تکنولوژی اسید استیک است که شاید متنوع ترین از همه عمده مواد شیمیایی آلی صنعتی. هیچ ماده شیمیایی حجم زیادی دیگر می توانید مواد خام متنوع و روش های تولید اسید استیک می ادعا. با این حال ، کربنیلاسیون متانول تبدیل شده است غالب تکنولوژی تولید اسید استیک ، حسابداری برای بیش از 65 ٪ از ظرفیت جهانی است.
اولین مسیر تولید اسید استیک تخمیر هوازی اتانول بود. اتانول کاتالیزوری dehydrogenated یا اکسیده به استالدئید که به نوبه خود به اسید استیک اکسیده است. در حالی که این تکنولوژی قدیمی است ، در سال 2001 Perkebunan Nusantara X یک کارخانه اسید استیک مبتنی بر ملاس 30,000 در جاکارتا ، اندونزی ساخته شده است. علاوه بر این ، Celanese اعلام کرد که در حال بررسی یک مسیر biocatalytic به اسید استیک در همکاری با Diversa است.
کربنیلاسیون متانول
در 1913 ، BASF کشف کرد که متانول می تواند به اسید استیک کربنیله شود. BASF اولین کارخانه کربنیلاسیون متانول خود را در 1960 با استفاده از یدید کبالت به عنوان یک کاتالیزور آغاز کرد. سنتز در حدود 250 درجه سانتیگراد و در فشار تا 10 000 psi صورت گرفت.
در 1970s ، مونسانتو سیستم کاتالیزور رودیوم/یدید را برای کربنیلاسیون متانول توسعه داد. که در 1986, مالکیت تکنولوژی مونسانتو توسط BP مواد شیمیایی به دست آورد, که بیشتر توسعه یافته روند. روند کربنیلاسیون متانول کاتالیزور رودیوم بسیار انتخابی است و تحت فشار واکنش خفیف (حدود 500 psi) عمل می کند.
در سال 1996 ، BP جزئیات پیشرفت جدیدی را در تکنولوژی کربنیلاسیون متانول برای اسید استیک اعلام کرد و هزینه های تولید را به طور قابل توجهی کاهش داد. فرایند Cativa با استفاده از یک سیستم کاتالیزور بر اساس ایریدیوم ، در رابطه با چند مروج رمان ، مانند رنیم، روتنیم و اوسمیوم.
این ایریدیوم کاتالیست سیستم بالاتر فعالیت در مقایسه با ردیوم فرایند تولید محصولات جانبی کمتری است و قادر به کار در کاهش سطح آب (کمتر از 5% برای Cativa در مقابل 14-15 ٪ با مونسانتو روند). همه این عوامل ترکیب اجازه می دهد تا گیاهان برای افزایش ظرفیت خود را در هزینه سرمایه نسبتا پایین.
در 1980s ، Celanese تکنولوژی اختصاصی AO Plus (Optimisation Plus) خود را توسعه داد ، که به طور قابل توجهی روند مونسانتو را بهبود می بخشد. AO به علاوه فن آوری به دست آمده در بخش افزایش رادیوم کاتالیست ثبات با اضافه کردن مواد معدنی و یدید (در درجه اول لیتیم یدید) در غلظت های بالا اجازه کاهش چشمگیر در آب غلظت (تقریبا 4-5% آب) در راکتور در حالی که حفظ یک carbonylation رای دادن. این پس از آن کاهش می دهد هزینه های جدایی درگیر.
توسعه فرآیند در کربنیلاسیون متانول هنوز ادامه دارد. Chiyoda به تازگی یک فرایند اسید استیک ، Acetica را توسعه داده است که از یک سیستم کاتالیزور پشتیبانی شده ناهمگن و یک راکتور ستون حباب استفاده می کند. گزارش شده است که سیستم کاتالیزور پشتیبانی شده منجر به بهره high بالا ، بهبود مدیریت رودیوم و تولید عملکرد اسید استیک بیش از 99 ٪ از متانول می شود.
فرآیند استیکا را می توان در مقدار کم آب در محدوده 3-8 wt ٪ از مایع راکتور عمل کرد. راکتور دارای غلظت یدید هیدروژن کم و پس از آن یک محیط کمتر خورنده. استفاده از راکتور ستون حباب حذف نیاز به مهر و موم فشار بالا مورد نیاز با راکتورهای مخزن هم زده. این قابلیت اجازه می دهد تا استفاده از مونوکسید کربن خلوص کم از فشار عملیاتی می تواند افزایش یابد (تا 900 psi) برای حفظ مطلوب مونوکسید کربن فشار جزئی.
اکسیداسیون اتیلن
مایع فاز اکسیداسیون استالدهید (با استفاده از هوا یا اکسیژن) در حضور منگنز استات کبالت استات یا مس استات است که هنوز هم مورد استفاده قرار گیرد به ویژه در اروپا است. این مسیر به تولید اسید استیک به طور کلی از استالدئید به عنوان یک واسطه از طریق اکسیداسیون اتیلن (فرآیند واکر) استفاده می کند.
Showa Denko یک مرحله یک مرحله بخار را برای تولید اسید استیک با اکسیداسیون مستقیم اتیلن توسعه داده است. با توجه به هزینه های نسبتا کاهش سرمایه مورد نیاز ، فرآیند مبتنی بر اتیلن Showa Denko ادعا می شود که برای 50 000-100 000 تن/سال گیاهان اسید استیک مقرون به صرفه است.
فرآیند Showa Denko بر اساس یک کاتالیزور مبتنی بر پالادیوم پشتیبانی شده حاوی سه جزء است. واکنش می گیرد در یک راکتور تخت ثابت در 150-160oC. انتخاب به اسید استیک بیش از 86% اعتقاد بر این است.
اکسیداسیون آلکان
اکسیداسیون n-بوتان و نفتا نور (که حاوی هیدروکربن های کم جوش ، به ویژه پنتان و هگزانها است) در 160-200oC انجام می شود. اکسیداسیون می تواند به صورت کاتالیزوری انجام شود ، معمولا در حضور کبالت یا منگنز یا غیر کاتالیزوری.
محصولات اصلی اسید استیک و methylethylketone هستند. با این حال ، سایر محصولات آلی مانند اتانول ، متانول ، فرمیک ، پروپیونیک و اسید بوتیریک نیز تولید می شوند. بعید است که هر گیاه اسید استیک جدید با استفاده از اکسیداسیون آلکان غیر انتخابی خواهد شد در آینده ساخته شده است.
در سال 2001 ، Sabic قصد خود را برای ساخت 30 ، 000 تن در سال اسید استیک کارخانه نیمه آثار بر اساس یک فرایند اکسیداسیون کاتالیزوری اختصاصی اعلام کرد. با توجه به شرکت Sabic اختراعات ethane است oxidised یا اکسیژن خالص یا هوا در درجه حرارت های مختلف از 150-450oC و در فشار اعم از 15-750 psi به فرم اسید استیک.
سیستم کاتالیست Sabic جدید ، که ترکیبی از اکسیدهای mo ، V ، Nb و Pd است ، اجازه می دهد تا انتخابی به اسید استیک به عنوان بالا به عنوان 71٪. ترکیب این تکنولوژی با اتان کم هزینه ممکن است منجر به اقتصاد تولید رقابتی با تکنولوژی کربنیلاسیون متانول شود.
منبع: