Винил ацетатот (VAc), исто така познат како винил ацетат или винил ацетат, е безбојна транспарентна течност при нормална температура и притисок, со молекуларна формула C4H6O2 и релативна молекуларна тежина од 86,9. VAc, како една од најшироко користените индустриски органски суровини во светот, може да генерира деривати како што се поливинил ацетатна смола (PVAc), поливинил алкохол (PVA) и полиакрилонитрил (PAN) преку самополимеризација или кополимеризација со други мономери. Овие деривати се широко користени во градежништвото, текстилот, машините, медицината и подобрувачите на почвата. Поради брзиот развој на терминалната индустрија во последниве години, производството на винил ацетат покажува тренд на зголемување од година во година, при што вкупното производство на винил ацетат достигна 1970kt во 2018 година. Во моментов, поради влијанието на суровините и процесите, производствените патишта на винил ацетат главно вклучуваат ацетиленски метод и етиленски метод.
1, процес на ацетилен
Во 1912 година, Ф. Клате, Канаѓанец, прв го открил винил ацетатот користејќи вишок ацетилен и оцетна киселина под атмосферски притисок, на температури од 60 до 100 ℃, и користејќи живини соли како катализатори. Во 1921 година, германската компанија CEI развила технологија за синтеза на винил ацетат во парна фаза од ацетилен и оцетна киселина. Оттогаш, истражувачи од различни земји континуирано го оптимизирале процесот и условите за синтеза на винил ацетат од ацетилен. Во 1928 година, компанијата Hoechst од Германија основала производствена единица за винил ацетат од 12 kt/a, реализирајќи индустријализирано производство на винил ацетат во голем обем. Равенката за производство на винил ацетат со ацетиленски метод е како што следува:
Главна реакција:

Несакани ефекти:

Методот на ацетилен е поделен на метод на течна фаза и метод на гасна фаза.
Фазната состојба на реактантот кај методот со ацетиленска течна фаза е течна, а реакторот е реакционен резервоар со уред за мешање. Поради недостатоците на методот со течна фаза, како што се ниската селективност и многуте нуспроизводи, овој метод во моментов е заменет со методот со ацетиленска гасна фаза.
Според различните извори на подготовка на ацетиленски гас, методот на ацетиленска гасна фаза може да се подели на Борденов метод на ацетиленски природен гас и Вакеров метод на карбид-ацетилен.
Борденовиот процес користи оцетна киселина како адсорбент, што значително ја подобрува стапката на искористување на ацетиленот. Сепак, овој процесен пат е технички тежок и бара високи трошоци, па затоа овој метод има предност во области богати со ресурси на природен гас.
Вакеровиот процес користи ацетилен и оцетна киселина произведени од калциум карбид како суровини, користејќи катализатор со активен јаглен како носител и цинк ацетат како активна компонента, за синтеза на VAc под атмосферски притисок и температура на реакција од 170~230 ℃. Технологијата на процесот е релативно едноставна и има ниски трошоци за производство, но има недостатоци како што се лесно губење на активните компоненти на катализаторот, слаба стабилност, висока потрошувачка на енергија и големо загадување.
2, етиленски процес
Етилен, кислород и глацијална оцетна киселина се три суровини што се користат во процесот на синтеза на етилен на винил ацетат. Главната активна компонента на катализаторот е типично елемент од осмата група, благороден метал, кој реагира на одредена температура и притисок на реакцијата. По последователната обработка, конечно се добива целниот производ винил ацетат. Равенката на реакцијата е како што следува:
Главна реакција:

Несакани ефекти:

Процесот на етиленска парна фаза првпат беше развиен од Bayer Corporation и беше ставен во индустриско производство за производство на винил ацетат во 1968 година. Производните линии беа воспоставени во Hearst и Bayer Corporation во Германија и National Distillers Corporation во Соединетите Американски Држави, соодветно. Тоа е главно паладиум или злато натоварено на носачи отпорни на киселина, како што се силика гел зрна со радиус од 4-5 mm, и додавање на одредена количина калиум ацетат, што може да ја подобри активноста и селективноста на катализаторот. Процесот за синтеза на винил ацетат со употреба на методот USI во парна фаза на етилен е сличен на методот Баер и е поделен на два дела: синтеза и дестилација. Процесот USI постигна индустриска примена во 1969 година. Активните компоненти на катализаторот се главно паладиум и платина, а помошниот агенс е калиум ацетат, кој е потпрен на носач на алумина. Условите на реакција се релативно благи, а катализаторот има долг работен век, но приносот на просторно-временски однос е низок. Во споредба со ацетиленскиот метод, методот во парна фаза на етилен е значително подобрен во технологијата, а катализаторите што се користат во етиленскиот метод континуирано се подобруваат во активноста и селективноста. Сепак, кинетиката на реакцијата и механизмот за деактивација сè уште треба да се истражат.
Производството на винил ацетат со употреба на етиленски метод користи цевчест реактор со фиксен слој исполнет со катализатор. Влезниот гас влегува во реакторот одозгора, и кога ќе дојде во контакт со катализаторскиот слој, се случуваат каталитички реакции за да се генерира целниот производ винил ацетат и мала количина на нуспроизвод јаглерод диоксид. Поради егзотермната природа на реакцијата, вода под притисок се внесува во страната на обвивката на реакторот за да се отстрани топлината од реакцијата со користење на испарување на водата.
Во споредба со ацетиленскиот метод, етиленскиот метод има карактеристики на компактна структура на уредот, голема моќност, ниска потрошувачка на енергија и ниско загадување, а цената на производот е пониска од онаа на ацетиленскиот метод. Квалитетот на производот е супериорен, а состојбата со корозија не е сериозна. Затоа, етиленскиот метод постепено го замени ацетиленскиот метод по 1970-тите. Според нецелосните статистички податоци, околу 70% од VAc произведен со етиленски метод во светот стана мејнстрим на методите за производство на VAc.
Моментално, најнапредната технологија за производство на VAc во светот е Leap Process на BP и Vantage Process на Celanese. Во споредба со традиционалниот процес на етилен во гасна фаза со фиксен слој, овие две процесни технологии значително го подобрија реакторот и катализаторот во јадрото на единицата, подобрувајќи ја економичноста и безбедноста на работата на единицата.
„Селанезе“ разви нов процес „Вантејџ“ со фиксен слој за да ги реши проблемите со нееднаквата распределба на катализаторски слој и ниската еднонасочна конверзија на етилен во реактори со фиксен слој. Реакторот што се користи во овој процес е сè уште со фиксен слој, но направени се значителни подобрувања во катализаторски систем, а додадени се уреди за обновување на етилен во гасот од опашката, надминувајќи ги недостатоците на традиционалните процеси со фиксен слој. Приносот на производот винил ацетат е значително поголем од оној на слични уреди. Катализаторот на процесот користи платина како главна активна компонента, силика гел како носач на катализатор, натриум цитрат како редукционо средство и други помошни метали како што се лантанидни ретки земни елементи како што се празеодиум и неодиум. Во споредба со традиционалните катализатори, селективноста, активноста и просторно-временскиот принос на катализаторот се подобрени.
„БП Амоко“ разви процес со етиленска гасна фаза во флуидизиран слој, познат и како процес со скокачки процес, и изгради единица со флуидизиран слој од 250 kt/a во Хал, Англија. Користењето на овој процес за производство на винил ацетат може да ги намали трошоците за производство за 30%, а просторно-временскиот принос на катализаторот (1858-2744 g/(L · h-1)) е многу поголем од оној на процесот со фиксен слој (700-1200 g/(L · h-1)).
Процесот LeapProcess за прв пат користи реактор со флуидизиран слој, кој ги има следниве предности во споредба со реакторот со фиксен слој:
1) Во реактор со флуидизиран слој, катализаторот континуирано и рамномерно се меша, со што се придонесува за рамномерна дифузија на промоторот и се обезбедува рамномерна концентрација на промоторот во реакторот.
2) Реакторот со флуидизиран слој може континуирано да го заменува деактивираниот катализатор со свеж катализатор под услови на работа.
3) Температурата на реакцијата на флуидизиран слој е константна, со што се минимизира деактивацијата на катализаторот поради локално прегревање, со што се продолжува работниот век на катализаторот.
4) Методот на отстранување на топлина што се користи во реакторот со флуидизиран слој ја поедноставува структурата на реакторот и го намалува неговиот волумен. Со други зборови, дизајнот со еден реактор може да се користи за големи хемиски инсталации, значително подобрувајќи ја ефикасноста на уредот во голем обем.