Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
1

Đồ án
Thiết kế phân xưởng sản xuất
vinylaxetat
III.5. Các phương pháp sản xuất VA……………………………… 22
B. Quá trình tổng hợp VA……………………………………………… 23
I. Khái niệm chung…………………………………………………. 23
II. Các phản ứng xảy ra trong quá trình tổng hợp VA………………. 23
III. Động học của quá trình tổng hợp VA…………………………… 24
IV. Xúc tác của quá trình tổng hợp VA…………………………… 24
V. Cơ chế phản ứng…………………………………………………. 25
VI. Phương pháp tách sản phẩm……………………………………. 25
VII. Thiết bị phản ứng………………………………………………. 26
C. Phương pháp tổng hợp VA…………………………………………. 27
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
3
I. Công nghệ tổng hợp VA từ C
2
H
2
và CH
3
COOH………………… 27
I.1. Công nghệ tổng hợp trong pha lỏng………………………… 27
I.2. Công nghệ tổng hợp trong pha khí………………………… 27
I.2.1. Công nghệ tổng hợp của hãng Petroleum Raifiner…… 29
I.2.2. Công nghệ tổng hợp của hãng Wacker………………… 31
II. Công nghệ tổng hợp VA từ C
2
H
4
và CH

Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
4
1. Chọn bơm……………………………………………………… 89
2. Chọn máy nén…………………………………………………… 89
Phần III. Thiết kế xây dựng……………………………………………… 91
I. Xác định địa điểm xây dựng……………………………………… 91
1. Nhiệm vụ và yêu cầu…………………………………………. 91
2. Cơ sở để xác định địa điểm xây dựng………………………… 92
3. Địa điểm xây dựng…………………………………………… 93
4. Tổng mặt bằng nhà máy……………………………………… 94
II. Tổng mặt bằng nhà máy……………………………………… 94
1. Nhiệm vụ yêu cầu……………………………………………. 94
2. Nhưng biện pháp và nguyên tắc trong thiết kế tổng ………… 95
3. Mặt bằng nhà máy…………………………………………… 98
4. Nhà sản xuất…………………………………………………. 98
Phần IV. Tính toán kinh tế……………………………………………… 99
I. Mục đích và nhiệm vụ của việc tính toán kinh tế………………. 99
II. Nội dung tính toán kinh tế……………………………………… 99
1. Xác định chế độ công tác phân xưởng………………………. 99
2. Nhu cầu về nguyên liệu và năng lượng cho nhà máy……… 99
3. Tính chi phí nguyên vật liệu, năng lượng trong một năm…… 102
4. Vốn cố định …………………………………………………. 102
5. Các vốn đầu tư khác…………………………………………. 103
6. Nhu cầu lao động ……………………………………………. 104
7. Quỹ lương công nhân và nhân viên trong toàn phân xưởng…. 105
8. Tính khấu hao……………………………………………… 105
9. Thu hồi sản phẩm……………………………………………. 105
10. Tính giá thành sản phẩm…………………………………… 106

khối công nghiệp hữu cơ. Còn ngày nay với sự phát triển của các công nghệ hóa
dầu so với lọc dầu, axetylen đã trở thành một nguyên liệu quan trọng trong ngành
công nghiệp hóa học, với các số liệu như sau: mức sản xuất vinylaxetat ở Mỹ 1960
là 500.000 tấn gấp 2,5 lần so với năm 1954. Ở Nhật năm 1958 là 1004 nghìn tấn ,
năm 1960 là 1133 nghìn tấn. Ngoài ra ở Pháp, Ý, Liên Xô cũ, Đức công nghiệp
vinylaxetat cũng phát triển mạnh. Năm 1957 Tây Đức sản xuất 185 nghìn tấn
vinylaxetat. Ở nước ta có nhiều than đá do đó công nghiệp sản xuất phải đi từ con
đường cacbuacanxi, công nghiệp vinylaxetat phát triển sẽ mở ra triển triển vọng to
lớn cho ngành công nghiệp nước ta.
Việc tạo ra các quá trình công nghệ mới dựa trên nguyên liệu rẻ hay dễ kiếm
thường là nhờ các phát minh những phản ứng mới và gây nên ảnh hưởng có tính
cách mạng đối với sự phát triển của công nghệ.
Vinyl hoá là một quá trình quan trọng trong công nghệ tổng hợp các chất
trung gian phục vụ cho việc tổng hợp ra các sản phẩm hữu cơ cuối cùng. Vinyl
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
6
axetat (VA) là một trong những monome quan trọng để chế tạo chất dẻo và sợi
tổng hợp, làm chất nhũ hoá và chất tăng độ nhớt cho các dung dịch nước hay làm
vải giả da. Ngoài ra vinyl axetat còn được ứng dụng trong việc sản xuất sơn keo
dán có độ bền cao, bền với hoá chất và các chất oxi hoá.
Ngành công nghiệp tổng hợp hoá dầu và chế biến khí trên thế giới phát triển
mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu đời sống xã hội ngày càng cao thì càng có nhiều
phương pháp tổng hợp vinylaxetat được tìm ra và ứng dụng. Sản xuất vinyl axetat
chủ yếu đi từ các nguồn nguyên liệu sau:
- Đi từ axetylen và axit axetic.
- Đi từ etylen.
- Đi từ một số nguyên liệu khác.
(Sản xuất đi từ etylen là có hiệu quả kinh tế nhất)

A- TÍNH CHẤT HOÁ-LÝ CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM
I. TÍNH CHẤT LÝ HỌC VÀ HOÁ HỌC CỦA AXETYLEN: C
2
H
2

I.1. Tính chất vật lý [1,2,9,11,12]
Axetylen là một chất khí không màu, ở dạng tinh khiết có mùi ete yếu,
ngưng tụ ở - 83,8
o
C (0,102 MPa), nhiệt độ tới hạn 35,5
o
C, áp suất tới hạn 6,04
MPa, ít tan trong nước tan được trong một số dung môi hữu cơ, đặc biệt axetylen
tan khá nhiều trong axeton. Khi có mặt của nước thì axetylen tạo hydrat rắn
C
2
H
2
.6H
2
O hydrat này bị phân hủy ở nhiệt độ từ -15,4
0
C dưới áp suất khí quyển.
Axetylen tan rất ít trong dung dịch canxihydroxit, do đó người ta tận dụng tính chất
này trong việc vận chuyển, chứa đựng và sản xuất axetylen.
Bảng 1: Tính tan của axetylen trong các dung môi hữu cơ (ở 25
o
C và áp suất
thường)

3
COCH
3
18

Độ tan của axetylen có ý nghĩa quan trọng để điều chế và tách nó ra khỏi hỗn
hợp với khí khác.
Khi phân huỷ có thể xảy ra phản ứng nổ, nhiệt độ tăng lên đến 2800
o
C
C
2
H
2
2C + H
2
, H
O
298
= 226,7 KJ/Mol .
Sự dễ nổ của axetylen sẽ giảm khi nó được thêm vào khí hoặc hơi trơ như N
2
,
NH
3
… Chúng tích nhiệt của sự phân rã đầu tiên và ngăn cản sự phân hoá nổ của
axetylen. Do đó để tránh cháy nổ người ta thường pha trộn thêm các khí trơ, hydro
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46

+ Áp suất phân hủy tới hạn là 6,04 Mpa
+ Nhiệt dung riêng: C
P
= 42,7 J.mol
-1
.K
-1

+ Độ nhớt đông học : 9,43

.Pa.S
+ Độ dẫn điện: 0,0187 W/m.K
I.2. Tính chất hoá học[1,2,9,10,11]
Axetylen là một hợp chất hydrocacbon không no.
C
2
H
2
có công thức phân tử là CH ≡ CH, liên kết 3 trong phân tử gồm 1 liên
kết  và 2 liên kết . Khi tham gia phản ứng hoá học liên kết 3 bị phá vỡ do đó
liên kết đôi và các hợp chất bão hoà.
I.2.1. Phản ứng thế
- Khi tác dụng với kim loại kiềm Cu, Ag…tạo axetylenit kim loại rất dễ nổ:
CH≡CH + 2Cu → Cu – C ≡C- Cu + H
2

- Khi cho axetylen đi qua Na kim loại đun nóng ở 150
o
C:
HC≡CH + Na → HC≡C- Na + 1/2 H

CH ≡ CH + 2 H
2
→ CH
3
- CH
3

- Axetylen tác dụng với nước khi có xúc tác là Hg, H
2
SO
4
tạo thành
axetatdehyt:
CH ≡ CH + H
2
O → CH
3
- CHO, H = -38,8 kcal/mol.
- Khi có oxit kẽm và oxit sắt ở 360 450
o
C, axetylen tác dụng với hơi nước tạo
thành axeton:
2 CH ≡ CH + 3H
2
O → CH
3
- CO- CH
3
+ CO
2

2
tham gia làm xúc tác, thực
hiện ở 150  180
0
C.
- Cộng với H
2
SO
4
tạo thành vinylsunfo:
CH  CH + H
2
SO
4
→ CH
2
= CH - OSO
3
H
- Ở nhiệt độ 80
0
C có CuCl
2
, C
2
H
2
tác dụng với HCN cho ta acrylonitril:
Cu(NH
3

2
H
2
với Halogen rất dễ dàng: - Cộng hợp với muối halogen tạo hợp chất đồng phân cis - trans:
- Axetylen tác dụng với các axit hữu cơ có xúc tác than tham gia cho ta este:
CH  CH + RCOOH  CH
2
= CH –OCOR
I.2.3. Phản ứng trùng hợp
- Ở nhiệt độ 200 300
0
C có mặt bột đồng, axetylen trùng hợp tạo thành
Kypren:
nCH  CH  (CH)
2n

Kypen được dùng làm chất cách điện rất hiệu quả.
- Trong môi trường HCl tạo thành vinyl axetylen: Mức độ chuyển hoá qua một quá trình khoảng 14%, hiệu suất tính theo
axetylen là 80%.Vinyl axetylen là bán thành phẩm để sản xuất cao su tổng hợp
clopron.
- Trùng hợp ở 600


Br

Br
2
CHBr
2
- CHBr
2
CH

CH + HgCl
2
C = C

H

Cl

H

HgCl

C = C

H

HgCl

H

C
6
H
6
400


600
0
C

4CH
4
Ni

C
2
H
2
+ 3H
2
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
11 Hoặc oxy hoá metan.
58%. Axit axetic có thể hoà tan được nhiều chất hữu cơ, vô cơ (hoà tan P, S). Nó
là hợp chất rất ổn định, hơi của nó không bị phân huỷ ở nhiệt độ 400
0
C, nhiệt
lượng đốt nóng là 3490 kcal/mol. Axit axetic (CH
3
COOH) tan vô hạn trong nước.
Axit axetic được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm, dệt và
trong tổng hợp hữu cơ.
Axit axetic có nhiệt độ sôi cao hơn rượu có cùng khối lượng phân tử do giữa
các phân tử axit có liên kết hydro bền vững. Ngoài ra axit axetic còn có khả năng
hút ẩm từ không khí, với nồng độ cao có thể gây bỏng da, người ta có thể đánh giá
độ tinh khiết của axit axetic qua nhiệt độ đông đặc. Nhiệt độ đông đặc của dung
dịch axit axetic được cho bảng sau:
4CH
4
+ O
21500
0
C

2C
2
H
2
+ 2CO
2

93,46
80,6
50,6
18,11
11,48
10,83
7,1
-7,4
-19,8
-6,3
Tỷ trọng của dung dịch axit axetic đạt cực đại ở khoảng nồng độ 7778% trọng
lượng tại nhiệt độ 15
0
C.Tỷ trọng của axit axetic tinh khiết là một hàm phụ thuộc
vào nhiệt độ và được cho trong bảng sản phẩm.
Bảng 3: Hằng số phân ly axit axetic
Nhiệt độ,
o
C 0 25 50
PK
a

4,78

4,76

4,79Một số tính chất vật lý của axit axetic:

C
II.2. Tính chất hoá học [1,2,3,4,10,11]
Axit axetic có công thức phân tử CH
3
COOH là axit một lần axit. Các tính chất
hoá học của nó được quyết định bởi nhóm chức cacboxyl trong phân tử. Axit
axetic là một axit yếu, hằng số điện ly ở 18
0
C là 1,82 mol/lit. Cũng như các axit
khác axitaxetic có khả năng trung hoà các bazơ, các oxit bazơ.
CH
3
COOH  CH
4
+ CO
2

CH
3
COOH  CH
3
CHO + H
2
O
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
13

- Tác dụng với kim loại:

COOH có nhiều phản ứng quan trọng trong tổng hợp hữu cơ để tạo thành
các monome: axetatxenlulo, vinylaxetat…
CH
3
COOH + CH  CH  CH
2
= CHOCOCH
3

