Vinyl acetate (VAc)، جسے vinyl acetate یا vinyl acetate بھی کہا جاتا ہے، عام درجہ حرارت اور دباؤ پر ایک بے رنگ شفاف مائع ہے، جس کا مالیکیولر فارمولا C4H6O2 اور 86.9 کا مالیکیولر وزن ہے۔VAc، دنیا میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے صنعتی نامیاتی خام مال میں سے ایک کے طور پر، پولی وینیل ایسیٹیٹ رال (PVAc)، پولی ونائل الکحل (PVA)، اور پولی کرائیلونیٹریل (PAN) جیسے مشتقات خود پولیمرائزیشن یا دوسرے مونومر کے ساتھ copolymerization کے ذریعے پیدا کر سکتا ہے۔یہ مشتق بڑے پیمانے پر تعمیرات، ٹیکسٹائل، مشینری، ادویات اور مٹی کو بہتر بنانے میں استعمال ہوتے ہیں۔حالیہ برسوں میں ٹرمینل انڈسٹری کی تیز رفتار ترقی کی وجہ سے، ونائل ایسیٹیٹ کی پیداوار میں سال بہ سال اضافے کا رجحان دیکھا گیا ہے، ونائل ایسیٹیٹ کی کل پیداوار 2018 میں 1970kt تک پہنچ گئی ہے۔ فی الحال، خام مال کے اثر و رسوخ کی وجہ سے اور عمل، vinyl acetate کی پیداوار کے راستوں میں بنیادی طور پر acetylene طریقہ اور ethylene طریقہ شامل ہے۔
1، ایسیٹیلین عمل
1912 میں، ایک کینیڈین F. Klatte نے پہلی بار 60 سے 100 ℃ کے درجہ حرارت پر، ماحولیاتی دباؤ کے تحت اضافی ایسٹیلین اور ایسٹک ایسڈ کا استعمال کرتے ہوئے، اور پارے کے نمکیات کو اتپریرک کے طور پر استعمال کرتے ہوئے ونائل ایسٹیٹ دریافت کیا۔1921 میں، جرمن سی ای آئی کمپنی نے ایسٹیلین اور ایسٹک ایسڈ سے ونائل ایسٹیٹ کے بخارات کے مرحلے کی ترکیب کے لیے ایک ٹیکنالوجی تیار کی۔اس کے بعد سے، مختلف ممالک کے محققین نے ایسٹیلین سے ونائل ایسیٹیٹ کی ترکیب کے عمل اور حالات کو مسلسل بہتر بنایا ہے۔1928 میں، جرمنی کی Hoechst کمپنی نے 12 kt/a vinyl acetate پروڈکشن یونٹ قائم کیا، جس نے vinyl acetate کی بڑے پیمانے پر صنعتی پیداوار کو محسوس کیا۔acetylene طریقہ سے vinyl acetate پیدا کرنے کی مساوات حسب ذیل ہے:
اہم ردعمل:

مضر اثرات:

Acetylene طریقہ مائع مرحلے کے طریقہ کار اور گیس مرحلے کے طریقہ کار میں تقسیم کیا جاتا ہے.
ایسٹیلین مائع مرحلے کے طریقہ کار کی ری ایکٹنٹ مرحلے کی حالت مائع ہے، اور ری ایکٹر ایک ہلچل کرنے والے آلے کے ساتھ ایک ردعمل ٹینک ہے۔کم سلیکٹیوٹی اور بہت سے ضمنی مصنوعات جیسے مائع مرحلے کے طریقہ کار کی خامیوں کی وجہ سے، اس طریقہ کار کو فی الحال ایسٹیلین گیس فیز طریقہ سے تبدیل کر دیا گیا ہے۔
ایسٹیلین گیس کی تیاری کے مختلف ذرائع کے مطابق، ایسٹیلین گیس فیز طریقہ کو قدرتی گیس ایسٹیلین بورڈن طریقہ اور کاربائیڈ ایسٹیلین ویکر طریقہ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
بورڈن کا عمل ایسٹک ایسڈ کو جذب کرنے والے کے طور پر استعمال کرتا ہے، جو ایسٹیلین کے استعمال کی شرح کو بہت بہتر بناتا ہے۔تاہم، یہ طریقہ کار تکنیکی طور پر مشکل ہے اور اس کے لیے زیادہ اخراجات کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے یہ طریقہ قدرتی گیس کے وسائل سے مالا مال علاقوں میں فائدہ مند ہے۔
ویکر کا عمل کیلشیم کاربائیڈ سے پیدا ہونے والے ایسٹیلین اور ایسٹک ایسڈ کو خام مال کے طور پر استعمال کرتا ہے، ایک اتپریرک کا استعمال کرتے ہوئے ایکٹیویٹڈ کاربن کو کیریئر کے طور پر اور زنک ایسیٹیٹ کو فعال جزو کے طور پر استعمال کرتا ہے، تاکہ VAc کو ماحولیاتی دباؤ اور 170~230 ℃ کے رد عمل کے درجہ حرارت میں ترکیب کیا جا سکے۔عمل کی ٹیکنالوجی نسبتاً آسان ہے اور اس کی پیداواری لاگت کم ہے، لیکن اس میں کوتاہیاں ہیں جیسے کیٹالسٹ فعال اجزاء کا آسان نقصان، کمزور استحکام، زیادہ توانائی کی کھپت، اور بڑی آلودگی۔
2، ایتھیلین کا عمل
ایتھیلین، آکسیجن، اور گلیشیل ایسٹک ایسڈ تین خام مال ہیں جو ونائل ایسیٹیٹ کے عمل کی ایتھیلین ترکیب میں استعمال ہوتے ہیں۔اتپریرک کا اہم فعال جزو عام طور پر آٹھواں گروپ نوبل دھاتی عنصر ہے، جو ایک مخصوص ردعمل کے درجہ حرارت اور دباؤ پر رد عمل ظاہر کرتا ہے۔بعد میں پروسیسنگ کے بعد، ہدف کی مصنوعات vinyl acetate آخر میں حاصل کیا جاتا ہے.ردعمل کی مساوات مندرجہ ذیل ہے:
اہم ردعمل:

مضر اثرات:

ایتھیلین بخارات کے مرحلے کا عمل سب سے پہلے بائر کارپوریشن نے تیار کیا تھا اور اسے 1968 میں ونائل ایسٹیٹ کی تیاری کے لیے صنعتی پیداوار میں ڈالا گیا تھا۔ جرمنی میں ہرسٹ اور بائر کارپوریشن اور ریاستہائے متحدہ میں نیشنل ڈسٹلرز کارپوریشن میں بالترتیب پیداواری لائنیں قائم کی گئیں۔یہ بنیادی طور پر پیلیڈیم یا سونا ہوتا ہے جو تیزاب سے مزاحم سپورٹ پر لدا ہوتا ہے، جیسے کہ 4-5 ملی میٹر کے رداس کے ساتھ سیلیکا جیل موتیوں، اور پوٹاشیم ایسیٹیٹ کی ایک خاص مقدار کا اضافہ، جو کیٹالسٹ کی سرگرمی اور انتخاب کو بہتر بنا سکتا ہے۔ethylene وانپ فیز USI طریقہ استعمال کرتے ہوئے vinyl acetate کی ترکیب کا عمل Bayer طریقہ سے ملتا جلتا ہے، اور اسے دو حصوں میں تقسیم کیا گیا ہے: ترکیب اور کشید۔یو ایس آئی کے عمل نے 1969 میں صنعتی اطلاق حاصل کیا۔ اتپریرک کے فعال اجزاء بنیادی طور پر پیلیڈیم اور پلاٹینم ہیں، اور معاون ایجنٹ پوٹاشیم ایسیٹیٹ ہے، جو ایلومینا کیریئر پر معاون ہے۔رد عمل کے حالات نسبتاً ہلکے ہوتے ہیں اور اتپریرک کی طویل خدمت زندگی ہوتی ہے، لیکن خلائی وقت کی پیداوار کم ہوتی ہے۔acetylene طریقہ کے مقابلے میں، ethylene وانپ مرحلے کے طریقہ کار میں ٹیکنالوجی میں بہت بہتری آئی ہے، اور ethylene کے طریقہ کار میں استعمال ہونے والے اتپریرک کی سرگرمی اور انتخاب میں مسلسل بہتری آئی ہے۔تاہم، رد عمل کینیٹکس اور غیر فعال کرنے کے طریقہ کار کو ابھی بھی تلاش کرنے کی ضرورت ہے۔
ethylene طریقہ استعمال کرتے ہوئے vinyl acetate کی پیداوار میں اتپریرک سے بھرا ہوا ٹیوبلر فکسڈ بیڈ ری ایکٹر استعمال ہوتا ہے۔فیڈ گیس اوپر سے ری ایکٹر میں داخل ہوتی ہے، اور جب یہ کیٹلیسٹ بیڈ سے رابطہ کرتی ہے، تو اتپریرک رد عمل ٹارگٹ پروڈکٹ ونائل ایسیٹیٹ اور تھوڑی مقدار میں ضمنی پروڈکٹ کاربن ڈائی آکسائیڈ پیدا کرتا ہے۔رد عمل کی خارجی نوعیت کی وجہ سے، دباؤ والے پانی کو ری ایکٹر کے شیل سائیڈ میں متعارف کرایا جاتا ہے تاکہ پانی کے بخارات کا استعمال کرکے ردعمل کی حرارت کو دور کیا جا سکے۔
