Đề tài công nghệ sản xuất axetylen và axit axetic

Đề tài: Công nghệ sản xuất Axetylen
và Axit Axetic
MỤC LỤC
TRANG

MỞ ĐẦU………………………………………………………………2
A.Tính Chất Nguyên Liệu…………………………………………..3
I.Tính Chất của Axetylen…………………………………………….3
I.1.Tính Chất Vật Lý………………………………………………3
I.2.Tính Chất Hóa Học…………………………………………….4
II.Tính Chất Của Axit Axetic…………………………………………7
II.1.Tính Chất Vật Lý……………………………………………...7
II.2.Tính Chất Hóa Học……………………………………………9
II.3.Ứng dụng……………………………………………………..10
III.Tính Chất Của VA………………………………………………...10
III.1.Tính Chất Vật Lý…………………………………………….10
III.2.Tính Chất Hóa Học…………………………………………..11
III.3. Tình hình sản xuất và ứng dụng…………………………….12
B.Các Phương pháp sản xuất Axit Axetic………………………..14
I.Sản xuất axit axetic của hãng BASF……………………………….14
II.Sản xuất axit axetic của hãng Mosanto……………………………16
C.Các Phương Pháp Sản Xuất VA………………………………...19
I.Sản Xuất VA Từ Axetylen Và Axit Axetic…………………………20
II.Sản Xuất VA Từ Etylen Và Axit Axetic…………………………...26
III.Một Số Phương Pháp Khác………………………………………..31
IV.So Sánh Các Công Nghệ…………………………………………..32
D. Khả năng xây dựng nhà máy ở Việt Nam………………….36
KẾT LUẬN…………………………………………………....38


Mở đầu

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ được sử dụng rộng rãi
trong nhiều nghành công nghiệp khác nhau.
Vinyl thuật, cũng như sự phát triển cao của đời sống xã hội thì nhu cầu sử dụng các
loại vật liệu kỹ thuật ngày một cao, đặc biệt khi các nguồn nguyên liệu tự nhiên
đang ngày một cạn kiệt. Các loại vật chất tổng hợp hữu cơ có nhiều ưu điểm về
cơ,lý, hoá nên ngày càng được Axetat là một monome rất quan trọng trong công
nghiệp chất dẻo và sợi tổng hợp. Ngày nay, với nhu cầu ngày càng nhiều về chất
dẻo và sợi tổng hợp, công nghiệp sản xuất Vinyl Axetat đang ngày càng phát triển
mạnh và trong những năm gần đây cũng xuất hiện thêm rất nhiều công trình nghiên
cứu tổng hợp VA nhằm làm cho quá trình sản xuất VA ngày một hoàn thiện hơn.
Trên thế giới, việc sản xuất và sử dụng VA cũng rất khác nhau. ở vùng Bắc Mỹ,
VA được sản xuất dùa vào quá trình axit axetic / etylen với công nghệ tầng cố định
trong pha hơi và lượng VA tạo thành được dùng chủ yếu để tạo ra polyvinyl axetat,
nhưng ở Tây Âu và Châu Á thì lại sử dụng quá trình axit axetic /axetylen và lượng
VA tạo thành được dùng chủ yếu để tạo ra polyvinyl alcol.
Ngày nay nhu cầu về sử dụng Viny Axetat của các ngành công nghiệp trong
nước nói riêng, trên thế giới nói chung ngày một tăng. Đặc biệt đất nước ta đang
trong công cuôc công nghiệp hoá, hiện đại hoá và có sẵn nguồn nguồn nguyên liệu
cho quá trình tổng hợp. Ngoài nguồn nguyên liệu truyền thống thì ngày nay ngành
công nghiệp chế biến khí phát triển mạnh tạo ra nguồn nguyền nguyên liệu giá rẻ
và phong phú cho quá trình tổng hợp. Do đó, ở Việt Nam việc thiết kế một nhà máy
sản xuất Vinyl Axetat là một vấn đề cần thiết và có ý nghĩa rất quan trọng.

2


A.TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU
I.TÍNH CHẤT CỦA AXETYLEN
I.1.Tính chất vật lý
Ở điều kiện thường Axetylen là chất khí không mầu , không độc , có mùi

thơm dạng như ete ( do đó có thể có tác dụng gây mê ) .
Một số tính chất vật lý chủ yếu của Axetylen :
Bảng I.1.Các tính chất vật lý của Axetylen [I,V]
Đại lượng
Nhiệt độ ngưng tụ
Nhiệt độ phân hủy tới hạn
Nhiệt độ nóng chảy
Nhiệt hóa hơi
Áp suất phân hủy tới hạn
Trọng lượng phân tử
Trọng lượng riêng
Độ nhớt động học
Độ dẫn nhiệt
Tốc độ chuyền âm
Hệ số nén
entapy
entropy
Nhiệt dung riêng

Giá trị
-83,3 o c
+35,5 o c
5,585 kj/mol
15,21kj/mol
6,04 Mpa
26,02 kg/kmoll
1,173kg/m3
9,43Pa.s
0,0187A/m
341m/s

0,9909
8,32kj/mol
197j/mol
Cp=42,7j.mol −1 .k −1

Axetylen có khả năng tạo hỗn hợp nổ với không khí trong giới hạn rộng : từ 20
% đến 80 % thể tích . Giới hạn áp suất nguy hiểm là 0,2 Mpa . Axetylen còn có
khả năng dễ dàng tạo hỗn hợp nổ với với Flo , Clo , … ....
dưới tác dụng
của ánh sáng. Do đó để tránh cháy nổ thì người ta thường pha thêm các khí trơ ,
Hyđrô , amoniac… vào thùng chứa axetylen khi vận chuyển. Axetylen không bị
phân hủy dưới điều kiện nhiệt độ thường và áp suất khí quyển .
Khi cháy axetylen toả ra một lượng nhiệt rất lớn ( 1 m 3 axetylen khi cháy toả
ra lượng nhiệt là 13,307 kcal ) , do đó có thể ứng dụng vào việc hàn cắt kim loại.
Ở nhiệt độ môi trường và áp suất khí quyển axtylen tinh khiết không bị phân
huỷ.Khi áp suất vượt quá áp suất khí quyển thì bắt đầu xảy ra sự phân huỷ,axetylen
lỏng có thể xảy ra phân huỷ bởi nhiệt,do va chạm hay dưới tác dụng của xúc tác. Vì
3


vậy axetylen khó có thể hoá lỏng đẻ bảo quản và vận chuyển được.Axetylen rắn it
bị phân huỷ hơn so với dạng lỏng ,tuy vậy nó lại là vật liệu không ổn định và khá
nguy hiểm.
Một tính chất quan trọng nửa cuả axetylen là khả năng hoà tan của nó lớn hơn
nhiều so với các hyđrocacbon khác. Nó hoà tan khá tốt trong dung môi có cực: ở
200C một thể tích nước hoà tan một thể tích axetylen, độ hoà tan giảm khi nhiệt độ
tăng.Axetylen hoà tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ và dung môi vô cơ khác,ở
200C một thể tích axeton hoà tan 24 thể tích axetylen .Tính chất hoà tan tốt của
axetylen trong các quá trình điều chế và tách nó ra khỏi hỗn hợp khí và làm sạch
một cách dễ dàng cũng như ứng dụng nó để vận chuyển, chứa đựng,bảo quản.

Axetylen có thể làm giàu từ các hỗn hợp của các hydrocacbon C 2 bằng chưng
cất nhiệt độ thấp. Để tránh sự phân huỷ thì nồng độ dòng hơi không được vượt quá
42%.Nếu có mặt axeton thì hyđrat có dạng :
[C2H 2].[(CH3)2CO][H2O]17.
Axetylen bị hấp thụ trên than hoạt tính, silic oxit và zeolit.Các chất hấp phụ
này được sử dụng để tách axetylen từ hỗn hợp khí .Axetylen cũng bị hấp phụ trên
bề mặt kim loại và thuỷ tinh, dung dịch keo của paladi có thể hấp phụ tới 460 mg
C2H2 /1 gPd.
I.2.Tính chất hóa học
Axetylen là một hydrocacbon không no có công thức phân tử là C 2H2, công
thức cấu tạo là CH ≡ CH , liên kết ba trong đó là sự xen phủ của hai liên kết có
khả năng hoạt động rất lớn ( thể hiện rõ tính không no ) và một sp σ . Độ dài liên
kết C- C là 1,20 Ao , và của C-H là 1,06 A 0 . Với cấu tạo này thì C 2H2 có phản ứng
đăc trưng là cộng hợp : cộng hợp với H2 , các halogen H2O ….
I.2.1.phản ứng cộng
• với H2:
= 250 − 300
CH ≡ CH + H2 T

→ H 2 CH2 = CH 2 +H 2
0

4


→

CH 3 -CH 3

Xúc tác dùng ở đây là Pt hoặc Pd:
CH ≡ CH

2+

+2H 2 Ni
→ H 3 C-CH 3

• Với các halogen:Cl 2 ,Br 2
CH ≡ CH+Br 2 →

BrHC=CHBr

Khi cộng với Cl 2 trong pha khí,phản ứng xảy ra mãnh liệt và dễ gây ra nổ,do đó
phải tiến hành trong pha lỏng với xúc tác là SbCl 2 (antimontriclorua)
SbCl 2 +Cl 2 → SbCl 5
CH ≡ CH +2 SbCl 5 → CHCl2 = CHCl2 + SbCl3
• Với các axit vô cơ và axit hữu cơ tạo thành nhiều vinyl có giá trị
CH ≡ CH + HCl → CH2 = CHCl
Phản ứng trên xảy ra trong pha hơi ở t o =150 0 c-180 0 c với xúc tác là HgCl 2 /than
hoạt tính
• Cộng với H 2 SO 4 tạo thành vinylsunfo:
CH ≡ CH + H 2 SO 4 → CH 2 =CH-OSO 3 H
• Cộng với HCN tạo thành acrylonitril(xúc tác, t=80 0 c)
CH ≡ CH +HCN → CH 2 =CH-CN
Xúc tác là CuCl 2
• cộng với axit axetic tạo thành vinylaxetat:
xúctác,to

→ CH 2 =CH-OCOCH 3

CH ≡ CH +CH 3 COOH 

+)Xúc tác và nhiệt độ ở đây tùy thuộc vào phản ứng được tiến hành trong pha lỏng
hoặc pha hơi.Phản ứng này sẽ được nói kỹ hơn ở phần sau.
• với H 2 O:
CH ≡ CH + H 2 O

xúctác

0=75−1000 c
t

→ CH 3 -CHO

Xúc tác ở đây là Hg 2+ trong H 2 SO 4 .
Khi có oxit kẽm và oxit sắt ở nhiệt độ 360-450 0 c thì axetylen tác dụng với nước tạo
thành axeton
5


2 CH ≡ CH+3 H 2 O → CH 3 -CO- CH 3 +CO 2 +2H 2
I.2.2.phản ứng trùng hợp
• phản ứng dime hóa trong môi trường HCl tạo thành vinylaxetylen
2 CH ≡ CH → CH 2 =CH-C- C ≡ CH
Xúc tác là CuCl 2 trong dung môi NH 4 Cl
• phản ứng trime hóa:
c,
3 CH ≡ CH 600

→C6H6

0

I.2.3.Tính axit
Do trong liên kết C-H,độ âm điện của Cacbon lớn hơn Hydro nên điện tử bị hút về
phía Cacbon,do đó nguyên tử Hydro dễ dàng tách ra và làm cho axetylen có tính
axit
• tác dụng với kim loại Natri:
CH ≡ CH+2Na → NaC≡ CNa+H 2
• tạo muối axetylenit vơi kim loại:
CH ≡ CH+2Me → MeC≡ CMe+H 2

I.3.Điều chế axetylen
Điều chế từ cacbua canxi
Cacbua canxi và cốc trong lò hồ quang điện,phản ứng xảy ra mãnh liệt và đòi hỏi
nguồn năng lượng điện dự trữ lớn.Đây là yếu tố quyết định giá thành của axetylen
sản xuất được.Khi thủy phân cacbua canxi bằng nước ta thu được axetylen(phản
ứng tỏa nhiều nhiệt)

n → CaC 2 +CO
CaO+3C hoquangdie

CaC 2 +2H 2 O → C 2 H 2 +Ca(OH) 2 ,

∆H = -127,1Kj/mol

Từ một kg cacbua canxi kỹ thuật có chứa tạp chất cốc,oxit canxi và những chất
khác có thể thu được 230-280 lít khí axetylen.theo lý thuyết từ 1kg cacbua canxi
thu được 380 lít khí C 2 H 2
Chế biến axetylen từ hydrocacbon:
6

Ta có thể thu được axetylen từ Metan và những parafin khác bằng cách nhiệt phân
ở nhiệt độ cao theo phản ứng thuận nghịch sau:
2CH 4 ←→ C 2 H 2 +3H 2
C 6 H 6 ←→ 3 C 2 H 2 , ∆H = 311Kj/mol
Đây là phản ứng thu nhiệt,cân bằng của chúng chỉ dịch chuyển về bên phải khi
nhiệt độ khoảng:1000-1300 0 c trong thực tế để tăng vận tốc phản ứng cần nhiệt độ
lớn hơn 1500 0 c đối với CH 4 và 1200 0 c đối với các hydrocacbon lỏng.
Trong sản phẩm khí thu được ngoài axetylen còn lẫn những parafin,olefin thấp
phân tử,benzen,metyl axetylen cũng như vinyl axetylen,diaxxetylen.

