Спосіб одержання вінілацетату

Цей винахід стосується способу одержання вінілацетату. Вінілацетат можна отримати ацетоксилюванням етилену. У ході проведення типового процесу одержання вінілацетату крізь впускний патрубок у реактор уводять етилен, оцтову кислоту й кисень. Ці реагенти заходять у контакт із паладієвмісним каталізатором, і взаємодіють з утворенням потоку продукту, який видаляють із реактора й охолоджують. Вінілацетат, воду й оцтову кислоту, що не прореагувала, які містяться у потоці продукту, конденсують і розділяють для подальшого очищення. Інші газоподібні компоненти потоку продукту (наприклад, етилен) стискують і повертають у процес. З підвищенням концентрації кисню в реакторі зростає швидкість ацетоксилювання. Однак кількість кисню, яку можна вводити у реактор, обмежена границею спалахування суміші реагентів. Границею спалахування вважають максимальну концентрацію кисню в суміші, не здатну підтримувати горіння. Перевищення концентрації кисню цієї границі спалахування може призвести до виникнення пожежі або вибуху. З метою зведення до мінімуму небезпеки такої пожежі або вибуху було запропоновано різноманітні заходи. Так, наприклад, у реакторі з нерухомим шаром, описаним у ЕР 0 845 453, чітко контролюють і підтримують на пороговому або близькому до нього рівні концентрацію кисню в газовій композиції, що надходить до реактора. Математичні апроксимації, які застосовуються для визначення цього порогового значення, подано у заявці ЕР 0 845 453, яку включено до даного опису як посилання. Коли концентрація кисню, що надходить до реактора, перевищує це порогове значення, подається сигнал на вимикання, і припинення подачі свіжого кисню в реактор припиняє ("гасить") реакцію. Вада такого технічного рішення полягає в тому, що концентрацію кисню в реакторі обмежують не границею спалахування реакційної суміші в самому реакторі, а границею спалахування сирої суміші на вході. Зазвичай для останньої границі може виявитися допустимою вища концентрація кисню, унаслідок чого сигнал на вимикання може бути послано надто рано, тобто ще до того моменту, як концентрація кисню в реакторі досягне оптимального значення. Цю проблему можна вирішити у реакторі з псевдозрідженим шаром шляхом уведення свіжого кисню по окремому впускному патрубку, як описано у патенті USA 5 550 281. Однак це технічне рішення для систем із нерухомим шаром неприйнятне. Нами було розроблено під час створення цього винаходу спосіб одержання вінілацетату, в якому концентрацію кисню в реакторі не обмежують кількістю свіжого кисню, який уводять у реактор по впускному патрубку. Такий спосіб придатний для реакторів як із нерухомим шаром, так і з псевдозрідженим шаром. Таким чином, згідно з даним винаходом пропонується спосіб одержання вінілацетату, який включає такі стадії: (а) уведення в реактор етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу, (б) взаємодія в цьому реакторі етилену, оцтової кислоти і кисневмісного газу в присутності каталізатора ацетоксилювання з одержанням технологічного потоку, (в) відвід із реактора цього технологічного потоку у вигляді потоку продукту й підтримання концентрації кисню в потоці продукту на рівні або близько його границі спалахування. Перевага цього винаходу полягає в тому, що підтримання концентрації кисню в потоці продукту на рівні або близько його границі спалахування забезпечує підвищення продуктивності й селективності процесу одержання вінілацетату. Як викладено вище, границю спалахування суміші визначають як максимальну концентрацію кисню в суміші, яка не здатна підтримувати горіння. Цю границю можна представити як функцію тиску, температури й складу суміші, як це відображено емпіричними рівняннями, поданими в ЕР 0 845 453. У контексті даного опису поняття "потік продукту" включає початковий потік, який виходить безпосередньо з реактора, і будь-який потік, що надалі одержують із цього початкового потоку, за винятком потоку, який спрямовується до реактора, на вході в нього. Так, наприклад, після виходу з реактора цей потік продукту можна повертати у реактор по поворотному контуру, що включає одну або декілька технологічних стадій. На одній з технологічних стадій потік продукту, що виходить із реактора, можна вводити у роздільну установку, в якій видаляють рідкі компоненти потоку продукту, такі, як вінілацетат, вода