아세트산을 생산하는 방법: 전통적인 방법에서 포괄적 인 분석의 현대 기술에 이르기까지

아세트산은 식품, 의약품, 섬유, 플라스틱 및 화학 합성에 널리 사용되는 화학 산업에서 매우 중요한 화학 원료입니다. 그것은 에틸렌, 비닐 아세테이트 및 기타 화학 물질의 생산 기지 중 하나이므로 아세트산의 생산 기술은 항상 화학 산업에서 연구의 초점이되어 왔습니다. 아세트산을 생산하는 방법? 이 기사는 전통적인 합성 방법에서 현대 효율적인 생산 기술, 아세트산의 생산 과정에 대한 포괄적 인 분석에 이르기까지 될 것입니다.

1. 아세트산 생산 방법 개요

아세트산 생산에는 전통적인 목재 건조 증류 방법과 현대 에틸렌 방법의 두 가지 주요 방법이 있습니다. 화학 기술의 발달로 에틸렌 방법은 점차적으로 목재 건조 증류 방법을 대체하고 아세트산 생산을위한 주류 공정이되었습니다.

전통적인 방법: 목재 건조 증류 방법

목재 건조 증류 방법을 사용하여 아세트산의 초기 생산, 아세트산 함유 가스의 고온 분해시 목재의 사용. 이 방법은 산업 초기에 적용되었지만 수율이 낮고 작업이 복잡합니다. 다른 효율적인 방법의 출현으로, 이 전통적인 방법은 점차 제거됩니다.

2. 에틸렌 방법: 현대 아세트산 주류 생산 공정

현대 화학 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 아세트산 생산 방법은 에틸렌 방법입니다. 이 방법은 주로 높은 수율과 간단한 공정의 특성을 가진 에틸렌과 산소의 반응을 통해 아세트산을 생성합니다.

에틸렌 산화 방법

에틸렌 방법의 핵심 공정은 에틸렌 산화 반응이며, 에틸렌 (C₂ Hmaint) 은 촉매의 작용하에 산소 (O₂) 와 반응하여 아세트산을 생성합니다. 이 반응에 대한 화학 방정식은 다음과 같습니다.

[C2H4 O2 \ 오른쪽 CH3COOH]

이 공정은 주로 두 단계로 나뉩니다: 비닐 아세테이트를 생산하는 촉매의 작용하에 에틸렌과 산소; 그런 다음 수소화 환원 반응을 통해 아세트산을 얻습니다. 에틸렌 방법은 수율을 향상시킬뿐만 아니라 원료에 대한 의존도를 감소시켜 가장 일반적으로 사용되는 아세트산 생산 공정입니다.

에틸렌 장점

1. 효율성: 에틸렌 방법은 짧은 반응 시간에 다량의 아세트산을 생산할 수 있고, 수율이 높다.
2. 낮은비용: 에틸렌이 석유 또는 천연 가스에서 추출되기 때문에 원료 공급원은 안정적이며 비용은 상대적으로 낮습니다.
3. 환경친절한: 현대 촉매 기술을 사용하면 에틸렌 부산물이 적고 배기 가스가 효과적으로 제어됩니다.

3. 아세트산 생산 공정

생산 방법을 아는 것 외에도 아세트산을 생산하는 방법을 이해하지만 특정 공정을 이해해야합니다. 에틸렌 방법을 예로 들면, 아세트산의 생산 과정은 대략 다음과 같은 주요 단계로 나눌 수 있습니다:

반응 단계

에틸렌과 산소가 먼저 반응기로 들어가고 촉매 (예: 몰리브덴 또는 루테늄 촉매) 는 특정 온도 및 압력에서 에틸렌과 산소의 반응을 촉진하여 비닐 아세테이트를 생성합니다. 반응은 전형적으로 반응 속도 및 수율을 증가시키기 위해 상승된 온도에서 수행된다.

생성 아세트산

다음으로, 아세트산 비닐을 수소화 환원 반응시켜 아세트산을 생성한다. 이 방법은 수소의 사용을 필요로 하고, 구리계 촉매와 같은 특정 촉매에 의해 촉매된다.

증류 및 분리

냉각 후, 반응 생성물은 정류를 위해 분리 컬럼으로 들어간다. 증류 탑은 다른 성분의 비등점 차이를 통해 다른 부산물 (예: 물, 에틸렌 등) 로부터 아세트산을 분리 및 정제하고 최종적으로 고순도 아세트산을 얻습니다.

4. 신흥 기술: 메탄올 방법 및 생물학적 방법

전통적인 에틸렌 방법 외에도 최근 몇 년 동안 메탄올 방법 및 생물학적 방법이 점차 주목을 받고 있으며 일부 고급 화학 기업에서 아세트산 생산에 적용되었습니다.

메탄올 방법

메탄올 방법은 주로 촉매의 작용하에 아세트산을 메탄올 (CHYOH) 및 일산화탄소 (CO) 에 의해 합성한다. 이 방법의 제조 공정은 비교적 간단하지만 메탄올의 안정적인 공급이 필요합니다.

생물학적 법칙

생물학적 방법은 유기물 (예: 포도당, 리그닌 등) 의 미생물 발효를 아세트산으로 사용하는 것입니다. 생물학적 방법은 여전히 효율성과 비용 측면에서 어려움을 겪고 있지만 지속 가능한 생산 방법으로 점차 적용되고 있습니다.

5. 요약: 올바른 아세트산 생산 방법을 선택하는 방법?

아세트산을 생산하는 방법의 문제는 실제로 생산 규모, 원료 비용 및 환경 보호 요구 사항과 같은 많은 요인에 달려 있습니다. 에틸렌은 높은 효율과 저렴한 비용으로 인해 여전히 주류 공정입니다. 메탄올 및 생물학적 법칙은 특정 상황, 특히 환경 보호 및 지속 가능한 개발에서 고유 한 이점을 보여줍니다.

선택된 방법에 관계없이, 아세트산의 생산은 높은 수준의 기술 지원 및 정확한 공정 제어를 필요로 한다. 기술의 발달로, 미래의 아세트산 생산 공정은 아세트산에 대한 증가하는 시장 수요를 충족시키기 위해보다 효율적이고 환경 친화적 일 것입니다.