II.TÍNH CHẤT CỦA AXIT AXETIC
II.1.Tính chất vật lý
Axit axetic là một chất lỏng không màu,có mùi chua của giấm,có vị chua,có tác
dụng phá hủy da gây bỏng.Axit axetic dễ hòa tan trong nước,rượu,axeton và các
dung môi khác theo bất cứ tỷ lệ nào.Axit axetic tan tốt trong xenluloza và các
nitroxenluloza.Khi đun nóng,axit axetic hòa tan một lượng nhỏ photpho và một
lượng rất nhỏ lưu huỳnh.Axit axetic còn có thể hòa tan được nhiều chất hữu cơ,vô
cơ.Hơi của nó không bị phân hủy ở nhiệt độ 400 0 c,nhiệt độ đốt nóng là 3490
kcal/mol.

Một số tính chất vật lý chủ yếu của axit axetic:
Bảng II..1.Các thông số vật lý đặc trưng của axit axetic [I,V]
Đại lượng
Nhiệt dung riêng,C p (ở nhiệt độ 25 0 c)
Nhiệt dung riêng,C P (dạng lỏng,ở 19,4 0 c)
7

Giá trị

1,11 j.g −1 .K −1
2,043 j.g −1 .K −1


1,47 j.g −1 .K −1
195,5 j/g
394,5 j/g
10,97m.Pa
6,170
1,3719
-484,5 Kj/mol
-432,25 Kj/mol
43 0 c
4,0-16% thể tích
592,71K
5,786 MPa
465 0 c

Nhiệt dung riêng,C P (dạng tinh thể,ở 1,5 0 c)
Nhiệt kết tinh
Nhiệt hóa hơi (ở nhiệt độ sôi)
Độ nhớt(ở 25 0 c)
Hằng số điện môi (ở nhiệt độ 20 0 c)
Chỉ số khúc xạ n 20D
Entapy tạo thành ( ∆H 0298 lỏng)
Entapy tạo thành ( ∆H 0298 hơi)
Điểm chớp cháy cốc kín
Giói hạn nổ trong không khí
Nhiệt độ tới hạn,T C
Áp suất tói hạn,P C

Điểm tụ bốc cháy

Axit axetic có nhiệt độ sôi cao hơn rượu có cùng khối lượng phân tử là vì giữa các
phân tử axit có liên kết hydro bền vững.
Axit axetic được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm,dệt và là sản
phẩm trung gian rất quan trọng trong tổng hợp hữu cơ.Axit axetic được dùng để
điều

chế

axeton,etyl

axetat,i-amyl

axetat,một

số

dược

phẩm(như

là

aspirin..),polime(vinylaxetat,xenlulozo axetat..),chất diệt cỏ…nhôm axetat và crom
axetat được dùng làm chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm.Dung dịch axit
axetic 3-6% được dùng làm dầu ăn(thu được khi cho lên men giấm các dung dịch
đường,rượu etylic..)
II.2.Tính chất hóa học
Axit axetic có công thức phân tử là CH3COOH.

Các tính chất hóa học của nó được quyết định bởi sự có mặt của nhóm cacboxylCOOH trong phân tử.
• Trong nước,CH3COOH phân ly(điện ly)
So với các axit vô cơ khác thì CH3COOH là một axit yếu,Ka rất nhỏ.
• Tác dụng với dung dịch kiềm
CH3COOH+NaOH → CH3COONa+H20
8


Muối tạo thành sẽ bị phân hủy mạnh trong nước.
• Tác dụng với Pentaclorua Photpho(PCl5) tạ thành clorua axetic
CH3COOH+PCl5 → CH3Cl-C=O+POCl3+HCL
• Tác dụng với kim loại tạo muối axetat:
2CH3COOH+Mn → (CH3COO)2Mn+H2
Muối của axit axetic có giá trị sử dụng rất lớn.Axetat kẽm,axetat đồng được sử
dụng để làm bột màu.Ngoài ra axetat sắt,axetat natri…được dùng để làm xúc tác
cho các quá trình tổng hợp hữu cơ.
• Phản ứng tổng hợp axeto-phenol:cho hơi của hỗn hợp axit axetic và axit
benzoic đi qua xúc tác (THO2,MnO2) ở 400-500oc
CH3COOH+C6H5COOH → C6H5COOCH3+CO2+H2O.
Axeton-phenol có mùi dễ chịu được sử dụng trong công nghiệp hương liệu để sản
xuất xà phòng thơm.
• Phản ứng với axetylen với xúc tác thủy ngân ở nhiệt độ 70-80 oc tạo thành
etyl điaxxetat:
2CH3COOH+C2H2 → CH3-CH-(OCOCH3)2
Dưới tác dụng của nhiệt độ và xúc tác etyl ddiaxxetat sẽ bị phân hủy tạo thành
axetaldehyt và anhydrit axetic
CH3CH(OCOCH3)2 → CH3CHO+(CH3CO)2
• Phản ứng thế halogen vào gốc hydrocacbon
C
CH3COOH+Cl2 90−100


→ ClCH2COOH+HCl
• Tác dụng với rượu tạo thành este( phản ứng este hóa)
CH3COOH+ROH → CH3COOR+H2O
• Tác dụng với NH3 tạo thành Amid
CH3COOH+NH3 → NH3CH3COONH4
• Phản ứng decacboxyl hóa tạo thành axeton( xúc tác MnO,t)
CH3COOH+CH≡ CH → CH2=CH-OCOCH3
O

II.3.Ứng dụng
Axit axetic có ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế.Nay từ xa xưa con người
đã bieets sử dụng axit axetic cho nghành công nghiệp thực phẩm đó là giấm,sản
xuất bánh kẹo phục vục cho tiêu dùng.Trên 60% lượng axit axetic sản xuất được sử
dụng trong các polyme tổng hợp từ vinyl axetat ( vinyl este) hoặc (
xenlulo
este).Hầu hết các poly (vinyl axetat) được sử dụng trong công nghiệp sơm và giấy
bọc và nhựa plastic.Xelulo axetat được dùng làm nguyên liệu cho sản xuất tơ sợi
axetat.Axit axetic và các axetat este được sử dụng như là các dung môi rất phổ
biến. Sau đây là một số thông tin về ứng dụng các dẫn xuất của axit axetic:
 Muối:
9









