Acetat de Vinil

Capitolul I : Tema de proiectare

Să se proiecteze o instalație de obținere a acetatului de vinil cu producția de 8000 t/an, ce funcționează timp de 330 de zile pe an, cu o puritate finală de 99,9% .

Capitolul II : Generalități

Homopolimerul acetatului de vinil se utilizează numai sub formă de emulsii și soluții. Din el se prepară și alcoolul polivinilic folosit în mare parte ca fibră, precum și acetali (în special formal și butiral), adezivi și electroizolanți. Copolimerii cu clorura de vinil se utilizează ca material plastic care poate fi extras, injectat, calandrat. Alți copolimeri. În special cu esterii acrilici se utilizează în industria de adezivi și produse peliculogene. Utilizările acetatului de vinil ca intermediar în sinteze chimie sunt foarte restrânse (fabricarea sulfatiazonului).

Dezvoltarea producției, mai accentuată în jurul anilor 1955 - 1965, este data in tabelul 1. Unica materie primă de baza pentru obținerea acetatului de vinil a fost până de curând acetilena din care rezulta acidul acetic, intermediar în sitentza acetatului de vinil. De asemenea, acetatul de vinil se obține din acetaldehida și anhidrida acetica. Recent a căpătat dezvoltare tehnică și importanță, procedeul pornind de la etilenă, prin a carei oxidare cu săruri de paladiu rezultă acetaldehida. Aceasta, supusă în continuare oxidării, trece în acid acetic, care reacționează cu acetilena și formează acetatul de vinil. Sinteza acestuia este posibilă însa și integral din etilenă. Principalele căi practicate în tehnica pentru fabricarea acetatului de vinil sunt reprezentate în fig. 1.

Tabel 1

Țara producatoare 1955 1956 1959 1960 1961 1962 1963 1965

S.U.A - - - 113 124 - 160 210

Japonia 17.7 28.6 54.5 - 108 125 - -

Canada 15.7 - - - - - - -

Franta

- 7.5 - - - - - -

Anglia - - - - - - 22 27

fig. 1

Capitolul III : Tehnologia de fabricație

3.1 Proprietățile produsului și domeniile de utilizare

Acetatul de vinil este un produs chimic industrial, care este produs în cantităţi mari în Statele Unite ale Americii.

Este un lichid limpede, volatil, cu miros înțepător, cu tendință mare spre polimerizare. Este foarte inflamabil şi poate fi aprins de căldură, scântei, sau flăcări.

Servește la fabricarea poliacetatului de vinil și a unor copolimeri (~cu clorură de vinil, etilenă ș.a.). Acetatul de vinil este folosit în obținerea altor substanțe chimice industriale. Aceste substanţe chimice sunt folosite în principal pentru a face adezivi pentru industria de ambalare şi de construcţie. Acestea sunt, de asemenea, folosite pentru a face vopsele, materiale textile şi hârtie. Acetatul de vinil, de asemenea, este folosit ca un strat în folii de plastic pentru ambalarea produsor alimentare şi ca un modificator de amidon alimentar.

Proprietăte Valoare

Masa molară 86.09

Temperatura critică 246°C (474.8°F)

Presiunea critică 39 atm

Punctul de fierbere 760 mm Hg = 72.7°C (162.9°F)

Căldura standard de formare -83 kcal/mol

Căldura de combustie -495 kcal/mol

Indicile de refracție (nD20) 1.3953

Temperatura de autoaprindere 426.9°C (800°F)

Stare fizică Lichidă

Presiunea de vapori la 60 ° C 487.4 mm Hg

Presiunea de vapori la 40 ° C 222.1 mm Hg

Presiunea de vapori la 20 ° C 89.1 mm Hg

Culoare clar și incolor

Greutatea specifică 0.934

Densitatea de vapori 2.97

Vâscozitatea 0.43 cps

Temperatura de îngheț -92.8°C (-135°F)

Căldura specifică 0.46 cal/g °C

Conductivitatea electrică 2.6 x 104 pS/m (1 S = 1 mho)

Limita superioară de imflamabilitate 13.4 vol% în aer

Limita inferioară de imflamabilitate 2.6 vol% în aer

3.2 Variante tehnologice

Posibilități de obținere :

Principala cale de obținere a acetatului de vinil constă în adiția acidului acetic la acetilena :

H3C-COOH + C2H2  H3C-COOCH=CH2

Ca produs secundar se obține diacetatul de etiliden, format fie direct din acid acetic și acetilenă :

2 H3C-COOH + C2H2  (CH3COO)2CH-CH3

Fie prin adiția unui mol de acid la acetatul de vinil :

H3C-COOCH=CH2 + H3C-COOH  (CH3COO)2CH-CH3

Reacția se poate realiza în fază lichidă cât și în fază de vapori.

Acetatul de vinil se poate obține prin reacția acetaldehidei cu anhidrida acetică :

H3C-CHO + (CH3COO)2O  H3C-COOH=CH2 + H3C-COOH

Această reacție, care a constituit mult timp numai o metodă de laborator, stă acum la baza unor procedee industriale.

Un procedeu recent, pentru care nu se cunosc detalii tehnice, constă în tratarea etilenei cu acid acetic în prezență de acetat alcalin, de clorura de paladiu și un sistem redox. Reacția se poate conduce atât în prezență de catalizator lichid cât și de catalizator solid.