? روشهای تولیدصنعتی اسیداستیک - PETROLMAN
X
تبلیغات
رایتل

PETROLMAN

روشهای تولیدصنعتی اسیداستیک

روشهای تولیدصنعتی اسیداستیک


1-کربونیلاسیون متانول

دراین روش متانول با مونوکسیدکربن درفشارهای بالا(200اتمسفر)واکنش داده و اسیداستیک تولیدمی کند.این روش ازسال1920 ابداع شده است و به دلیل ارزان بودن متانول ازلحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.

2-اکسیداسیون بوتان

ازحرارت دادن بوتان با اکسیژن هوا درحضور یونهای فلزی منگنز، کبالت وکروم، پروکسید تولید می شود و پراکسید در اثر تجزیه اسید استیک تولید می کند.

3-اکسیداسیون استالدئید

استالدئید درشرایط ملایم ودرحضورکاتالیزورهای ساده فلزی مانند منگنز، کروم  و... توسط اکسیژن هوا اکسید شده و اسیداستیک تولید می کند    2CH3CHO + 2 O 2   —›   2CH3COOH                                                         

محصولات جانبی تولید شده دراین واکنش مانند اسید فرمیک یا استات اتیل و... به دلیل داشتن نقطه جوش پایین تر از اسید استیک توسط تقطیر جداسازی می شوند.کاربرد اسید استیک به صورت سرکه به عنوان چاشنی غذا و تهیه انواع ترشی استفاده می شود.اسیداستیک رقیق به عنوان افشانه برای ازبین بردن قارچهای گیاهان استفاده می شود.اسیداستیک گلاسیال درصنایع شیمیایی درتولید فیلمهای عکاسی،تولیدپلاستیک پلی اتیلن تری فتالات (PET) استفاده می شود همچنین به عنوان مادۀ واسطه درتولید استات وینیل که ترکیب مهمی درتولید چسب و رنگ می باشد.

4-کربن دارکردن متانول

بیشتراسید استیک جهان به روش کربن دارکردن متانول تولید می شود. دراین فرآیند، متانول و مونواکسیدکربن با یکدیگر واکنش می دهند تا بر اساس معادله شیمیایی زیر اسیداستیک تولید شود

CO  +    CH3OH    —›     CH3COOH

این فرآیندکه درآن ید و متان به عنوان میانجی مورد استفاده قرار می گیرد، در سه مرحله اتفاق می افتد، یک کاتالیزوز که عمدتا یک کمپلکس است برای کربن دارکردن مورد استفاده قرار می گیرد.

CH3OH    +    HI    —›   CH3I  +  H2O

2CH3I     +    CO     —›       CH3COI

CH3COI   +    H2O    —›    CH3COOH   +  3HI

با تغییر شرایط فرآیند، می توان در همان آنیدرید استیک تولید کرد. از آنجا که هم متانول و هم مونواکسیدکربن مواد خام مناسبی هستند، کربن دارکردن متانول از دیرباز به عنوان یکی از بهترین روشها برای تولید اسیداستیک به شمار می آمده است ، درسال1925، هنری درفیوس از سلانس بریتانیا یک کارخانه موازی کربن دارکردن متانول را تاسیس کرد، با این حال نبود مواد کاربردی که بتوانند در فشارهای بالای مورد نیاز (200اتمسفر) حاوی مخلوطهای واکنشی خورنده باشند، باعث شد برای مدتی تمایل به تجاری سازی این روشها از بین برود.

اولین فرآیند تجاری کربن دارکردن متانول که درآن ازکبالت به عنوان کاتالیزوز استفاده می شد، درسال1963 توسط شرکت صنایع شیمیاییBASF انجام گرفت.درسال 1986 ،یک کاتالیزور ردیومی که می توانست در فشارهای پایین بدون ایجاد هیچ فرآورده جانبی عمل کند کشف شد، اولین کارخانه ای که ازاین روش استفاده کرد درسال1970 توسط شرکت صنایع شیمیایی مونسانتو آمریکا ساخته شد و از آن پس کربن دار کردن متانول با کاتالیزور ردیومی به روش غالب در تولید اسید استیک تبدیل شد. در اواخر دهه نود، شرکت صنایعBP استفاده تجاری ازکاتالیزور کاتیوا را که به وسیلۀ روتنیم ارتقا یافته بود آغاز کرد.این فرآیند که کاتالیزور آن ایریدیوم است طبیعت دوست تر و کارآمدتر است و تا حد زیادی جای فرآیند مونسانتو  را درهمان کارخانه گرفته است.

5-اکسایش استالدئید

پیش ازتجاری شدن روش مونسانتو، بیشتر اسیداستیک از طریق اکسایش استالدئید تولید می شد.این روش به عنوان دومین روش مهم تولید پا بر جا مانده است، هر چند که کربن دارکردن متانول در آن، چندان مقرون به صرفه نیست، استالدئید را می توان از طریق اکسایش بوتان یا نفتا یا آبدارکردن اتیلن بدست آورد.

