ভিনাইল অ্যাসিটেট (VAc), যা ভিনাইল অ্যাসিটেট বা ভিনাইল অ্যাসিটেট নামেও পরিচিত, স্বাভাবিক তাপমাত্রা এবং চাপে একটি বর্ণহীন স্বচ্ছ তরল, যার আণবিক সূত্র C4H6O2 এবং আপেক্ষিক আণবিক ওজন 86.9। বিশ্বের সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত শিল্প জৈব কাঁচামালগুলির মধ্যে একটি হিসাবে, VAc অন্যান্য মনোমারের সাথে স্ব-পলিমারাইজেশন বা কোপলিমারাইজেশনের মাধ্যমে পলিভিনাইল অ্যাসিটেট রজন (PVAc), পলিভিনাইল অ্যালকোহল (PVA) এবং পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রাইল (PAN) এর মতো ডেরিভেটিভ তৈরি করতে পারে। এই ডেরিভেটিভগুলি নির্মাণ, টেক্সটাইল, যন্ত্রপাতি, ওষুধ এবং মাটি সংস্কারে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে টার্মিনাল শিল্পের দ্রুত বিকাশের কারণে, ভিনাইল অ্যাসিটেটের উৎপাদন বছর বছর বৃদ্ধির প্রবণতা দেখিয়েছে, 2018 সালে ভিনাইল অ্যাসিটেটের মোট উৎপাদন 1970kt পৌঁছেছে। বর্তমানে, কাঁচামাল এবং প্রক্রিয়ার প্রভাবের কারণে, ভিনাইল অ্যাসিটেটের উৎপাদন রুটগুলিতে প্রধানত অ্যাসিটিলিন পদ্ধতি এবং ইথিলিন পদ্ধতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
১, অ্যাসিটিলিন প্রক্রিয়া
১৯১২ সালে, কানাডিয়ান এফ. ক্লাটে প্রথম ভিনাইল অ্যাসিটেট আবিষ্কার করেন যা বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, ৬০ থেকে ১০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় অতিরিক্ত অ্যাসিটিলিন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড ব্যবহার করে এবং পারদ লবণকে অনুঘটক হিসেবে ব্যবহার করে। ১৯২১ সালে, জার্মান সিইআই কোম্পানি অ্যাসিটিলিন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড থেকে ভিনাইল অ্যাসিটেটের বাষ্প পর্যায়ের সংশ্লেষণের জন্য একটি প্রযুক্তি তৈরি করে। তারপর থেকে, বিভিন্ন দেশের গবেষকরা অ্যাসিটিলিন থেকে ভিনাইল অ্যাসিটেটের সংশ্লেষণের প্রক্রিয়া এবং শর্তগুলি ক্রমাগত অপ্টিমাইজ করে চলেছেন। ১৯২৮ সালে, জার্মানির হোয়েচস্ট কোম্পানি একটি ১২ কেটি/একটি ভিনাইল অ্যাসিটেট উৎপাদন ইউনিট প্রতিষ্ঠা করে, যা শিল্পায়িত বৃহৎ আকারে ভিনাইল অ্যাসিটেটের উৎপাদন বাস্তবায়ন করে। অ্যাসিটিলিন পদ্ধতিতে ভিনাইল অ্যাসিটেট উৎপাদনের সমীকরণ নিম্নরূপ:
প্রধান প্রতিক্রিয়া:

পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া:

অ্যাসিটিলিন পদ্ধতি তরল পর্যায় পদ্ধতি এবং গ্যাস পর্যায় পদ্ধতিতে বিভক্ত।
অ্যাসিটিলিন তরল ফেজ পদ্ধতির বিক্রিয়ক পর্যায়ের অবস্থা তরল, এবং চুল্লিটি একটি আলোড়নকারী যন্ত্র সহ একটি বিক্রিয়ক ট্যাঙ্ক। তরল ফেজ পদ্ধতির ত্রুটি যেমন কম নির্বাচনীতা এবং অনেক উপজাতের কারণে, বর্তমানে এই পদ্ধতিটি অ্যাসিটিলিন গ্যাস ফেজ পদ্ধতি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে।
অ্যাসিটিলিন গ্যাস প্রস্তুতির বিভিন্ন উৎস অনুসারে, অ্যাসিটিলিন গ্যাস ফেজ পদ্ধতিকে প্রাকৃতিক গ্যাস অ্যাসিটিলিন বোর্ডেন পদ্ধতি এবং কার্বাইড অ্যাসিটিলিন ওয়াকার পদ্ধতিতে ভাগ করা যেতে পারে।
বোর্ডেন প্রক্রিয়ায় অ্যাসিটিক অ্যাসিডকে শোষণকারী হিসেবে ব্যবহার করা হয়, যা অ্যাসিটিলিনের ব্যবহারের হারকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে। তবে, এই প্রক্রিয়ার পথটি প্রযুক্তিগতভাবে কঠিন এবং উচ্চ খরচের প্রয়োজন, তাই প্রাকৃতিক গ্যাস সম্পদ সমৃদ্ধ অঞ্চলে এই পদ্ধতিটি একটি সুবিধা দখল করে।
ওয়াকার প্রক্রিয়ায় ক্যালসিয়াম কার্বাইড থেকে উৎপাদিত অ্যাসিটিলিন এবং অ্যাসিটিক অ্যাসিড কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয়, সক্রিয় কার্বন বাহক হিসেবে এবং জিঙ্ক অ্যাসিটেট সক্রিয় উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে, বায়ুমণ্ডলীয় চাপ এবং 170~230 ℃ বিক্রিয়া তাপমাত্রায় VAc সংশ্লেষণ করা হয়। প্রক্রিয়া প্রযুক্তি তুলনামূলকভাবে সহজ এবং এর উৎপাদন খরচ কম, তবে অনুঘটকের সক্রিয় উপাদানগুলির সহজ ক্ষতি, দুর্বল স্থিতিশীলতা, উচ্চ শক্তি খরচ এবং বৃহৎ দূষণের মতো ত্রুটি রয়েছে।
2, ইথিলিন প্রক্রিয়া
ভিনাইল অ্যাসিটেট প্রক্রিয়ার ইথিলিন সংশ্লেষণে ব্যবহৃত তিনটি কাঁচামাল হল ইথিলিন, অক্সিজেন এবং হিমবাহ অ্যাসিটিক অ্যাসিড। অনুঘটকের প্রধান সক্রিয় উপাদান হল সাধারণত অষ্টম গ্রুপের নোবেল ধাতু উপাদান, যা একটি নির্দিষ্ট বিক্রিয়া তাপমাত্রা এবং চাপে বিক্রিয়া করা হয়। পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের পরে, লক্ষ্য পণ্য ভিনাইল অ্যাসিটেট অবশেষে প্রাপ্ত হয়। বিক্রিয়া সমীকরণটি নিম্নরূপ:
প্রধান প্রতিক্রিয়া:

পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া:

ইথিলিন বাষ্প পর্যায় প্রক্রিয়াটি প্রথম বায়ার কর্পোরেশন দ্বারা বিকশিত হয়েছিল এবং ১৯৬৮ সালে ভিনাইল অ্যাসিটেট উৎপাদনের জন্য শিল্প উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়েছিল। জার্মানির হার্স্ট এবং বায়ার কর্পোরেশন এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল ডিস্টিলার কর্পোরেশনে যথাক্রমে উৎপাদন লাইন স্থাপন করা হয়েছিল। এটি মূলত প্যালাডিয়াম বা সোনার তৈরি যা অ্যাসিড প্রতিরোধী সাপোর্টে লোড করা হয়, যেমন ৪-৫ মিমি ব্যাসার্ধের সিলিকা জেল পুঁতি, এবং একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ পটাসিয়াম অ্যাসিটেট যোগ করা হয়, যা অনুঘটকের কার্যকলাপ এবং নির্বাচনীতা উন্নত করতে পারে। ইথিলিন বাষ্প পর্যায় USI পদ্ধতি ব্যবহার করে ভিনাইল অ্যাসিটেটের সংশ্লেষণের প্রক্রিয়াটি বায়ার পদ্ধতির অনুরূপ এবং দুটি ভাগে বিভক্ত: সংশ্লেষণ এবং পাতন। USI প্রক্রিয়াটি ১৯৬৯ সালে শিল্প প্রয়োগ অর্জন করে। অনুঘটকের সক্রিয় উপাদানগুলি মূলত প্যালাডিয়াম এবং প্ল্যাটিনাম, এবং সহায়ক এজেন্ট হল পটাসিয়াম অ্যাসিটেট, যা একটি অ্যালুমিনা ক্যারিয়ারে সমর্থিত। বিক্রিয়ার অবস্থা তুলনামূলকভাবে হালকা এবং অনুঘটকের দীর্ঘ পরিষেবা জীবন রয়েছে, তবে স্থান-কাল ফলন কম। অ্যাসিটিলিন পদ্ধতির তুলনায়, ইথিলিন বাষ্প পর্যায় পদ্ধতির প্রযুক্তিগত উন্নতি হয়েছে এবং ইথিলিন পদ্ধতিতে ব্যবহৃত অনুঘটকগুলির কার্যকলাপ এবং নির্বাচনীতা ক্রমাগত উন্নত হয়েছে। তবে, প্রতিক্রিয়া গতিবিদ্যা এবং নিষ্ক্রিয়করণ প্রক্রিয়া এখনও অন্বেষণ করা প্রয়োজন।
ইথিলিন পদ্ধতি ব্যবহার করে ভিনাইল অ্যাসিটেট উৎপাদনে অনুঘটক ভরা একটি নলাকার স্থির বিছানা চুল্লি ব্যবহার করা হয়। ফিড গ্যাসটি উপর থেকে চুল্লিতে প্রবেশ করে এবং যখন এটি অনুঘটক বিছানার সাথে যোগাযোগ করে, তখন অনুঘটক বিক্রিয়া ঘটে যা লক্ষ্য পণ্য ভিনাইল অ্যাসিটেট এবং অল্প পরিমাণে উপজাত কার্বন ডাই অক্সাইড তৈরি করে। বিক্রিয়ার বহির্মুখী প্রকৃতির কারণে, জলের বাষ্পীকরণ ব্যবহার করে বিক্রিয়ার তাপ অপসারণের জন্য চাপযুক্ত জল চুল্লির খোলের দিকে প্রবেশ করানো হয়।
অ্যাসিটিলিন পদ্ধতির তুলনায়, ইথিলিন পদ্ধতিতে কম্প্যাক্ট ডিভাইস গঠন, বৃহৎ উৎপাদন, কম শক্তি খরচ এবং কম দূষণের বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এর পণ্যের খরচ অ্যাসিটিলিন পদ্ধতির তুলনায় কম। পণ্যের গুণমান উন্নত, এবং ক্ষয় পরিস্থিতি গুরুতর নয়। অতএব, 1970 এর দশকের পর ইথিলিন পদ্ধতি ধীরে ধীরে অ্যাসিটিলিন পদ্ধতিকে প্রতিস্থাপন করে। অসম্পূর্ণ পরিসংখ্যান অনুসারে, বিশ্বে ইথিলিন পদ্ধতি দ্বারা উৎপাদিত প্রায় 70% VAc উৎপাদন পদ্ধতির মূলধারায় পরিণত হয়েছে।
বর্তমানে, বিশ্বের সবচেয়ে উন্নত VAc উৎপাদন প্রযুক্তি হল BP-এর লিপ প্রসেস এবং সেলানিজের ভ্যানটেজ প্রসেস। ঐতিহ্যবাহী ফিক্সড বেড গ্যাস ফেজ ইথিলিন প্রক্রিয়ার তুলনায়, এই দুটি প্রক্রিয়া প্রযুক্তি ইউনিটের মূল অংশে চুল্লি এবং অনুঘটককে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করেছে, যার ফলে ইউনিট পরিচালনার অর্থনীতি এবং নিরাপত্তা উন্নত হয়েছে।
স্থির বিছানা চুল্লিতে অসম অনুঘটক বিছানা বিতরণ এবং কম ইথিলিন একমুখী রূপান্তরের সমস্যা সমাধানের জন্য সেলানিজ একটি নতুন স্থির বিছানা ভ্যান্টেজ প্রক্রিয়া তৈরি করেছে। এই প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত চুল্লিটি এখনও একটি স্থির বিছানা, তবে অনুঘটক ব্যবস্থায় উল্লেখযোগ্য উন্নতি করা হয়েছে এবং ঐতিহ্যবাহী স্থির বিছানা প্রক্রিয়ার ত্রুটিগুলি কাটিয়ে টেল গ্যাসে ইথিলিন পুনরুদ্ধার ডিভাইস যুক্ত করা হয়েছে। পণ্য ভিনাইল অ্যাসিটেটের ফলন অনুরূপ ডিভাইসের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। প্রক্রিয়া অনুঘটকটি প্রধান সক্রিয় উপাদান হিসাবে প্ল্যাটিনাম, অনুঘটক বাহক হিসাবে সিলিকা জেল, হ্রাসকারী এজেন্ট হিসাবে সোডিয়াম সাইট্রেট এবং অন্যান্য সহায়ক ধাতু যেমন ল্যান্থানাইড, বিরল পৃথিবী উপাদান যেমন প্রাসিওডিয়ামিয়াম এবং নিওডিয়ামিয়াম ব্যবহার করে। ঐতিহ্যবাহী অনুঘটকের সাথে তুলনা করলে, অনুঘটকের নির্বাচনীতা, কার্যকলাপ এবং স্থান-কাল ফলন উন্নত হয়।
বিপি আমোকো একটি ফ্লুইডাইজড বেড ইথিলিন গ্যাস ফেজ প্রক্রিয়া তৈরি করেছে, যা লিপ প্রসেস প্রক্রিয়া নামেও পরিচিত, এবং ইংল্যান্ডের হালে একটি 250 kt/a ফ্লুইডাইজড বেড ইউনিট তৈরি করেছে। ভিনাইল অ্যাসিটেট তৈরিতে এই প্রক্রিয়াটি ব্যবহার করে উৎপাদন খরচ 30% কমানো যেতে পারে এবং অনুঘটকের স্থান-কাল ফলন (1858-2744 g/(L · h-1)) স্থির বেড প্রক্রিয়ার (700-1200 g/(L · h-1)) তুলনায় অনেক বেশি।
লিপপ্রসেস প্রক্রিয়ায় প্রথমবারের মতো একটি ফ্লুইডাইজড বেড রিঅ্যাক্টর ব্যবহার করা হয়েছে, যার একটি স্থির বেড রিঅ্যাক্টরের তুলনায় নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে:
১) একটি তরলীকৃত বেড রিঅ্যাক্টরে, অনুঘটকটি ক্রমাগত এবং সমানভাবে মিশ্রিত হয়, যার ফলে প্রোমোটারের অভিন্ন বিস্তারে অবদান রাখে এবং রিঅ্যাক্টরে প্রোমোটারের অভিন্ন ঘনত্ব নিশ্চিত করে।
২) ফ্লুইডাইজড বেড রিঅ্যাক্টরটি অপারেটিং পরিস্থিতিতে নিষ্ক্রিয় অনুঘটকটিকে তাজা অনুঘটক দিয়ে ক্রমাগত প্রতিস্থাপন করতে পারে।
৩) তরলীকৃত বেড বিক্রিয়ার তাপমাত্রা স্থির থাকে, যা স্থানীয় অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে অনুঘটক নিষ্ক্রিয়করণকে কমিয়ে দেয়, যার ফলে অনুঘটকের পরিষেবা জীবন বৃদ্ধি পায়।
৪) ফ্লুইডাইজড বেড রিঅ্যাক্টরে ব্যবহৃত তাপ অপসারণ পদ্ধতি রিঅ্যাক্টরের গঠনকে সহজ করে এবং এর আয়তন হ্রাস করে। অন্য কথায়, বৃহৎ আকারের রাসায়নিক স্থাপনার জন্য একটি একক রিঅ্যাক্টরের নকশা ব্যবহার করা যেতে পারে, যা ডিভাইসের স্কেল দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে।