Mae finyl asetad (VAc), a elwir hefyd yn finyl asetad neu finyl asetad, yn hylif tryloyw di-liw ar dymheredd a phwysau arferol, gyda fformiwla foleciwlaidd o C4H6O2 a phwysau moleciwlaidd cymharol o 86.9. Gall VAc, fel un o'r deunyddiau crai organig diwydiannol a ddefnyddir fwyaf eang yn y byd, gynhyrchu deilliadau fel resin polyfinyl asetad (PVAc), alcohol polyfinyl (PVA), a polyacrylonitrile (PAN) trwy hunan-polymerization neu gopolymerization â monomerau eraill. Defnyddir y deilliadau hyn yn helaeth mewn adeiladu, tecstilau, peiriannau, meddygaeth, a gwellawyr pridd. Oherwydd datblygiad cyflym y diwydiant terfynell yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae cynhyrchu finyl asetad wedi dangos tuedd o gynyddu flwyddyn ar ôl blwyddyn, gyda chyfanswm cynhyrchiad finyl asetad yn cyrraedd 1970kt yn 2018. Ar hyn o bryd, oherwydd dylanwad deunyddiau crai a phrosesau, mae llwybrau cynhyrchu finyl asetad yn bennaf yn cynnwys dull asetylen a dull ethylen.
1, proses asetylen
Ym 1912, darganfu F. Klatte, Canadiad, asetad finyl am y tro cyntaf gan ddefnyddio gormod o asetylen ac asid asetig o dan bwysau atmosfferig, ar dymheredd yn amrywio o 60 i 100 ℃, a defnyddio halwynau mercwri fel catalyddion. Ym 1921, datblygodd Cwmni CEI yr Almaen dechnoleg ar gyfer synthesis asetad finyl o asetylen ac asid asetig mewn cyfnod anwedd. Ers hynny, mae ymchwilwyr o wahanol wledydd wedi optimeiddio'r broses a'r amodau ar gyfer synthesis asetad finyl o asetylen yn barhaus. Ym 1928, sefydlodd Cwmni Hoechst o'r Almaen uned gynhyrchu asetad finyl 12 kt/a, gan wireddu cynhyrchu asetad finyl ar raddfa fawr wedi'i ddiwydiannu. Dyma'r hafaliad ar gyfer cynhyrchu asetad finyl trwy'r dull asetylen:
Prif adwaith:

1679025288828
Sgil-effeithiau:

1679025309191
Mae'r dull asetilen wedi'i rannu'n ddull cyfnod hylif a dull cyfnod nwy.
Mae cyflwr cyfnod yr adweithydd yn y dull cyfnod hylif asetilen yn hylif, ac mae'r adweithydd yn danc adwaith gyda dyfais droi. Oherwydd diffygion y dull cyfnod hylif megis detholiad isel a llawer o sgil-gynhyrchion, mae'r dull hwn wedi'i ddisodli gan y dull cyfnod nwy asetilen ar hyn o bryd.
Yn ôl y gwahanol ffynonellau paratoi nwy asetilen, gellir rhannu'r dull cyfnod nwy asetilen yn ddull asetilen Borden nwy naturiol a dull asetilen carbid Wacker.
Mae proses Borden yn defnyddio asid asetig fel amsugnydd, sy'n gwella cyfradd defnyddio asetylen yn fawr. Fodd bynnag, mae'r llwybr proses hwn yn dechnegol anodd ac mae angen costau uchel, felly mae'r dull hwn yn fantais mewn ardaloedd sy'n gyfoethog mewn adnoddau nwy naturiol.
Mae proses Wacker yn defnyddio asetylen ac asid asetig a gynhyrchir o galsiwm carbid fel deunyddiau crai, gan ddefnyddio catalydd gyda charbon wedi'i actifadu fel cludwr ac asetad sinc fel cydran weithredol, i syntheseiddio VAc o dan bwysau atmosfferig a thymheredd adwaith o 170 ~ 230 ℃. Mae'r dechnoleg broses yn gymharol syml ac mae ganddi gostau cynhyrchu isel, ond mae diffygion megis colli cydrannau gweithredol catalydd yn hawdd, sefydlogrwydd gwael, defnydd ynni uchel, a llygredd mawr.
2, proses ethylen
Mae ethylen, ocsigen, ac asid asetig rhewlifol yn dri deunydd crai a ddefnyddir yn y broses synthesis ethylen o asetad finyl. Fel arfer, prif gydran weithredol y catalydd yw'r elfen fetel nobl wythfed grŵp, sy'n cael ei adweithio ar dymheredd a phwysau adwaith penodol. Ar ôl prosesu dilynol, ceir y cynnyrch targed asetad finyl o'r diwedd. Mae hafaliad yr adwaith fel a ganlyn:
Prif adwaith:
1679025324054
Sgil-effeithiau:

1679025342445
Datblygwyd y broses cyfnod anwedd ethylen gyntaf gan Gorfforaeth Bayer a chafodd ei rhoi mewn cynhyrchiad diwydiannol ar gyfer cynhyrchu asetad finyl ym 1968. Sefydlwyd llinellau cynhyrchu yn Hearst a Bayer Corporation yn yr Almaen a National Distillers Corporation yn yr Unol Daleithiau, yn y drefn honno. Yn bennaf, mae'n cynnwys paladiwm neu aur wedi'i lwytho ar gefnogaethau sy'n gwrthsefyll asid, fel gleiniau silica gel gyda radiws o 4-5mm, ac ychwanegu swm penodol o asetad potasiwm, a all wella gweithgaredd a detholusrwydd y catalydd. Mae'r broses ar gyfer synthesis asetad finyl gan ddefnyddio dull USI cyfnod anwedd ethylen yn debyg i ddull Bayer, ac mae wedi'i rhannu'n ddwy ran: synthesis a distyllu. Cyrhaeddodd y broses USI gymhwysiad diwydiannol ym 1969. Cydrannau gweithredol y catalydd yn bennaf yw paladiwm a platinwm, a'r asiant ategol yw asetad potasiwm, sy'n cael ei gynnal ar gludydd alwmina. Mae'r amodau adwaith yn gymharol ysgafn ac mae gan y catalydd oes gwasanaeth hir, ond mae'r cynnyrch gofod-amser yn isel. O'i gymharu â'r dull asetylen, mae'r dull cyfnod anwedd ethylen wedi gwella'n fawr o ran technoleg, ac mae'r catalyddion a ddefnyddir yn y dull ethylen wedi gwella'n barhaus o ran gweithgaredd a detholusrwydd. Fodd bynnag, mae angen archwilio cineteg yr adwaith a'r mecanwaith dadactifadu o hyd.
Mae cynhyrchu asetad finyl gan ddefnyddio'r dull ethylen yn defnyddio adweithydd gwely sefydlog tiwbaidd wedi'i lenwi â chatalydd. Mae'r nwy porthiant yn mynd i mewn i'r adweithydd o'r brig, a phan fydd yn dod i gysylltiad â gwely'r catalydd, mae adweithiau catalytig yn digwydd i gynhyrchu'r cynnyrch targed asetad finyl a swm bach o sgil-gynnyrch carbon deuocsid. Oherwydd natur ecsothermig yr adwaith, cyflwynir dŵr dan bwysau i ochr gragen yr adweithydd i gael gwared â gwres yr adwaith trwy ddefnyddio anweddiad dŵr.
O'i gymharu â'r dull asetylen, mae gan y dull ethylen nodweddion strwythur dyfais cryno, allbwn mawr, defnydd ynni isel, a llygredd isel, ac mae ei gost cynnyrch yn is na chost y dull asetylen. Mae ansawdd y cynnyrch yn well, ac nid yw'r sefyllfa cyrydiad yn ddifrifol. Felly, disodlodd y dull ethylen y dull asetylen yn raddol ar ôl y 1970au. Yn ôl ystadegau anghyflawn, mae tua 70% o VAc a gynhyrchir gan y dull ethylen yn y byd wedi dod yn brif ffrwd dulliau cynhyrchu VAc.
Ar hyn o bryd, y dechnoleg cynhyrchu VAc fwyaf datblygedig yn y byd yw Proses Naid BP a Phroses Vantage Celanese. O'i gymharu â'r broses ethylen cyfnod nwy gwely sefydlog draddodiadol, mae'r ddwy dechnoleg broses hyn wedi gwella'r adweithydd a'r catalydd yng nghraidd yr uned yn sylweddol, gan wella economi a diogelwch gweithrediad yr uned.
Mae Celanese wedi datblygu proses Vantage gwely sefydlog newydd i fynd i'r afael â phroblemau dosbarthiad gwely catalydd anwastad a throsi ethylen unffordd isel mewn adweithyddion gwely sefydlog. Mae'r adweithydd a ddefnyddir yn y broses hon yn dal i fod yn wely sefydlog, ond gwnaed gwelliannau sylweddol i'r system catalydd, ac ychwanegwyd dyfeisiau adfer ethylen yn y nwy cynffon, gan oresgyn diffygion prosesau gwely sefydlog traddodiadol. Mae cynnyrch asetad finyl y cynnyrch yn sylweddol uwch na chynnyrch dyfeisiau tebyg. Mae'r catalydd proses yn defnyddio platinwm fel y prif gydran weithredol, gel silica fel cludwr y catalydd, sitrad sodiwm fel asiant lleihau, a metelau ategol eraill fel elfennau daear prin lanthanid fel praseodymiwm a neodymiwm. O'i gymharu â chatalyddion traddodiadol, mae detholiad, gweithgaredd, a chynnyrch gofod-amser y catalydd wedi gwella.
Mae BP Amoco wedi datblygu proses cyfnod nwy ethylen gwely hylifedig, a elwir hefyd yn broses y Broses Naid, ac wedi adeiladu uned gwely hylifedig 250 kt/a yn Hull, Lloegr. Gall defnyddio'r broses hon i gynhyrchu asetad finyl leihau'r gost gynhyrchu 30%, ac mae cynnyrch amser-gofod y catalydd (1858-2744 g/(L · h-1)) yn llawer uwch na chynnyrch y broses gwely sefydlog (700-1200 g/(L · h-1)).
Mae proses LeapProcess yn defnyddio adweithydd gwely hylifedig am y tro cyntaf, sydd â'r manteision canlynol o'i gymharu ag adweithydd gwely sefydlog:
1) Mewn adweithydd gwely hylifedig, mae'r catalydd yn cael ei gymysgu'n barhaus ac yn unffurf, gan gyfrannu at drylediad unffurf yr hyrwyddwr a sicrhau crynodiad unffurf o'r hyrwyddwr yn yr adweithydd.
2) Gall yr adweithydd gwely hylifedig ddisodli'r catalydd dadactifadu yn barhaus â chatalydd ffres o dan amodau gweithredu.
3) Mae tymheredd adwaith y gwely hylifedig yn gyson, gan leihau dadactifadu'r catalydd oherwydd gorboethi lleol, a thrwy hynny ymestyn oes gwasanaeth y catalydd.
4) Mae'r dull tynnu gwres a ddefnyddir yn yr adweithydd gwely hylifedig yn symleiddio strwythur yr adweithydd ac yn lleihau ei gyfaint. Mewn geiriau eraill, gellir defnyddio dyluniad adweithydd sengl ar gyfer gosodiadau cemegol ar raddfa fawr, gan wella effeithlonrwydd graddfa'r ddyfais yn sylweddol.


Amser postio: Mawrth-17-2023