وقتی بوتان یا نفتای سبک در مجاورت یونهای مختلف فلزی ازجمله یونهای منگنز، کبالت، کرومیوم  و پراکسید حرارت می بینند تجزیه می شوند تا  بر اساس معادلۀ شیمیایی  زیر اسیداستیک تولید کنند.

2C4H10+5O2—›4CH3COOH+2H2O

معمولا این واکنش درتلفیقی از حرارت و فشاری انجام می شود که در عین نگهداشتن بوتان در حالت مایع، دما را تا حد ممکن بالا نگه می دارد.شرایط واکنشی معمولا دردمای 150 درجه سانتیگراد و فشار 55 اتمسفر قرار دارد. ممکن است دراین میان چندفرآوردۀ جانبی نیز تولید شوند از جمله بوتانون، استات اتیل، اسیدفرمیک و اسیدپروپیونیک. این فرآورده های جانبی از لحاظ تجاری با ارزش هستند و در صورتیکه از لحاظ اقتصادی مورد نیاز باشند شرایط واکنش را تغییر می دهند تا مقادیر بیشتری از این فرآورده ها بدست آید، البته جداسازی اسیداستیک از این فرآورده های جانبی ممکن است هزینه های فرآیند را افزایش دهد.

تحت شرایط مشابه و با استفاده از کاتالیزورهای یکسان، همانگونه که در اکسایش بوتان صورت می گیرد،می توان در هوا، استالدئید را برای تولید اسیداستیک،توسط اکسیژن اکسید کرد.با استفاده ازکاتالیزوزهای جدید می توان از این روش بیش از 95 درصد اسیداستیک بدست آورد.فرآورده های جانبی این روش عبارتند از: استات اتیل، اسید فرمیک و فرمالدئید که همه آنها نسبت به اسیداستیک نقطه جوش پایین تری داشته و به راحتی می توان از طریق تقطیر آنها را جداسازی کرد.

6-تخمیراکسایشی

در بیشترتاریخ بشری، اسیداستیک درحالت سرکه، توسط گروه باکتریایی بچه سرکه ساخته می شده است. در صورت وجوداکسیژن کافی،این باکتری می تواند از انواع مختلف موادغذایی الکل دار،سرکه تولید کند.شاخص ترین این غذاها عبارتنداز : آب سیب، شراب و مخمر غلات، حبوبات ، مالت برنج ، مالت سیب زمینی و... واکنش شیمیایی که توسط این باکتری تسهیل می شود عبارتست از:

C2H5OH+O2—›CH3COOH+H2O

محلول رقیق الکل که با مخمر سرکه آغشته شده باشد،دریک محیط گرم هوا دار،طی چند ماه به سرکه تبدیل     می شود.روشهای صنعتی تولید سرکه ، با افزایش تامین اکسیژن برای باکتری ، این فرآیند را تسریع می کنند. احتمالا اولین سرکه ها در پی اشتباه در فرآیند شراب گیری تولید شده اند.اگر فرآیند تخمیر در حرارت بالا انجام گیرد بچه سرکه بطور طبیعی مخمر انگور را می پوشاند. با افزایش تقاضای سرکه برای مصارف آشپزی، پزشکی و بهداشتی شراب فروشان خیلی زود یاد گرفتند تا چگونه در ماه های گرم پیش ازآنکه انگورها برای تبدیل به شراب به اندازه کافی برسند سایرمواد آلی را برای تولید سرکه مورد استفاده قراردهند . از آنجا که شراب فروشان از چگونگی این فرآیند آگاهی لازم را نداشتند،این روش کند وگاهی ناموفق بود.

یکی از اولین روشهای مدرن روش سریع یا روش آلمانی است که برای اولین بار درسال1823 درآلمان بکار گرفته شد. در این فرآیند، تخمیر در یک برج  بسته بندی شده با تراشه های چوب یا زغال چوب صورت می گیرد.غذای الکل داراز بالای برج پاشیده می شود و هوای تازه اتمسفر زمین یا بطورطبیعی یا بصورت تبادل حرارت اجباری از پایین تامین می شود. دراین فرآیند تامین بهتر هوا زمان تهیه سرکه را از چند ماه به چند هفته کاهش می دهد.

امروزه بیشتر سرکه ها درتانکرهای کشت میکروبیولوژیکی که در زیرآب غوطه ور هستند تهیه می شوند.این روش برای اولین باردرسال 1949 توسط اوتوهروماتکا و هنریخ ابنر ابداع شد.دراین روش الکل دریک تانکر که بطور مداوم محتویات آن بهم می خورد، به سرکه تخمیر می شود و اکسیژن نیز ازطریق عبور حبابهای هوا ازدرون محلول تامین می شود.

center">













اوکسین ادز معتبرترین و بزرگترین سیستم کسب درآمد وبمسترها
اوکسین ادز معتبرترین و بزرگترین سیستم کسب درآمد وبمسترها