شماتیک تولید استیک اسید

در قرن هشتم جابربن حیان از طریق تقطیر سرکه ، اسید استیک را از آن خارج کرد و هرمان کولب شیمیدان آلمانی در سال 1847 برای اولین بار این اسید را از طریق مواد معدنی توانست بسازد و استفاده از آن در شیمی به عهد باستان برمیگردد.
باکتری های مخمر سرکه تمایل شدیدی به تولید اسید استیک دارند ، این باکتری های در مواد غذایی ، آب و خاک یافت میشود و به طور طبیعی از میوه ها و غذاهای فاسد طی فرایند تخمیر تولید میشوند.
سرکه از میوه هایی نظیر سیب ، انگور و دانه هایی مثل جو تولید میشود این مواد به دلیل داشتن نشاسته ( جو) و قند و مواد الکلی(سیب ، انگور) توسط باکتری های مخمر سرکه معرف به بچه سرکه تخمیر میشوند. سرکه معمولا دارای این اسید با وزن حجمی ۴ الی ۸ درصد می‌باشد.

روش های صنعتی تولید اسید استیک:

برای تولید در مقیاس صنعتی میتوان از اکسایش استالدهید ، اتانول ، بوتان و بوتن استفاده کرد. ولی عموما از روش تولیدی که در سال 1960 توسط شرکت مونسانتو گسترش یافت استفاده میشود در این فرایند معروف از کاتالیزگز رودیوم/ید استفاده میشود. این ماده در تهیه محصولات فراوانی مورد استفاده قرار می گیرد که در شکل زیر می توان مشاهده نمود: 

زنجیره ارزش:

زنجیره ارزش تولید اسید استیک

شرح فرایند تولید:

در حال حاضر متداول ترین روش تولید صنعتی , ترکیب متانول با کربن مونوکسید است که این متد از اوایل دهه ی 1970 به بعد به عنوان یک گزینه ی جدی مطرح شد. تا سال 2010 بیش از 80% از ظرفیت جهانی تولید این محصول بر مبنای همین روش بوده است. در طی این سال ها بیشترین حوزه ای که به منظور بهینه سازی بیشترین تمرکز بر روی آن بوده است, کاتالیست این فرایند بوده است.

واکنش تولید

این بهینه سازی در تمامی لایسنس ها بر روی بازدهی, انتخاب پذیری , هزینه ساخت , پایداری , بازیابی و هم چنین بهینه سازی شرایط عملیاتی کاتالیست بوده است.

کاتالیست این فرایند بر مبنای rhodium/iodide است. تا پیش از دهه 1970 این ماده را عموماً در طی فرایندی با استفاده از اتیلن تولید می کردند.

تولید اسید استیک به وسیله تخمیر اتانول ( فرایند سریع سرکه سازی ) :


سرکه محلول 6-10 درصدی محلول اسید استیک که به وسیله تخمیر محلول اتیل الکل 12-15% توسط باکتری های مایکرودرم آکتی ( mycoderm aceti) در هوای 30-35درجه سانتی گراد انجام میشود.
اتانوئیک اسید به وسیله اکسیداسیون اتانول توسط هوا و آنزیم های استوباکتری ها شکل میگیرد.

.

فرآیند تولید اسید سرکه
روش تست :

  1. محلول آن کاغذ آبی لیتموس را قرمز میکند.
  2.  استیک اسید با سدیم بی کربنات در حالت محلول واکنش داده و تولید گاز و حباب میکند.
  3. محلول خنثی در ترکیب با FeCl3 محلولی قرمز شرابی تولید میکند.
  4. این اسید نمیتواند معرف تولوئن ، محلول فهلینگ و کلرید جیوه را کاهش دهد.

روش تعیین درصد خلوص این ماده را اینجا ببینید.

تولید استیک اسید با روش  Chiyoda Crop

در حال حاضر شرکت های لایسنسور نسبتا زیادی دارای تکنولوژی فرایند تولید این اسید در مقیاس تجاری هستند. در زیر به عنوان نمونه فرایند مورد استفاده توسط کمپانی Chiyoda Crop. به عنوان آمده است.

به طور خلاصه در این فرایند, جریان خوراک اصلی متانول به دو جریان مجزا تقسیم می شود و در تماس با offgas خروجی از راکتور در برج جذب فشار بالا (7) و جریان گاز رقیق در برج, فشار پایین قرار می گیرد(8).

جریان کربن مونوکسید نیز فشرده شده و به راکتور تزریق می شود. راکتور مورد استفاده در این فرایند از نوع رایزر است و هیچ گونه بخش مکانیکی متحرکی ندارد. کاتالیست مورد استفاده در این طراحی نیز که با نام تجاری ACETICA catalyst شناخته می شود یک کاتالیست بر مبنای عنصر رادیوم است که بر روی یک ساپورت جامد سوار شده است.

جریان مایع خروجی از راکتور به یک فلش درام (2) هدایت می شود تا آنجا فرایند فلش بر روی آن انجام شود. استیک اسیدخام تبخیر شده به یک ستون دی هیدراسیون (3) فرستاده می شود تا آب همراه و هم چنین گازهای سبک از آن جدا شوند.

سپس جریان استیک اسید خشک به ستون نهایی (4) منتقل می شود تا در آنجا محصولات جانبی سنگین از آن جدا شوده و از پایین برج خارج شود.

محصول این ستون نیز به منظور حذف یون های I- از آن به ستون یون زدایی (5) فرستاده می شود. جریان بخار خروجی از بالای این ستون نیز به ستون جذب فشار پایین (8) برمی گردد تا مجددا در تماس با متانول قرار گیرد. هم چنین CO, متان و سایر محصولات جانبی سبک موجود در جریان بخار خروجی از برج های جذب و هم چنین محصولات جانبی سنگین خروجی از ستون نهایی (4) همگی به اسکروبر (9) فرستاده می شود.

شماتیک فرآیند تولید اسید استیک به روش Chiyoda Crop

 

تکنولوژی جدید شرکت BP

لازم به ذکر است که کمپانی BP اخیراً از یک تکنولوژی جدید به منظور تولید استیک اسید به نام  SaaBre™ رونمایی کرده است که در این روش طی یک فرایند سه مرحله ای به طور مستقیم گاز سنتز به اسید تبدیل می شود که دیگر نیازی به تولید متانول و یا واحد خالص سازی CO در آن وجود ندارد. این امر موجب کاهش قابل توجه هزینه های اولیه ساخت واحد می شود.

پیش بینی می شود این تکنولوژی, به تکنیک قالب در طی سال های آینده به منظور تولید این ماده تبدیل شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *