एसिटिक एसिड का उत्पादन कैसे करेंः पारंपरिक तरीकों से व्यापक विश्लेषण की आधुनिक तकनीक तक

एसिटिक एसिड रासायनिक उद्योग में एक बहुत ही महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चे माल है, जिसका व्यापक रूप से भोजन, चिकित्सा, वस्त्र, प्लास्टिक और रासायनिक संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। यह एथिलीन, विनाइल एसीटेट और अन्य रसायनों के उत्पादन आधारों में से एक है, इसलिए एसिटिक एसिड की उत्पादन तकनीक हमेशा रासायनिक उद्योग में अनुसंधान का केंद्र रहा है। एसिटिक एसिड का उत्पादन कैसे करें? यह लेख पारंपरिक संश्लेषण विधियों से आधुनिक कुशल उत्पादन प्रौद्योगिकी तक होगा, जो एसिटिक एसिड की उत्पादन प्रक्रिया का एक व्यापक विश्लेषण।

एसिटिक एसिड उत्पादन विधि अवलोकन

एसिटिक एसिड के उत्पादन के लिए दो मुख्य तरीके हैंः पारंपरिक लकड़ी शुष्क आसवन विधि और आधुनिक एथिलीन विधि। रासायनिक प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, एथिलीन विधि ने धीरे-धीरे लकड़ी के शुष्क आसवन विधि को बदल दिया है और एसिटिक एसिड के उत्पादन के लिए मुख्यधारा की प्रक्रिया बन गई है।

पारंपरिक विधिः लकड़ी शुष्क आसवन विधि

लकड़ी शुष्क आसवन विधि का उपयोग करके एसिटिक एसिड का प्रारंभिक उत्पादन, एसिटिक एसिड के उच्च तापमान अपघटन पर लकड़ी का उपयोग। हालांकि इस विधि को उद्योग के शुरुआती चरण में लागू किया गया है, लेकिन उपज कम है और ऑपरेशन जटिल है। अन्य कुशल तरीकों के उद्भव के साथ, इस पारंपरिक विधि को धीरे-धीरे समाप्त कर दिया जाता है।

2. एथिलीन विधिः आधुनिक एसिटिक एसिड मुख्यधारा उत्पादन प्रक्रिया

आधुनिक रासायनिक उद्योग में, सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला एसिटिक एसिड उत्पादन विधि है। यह विधि मुख्य रूप से एथिलीन और ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया के माध्यम से एसिटिक एसिड उत्पन्न करती है, जिसमें उच्च उपज और सरल प्रक्रिया की विशेषताएं हैं।

एथिलीन ऑक्सीकरण विधि

एथिलीन विधि की मुख्य प्रक्रिया इथिलीन ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है, जिसमें एथिलीन (सीटू) एसिटिक एसिड का उत्पादन करने के लिए उत्प्रेरक की क्रिया के तहत ऑक्सीजन (ओएटिक) के साथ प्रतिक्रिया करती है। इस प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण इस प्रकार हैः

[C2h4 o2 \ thaloro ch3kh]

इस प्रक्रिया को मुख्य रूप से दो चरणों में विभाजित किया जाता है: विनील एसीटेट का उत्पादन करने के लिए उत्प्रेरक की कार्रवाई के तहत एथिलीन और ऑक्सीजन; फिर, एसिटिक एसिड प्राप्त करने के लिए हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के माध्यम से। एथिलीन विधि न केवल उपज में सुधार करता है, बल्कि कच्चे माल पर निर्भरता को भी कम करता है, जिससे यह सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला एसिटिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया बन जाता है।

एथिलीन लाभ

1. दक्षताएथिलीन विधि एक कम प्रतिक्रिया समय में एसिटिक एसिड की एक बड़ी मात्रा का उत्पादन कर सकती है, और उपज उच्च है।
2. कमलागतः क्योंकि एथिलीन पेट्रोलियम या प्राकृतिक गैस से निकाला जाता है, कच्चे माल का स्रोत स्थिर है और लागत अपेक्षाकृत कम है।
3. पर्यावरणमित्रः आधुनिक उत्प्रेरक प्रौद्योगिकी का उपयोग करके, एथिलीन उप-उत्पाद कम हैं, और निकास उत्सर्जन प्रभावी रूप से नियंत्रित होते हैं।

एसिटिक एसिड उत्पादन प्रक्रिया

उत्पादन विधि को जानने के अलावा एसिटिक एसिड का उत्पादन करने का तरीका जानने के लिए, लेकिन विशिष्ट प्रक्रिया को समझने की आवश्यकता भी है। एक उदाहरण के रूप में एथिलीन विधि को लेते हुए, एसिटिक एसिड की उत्पादन प्रक्रिया को मोटे तौर पर निम्नलिखित मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता हैः

प्रतिक्रिया चरण

एथिलीन और ऑक्सीजन पहले रिएक्टर में प्रवेश करते हैं, और उत्प्रेरक (जैसे मोलिब्डेनम या रूथिनियम उत्प्रेरक) एक निश्चित तापमान पर एथिलीन और ऑक्सीजन की प्रतिक्रिया को बढ़ावा देता है। प्रतिक्रिया दर और उपज को बढ़ाने के लिए आमतौर पर उच्च तापमान पर किया जाता है।

एसिटिक एसिड उत्पन्न करता है

इसके बाद, विनाइल एसीटेट एसिड उत्पन्न करने के लिए एक हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के अधीन होता है। प्रक्रिया में हाइड्रोजन के उपयोग की आवश्यकता होती है और एक विशिष्ट उत्प्रेरक द्वारा उत्प्रेरित होती है, जैसे कि तांबे-आधारित उत्प्रेरक.

आसवन और अलगाव

शीतलन के बाद, प्रतिक्रिया उत्पाद सुधार के लिए अलगाव कॉलम में प्रवेश करता है। आसवन टॉवर विभिन्न घटकों के उबलने बिंदु अंतर के माध्यम से अन्य उप-उत्पादों (जैसे पानी, एथिलीन, आदि) से एसिटिक एसिड को अलग करता है और अंत में उच्च शुद्धता एसिटिक एसिड प्राप्त करता है।

उभरती प्रौद्योगिकियां: मेथनॉल विधि और जैविक विधि

पारंपरिक एथिलीन विधि के अलावा, मेथेनॉल विधि और जैविक विधि ने हाल के वर्षों में धीरे-धीरे ध्यान आकर्षित किया है, और कुछ उन्नत रासायनिक उद्यमों द्वारा एसिटिक एसिड उत्पादन पर लागू किया गया है।

मेथनॉल विधि

मेथनॉल विधि मुख्य रूप से एक उत्प्रेरक की क्रिया के तहत मेथेनॉल (चॉयोह) और कार्बन मोनोऑक्साइड (सह) द्वारा एसिटिक एसिड को संश्लेषित करती है। इस विधि की उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत सरल है, लेकिन मेथेनॉल की एक स्थिर आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

जैविक कानून

जैविक विधि कार्बनिक पदार्थ (जैसे ग्लूकोज, लिग्निन, आदि) के माइक्रोबियल किण्वन का उपयोग है। हालांकि जैविक तरीकों में अभी भी दक्षता और लागत के मामले में चुनौतियां हैं, उन्हें धीरे-धीरे एक स्थायी उत्पादन विधि के रूप में लागू किया जा रहा है।

प्रश्नः सही एसिटिक एसिड उत्पादन विधि कैसे चुनें?

एसिटिक एसिड का उत्पादन करने की समस्या वास्तव में कई कारकों पर निर्भर करती है जैसे कि उत्पादन पैमाने, कच्चे माल की लागत और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताओं. एथिलीन अभी भी अपनी उच्च दक्षता और कम लागत के कारण मुख्यधारा की प्रक्रिया है। मेथेनॉल और जैविक कानून कुछ स्थितियों में अपने अद्वितीय लाभ दिखाते हैं, विशेष रूप से पर्यावरण संरक्षण और सतत विकास में।

चुने गए तरीके की परवाह किए बिना, एसिटिक एसिड के उत्पादन में उच्च स्तर के तकनीकी समर्थन और सटीक प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है। प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, भविष्य में एसिटिक एसिड की बढ़ती बाजार मांग को पूरा करने के लिए अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल होगी।