- Anhyđric axetic là chất lỏng linh động có mùi đặc trưng của axit axetic. Hơi
của nó có tác dụng mạnh lên cơ niêm mạc và đường hô hấp. Nó phản ứng với nước
tạo thành axit axetic.
(CH
3
CO)
2
O + H
2
O  2 CH
3
COOH
- Khi cho hỗn hợp hơi axit axetic và hyđro lên Fe, Ni, Cu hoặc hơi axit axetic
trên Zn nghiền mịn tạo thành axetatdehyt:
CH
3
COOH + H
2
 CH
3
CHO + H

SO
4

CH
3
COOH + ROH CH
3
COOR + H
2
O
xt P
2
O
5

2CH
3
COOH (CH
3
CO)
2
O + H
2
O
90

100
0
C


- Dưới tác dụng của dòng điện, axit axetic bị phân huỷ thành cacbonic, hyđro,
etan:
2 CH
3
COOH  C
2
H
6
+

2 CO
2
+ H
2

Axit axetic tạo với các muối vô cơ các phức chất:
+ Với AlCl
3
tạo thành CH
3
COOH.4AlCl
3

+ Với MgCl
2
tạo thành CH
3
COO.MgCl
2
(hợp chất này có tính axit mạnh,

- Axit axetic tạo với các axit mạnh các hợp chất kép dạng CH
3
COOHX với X
là cation axit với axit sunfuric tạo thành axit sunfoaxetic:
- Axit axetic phản ứng với peaxithydro tạo thành peaxetic hay hyđropeaxetyl:
II.3. Ứng dụng
Axit axetic có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ. Từ axit
axetic đem tổng hợp tạo ra các polyme có giá trị kinh tế cao trong công nghiệp:
thuốc trừ cỏ, làm dung môi, axetatxelulo, este, sợi tổng hợp, chất kết dính,
nhuộm
II.4. Phương pháp sản xuất axit axetic [1,3,4,10,11]
- Điều chế từ C
2
H
2
hoặc C
2
H
4
:
CH  CH + H
2
O +1/2O
2
→ CH
3
CHO + 1/2O

- Đi từ than đá:
CH
3
COOH + H
2
O
2


CH
3
- C - O – OH + H
2
O

||
O
t, xt
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
15

2C + 4H
2
O → 2CH
3
OH
CH
3

tan 2,1g VA trong 100g nước). Hoà tan tốt trong rượu etylic và dietyl ete. Ở nhiệt
độ thường vinyl axetat kém ổn định và dễ bị trùng hợp tạo thành polivinyl axetat
đây là một sản phẩm có giá trị trong nhiều lĩnh vực. Hơi của VA có thể tổn thương
đến mắt bởi sự thủy phân của nó tạo thành axit axetic và axetaldehyt.
Một số tính chất vật lý của VA:
Nhiệt độ sôi ở 760mmHg : 72,7
0
C
Áp suất hơi ở 20
0
C : 92mmHg
Tỷ trọng: + d
20
20
= 0,9338.
+ d
20
4
= 0,9312.
Nhiệt độ nóng chảy : -92,8
0
C
Nhiệt độ đông đặc : -100,2
0
C
Nhiệt dung riêng: + 20
0

n

Men
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
16

Nhiệt độ tự bốc cháy : 427
0
C
Nhiệt hóa hơi : 7,8Kcal/mol
Áp suất hơi của VA phụ thuộc vào nhiệt độ được xác định theo công thức:

091,8
3443305223,0
log 


T
P
m

VA có thể hòa tan trong nhiều chất hữu cơ nhưng với nước nó hòa tan rất hạn
chế. Ở 20
0
C dung dịch bão hòa VA trong nước chiếm 2 2,5% về khối lượng
nhưng cũng tại nhiệt độ đó dung dịch bão hòa của nước trong VA chiếm 0,9 1%
nước. Tại 50
0

III.2. Tính chất hoá học [1,2,3,4,10,11]
Trong phân tử vinyl axetat, CH
3
COOCH = CH
2
có nối đôi nên có đầy đủ tính
chất hoá học của hợp chất không no.
- Tham gia phản ứng thuỷ phân:
Vì là một este nên nó bị thủy phân trong môi trường H
+
. Thủy phân vinyl
axetat có axit tham gia ta được rượu polyvinylic và polycinyloxetat.
Tuỳ vào mức độ thuỷ phân sản phẩm mà có thể làm vật liệu giả da hay thủy
phân hoàn toàn ta được polivinylic dùng làm chất sợi vinylon.