• Aluminum axetat: có hai dạng muối bazơ và một muối trung hòa
Al(OH)2CO2CH3, Al(OH)2 (CO2CH3)2 và Al(CO2CH3)3 là một màu trắng có
thể tan trong nước và phân hủy thành anhydrit axetic và muối bazơ.Các muối
này được sử dụng làm thuốc nhuộm vải.
• Muối amoni axetat: CH3CO2NH4 là chất không màu,hút ẩm có thể tan tới
148g trong 100g nước.Sử dụng để sản xuất axetamid – một chất dung môi
hoàn hảo và làm chất lợi tiểu và làm toát mồ hôi trong y học.
• Muối kim loại kiềm: gồm các muối của các kim loại Li,K,Na,Rb,Cs.Độ tan
của các muối này trong nước tăng lên cùng với sự tăng của khối lượng phân
tử các kim loại này.Sử dụng muối của kali trong công nghiệp sơn.
Este:
• Metyl axetat: là chất không màu có mùi thơm sử dụng làm dung môi cho
xenluloza nitrat,este và các hợp chất khác
• Etyl axetat: được sử dụng làm dung môi cho xenluloza, mực và polyme
và còn được sử dụng như một dung môi chiết.
• N-butyl axetat: là chất không màu có mùi thơm,sử dụng làm dung môi
trong công nghiệp sơn và gốm sứ.
Axetyl clorua: là chất không màu,một chất kích thích mạnh,rất hoạt động và bị
thủy phân khi có không khí.Được sử dụng trong công nghiệp thuốc nhuộm và
dược phẩm.
Amit:
• Axetamit CH3CONH2 : có dạng tinh thể sáu cạnh,không mùi thơm,tan
trong nhiều dung môi như nước và rượu có khối lượng phân tử thấp.Được
sử dụng làm dung môi và để sản xuất metylamin và chất làm mềm
• N-metylaxetamit: có công thức CH3CON(CH3)2 là chất không màu, dung
môi có nhiệt độ sôi cao và có khả năng hòa tan trong diện rộng là dung
môi mạnh.Trong nhiều trường hợp dung môi này còn có thể xúc tác cho
nhiều phản ứng (halogel hóa,alkyl hóa,đóng vòng).Được dùng làm dung
môi hòa tan tốt polyme như polyacrylat và polyeste.

Axit phenylaxetic: C6H5CH2CO2H dễ tan trong nước nóng và khó tan trong nước
lạnh.Được sử dụng trong công nghiệp nước hoa và tổng hợp penicil.

III.TÍNH CHẤT CỦA VINYL AXETAT (VA)
III.1.Tính chất vật lý
Vinylaxetat có công thức hóa học là CH2=CH-OCOCH3,gọi tắt là là VA.VA là
một chất lỏng không màu,rất linh động,có mùi ete và là chất lỏng có thể cháy
được.Hơi của VA có thể gây tổn thương đến mắt bởi sự thủy phân của nó tạo thành
axit axetic và axetaldehyt.
Bảng III.1.tính chất vật lý của VA [I,V]
10


Đại lượng
Nhiệt độ sôi
Nhiệt độ đóng rắn
Trọng lượng phân tử
Trọng lượng riêng ở 20 o c
Độ nhớt ở 20 o c
Nhiệt độ chớp cháy cốc hở
Nhiệt độ tới hạn
Nhiệt hóa hơi ở 72 o c
Nhiệt cháy
Áp suất tới hạn

Giá trị
72,7 o c
-84 o c
86,09kg/kmol
0,932g/mol

0,42cP
-5-1 o c
252 o c
90,6cal/g
5,75
609psia

VA ít hòa tan trong nước.VA có thể hòa tan trong rượu và dietylete, ở nhiệt độ
thường VA kém ổn định và dễ bị trùng hợp cho ta sản phẩm là polyvinylaxetat,đây
là một sản phẩm có giá
trị trong nhiều lĩnh vực như sản xuất keo dán,sơn..
III.2.Tính chất hóa học
Trong phân tử VA có một liên kết đôi nên VA có khả năng tham gia nhiều phản
ứng kết hợp và trung hợp
• Phản ứng quan trọng nhất của VA là phản ứng trùng hợp theo gốc tự do.VA
nguyên chất ở nhiệt độ ở nhiệt độ thường trùng hợp rất chậm,nhưng nếu có
tác dụng của ánh sáng hay các peroxit thì phản ứng trùng hợp xảy ra rất
nhanh.VA trùng hợp cho ta chất Polyvinylaxetat(PVA),là một chất dẻo rất có
giá trị.

• VA còn có khả năng đồng trùng hợp vói nhiều monome khác cho ta những
loại polime có giá trị.Ví dụ:như đồng trùng hợp VA với vinylclorua ta thu
được loại chất dẻo vinylit , loại chất dẻo này được dùng làm màng
máng,sơn,vật liệu tấm..
• VA tác dụng với CH3COOH tạo thành etylđenđiaxetat
H
CH2=CH-OCOCH3+CH3COOH →
CH3CH(OCOCH3)2
• Phản ứng cộng
Với CCl4 với sự có mặt của xúc tác là Benzoyl peroxit

Bz O
nCH2=CH- OCOCH3+ CCl4 → CCl3[CH2CH(OCOCH3)]Cl
+

2

2

11


Với CCl3Br
CCl3Br+ nCH2=CH- OCOCH3 → Cl3CCH2CHBr-OCOCH3
Với Mercaptan
BF 3
CH2=CH- OCOCH3+C4H9SH 
→ C4H9SCH2CH2-OCOCH3
Với NH3,phản ứng xảy ra ở nhiệt độ phòng
2CH2=CH- OCOCH3+NH3 → CH3CH(OH)NH2+CH3CONH2
• Phản ứng oxy hóa
VA bị oxy hóa với hydropeoxit H 2O2 dưới tác dụng của osmi tetraoxit tạo thành
Glycol aldehyt
H 2O 2
CH2=CH- OCOCH3 → HOCH2CHO+CH3COOH
III.3.TÌNH SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG
III.3.1.Tình hình sản xuất VA
VA được phát hiện vào năm 1912 bởi nhà bác học Klatte (Đức),với việc tổng
hợp được VA từ axetylen và axit axetic trong pha lỏng.Đến năm 1925 quá trình sản
xuất VA và PVA được phát triển mạnh mẽ,sản lượng VA trên thế giới tăng nhanh
vào năm 1965 trên thế giới có 10 6 tấn/năm VA được sản xuất ra,còn vào năm 1984

đạt 2,7.10 6 tấn/năm.Vào năm 1990 có 800000 tấn VA được sản xuất ở Mỹ,ở Nhật
là 550000 tấn và ở Tây Âu là 660000 tấn.Phương pháp sản xuất VA từ axetylen
dần được thay thế vì axetylen rất đắt tiền.Ngày nay trong công nghiệp axetylen
được thay thế bằng etylen.Khoảng 80% VA trên thế giới được sản xuất từ
etylen,còn lại 20% VA được sản xuất từ axetylen trong pha khí

Bảng III.1.sản lượng VA được sản xuất năm 1986 ở một số nước[VII]
Nước
Sản lượng tấn/năm
Mỹ
1,15.10 6
Canada
0,05.10 6
Châu Mỹ La Tinh
0,09.10 6
Tây Âu
0,56.10 6
Đông Âu
>0,16.10 6
Nhật Bản
0,58.10 6
Trung Đông
...
III.3.2.Tình hình sử dụng VA
12


VA là một monome cho quá trình trùng hợp,đồng trùng hợp.VA được sử dụng cho
các quá trình sau:
• trong quá trình trùng hợp polyvinyl axetat,lượng VA tiêu tốn cho quá trình

này chiếm từ 55-60% tổng lượng VA sản xuất ra.
• sản xuất polyvinyl,lượng này chiếm 13-15%
• Quá trình đồng trùng hợp giữa VA và etylen chiếm 8%
• Trùng hợp tạo polyvinyl butyrat,lượng này chiếm 15%
• Dùng trong phụ gia dầu nhờn,trong đồng trùng hợp,với acrylonitryl tao sợi
acrylic
• Dùng trong các quá trình khác
• VA được hòa tan trong rượu etylic và dietyl ete.Ở nhiệt độ thường VA kém
ổn định và dễ bị trung hợp cho sản phẩm polyvinyl axetat.đây là sản phẩm có
giá trị kinh tế cao trong nhiều lĩnh vực
• Polyvinyl axetat có tính bám dính cao,được ứng dụng trong sản xuất keo dán
và vecni,các dẫn xuất của nó như polynimyl alcol,polyvinyl butyrat.Khi thủy
phaann polyvinyl axetat sẽ thu được polyme rất thông dụng đó là olyvinyl
alcol,polyme này được sử dụng làm chất nhũ hoa và làm chất tăng độ nhớt
cho dung dịch nước.Thủy phân một phần polyvinyl axetat sẽ thu được
polyme dễ tọa màng,chất này có thể dùng làm giả da.Ngoài ra các polyme
của vinyl axetat,vinyl clorua cũng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật.

B.CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC
Để sản xuất axit axetic người ta có thể đi từ các nguồn nguyên liệu khác nhau,với
các phương pháp khác nhau như: phương pháp tổng hợp,phương pháp hóa học gỗ,
phương pháp vi sinh.
Tuy nhiên để đáp ứng nhu cầu sử dụng axit axetic ngày càng cao thì hiện nay
hướng sản xuất chủ yếu là các phương pháp tổng hợp:
- Oxy hóa trực tiếp các hydrocacbon no
- Oxy hóa anxetaldehyt
- Tổng hợp từ oxit cacbon và metalnol
13

Ngoài ra axit còn thu được khi oxi hóa cacbua hydro trong đó axit axetic là sản
phẩm phụ.Trong các phương pháp trên thì phương pháp quan trong và có giá trị
thực tế nhất là phương pháp cacbonyl hóa methalnol thánh axit axetic.

I.SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA HÃNG BASF
Từ năm 1913,hãng BASF đã mô tả quá trình sản xuất axit axetic từ methanol
và monoxitcacbon ở nhiệt độ cao và áp suất cao:
CH3OH + CO
CH3COOH ∆H = - 138,6 KJ
Do điều kiện nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt cùng với sự có mặt của các chất ăn
mòn mạnh đã ngăn cản việc thương mại hóa của quá trình này.Năm 1941 Reppe đã
chứng minh hiệu quả xúc tác của các cacbonyl kim loại nhóm VIII cho phản ứng
cacbonyl hóa gồm cả quá trình hydroformyl hóa.Điều này dẫn đến việc ra đời và
phát triển công nghệ nhiệt độ cao (250 0C) và áp suất cao (70Mpa) với sự có mặt
của xúc tác coban iodua.Quá trình này được BASF đưa vào sản xuất thương mại ở
Ludwigshafen(Đức).Công suất ban đầu đạt 3600 tấn/năm.Đến năm 1964 tăng lên
10000 tấn/năm và đạt 35000 tấn/năm vào năm 1970.Năm 1981 đạt 45000 tấn/năm
và đến năm 1981 đạt 64000 tấn/năm.

Sơ đồ công nghệ:

14


Cacbon monoxit,metanol(chứa khoảng 60% dimetyl ete),xúc tác tuần hoàn, xúc tác
bổ sung và metyl iodua tuần hoàn (từ tháp rửa) được đưa vào thiết bị phản ứng áp
suất cao (b).Một phần nhiệt của phản ứng dùng để đun nóng sơ bộ nguyên
liệu,phần nhiệt còn lại được tiêu tán trong ống thoát khí.Sản phẩm phản ứng được
làm lạnh và đưa đến thiết bị phân ly áp suất cao.Khí thải được đưa vào tháp rửa (o),
phần lỏng được giãn tới áp suất 0,5 – 1 MPa (5-10bar) trong thiết bị phân ly áp suất

trung bình (e).Khí thoát ra cũng đưa vào tháp rửa; phần lỏng được đưa sang buồng
giãn nở (f).Khí từ buồng này đưa sang thiết bị rủa khí (p).Khí từ thiết bị và tháp rửa
được loại bỏ thành khí thải.Cả thiết bị rửa khí và tháp rửa đều sử dụng metanol để
tái sinh metyl iodua và các hợp chất iod dễ bay hơi khác.Dung dịch metanol này
được đưa về thiết bị phản ứng.Thành phần khí thải theo phần trăm thể tích là : 6575 %CO; 15 - 20 % CO2; 3 -5 % CH4 và CH3OH.
Axit thô thu được từ buồng giãn nở chứ 45% trọng lượng axit axetic, 35%
H2O và 20% este,chủ yếu là metyl axetat.Axit được làm sạnh trong 5 tháp chưng
cất . Tháp thứ nhất (h) loại khí khỏi sản phẩm thô;khí thoát ra được đưa tới thiết bị
rửa khí.Chất xúc tác được tách ra như là dung dich axit axetic cô đặc bằng cách
đuổi các cấu tử dễ bay hơi ở tháp tách xúc tác (i).Phần axit thu được đưa đi sấy khô
15


