Vinilatsyetatni atsyetaldyegid va sirka alidrididan olish Ushbu jarayon etilidyendiatsyetatning atsyetaldyegid va vinilatsyetat hosil qilib parchalanishga asoslandi va 1934 yilda patyent bilan ximoyalagan Pyerkins (AQSH) bo’lib, ikkala ryeaktsiyani bir ryeaktorda kyetma-kyet olib boriladi.
Ryeaktsiya suyuq fazada katalizator 0.4 % sulfat kislota ishtirokida olib borildi. Katalizator sifatida shuningdyek, byenzol yoki toluolsulfon kislotalardan foydalanishi mumkin. Jarayon 110-125 oS da 50-60 % unumdorlik bilan olib boriladi. Bu jarayon 60 ta taryelkalardan iborat kolonkada, uchini quyi kismidan xarorat 140 oS, yuqorisidagi xarorat esa 90-110 oS bo’lgan sharoitda amalga oshirilishi mumkin.
1-rasm. Atsyetaldyegid va sirka angidirididan vinilatsyetat ishlab chiqarishining printsipial tyexnologik sxyemasi:
1-ryeaktor; 2-bug’latgich; 3,8,11-issiqlik almashtirgichlar; 4-ryeaktsion kolonnalar; 5-yengil fratsiyalarni ajratish uchun ryektifikatsion kolonna; 6-sirka kislotani ajratish uchun ryektifikatsion kolonna; 7-vinilatsyetatni ajratish uchun ryektifikatsion kolonna.
Oqimlar: I-atsyetaldyegid; II-sirka angidiridi; III-vinilatsyetat; IV-qatti chiqindilar; V-sirka kislota.
Atsyetaldyegid va sirka angidrid 1-ryeaktsion qurilmaga kiritiladi. Ryeaktsion maxsulotlar diyetilyet xolida ryeaktorining yuqori qismidan chiqarilgan ryeaktorni suyuq xolida 2-bug’latgichga uzatiladi bug’latgich vakuumda ishlashi taminlanib qattiq zarrachalar olishi kuzatiladi. Bug’latish maxsulotlari kondyensatlanib ryeaktorga qaytariladi. 1-ryeaktorda 4-kolonnaga chiquvchi distilyet tarkibida yuqori xaroratlarda qaynovchi qo’shimcha maxsulotlar ajratiladi, kalonnani yuqori qismidan yengil uchuvchan maxsulotlar olinadi va ular 5-ryeaktifikatsion kolonnaga yuboriladi.
5-kolonnadan asosiy fraktsiyani atsyetoldyegid va boshqa yengil uchuvchan maxsulotlar saqlanadi. 4-ryeaktsion kolonnaning kub suyuqligi bilan aralashtiriladi va 1-ryeaktorga qaytariladi 5-ryeaktifikatsion kolonnani kub suyuqligi 6 kolonnaga uzatiladi va bunda sirka kislotadan tozalanadi.
Kub qoldig’i ryeaktsion kolonnaga va yengil fraktsiyani ryeaktor kolonnasiga qaytariladi 6-kolonnadagi asosiy fraktsiya 7 ryeaktifriktsion kolonnaga byeriladi va bunda vinilatsyetat yoki okim xolida ajratiladi. Diyetilyet 5 kolonnaga yo’naltiriladi va yengil fraktsiyadan ajratiladi, kub suyuqligi esa 6 kolonnaga sirka kislotadan ajratish uchun yuboriladi.
Vinilatsyetatni etilyen va sirka kislotadan olish.
Sanoatdi etilyen va sirka kislotadan vinilatsyetat olish ikki usulda amalga oshiriladi: suyuq va bug’ fazalarda. Suyuq fazada etilyen va sirka kislotadan vinilatsyetat olishning nazariy asoslari I.I. Moisyeyev va M.N. Vargaftik tomonlaridan taklif etilgan. Katalizator sifatida palladiy tuzlari, myetall palladiyning oksidlanishini ta’minlovchi sokatalizator sifatida esa – karbon kislotalar, mis tuzlari va kisloroddan foydalanilgan. Suyuq fazada etilyen va sirka kislotadan vinilatsyetat ishlab chiqarishning sanoat usuli 1966 yilda amalga oshirilgan va uning muallifi Angliyaning “AySiAy” kompaniyasi hisoblanadi.
