Винил ацетат CAS 108-05-4

Най-широко разпространеният индустриален процес завинилацетатпроизводството разчита на каталитичен синтез в парна{0}}фаза на етилен, оцетна киселина и кислород върху катализатори от благородни метали.

Суровините етилен и ледена оцетна киселина се загряват предварително и се изпаряват преди смесване, след което се подават в реактор с неподвижен-слой, зареден с паладий-златни носители силициев диоксид. Реакционната температура се поддържа при 140–180 градуса под налягане от 0,6–0,9 MPa, с добавен калиев ацетат като съ-катализатор за повишаване на селективността на реакцията.

Реакцията на ядрото включва окислително добавяне на етилен, оцетна киселина и O₂ за получаване на VAc и вода. Страничните реакции генерират примеси, включително въглероден диоксид, ацеталдехид и етилацетат. Този маршрут включва леснодостъпни суровини и силен непрекъснат капацитет за масово-производство, представляващ над 90% от световния производствен капацитет.

Смесеният газ, изхвърлен от реактора, се кондензира за отделяне на сурови продукти, докато нереагиралият етилен се рециклира за повторна употреба. Суровият VAc първо се подлага на ректификация за отстраняване на оцетна киселина и вода, последвано от вторична ректификация за елиминиране на леки примеси като ацеталдехид и етилацетат. Накрая се извършват дехидратация и сушене, за да се получат готови продукти с чистота над 99,9%.

Коефициентът на обратен хладник се контролира стриктно по време на ректификацията, за да се избегне само-полимеризацията на VAc и се добавят следи от инхибитори на полимеризацията, за да се стабилизира продуктът.

Ранният процес приема реакция на добавяне на течна{0}}фаза между ацетилен и оцетна киселина върху цинков ацетат с активен въглен катализатори при 170–220 градуса.

Поради високите разходи за съхранение и транспортиране на ацетилена, значителни опасности за безопасността, бързо дезактивиране на катализатора, прекомерна консумация на енергия и трудно отделяне на примесите в продукта, този процес е напълно заменен от метода, базиран на етилен-. Само малък брой остарели малки{2}}производствени единици остават в експлоатация.

Винилацетат, основен винилов мономер за съвременната полимерна индустрия, за първи път е изолиран и систематично изследван от немския химик Фриц Клате през 1912 г., отбелязвайки произхода на химията на виниловия естер. Клате е работил в Griesheim-Elektron, голям немски производител на основи, който генерира масивен ацетилен като страничен продукт от производството на карбид; основната му задача беше разработването на производни надолу по веригата с висока-стойност за отпадъчни суровини от ацетилен.

Първоначално Klatte се фокусира върху реакцията на добавяне на ацетилен с хлороводород, за да синтезира винилхлорид. В паралелни експерименти с течна -фаза той барботира ацетилен в безводна оцетна киселина с живачен сулфат като катализатор, за да получи етилиден диацетат. По време на разделянето на продукта той открива летлив, ненаситен естерен страничен продукт, по-късно идентифициран като винил, образуван чрез директно добавяне на оцетна киселина към ацетиленовите тройни връзки. Той потвърди неговата молекулярна структура и потвърди неговата уникална реактивност: запечатването на винилни пари в стъклени балони и излагането на слънчева светлина предизвика спонтанна полимеризация, като за първи път се получи бял твърд поливинилацетат (PVAc).

Между 1912 и 1914 г. Klatte подава пет патента, обхващащи винилен синтез, фотополимеризация и получаване на поливинил ацетат, поставяйки теоретичната и техническа основа за индустриализацията. И все пак ранното развитие се сблъска със сериозни затруднения: живачните катализатори бяха силно токсични, периодичните процеси в течна-фаза осигуряваха ниски добиви, а неконтролираната полимеризация рискуваше експлозия. По това време макромолекулната теория не беше широко призната, така че индустриалните играчи сметнаха винила за лабораторно любопитство с ограничена търговска стойност, което спря широкомащабните-инвестиции за близо десетилетие.

През 1921 г. W. Haehnel от Германския електрохимичен консорциум оптимизира маршрута, разработвайки каталитичен метод за газова-фаза, използващ цинков ацетат, поддържан върху активен въглен, елиминирайки живачната токсичност и повишавайки ефективността на непрекъснатото производство.

През 30-те години на миналия век Ерих Рабалд усъвършенства базирания на ацетилен-процес, за да насочи винила като основен продукт вместо страничен продукт, което позволява на Германия да изгради първите в света специализирани производствени линии. Преди 1970 г. технологията на ацетиленовата-парна фаза доминираше в световните вериги за доставки.

Втората революционна промяна настъпи в средата на-20-ти век: базирана на етилен-технология за каталитично окисляване на паладий замени ацетиленовите пътища. По-евтиният етилен, получен от петрол, замени карбидния ацетилен, намалявайки драстично производствените разходи.

Този пробив превърна винила от нишов фин химикал в масова стока, стимулирайки бързото разрастване на индустриите за лепила, латексови покрития и поливинил алкохол. От случаен лабораторен страничен продукт до основополагаща полимерна суровина, век-откриването и еволюцията на Vinile отразяват взаимното популяризиране на основната органична химия и нуждите от промишлени материали.