acetylene طریقہ کے مقابلے میں، ethylene طریقہ میں کمپیکٹ ڈیوائس کی ساخت، بڑی پیداوار، کم توانائی کی کھپت، اور کم آلودگی کی خصوصیات ہیں، اور اس کی مصنوعات کی قیمت ایسٹیلین کے طریقہ کار سے کم ہے۔مصنوعات کا معیار بہتر ہے، اور سنکنرن کی صورت حال سنگین نہیں ہے.لہذا، ایتھیلین طریقہ نے 1970 کی دہائی کے بعد آہستہ آہستہ ایسٹیلین طریقہ کی جگہ لے لی۔نامکمل اعدادوشمار کے مطابق، دنیا میں ایتھیلین طریقہ سے تیار کردہ تقریباً 70% VAc VAc کی پیداوار کے طریقوں کا مرکزی دھارا بن چکا ہے۔
فی الحال، دنیا میں سب سے جدید VAc پروڈکشن ٹیکنالوجی BP کا لیپ پروسیس اور سیلانیز کا وینٹیج پروسیس ہے۔روایتی فکسڈ بیڈ گیس فیز ایتھیلین پروسیس کے مقابلے میں، ان دو پراسیس ٹیکنالوجیز نے یونٹ کے بنیادی حصے میں ری ایکٹر اور کیٹالسٹ کو نمایاں طور پر بہتر کیا ہے، جس سے یونٹ کے آپریشن کی معیشت اور حفاظت میں بہتری آئی ہے۔
سیلانیس نے فکسڈ بیڈ ری ایکٹرز میں غیر مساوی اتپریرک بستر کی تقسیم اور کم ایتھیلین یک طرفہ تبدیلی کے مسائل کو حل کرنے کے لیے ایک نیا فکسڈ بیڈ وینٹیج عمل تیار کیا ہے۔اس عمل میں استعمال ہونے والا ری ایکٹر اب بھی ایک فکسڈ بیڈ ہے، لیکن کیٹالسٹ سسٹم میں نمایاں بہتری لائی گئی ہے، اور روایتی فکسڈ بیڈ کے عمل کی خامیوں کو دور کرتے ہوئے ٹیل گیس میں ایتھیلین ریکوری ڈیوائسز شامل کی گئی ہیں۔مصنوعات vinyl acetate کی پیداوار اسی طرح کے آلات کے مقابلے میں نمایاں طور پر زیادہ ہے۔عمل اتپریرک پلاٹینم کو اہم فعال جزو کے طور پر استعمال کرتا ہے، سیلیکا جیل کاتلیسٹ کیریئر کے طور پر، سوڈیم سائٹریٹ کو کم کرنے والے ایجنٹ کے طور پر، اور دیگر معاون دھاتیں جیسے لینتھانائیڈ نایاب زمینی عناصر جیسے پراسیوڈیمیم اور نیوڈیمیم۔روایتی اتپریرک کے مقابلے میں، اتپریرک کی سلیکٹیوٹی، سرگرمی، اور خلائی وقت کی پیداوار کو بہتر بنایا گیا ہے۔
BP Amoco نے ایک فلوائزڈ بیڈ ایتھیلین گیس فیز پروسیس تیار کیا ہے، جسے لیپ پروسیس کے نام سے بھی جانا جاتا ہے، اور اس نے ہل، انگلینڈ میں 250 kt/a فلوائزڈ بیڈ یونٹ بنایا ہے۔ونائل ایسیٹیٹ تیار کرنے کے لیے اس عمل کو استعمال کرنے سے پیداواری لاگت میں 30% کی کمی ہو سکتی ہے، اور کیٹالسٹ (1858-2744 g/(L · h-1)) کی سپیس ٹائم پیداوار فکسڈ بیڈ پروسیس (700) سے بہت زیادہ ہے۔ -1200 گرام/(L · h-1))۔
LeapProcess کے عمل میں پہلی بار فلوائزڈ بیڈ ری ایکٹر کا استعمال کیا گیا ہے، جس کے فکسڈ بیڈ ری ایکٹر کے مقابلے میں درج ذیل فوائد ہیں:
1) فلوائزڈ بیڈ ری ایکٹر میں، کیٹالسٹ مسلسل اور یکساں طور پر ملایا جاتا ہے، اس طرح پروموٹر کے یکساں پھیلاؤ میں حصہ ڈالتا ہے اور ری ایکٹر میں پروموٹر کی یکساں ارتکاز کو یقینی بناتا ہے۔
2) فلوائزڈ بیڈ ری ایکٹر آپریٹنگ حالات کے تحت غیر فعال شدہ کیٹیلیسٹ کو مسلسل تازہ اتپریرک سے بدل سکتا ہے۔
3) فلوائزڈ بیڈ ری ایکشن کا درجہ حرارت مستقل ہے، مقامی حد سے زیادہ گرم ہونے کی وجہ سے اتپریرک کے غیر فعال ہونے کو کم سے کم کرتا ہے، اس طرح اتپریرک کی سروس لائف کو بڑھاتا ہے۔
4) فلوائزڈ بیڈ ری ایکٹر میں استعمال ہونے والا حرارت ہٹانے کا طریقہ ری ایکٹر کی ساخت کو آسان بناتا ہے اور اس کا حجم کم کرتا ہے۔دوسرے لفظوں میں، ایک واحد ری ایکٹر ڈیزائن کو بڑے پیمانے پر کیمیائی تنصیبات کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے، جس سے ڈیوائس کی پیمانے کی کارکردگی میں نمایاں بہتری آتی ہے۔