і оцтова кислота, що не прореагувала. Цю роздільну установку можна зробити у формі однієї або декількох ректифікаційних колон. На наступній технологічній стадії деяку частину або весь потік продукту, що відводиться із роздільної установки, можна вводити у компресор. Певну частину потоку продукту, що відводиться із роздільної установки, можна потім уводити в установку для видалення діоксиду вуглецю. В установці видаляють певну кількість або весь діоксид вуглецю, що міститься у потоці продукту. Далі потік продукту повторно спрямовують у компресор для завершення його шляху по поворотному контуру. Проходячи різноманітні точки уздовж поворотного контуру, склад потоку продукту змінюється. Так, наприклад, склад потоку продукту, що виходить із реактора, може відрізнятися від складу потоку продукту, що виходить із кожної з різноманітних технологічних стадій поворотного контуру. Разом зі змінами температури й тиску ці різниці у складі можуть зумовити варіювання границь спалахування потоку продукту в різноманітних точках уздовж поворотного контуру. Так, наприклад, в одному варіанті границя спалахування потоку продукту між реактором і роздільною установкою відрізняється від границі спалахування потоку продукту між роздільною установкою й компресором. Границя спалахування потоку продукту може також змінитися після стиснення і, отже, після видалення діоксиду вуглецю. Щоб уникнути небезпеки пожежі/вибуху, концентрацію кисню в потоці продукту необхідно підтримувати на рівні або нижче його границі спалахування у всіх точках уздовж поворотного контуру. Спосіб за цим винаходом може далі включати стадію припинення роботи реактора у випадку, коли концентрація кисню в потоці продукту перевищує його границю спалахування. Щоб визначити, чи дійсно необхідно припинити роботу реактора, відстежують, наприклад, за допомогою обчислювального пристрою, концентрацію кисню в потоці продукту в різноманітних точках уздовж поворотного контуру. Так, зокрема, в одному з варіантів пропонується контролювати концентрацію кисню в потоці продукту на чотирьох стадіях уздовж поворотного контуру; по-перше, на виході потоку продукту з реактора, по-друге, на його виході з роздільної установки, по-третє, на його виході з компресора і, по-четверте, коли він виходить з установки для видалення діоксиду вуглецю. Коли концентрація кисню на будь-якій із цих стадій перевищує порогове значення, яке визначається границею спалахування, подається сигнал на вимикання. В іншому варіанті концентрацію кисню в потоці продукту контролюють на єдиній стадії або у "перехідній точці". Коли концентрація кисню в цій перехідній точці перевищує порогове значення, визначуване границею спалахування, подається сигнал на вимикання. Теоретично цю перехідну точку можна схарактеризувати як точку уздовж поворотного контуру, в якій потік продукту за своїм складом відповідає або максимально наближується до границі спалахування. Однак на практиці коливання температури, тиску і складу потоку продукту можуть зумовити перевищення границі спалахування потоку продукту у відмінному від перехідної точки місці. Це слід враховувати, здійснюючи розрахунки порогової концентрації кисню в перехідній точці. В одному з варіантів склад потоку продукту контролюють у точці між реактором й роздільною установкою. В інших варіантах склад потоку продукту контролюють в інших точках уздовж поворотного контуру, наприклад, на його виході з роздільної установки і/або з установки для видалення діоксиду вуглецю. Концентрацію кисню в перехідній точці можна контролювати за допомогою аналізатора кисню. Так, наприклад, концентрацію кисню можна контролювати за допомогою аналізатора, який визначає парамагнетизм потоку продукту, коли той виходить із роздільної установки і/або установки для видалення діоксиду вуглецю. Такі аналізатори (наприклад, типу SERVOMEX) включають компоненти, які зазнають небажаного впливу на них через пару, здатну конденсуватися, високі температури і тиск. Отже, ці аналізатори не можна застосовувати в умовах, коли існує можливість підвищення температури й тиску, наприклад, поблизу виходу з реактора. Таким чином, щоб проаналізувати потік продукту, який виходить із випускного отвору реактора, цей потік необхідно попередньо обробити, наприклад, охолодженням з метою видалення пари, здатної конденсуватися, і знизити