Производство винилацетата

Уксусновиниловый эфир или винилацетат CH2=CHOCOCH3—жидкость специфического запаха, слезоточивого действия, температура кипения 73°С, температура плавления—84°С, удельный вес 0,9342. Винилацетат способен полимеризоваться, образуя поливипилацетаты.

Поливинилацетат применяется для изготовления лаков, клеев, поливинилового спирта и для совместной полимеризации с хлорвинилом, метилметакрилатом.

Сырьем для синтеза винилацетата служит уксусная кислота и ацетилен.

Процесс производства винилацетата осуществляется по следующей схеме (Схема 5).

Ацетилен из буфера 6 подается газодувкой через буфер 14 в испаритель—перегреватель 15. Сюда же из бака для уксусной кислоты 7 поступает 98,5% уксусная кислота. При температуре 56°С происходит испарение уксусной кислоты, и пары ее с ацетиленом в отношении 1 : 3,5 направляются в контактный аппарат 16. Температура в зоне реакции, равная 200°С, поддерживается нагретым маслом.

Контактный аппарат—аппарат трубчатого типа. Трубки заполнены катализатором—активированным углем, пропитанным раствором ацетата цинка.

Основная реакция, протекающая в контактом аппарате:

С2Н2+СН2СООН → СН2=СНОСОСН3;

побочная реакция:

С2Н2+Н20 →СН3СНО.

Продукты реакции из контактного аппарата 16 поступают в ловушку катализатора 17, в которой улавливается угольная пыль. Затем они направляются на охлаждение, проходя последовательно через водяной холодильник 8, рассольный холодильник 9, охлаждаемый рассолом с температурой —15°С, и через рассольный холодильник 10, охлаждаемый рассолом с температурой —40°С. Винилацетат-сырец, конденсирующийся в холодильниках, собирается в приемниках сырца 18 и 19 и центробежным насосом подается в напорный бак сырца 1. Непрореагировавший ацетилен возвращается в буфер 6.

Винилацетат-сырец из напорного бака поступает в ректификационную колонну 2. При температуре верха колонны 21°С отгоняются в основном легколетучие продукты; после конденсации в дефлегматоре 3 часть конденсата направляется в колонну в виде флегмы, часть ого охлаждается в холодильнике 4 и собирается в сборнике 20.

Кубовая жидкость из колонны 2 поступает в ректификационную колонну 11. При температуре верха колонны 73°С отбираются пары винилацетата. После дефлегматора 5 винилацетат частично в виде флегмы идет в колонну 11, частично охлаждается в холодильнике 12 и собирается в сборнике 13. Из кубовой части колонны 11 вытекает уксусная кислота, которая собирается в сборник уксусной кислоты 21 и центробежным насосом перекачивается в бак для уксусной кислоты 7.

Основные параметры процесса

Температура в испарителе 56°С

Температура в контактном аппарате 200°С

Давление в контактном аппарате атмосферное

Соотношение ацетилена с уксусной кислотой в газо-паро-

вой смеси, поступающей в контактный аппарат 3,5 : 1 по объему

Температура верха ректификационной колонны 11 73°С

Температура куба 118°С

Схема 5. Технологическая схема производства винилацетата

Обозначения на схеме 5:

1—напорный бак сырца,

2—ректификационная колонна,

3, 5—дефлегматоры,

4, 12— холодильники,

6—буфер,

7—бак для уксусной кислоты,

8—водяной холодильник ,

9, 10—рассольный холодильник,

11—ректификационная колонна,

13—сборник винилацетата,

14—буфер,

15—испаритель,

16—контактный аппарат,

17—ловушка катализатора,

18, 19—приемник сырца,

20 —сборник легколетучих,

21—сборник уксусной кислоты,

22—куб ректификац. колонны.