acetaldehid és ecetsav ami szintén újrahasznosított; A fő frakciót tiszta monomer. A desztillálást oszlopon végeztük a rozsdamentes acélból, vagy még gyakrabban, egy olcsóbb anyagból - alumíniumból. Alkalmazás erre a célra a réz és ötvözetei elfogadhatatlan. A desztillációs rendszer folyamatosan működik; vinil-acetát be az elpárologtató olyan sebességgel, hogy a hőmérséklet és a nyomás a desztillációs az utóbbi nem fordul elő a folyadék felhalmozódása és túlmelegedést.
Ha tiszta monomer tárolható több, mint 24 órán át. meg kell stabilizálni. Mint stabilizátorok javasoljuk számos vegyület, mint például a difenil-amin, a réz-rezinát vagy acetát, vízmentes ammónium-sók kisebb monokarbonsavak, kvaterner ammónium-bázisok, thiodiphenylamine, hidrokinon vagy kénatom. A legaktívabb réz-rezinát (0,01%), különösen összekeverve difenil-amin (0,01-0,02%). Ennek az az előnye, hogy nem illékony és színek monomer a kék-zöld színű. Bevonat eltűnik segítségével akár a inhibitor anyagok lebontására elősegítő polimerizáció. Egy bizonyos kényelmetlenséget a leírt módszer az a képesség, hogy stabilizálja a robbanó vegyületek - a réz-acetilid, ha a monomer nem teljesen száraz. Ez a nehézség azonban ki kell zárni, ha a stabilizátor használt cink-rezinátok, magnézium, alumínium, és mások. Rezinátok monomer végzett mosással visszanyertük, 10% -os nátrium-karbonát vagy nátrium-acetát. A nem illó stabilizátor is kén, amelyet gyakran használnak, hogy stabilizálják a vinil tárolt fényt. Ugyanakkor az alacsony oldhatósága a kén a monomer megkönnyíti izolálását, és ezáltal eltömődés csővezetékek és szelepek. Jó stabilizátorok közé tartoznak az ammónium és kvaterner sók thiodiphenylamine és hidrokinon. Az utóbbi két első stabilizátorok tökéletesen oldódik vízben, miáltal könnyen eltávolítható a monomer, a második monomer lehet izolálni mosással híg lúggal hideg. Nagyon ritkán azonban stabilizálódott monomert inhibitorok, bázikus tulajdonságú, mivel az utóbbi erősen illékony vegyületek desztillált és együtt a monomer, és távolítsa el őket mosással híg sav nem tud, mert egyidejűleg végbemegy elszappanosításával vinil-acetát.