тиск. Концентрацію кисню в потоці продукту, коли він виходить із реактора, можна контролювати, визначаючи довжину хвилі із застосуванням джерела монохроматичного світла. При такій технології бажано працювати в близькій інфрачервоній ділянці (БІЧ) (приблизно 700-1000нм, в оптимальному варіанті - приблизно 760нм), а також застосовувати відповідний прилад, який забезпечений випромінювачем на лазерних діодах і детектором. Придатний для цього прилад випускається фірмою Norsk Electro Optikk A/S (Норвегія) під торговим найменуванням LaserGas. Спектроскопія з використанням лазерних діодів грунтується на виборі єдиної лінії поглинання, бажано в ближній БІЧ-ділянці спектра для газоподібного кисню. При цьому необхідно, щоб лінії поглинання при вибраній довжині хвилі не були властиві ніяким іншим газам. Регулюванням температури і керівного струму лазера частоту випромінювання лазерного діода настроюють таким чином, щоб вона відповідала єдиній лінії поглинання для кисню. Ширина спектра випромінювання лазерного діода значно вужча, ніж ширина спектра лінії поглинання для кисню. За допомогою варіювання струму лазерного діода по лінії поглинання визначають довжину хвилі випромінювання цього лазерного діода. Кисневі молекули на шляху поширення випромінювання від лазерного діода до детектора поглинають випромінюване лазером світло, яке зумовлює зміну яскравості детектованого лазерного випромінювання залежно від довжини хвилі. Таким чином, виявлені форму і розмір лінії поглинання можна використовувати для розрахунку кількості кисню між випромінювачем і приймачем. Зазвичай для аналізаторів LaserGastm допустима температура аж до 1000°С і тиск до 20бар. Спосіб за даним винаходом можна здійснювати в реакторі з нерухомим шаром або із псевдозрідженим шаром. У випадку реактора з нерухомим шаром крізь впускний отвір у цей реактор із нерухомим шаром уводять суміш кисню, оцтової кислоти і етилену. У реактор із псевдозрідженим шаром кисень, етилен і оцтову кислоту зазвичай вводять нарізно. Завдяки цьому виключається небезпека згоряння етилену і/або оцтової кислоти до попадання в реактор. Далі реагенти заходять у контакт із псевдозрідженим каталітичним матеріалом, який безперервно змішують із реагентами з одержанням гомогенної суміші. Це дає змогу реакції ацетоксилювання протікати в ізотермічних умовах, завдяки чому тепло, яке виділяється в ході реакції ацетоксилювання, рівномірно розподіляється по всьому реактору. Це знижує небезпеку виникнення усередині реактора вибуху і/або пожежі. Таким чином, кількість кисню, яку можна використовувати в реакторі з псевдозрідженим шаром, не обмежується межею займистості реакційної суміші. Для підтримування концентрації кисню в потоці продукту на максимальному або близькому до нього рівні в реакторах як із псевдозрідженим шаром, так і з нерухомим шаром регулюють реакційні умови. З цією метою можна регулювати швидкість перетворення кисню в реакторі, яка у свою чергу залежить від ряду факторів, наприклад, від природи каталізатора, реакційної температури, розміру реактора і продуктивності установки за ввідною сировиною. Каталізатор за даним винаходом може включати метал групи VIII, такий, як платина і/або паладій. Бажано використовувати паладій. Цей метал може міститися в концентрації понад 0,2мас. %, бажано понад 0,5мас. %, зокрема понад 1мас. % в перерахунку на загальну масу каталізатора. Вміст металу може сягати 10мас. %. До прийнятних джерел паладію належать хлорид паладію (II), Na2PdCl4, K2PdCl4, H2PdCl4, ацетат паладію, нітрат паладію(ІІ) і/або сульфат паладію (II). На додаток до металу групи VIII каталізатор може містити промотор. До прийнятних промоторів належать золото, мідь і/або нікель. Кращим промотором є золото. До придатних джерел золота належать хлорид золота, золотохлористоводнева кислота (HAuCl4), NaAuCl4, KAuCl4, диметилацетат золота, ацетоаурат барію або ацетат золота, причому бажаною сполукою золота є HAuCl4. Промотувальний метал може міститися в готовому каталізаторі в кількості від 0,1 до 10мас. %. В оптимальному варіанті каталітична композиція містить також співпромоторний матеріал. Прийнятні співпромотори включають елементи групи І, групи II, лантаніди і перехідні метали, наприклад мідь, кадмій, барій, калій, натрій, залізо, марганець, нікель, сурму і/або лантан, які містяться в готовому каталізаторі у вигляді солей, наприклад, ацетатної солі. Кращими солями є ацетати калію або натрію. Концентрація співпромотору в каталітичній композиції може становити до 15%. Коли каталізатором служить каталізатор у нерухомому шарі, бажана концентрація співпромотору становить 3-11мас. %. Коли каталізатором є каталізатор у псевдозрідженому шарі, співпромотор може міститися в концентрації до 11мас. %, бажано 36мас. % в перерахунку на весь каталізатор. Каталітичний матеріал можна нанести на носій. До прийнятних носіїв для каталізатора належать пористий діоксид кремнію, оксид алюмінію, діоксид кремнію/оксид алюмінію, діоксид кремнію/діоксид титану, діоксид титану, діоксид цирконію або вугілля. Кращим носієм є діоксид кремнію. Прийнятний питомий об'єм пор носія може становити 0,2-3,5мл/г носія при питомій площі його поверхні 5-800м2/г носія і насипної об'ємної густини 0,3-1,5г/мл. Як правило, носій для каталізатора псевдозрідженого шару може характеризуватися таким розподілом частинок за розмірами, при якому діаметр щонайменше 60% каталітичних частинок 200мкм, бажано діаметр щонайменше 50% каталітичних частинок становить менше ніж 105мкм і діаметр не більше ніж 40% каталітичних частинок дорівнює менше ніж 40мкм. Каталізатор можна готувати за будь-яким придатним для цієї мети методом. Так, наприклад, перша стадія процесу готування каталізатора може включати просочення носія розчином, що містить у формі розчинних солей необхідний метал групи VIII і промоторний метал. Прикладами таких солей є розчинні галогенідні похідні. Кращим просочувальним розчином є водний розчин, причому цей розчин використовують у такому об'ємі, що відповідає 50-100% об'єму пор носія, бажано 50-99% об'єму пор. Перед відновленням металів просочений носій сушать під нормальним або зниженим тиском і при температурі в межах від кімнатної до 150°С, бажано від 60 до 120°С. Для переводу таких матеріалів у металевий стан просочений носій обробляють відновником, таким, як етилен, гідразин, формальдегід або водень. З метою забезпечити повноту відновлення при застосуванні водню каталізатор зазвичай необхідно нагрівати до 100-850°С. Після здійснення вищеописаних стадій відновлений каталізатор промивають водою і потім сушать. Далі висушений носій просочують необхідною кількістю співпромотору, після чого сушать. Для оптимізації експлуатаційних характеристик каталізатора технологію готування каталізатора можна варіювати, беручи до уваги максимізацію виходу вінілацетату і селективність процесу. Активність каталізатора згодом може знижуватися. Це може відбуватися внаслідок того, що вміст леткого співпромотору в каталізаторі з часом меншає. Для підтримування постійної концентрації співпромотору в каталізаторі під час реакції в каталізатор можна додавати свіжий співпромотор. З цією метою співпромоторний матеріал можна відповідним чином додавати у вихідну рідку оцтову кислоту або в рідку рециклову оцтову кислоту. За іншим варіантом додаткову кількість співпромотору можна вводити у вигляді розчину (наприклад, у воді або кислоті) безпосередньо шляхом розпилення за допомогою придатних для цієї мети розпилювальних засобів, таких, як форсунка. Для підтримки активності каталізатора в реакторі з псевдозрідженим шаром і концентрації кисню в потоці продукту/рецикловому потоці на цільовому рівні каталітичний матеріал можна видаляти з реактора і заміняти свіжим каталізатором. Процес проводять у реакторі, прийнятна робоча температура в якому може становити 100-400°С, бажано 140-210°С і найбільш бажано 140-190°С. Реакцію можна проводити під манометричним тиском у межах 0,520бар, бажано в межах 6-14бар і найбільш бажано в межах 7-12бар. Спосіб за винаходом можна здійснювати в реакторі, в який можна завантажити 10-50т каталізатора нерухомого шару або 10-300т, бажано 30-150т, зокрема 50-100т каталізатора псевдозрідженого шару. Вплив розмірів реактора на перебіг реакції ацетоксилювання описано в ЕР-А-97309554.0, яку включено в даний опис як посилання. У запропонованому способі етилен можна використовувати в практично чистому вигляді або в суміші з одним або декількома такими компонентами, як азот, метан, етан, діоксид вуглецю і вода у формі водяної пари, або з одним або декількома такими компонентами, як водень, С3/С4алкени або алкани. Як кисневмісний газ можна ефективно використовувати повітря або газ із