- CH
2
- CH -
- CH
2
- CH -

OH

n


OCOCH
3
n
Rượu polyvinylic là bán sản phẩm dùng sản xuất sợi vinyl lỏng, keo dán, chất
dẻo polyvinyl axetat
- VA còn có khả năng đồng trùng hợp với nhiều monome khác cho ta những
loại polyme có giá trị.

Ví dụ: Khi đồng trùng hợp VA với vinyl clorua ta thu được loại chất dẻo
vinylit loại chất dẻo này dùng làm màng mỏng, sơn, vật liệu tấm.
VA tác dụng với CH
3
COOH với sự có mặt của xúc tác là PdCl
2
và muối axetat
CH
3
COONa:
CH
2

= CH

=CH Cl

T.H
[-CH
2
-CH -CH
2
- CH -]
n Cl OCOCH
3

[-CH
2
- CH-]
n

OCOCH
3 [-CH
2
- CH-]
n


Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
18

VA tác dụng với nhiều axit, xúc tác là muối Hg
2+CH
3
OCO - CH= CH
2
+ RCOOH  RCOO CH= CH
2
+ CH
3
COOH
- Tham gia phản ứng cộng hợp với:
+ Halogen.
+ HX (X: halogen).
+ Axit axetic.
+ Hydro xianua.
+ Hydro peroxit.
- Vinyl axetat bị phân hủy ở nhiệt độ cao.Ở nhiệt độ cao thì vinyl axetat phân
hủy tạo thành axetaldehyt và keten (C
2
H

H
9
 C
4
H
9
SCH
2
CH
2
-OCH
3

- Víi NH
3
ph¶n øng x¶y ra ë nhiÖt ®é phßng.
CH
2
=CH- OCOCH
3
+ NH
3
 CH
3
CH(OH)NH
2
+ CH
3
CONH
2

2
+ ROH

H
2
SO
4
OR

ROOC - CH
3
+ CH
3
- CH + CH
3
- CH – OR

OR OCO-CH
3 |
OR
|
OOC - CH
3


Hm lng axit axetic, % : 0,007, max
Hm lng axetalehit, %: 0,013, max.
Hm lng nc, % : 0,04, max.
Mu sn phm, h APHA : 0 5.
Hm lng cht l lng : khụng.
III.3.3. Bo qun
VA thng tn cha v bo qun trong cỏc b cha lm bng thộp cacbon,
nhụm, thộp trỏng men, thộp khụng g. Ngi ta khụng dựng vt liu ng lm b
cha vỡ ng d lm nhim mu VA v lm bin cht cht c ch. Trong quỏ trỡnh
tn cha v bo qun cn chỳ ý gii hn chỏy n ca VA vi khụng khớ. Gii hn
- Loi 2: Nu VA c s dng sau 4 thỏng thỡ lng cht c ch a vo
t 1217ppm hyroquinon.
Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
20

cháy nỗ của hơi VA với không khí là 2,613,4% thể tích. Tại nhiệt độ thường VA
có thể dễ dàng tạo hỗn hợp nỗ với không khí trong khoảng không gian bể chứa. Để
ngăn chặn khả năng này người ta cho thêm Nitơ vào bể chứa.
Khi bảo quản tất cả các đường ống và bể chứa được nối đất và có thiết bị
phòng chống cháy nổ.
Các nghiên cứu để chỉ ra rằng sự ức chế khả năng biến chất của VA tạo các
phản ứng phụ trong khi bảo quản của chất ức chế hoạt động tốt nhất tại nhiệt độ
thường (< 100
0
F).Với các bể chứa VA nổi trên mặt đất cần phải làm lạnh bằng
nước hoặc được sơn trắng bên ngoài để giảm nhiệt độ bề mặt bể trong mùa hè
tránh hiện tượng cháy nổ và sự biến chất của VA.
III.4. Tình hình sản xuất và sử dụng VA [9,10,11]

Tây Âu
Đông Âu
Châu Phi
Trung Đông
Nhật Bản
Châu AÙ và Đông A
1,15.10
6

0,05.10
6

0,09.10
6

0,56.10
6
>0,16.10
6

-
-
0,58.10
6

0,15.10
6Bảng 6 Tình hình sử dụng các nguồn nguyên liệu để sản xuất VA vào 1984 ở

Polyvinyl axetat có tính bám dính cao, được ứng dụng trong sản xuất keo dán
và vecni, các dẫn xuất của nó như: polyninyl alcol, polyvinyl butyrat. Khi thủy
phân polyvinyl axetat sẽ thu được một polymer rất thông dụng đó là polyvinyl
alcol, polymer này được sử dụng làm chất nhũ hóa và làm chất tăng độ nhớt cho
dung dịch nước.Thủy phân một phần polyvinyl axetat sẽ thu được một polymer dễ
tạo màng, chất này có thể dùng làm vải giả da. Ngoài ra các copolyme của vinyl
axetat, vinyl clorua và các monomer khác cũng được ứng dụng rộng rãi trong kỹ
thuật.
Bảng 7 Tình hình sử dụng VA ở một số nước:
Sử dụng, % Tây Âu Mỹ Nhật Bản
Etylen-Vinyl axetat 4 7 11
Polyvinyl Axetat 60 58 16
Polyvinyl Alcol 17 21 71
Polyvinyl Butarat 3 7 -
Copolymevinyl clorua 11 4 1
Các loại khác 5 3 1

Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
23III.5. Các phương pháp sản xuất vinyl axetat [3,9,10,11]
Có các phương pháp sau:
+ Từ axit axetic và axetyle (trong pha lỏng và pha khí).
+ Từ diaxetyl ete và axetaldehyt.
+ Từ etylen và axit axetic và O
2
.
Phát minh của Klate là dựa trên cơ sở của phản ứng hydro hóa C
2
H
2
bằng
H
2
SO
4
loãng có xúc tác là muối Hg
2+
. Phản ứng qua giai đoạn trung gian tạo thành
rượu vinylic kém bền dễ bị đồng phân hóa thành Axetaldehyl.
CH≡CH + HOH → CH
2
=CH-OH → CH
3
CHO
Trong phản ứng tổng hợp VA, Klate đã thay (-OH) linh động bằng nhóm (-
OCOCH
3
) nên VA tạo thành tương đối bền vững không xảy ra phản ứng đồng
phân hóa.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phương pháp sản xuất VA nhưng có 3
phương pháp chính được nhiều nước sử dụng là:
+ Phương pháp cổ điển nhất là đi từ Axetylen (C
2
H

2
H
4
) trong công nghiệp được thực hiện trong cả pha lỏng và hơi.
CH
3
COOH + 1/2O
2
→ CH
3
OCOCH=CH
2
+ H
2
O
+ Phương pháp đi từ Axetaldehyl (CH
3
CHO) và Anhydrit axetic (CH
3
CO)
2
O
ban đầu Anhydrit axetic cộng vào axetaldehyl tạo thành etylidenđiaxetat sau đó
EDA thủy phân cho VA và axit axetic. Do đó quá trình này còn gọi là quá trình 2
giai đọan:
CH
3
CHO + (CH
3
CO)

tác đôi khi rất độc gây ăn mòn phá hỏng thiết bị phản ứng … Đồ án tôt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất Vinyl Axetat

Nguyễn Hồng Quân Hóa Dầu QN-K46
25B- QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VINYL AXETAT
I. Khái niệm chung [3,4,9,10,11]
Phản ứng tổng hợp VA từ C
2
H
2
và CH
3
COOH với xúc tác là muối của các
kim loại chuyển tiếp (Hg, Zn, Cd…) trên chất mang là than hoạt tính, được tiến
hành trong pha khí. Phản ứng tạo ra sản phẩm là một mononme quan trọng phản
ứng xảy ra như sau:

II. Các phản ứng xảy ra trong quá trình trùng hợp VA [1,2,3,4,9,10,11]
- Phản ứng trùng hợp VA :
CH ≡ CH + CH
3
COOH  CH
2
= CHOCOCH
3

- Phản ứng tạo thành Etyliden diaxetat (EDA):
CH
2
≡ CHOCOCH
3
+ CH
3
COOH  CH
2
= CH (OCOCH
3
)
2

- Phản ứng phân hủy CH
3
COOH tạo thành axeton:
2CH
3
COOH  CH
3