bởi quá trình chưng đẳng phí trong tháp làm khô (k). Sản phẩm đỉnh của tháp làm
khô chứa axit axetic,axit formic,nước,sản phẩm phụ, chúng tạo hỗn hợp đẳng phí
với nước.Sản phẩm đỉnh này là một hệ hai pha nó được tách ở buồng (g). Một phần
của pha hữu cơ chưa chủ yếu este được đưa trở lại (k),ở đó nó đóng vai trò là một
tác nhân đẳng phí.Phần còn lại được đưa tới tháp phụ (n),ở đây,phần nặng được lấy
ra ở đáy tháp,phần nhẹ ở đỉnh tháp được tuần hoàn lại thiết bị phản ứng.Pha lỏng và
dung dịch xúc tác được quay trở lại thiết bị phản ứng.Phần chủ yếu trong tháp làm
khô được đưa tới tháp làm sạch cuối, ở đó axit axetic được lấy ra ở đỉnh tháp,sản
phẩm đáy được đưa tới tháp chưng cặn (m). Sản phẩm đỉnh của tháp này được đưa
tới tháp tách nước,sản phẩm đáy chứa 50% axit propionic được đưa đi thu hồi.

II.SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA HÃNG MONSANTO
Theo lý thuyết thì công nghệ Monsanto cũng gần giống với công nghệ
BASF, sự khác nhau cơ bản là áp suất tuyệt đối chỉ khoảng 3,5.10 6 Pa với nhiệt độ
khoảng 2000C.Hệ thống bao gồm các phần sau: 3 phần chính
- Khu vực chuẩn bị xúc tác: Tại khu vực này hệ xúc tác được chuẩn bị từ
rodiiodua mới và xúc tác tuần hoàn được thu hồi lại nhờ các giai đoạn xử lý

sau phản ứng.Dung dịch thu hồi này trước hết được loại bỏ các ion kim loại
có lẫn do quá trình xử lý bằng nhựa trao đổi ion.Sau đó nó được phân hủy
một phần nhờ đun nóng, rồi làm lạnh, kết tủa để thu hồi các cấu tử chứa
rodi.Các hợp chất này sẽ được bổ sung iot mới, rồi hòa tan trong axit axetic
rồi
- Khu vực cacbonyl hóa: Metanol được cacbonyl hóa trong pha lỏng, trong
một thiết bị phản ứng có khuấy.Nhiệt độ của môi trường phản ứng được giữ
không đổi nhờ bay hơi một phần các tác nhân phản ứng và sản phẩm,do đó
tách được nhiệt phản ứng sinh ra.Pha khí này chứa chủ yếu CO,Nitơ,CO 2,
metanol và metyl iodua,được làm lạnh và rửa bằng methanol để thu hồi phần
lớn các nguyên liệu bị tách theo. Dòng sản phẩm lỏng ra khỏi thiết bị phản
ứng được xả áp nhanh.Các khí có chứa axit axetic,ẩm,metyl iodua,axit
fomic… được đưa tới khu vực tinh chế.Phần lỏng,chủ yếu là phức xúc tác,
metyl axetat và axit axetic được làm lạnh và đưa trở về vùng phản ứng.
- Khu vực phân tách và tinh chế : tháp chưng đầu tiên được thiết kế để tạo ra
phân doạn giàu axit axetic nhờ tách bỏ các cấu tử nhẹ và các cấu tử nặng
(metyl iodua,metyl axetat…). Phân đoạn này sau đó được dehydrat hóa nhờ
chưng đẳng phí.Pha nước được thu hồi ở đỉnh tháp được tiếp tục chyển sang
chưng phân đoạn để loại bỏ nước dư.Dòng sản phẩm nặng được xử lý trong
tháp tinh chế tạp ra axit axetic băng, còn axit axetic cặn ra ở đáy tháp cũng
được thu hồi trong tháp chưng phân đoạn bổ sung tách các cấu tử sản phẩm
nặng như axit propionic.Các tháp này đều làm bằng thép hợp kim cao và có
chưa từ 35 đến 45 đĩa.
16


Sơ đồ công nghệ:

Cacbon monoxit và metanol phản ứng với nhau trong thiết bị phản ứng tạo
axit axetic.Khí trong các ống phản ứng và làm sạch được tập hợp lại và rửa ở

tháp rửa để thu hồi phần nhẹ gồm iodua hữu cơ, sau đó tuần hoàn lại thiết bị
phản ứng.Axit axetic thô được đưa tới tháp chưng phần nhẹ.Sản phẩm nhẹ ở
đỉnh được đưa về hệ thống lọc khí,sản phẩm nặng được đưa về hệ thống phản
ứng đầu.Axit axetic được lấy ra ở dòng bên và đưa đến tháp làm khô.Tại đây
nước được tách ra nhờ chưng đơn giản.Sản phẩm đỉnh của tháp làm khô là hỗn
hợp của axit axetic và nước được đưa về thiết bị phản ứng.Axit axetic khô từ
tháp làm khô cho qua tháp tách,ở đó axit propionic được tách ra dưới dạng sản
phẩm đáy.Sản phẩm đỉnh là axit axetic được đưa tới tháp làm sạch lần cuối.Axit
axetic được lấy ra dưới dạng hơi giữa tháp,sản phẩm đỉnh và đáy được tuần
hoàn lại thiết bị phản ứng.
17


18


C.CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VINYLAXETAT
• Ta có các phương pháp sau
1. Từ axit axetic và axetyle( trong pha lỏng và pha khí)
2. Từ diaxetyl ete và axetaldehyt
3. Từ etylen và axetic và O2
Từ metyl axetat hoặc đimetyl ete với CO và H 2 trong pha lỏng có mặt của xúc tác
đồng thể như muối Rh hoặc kim loại quý như Pt cho ta etylen diaxetat sau đó thủy
phân cho ta vinylaxetat và CH3COOH
Năm 1912 vinylaxetat được tổng hợp đầu tiên ở Đức do nhà bác học Klate tiến
hành theo phản ứng sau:
CH≡ CH+CH3COOH → CH2=CH- OCOCH3+28,3 kcal
Phát minh của Klate là dựa trên cơ sở của phản ứng hydro hóa C 2H2 bằng H2SO4
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 Axetaldehyt

