El acetato de vinilo o monómero de acetato de vinilo (VAM) es de gran importancia en la industria química para la fabricación de una gran cantidad de polímeros y resinas.
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| Fábrica de acetato de vinilo. Imagen de constructionweek |
Tabla de contenidos
¿Qué es el acetato de vinilo?
El acetato de vinilo o VAM, como también se le conoce, es un líquido incoloro que tiene un olor dulce y afrutado. Es completamente soluble en la mayoría de los solventes orgánicos, sin embargo, es ligeramente soluble en el agua. A escala industrial, la producción dominante de acetato de vinilo se encuentra basada en la reacción química del etileno con el ácido acético y el oxígeno en la fase gaseosa, sobre catalizadores heterogéneos que contienen paladio.
Los principales grados de acetato de vinilo son:
- Grado técnico
- Grado A (99,8% inhibido por difenilamina)
- Grado H (99,8% inhibido por hidroquinona)
Proceso de producción del acetato de vinilo
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| Proceso de fabricación de acetato de vinilo. Imagen de researchgate |
La producción del acetato de vinilo o VAM a partir del ácido acético y etileno, viene dada en tres secciones, las cuales son:
- Reacción
- Separación
- Purificación
A continuación, definiremos cada una de estas secciones:
Reacción
El ácido acético y el etileno pasan por un vaporizador junto al agua. La corriente de alimentación, que contiene exceso de etileno sobre el ácido acético, se mezcla con oxígeno, se precalienta y se conduce a través de reactores multitubulares. Esta reacción se lleva a cabo sobre catalizadores de paladio y oro. El calor producido se elimina mediante enfriamiento evaporativo en las carcasas de los reactores.
Finalmente, entre el 8 y el 10% del etileno y entre el 15 y el 35% del ácido acético se convierten en acetato de vinilo. Durante esta reacción se obtienen varios subproductos, como el CO2, acetato de etilo, diacetato de etilideno y acetato de glicol.
Separación
Una vez que el efluente del reactor se enfría es introducido en una columna de pre-deshidratación, allí se extrae una corriente de acetato de vinilo (VAM) crudo y se almacena. La corriente superior es separada en una fase orgánica reciclada a la columna de pre-deshidratación, y una fase acuosa dirigida a un decantador aguas abajo del proceso.
La solución formada se dirige al tanque de almacenamiento de VAM crudo. Luego del lavado con agua, los gases se dirigen a una columna de absorción, para de esta manera, eliminar el CO2, mediante una solución de carbonato de potasio.
Purificación
En la columna azeotrópica se destila una mezcla de acetato de vinilo (VAM) y agua. Luego, se introduce en un decantador, junto con la fase acuosa separada de la pre-deshidratación. Justo allí, una fase orgánica que contiene acetato de vinilo se separa y se envía a la columna de extremos ligeros, mientras que la fase acuosa es redirigida a una columna de aguas residuales, donde se separa el VAM de las aguas residuales. El acetato de etilo se retira y se descarga y el ácido acético se recicla al vaporizador.
La columna de extremos ligero elimina el acetaldehído y otros compuestos volátiles del acetato de vinilo crudo. Por último, el ácido acético residual se elimina en una columna de VAM puro, dando lugar al acetato de vinilo con un 99,9% en peso.
Vías de producción del acetato de vinilo
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| Vías de producción del acetato de vinilo. Imagen de reserachgate |
El proceso de obtención de acetato de vinilo (VAM) expuesto anteriormente, es el más utilizado a nivel industrial. Sin embargo, existen otras vías de producción que son igualmente válidas y que según los recursos que tengamos a la mano serán más productivas para cada caso en particular.
Podemos destacar ampliamente la adición de ácido acético a una solución de acetileno. También, la adición de anhídrido acético a una solución de acetaldehído. La reacción del etileno con ácido acético y oxígeno, así como también, la reacción de acetato de metilo con CO e hidrógeno. Podemos resumir varias de las vías de producción de acetato de vinilo en la siguiente figura:
Como podemos ver, la producción del acetato de vinilo es relativamente sencilla de llevar a cabo, sólo hay que tener en cuenta las etapas principales de dicho proceso, para de esta manera, poder obtener esta materia prima tan importante en la industria química.
Perfil tecnológico de producción de acetato de vinilo by Ing. Bulmaro Noguera is licensed under a Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional License
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