Jarayon 120-140oS xaroratlar chyegarasi va 1.0 – 7.0 MPa bosimda olib boriladi. Etilyen va sirka kislotadan palladiy tuzlari ishtirokida vinilatsyetat olish quyidagi tyenglama bo’yicha boradi:
Katalitik sikl bo’yicha hosil bo’luvchi erkin palladiy ryedoks-sistyema orqali qayta +2 darajaga oksidlanadi, bunda ryedoks-sistyema sifatida yuqori oksidlash potyentsialiga ega bo’lgan – masalan mis tuzi polivalyent myetallardan foydalaniladi. Misning oksidlanish darajasini +2 da saqlab turish maqsadida ryeaktorga uzluksiz yoki uzlukli sulfat kislota qo’shib boriladi:
Odatda katalizator eritmasiga ishqoriy yoki ishqoriy yer myetallari karboksilatlari, masalan litiy, kaliy, natriy va boshqa atsyetatlar qo’shiladi. Hozirgi vaqtda vinilatsyetat va etilidyendiatsyetat hosil bo’lish myexanizmi quyidagicha ekanligin aniqlangan:
Bunda As – atsyetil
Vinilatsyetat ishlab chiqarish jarayoni qo’shimcha mahsulotlari sifatida atsyetaldyegid, uglyerod dioksid, suv, oz miqdorlarda etilidyendiatsyetat, glikol mono- va diatsyetatlari, shavyel kislotasi, β-atsyetat va qator boshqa moddalarosil bo’ladi. Bular orasida miqdor jihatidan eng ko’pi atsyetaldyegid bo’lib, uning miqdor 20 - 50 %ni tashkil etadi, katalizat tarkibidagi eng zaharli qo’shimcha mahsulot esa shavyel kislotasi bo’lib, palladiy va mis ionlari bilan katalizator eritmasida erimaydigan oksalatlar hosil qiladi.
Eitlyen va sirka kislota asosida suyuq fazada vinilatsyetat sintyez qilish bir yoki ikki bosqichlarda olib borilishi mumkin. Bir bosqichli prinitspial tyexnologik sxyema 2-rasmda byerilgan.
2-rasm. Suyuq fazalarda vinilatsyetat olishning bir bosqichli tyexnologik sxyemasi.
1-ryeaktor; katalizatorni ryegyenyeratsiya qilish bo’lim; 3-kondyensator; 4-xom ashyo qabul qilish sig’imi; 5-kompryessor; 6-SO2 uchun adsorbyer; 7-dyesorbyer; 8-sirka kislotani ajratish uchun kolonna; 9-atsyetaldyegid fraktsiyasini ajratish kolonnasi; 10-syeparator; 11-vinilatsyetatni azyeotrop quritish kolonnasi; 12-vinilatsyetatni ajratish kolonnasi; 13-ekstiraktiv ryektifikatsiya kolonnasi; 14-atsyetaldyegidni ajratish kolonnasi;
Oqimlar: I-kislorod; II-etilyen; III-sirka kislota; IV-ryegyenratsiyalangan sirka kislota; V-chiquvchi gazlar; VI-uglyerod dioksidi; VII-suv; VIII-vinilatsyetat; IX-yuqori xaroratlarda qaynaydigan chiqindilar; X-past xaroratlarda qaynaydigan chiqindilar; XI-atsyetaldyegid.
Etilyenning kislorod va ryetsirkulyatsiyadagi gazlar bilan shuningdyek yangi va ryegyenyeratsiyalangan sirka kislotalar aralashmasi barbotajli 1-ryeaktorga tushadi. Kondyensirlanmagan gazlar uglyerod dioksididan tozalangandan so’ng ryektsiklga qaytariladi, kondyensat esa ryektifikatsiyaga – tovar mahsulotlari atsyetaldyegid va vinilatsyetatni ajratish uchun yuboriladi. Jarayon sharoitiga mos ravishda katalizatorning unumdorligi 50 – 200 g/l.kat.soat.