CH≡ CH+HOH → CH2=CH-OH → CH3CHO
Trong phản ứng tổng hợp VA,Klate đã thay (-OH) linh động bằng nhóm(OCOCH3) 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:
1. Phương pháp cổ điển nhất là đi từ axetylen(C 2H2) và axit axetic
(CH3COOH) được tiến hành trong pha lỏng hoặc pha hơi
CH3COOH+ CH≡ CH → CH2=CH- OCOCH3, ∆H 298 =118Kj/mol
0

2. Phương pháp mới nhất là oxy hóa cộng hợp axit axetic(CH 3COOH) vào
etylen(C2H4) trong công nghiệp được thực hiện trong cả pha lỏng và hơi
CH3COOH+1/2O2 → CH3OCO=CH2+H2O
19


1.Phương pháp đi từ axetaldehyt(CH3CHO) và anhydrit axetic(CH3CO)2O ban
đầu anhydrit axetic cộng vào axetaldehyt tạo thành etyldendiaxetat sau đó EDA
thủy phân cho VA và axit axetic.Do đó quá trình này còn gọi là quá trình 2 giai
đoạn:
CH3COOH+(CH3CO)2O → CH3CH(OCOCH3)2
CH3CH(OCOCH3)2 → CH2=CH- OCOCH3+CH3COOH
Trong các phương pháp trên thì phương pháp sản xuất VA đi từ Etylen,axit
axetic và oxy được sử dụng rộng rãi ở vùng Bắc Mỹ còn ở Tây Âu và đặc biệt là
ở Châu Á thì phương pháp sản xuất VA đi từ axetylen và axit axetic lại được sử
dụng nhiều hơn.
Ngày nay các phương pháp sản xuất VA trong pha lỏng ít được sử dụng và dần
được thay thế bằng phương pháp sản xuất trong pha khí,bởi vì các phương pháp
sản xuất tiến hành trong pha lỏng thường có năng suất thấp,gây hao mòn xúc
tác,xúc tác đôi khi rất độc gây ăn mòn thiết bị phản ứng…

I.PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VA TỪ AXETYLEN VÀ AXIT
AXETIC
I.1.khái niệm chung
Quá trình tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH dựa vào phản ứng:
CH≡ CH+ CH3COOH → CH3COOCH=CH2
Phản ứng này có thể được tiến hành trong pha lỏng hoặc pha khí
Vào những năm 70 VA chủ yếu được sản xuất ra dựa trên phản ứng này.Theo
thống kê năm 1968 từ 6 công ty tại Mỹ thì Mỹ đã sản xuất vói sản lượng là 710
triệu pound/năm dựa trên công nghệ tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH.

20


Bảng I.1.1.số liệu về sản lượng các công ty[VII]

Tên công ty

Sản lượng

Nơi sản xuất

Quá trình sử

Air reduction
Borden
Dupont
Monsanto
Nationalstarch
Union carbide

Tr pound/năm
95
150
75
80
50
250

dụng
Calvert(kentucky) Wacker
Geismar
Knok-Blaw
Niagara falls
Wacker
Texas
Monsanto
Long Mott
Wacker
South Charleston Wacker

I.2.Tiến hành trong pha khí
• Khái niệm chung
Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp tổng hợp VA trong pha lỏng
người ta đã tiến hành tổng hợp VA trong pha khí.Qúa trình tổng hợp VA trong pha
khí được phát triển từ năm 1921 bởi hãng Consurtium và được sử dụng vào trong
công nghiệp năm 1928 bởi Wacker-Chemie rồi sau đó được Farbwerke Hoechst cải
tiến thêm.Và trong suốt chiến tranh thê giới thứ 2,dây chuyền thiết bị của Hoechst
đã sản xuất 25 triệu pound/năm.
• Phản ứng chính

CH3COOH+ CH≡ CH → CH3COOCH=CH2+28,3 Kcal/mol
Đây là quá trình xúc tác dị thể.Xúc tác cho quá trình là axetat kẽm
• Phản ứng phụ
VA tạo thành có khả năng kết hợp tiếp tục với axit axetic( CH 3COOH) để tạo ra
etylidendiaxetat,do vây sẽ xuất hiện một hệ phản ứng song song-nối tiếp.
CH≡ CH+CH3COOH → CH3COOCH=CH2
21


Giai đoạn đầu xảy ra với vận tốc lớn hơn nhiều so vói giai đoạn thứ hai,tuy nhiên
vẫn cần phải có một lượng dư C 2H2 so với CH3COOH để hạn chế tối đa sự tạo
thành Etylidendiaxetat.
• Sự thủy phân tạo thành axetaldehyt
CH≡ CH+H2O → CH3CHO
• Qúa trình xeton hóa axit tạo ra xeton
2CH3-COOH → CH3-CO-CH3+CO2+H2O
• Qúa trình trùng hợp của một số chất trong hệ phản ứng,kết quả là tạo thành
các hợp chất nhựa
• Các yếu tố ảnh hưởng
Xúc tác dùng cho phương pháp này là axetat kẽm mang trên chất mang là than hoạt
tính,silicagen,oxit nhôm…ở một số nước người ta dùng xúc tác là axetat Cadimi và
axetat canxi nhưng hiệu suất không cao.
Ở nhà máy tổng hợp VA của Đức đã chuẩn bị xúc tác như sau:ngâm các hạt than
hoạt tính có kích thước từ 3-5 mm bằng dung dịch axetat kẽm.Loại xúc tác này có
thể ổn định trong thời gian làm việc là 2 tháng,sau đó nó bị mất hoạt tính dần.Độ
hoạt tính của xúc tác càng giảm càng phải tăng nhiệt độ của quá trình.Nhưng khi
nhiệt độ tăng quá 230oc thì xúc tác gần nhiệt bị mất hoạt tính hoàn toàn.
Lương xúc tác đem dùng cũng ảnh hưởng nhiều đến khả năng chuyển hóa của axit
axetic.Tăng cường xúc tác từ 10g đến 30g trên 1lits axetylen trong 1 gam thì hiệu
suất tăng lên.Nhưng nếu lượng xúc tác nhỏ hơn 10g và lơn hơn 30g thì hiệu suất

chuyển hóa lại giảm.
Nếu lượng xúc tác lớn hơn 30g trên 1 lít C 2H2/1 gam thì xúc tác bao phủ trên chất
mang thành nhiều lớp và sự bao phủ đó mang tính chất cơ học,ít mạng tính chất
hóa học,do đó khi nhiệt độ tăng xúc tác dễ bị tách khỏi chất mang và bị cuốn theo
khí phản ứng ra ngoài.

22


Nếu lượng xúc tác it hơn 10g trên 1 lít C 2H2/1 gam thì nó sẽ không đủ để bao phủ
bề mặt xúc tác và do đó độ hoạt tính kém.
• Các nguyên nhân làm giảm hoạt tính của xúc tác
Axetylen bị trùng hợp,VA trùng hợp tạo nên các polime bao phủ bề mặt xúc
tác.Axetat kẽm bị bay hơi trong quá trình phản ứng
Axetylen bị trùng hợp,phản ứng tỏa nhiều nhiệt gây đun nóng cục bộ làm xúc tác bị
phân hủy.
Axetylen không sạch có chứa các chất độc với xúc tác
Vấn đề hoàn thiện xúc tác,chọn xúc tác có hoạt tính cao,chọn chất mang có độ phân
tách lớn và thích hợp là vấn đề hiện còn đang được nhiều nhà sản xuất nghiên cứu.
• Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp với loại xúc tác như trên là 180-220 oC.Ở nhiệt độ thấp hơn thì
hiệu suất kém và nhiệt độ quá cao dễ bị làm mất hoạt tính xúc tác
• Vận tốc thể tích
Vận tốc thể tích càng nhanh (nghĩa là thời gian tiếp xúc giữa hỗn hợp khí và xúc
tác càng lớn) thì mức độ chuyển hóa càng tăng.Nhưng nếu vận tốc thể tích quá nhỏ
thì hiệu suất VA lại giảm vì trong khí sản phẩm có nhiều sản phẩm phụ.
Với vận tốc thể tích thông thường thì mức độ chuyển hóa đạt 60-70%
• Tỉ lệ số mol C2H2 / CH3COOH
Tỉ lệ số mol C2H2 / CH3COOH tốt nhất cho chuyển hóa cao nhất là 810:1.Nhưng trong thực tế sản xuất người ta cho dư C 2H2 từ 4-5 lần,tức là tỉ lệ số
mol C2H2 / CH3COOH là 4:1,5:1,vì tăng lượng C2H2 dư nhiều hơn nữa thì hiệu suất

chuyển hoá ít tăng mà lại phải tuần hoàn một lượng C2H2 lớn.
Axetylen và axit axetic phải khô để tránh phản ứng hydrat hoá. Đồng thời cần
phải làm sạch C2H2 hết những chất gây ngộ độc xúc tác , nhất là C 2H2 được sản
xuất từ cacbua canxi vì thường chứa nhiều H2S và H3P.

23


Sản xuất VA theo phương pháp pha hơi nếu khống chế được các điều kiện kỹ
thuật nghiêm ngặt thì ta có thể đạt được hiệu suất cao ( 97-98% so với lượng
axit axetic hao tèn )
• Sơ đồ công nghệ sản xuất VA trong pha khí

Hình I.2.Sơ đồ công nghệ của hãng Wacker (pha khí)[VI]

•

Nguyên lý hoạt động

Lượng axetylen tinh khiết và axetylen tuần hoàn được trộn lẫn với nhau,cộng với
axit axetic tinh khiết và axit axetic tuần hoàn trộn lẫn với nhau được đưa vào thiết
bị bốc hơi (1).Thiết bị bốc hơi được khống chế ở nhiệt độ 70-80 oc,áp suất 0,3.106
Pa.Ra khỏi thiết bị này ở đáy tháp một phần được đun nóng và đưa trở lại đáy tháp
bởi thiết bị đun nóng (5),một phần sản phẩm đưa ra ngoài nhờ bơm (13).Hỗn hợp
khí ra khỏi đỉnh tháp (1) được gia nhiệt bởi thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều
24


(3),sau đó được đun nóng bởi thiết bị (5),hỗn hợp khí ra khỏi (5) có nhiệt độ 170190oc và được đưa vào thiết bị phản ứng (2).Qúa trình này diễn ra với lớp xúc tác
rắn hoặc lỏng,xúc tác gồm than hoạt tính được tẩm 20-30% axetat kiềm.Thiết bị

phản ứng có dạng ngăn,chiều cao mỗi ngăn 3,5-4m.Do phản ứng tao ra VA là phản
ứng tỏa nhiều nhiệt nên làm cho nhiệt độ trong thiết bị tăng lên.Do vậy người ta lấy
nhiệt ra ngoài bằng cách bố trí thiết bị làm lạnh hồi lưu ở ngoài thiết bị phản ứng để
giữ nhiệt độ ở khoảng 200oc.
Quá trình xảy ra liên tục trong thiết bị để tái sinh xúc tác.Hỗn hợp sản phẩm sau khi
ra khỏi thiết bị phản ứng gồm có VA,DVA,C2H2 dư,CH3COOH dư,nước…có nhiệt
độ khoảng 200oc và được đưa tới thiết bị làm lạnh (4) để làm lạnh sản phẩm bằng
nhiệt độ của nguyên liệu vào tháp phản ứng.Sau đó hỗn hợp đi qua thiết bị cất phần
nhẹ (7).Ở thiết bị(7) đỉnh tháp chủ yếu là phần nhẹ axetylen chưa phản ứng và một
số ít sản phẩm khác được đưa sang thiết bị (8) để tinh chế trở lại cộng với axetylen
ban đầu vào thiết bị phản ứng (1).Không khí được làm sạch để ngăn sự tạo nguyên
tố trơ trong quá trình tổng hợp,phần nặng ở đáy gồm VA và các sản phẩm khác trộn
vơi sản phẩm lấy ra tại đáy thiết bị (7) qua bơm (13) vào thiết bị tách sản phẩm nhẹ
(9).Tháp (8) gồm 35 đĩa có khí axetylen,axetaldehyt,axeton....tháp (9) gồm 50-60
đĩa.
Để tránh hiện tượng tạo polime hóa vinyl axetat trong quá trình chưng cất phải
thêm chất ức chế.Tạo thiết bị tách phần nhẹ (9),sản phẩm đỉnh là phần nhẹ được
tách ra,sản phẩm đáy một phần qua thiết bị đun nóng (5) đưa trở lại (9),một phần
qua bơm (13) vào thiết bị tách VA (10).Đỉnh tháp (10) thu được VA thương
phẩm,còn có các sản phẩm nặng khác được đưa vào thiết bị tách axit axetic (12).

II. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP (VA) TỪ C 2H4 VÀ CH3COOH (phương
pháp axetoxy hóa)
II.1.Khái niệm chung
25