більш високим або більш низьким утриманням молекулярного кисню, чим у повітрі. Прийнятним газом може бути кисень, розведений придатним розріджувачем, наприклад, азотом, аргоном або діоксидом вуглецю. Кращим газом є кисень. Оцтову кислоту можна вводити в реактор у вигляді рідини або пару. У випадку реактора з нерухомим шаром практично всю оцтову кислоту вводять у вигляді пару. У реакторі з псевдозрідженим шаром можна використовувати суміш пароподібної і рідкої оцтової кислоти, але краща рідка оцтова кислота. Рідку оцтову кислоту можна вводити в реактор із псевдозрідженим шаром за допомогою будь-якого придатного для цієї мети інжекційного засобу, наприклад, форсунки, в якій для пульверизації рідини застосовують газ, або можна застосовувати форсунку аерозольного типу, призначену тільки для рідини. Крім того, у реактор можна вводити рециклову оцтову кислоту. Цю рециклову оцтову кислоту можна попередньо змішувати із сирою оцтовою кислотою або можна вводити в реактор із застосуванням окремого інжекційного засобу. Нижче винахід докладніше описано на прикладі деяких варіантів його виконання з посиланням на що додано креслення, на яких показано: Фіг.1 - схематичне зображення системи для здійснення способу відповідно до першого варіанта цього винаходу і, Фіг.2 - схематичне зображення системи для здійснення способу відповідно до другого варіанта цього винаходу. На Фіг.1 подано систему із псевдозрідженим шаром для здійснення способу відповідно до першого варіанта цього винаходу. Ця система включає реактор 10, роздільну установку 12, компресор 14 і установку 16 для видалення діоксиду вуглецю. У реактора 10 є два впускних патрубки 18 і 20 для введення кисню і рідкої оцтової кислоти. Далі, реактор 10 включає штахет 17. Суміш свіжого етилену і рециклового газу, який містить кисень і етилен, що не прореагували, вводять у реактор 10 крізь ґратчасту плиту 17 по третьому впускному патрубку 22. У процесі роботи в реактор 10 завантажують каталізатор для формування псевдозрідженого шару. Вихідні матеріали надходять у реактор 10 і заходять у контакт із каталізатором, створюючи потік, куди входять вінілацетат, вода, діоксид вуглецю і реагенти, що не прореагували. Цей потік відводять із реактора 10, прохолоджують і по лінії 24 спрямовують у роздільну установку 12. Вінілацетат, воду і оцтову кислоту, що не прореагувала, які містяться у цьому потоці, конденсують і відокремлюють для наступного очищення, тоді як інші газоподібні компоненти по лінії 26 уводять у компресор 14. Після стиснення газоподібні компоненти по лінії 28 повертають у реактор. Частина потоку, що міститься в лінії 28, по лінії 30 уводять в установку 16 для видалення діоксиду вуглецю. В установці 16 видаляють певну кількість або весь діоксид вуглецю й інертний газ, які у протилежному випадку можуть накопичуватися в потоці. Після оброблення по лінії 32 потік надходить у лінію 26 для повернення в реактор 10. Концентрацію етилену, що входить у реактор 10, підтримують на цільовому рівні шляхом подачі по лінії 34 у лінію 28 свіжого етилену. Процес проводять у таких умовах, в яких забезпечується підтримка концентрації кисню в потоці, що проходить по лініях 24, 26, 28 і 32, на граничному рівні, який нижче межі займистості. На Фіг.2 подано систему з нерухомим шаром для здійснення способу відповідно до другого варіанту цього винаходу. У показаній на Фіг. 2 системі застосовують не реактор 10 із псевдозрідженим шаром, а реактор ПО із нерухомим шаром. У цілому ж система, яку показано на Фіг. 2, аналогічна системі за Фіг.1, і тому однакові елементи позначені такими ж позиціями. Однак, на відміну від системи за Фіг.1, кисень і оцтову кислоту не вводять безпосередньо в реактор 110. Замість цього оцтову кислоту подають у реактор 110 за допомогою випарника 112 у вигляді пари. У випарник 112 рідку оцтову кислоту спрямовують по лінії 120. Додаткова відмінність полягає в тому, що кисень уводять не безпосередньо в реактор 110, а в потік у точці "Р" лінії 118. Приклади У наведених нижче прикладах використано такі припущення і визначення. 1. Основними реакціями, які протікають у реакторі, є: C2H4+CH3COOH+0,5O2®CH2=CHOOCCH3+H2O і C2H4+3O2®2CO2+2H2O 2. Можна застосовувати рівняння стану ідеального газу. 3. Ступінь перетворення кисню у відсотках визначають як загальну відсоткову кількість кисню, підданого перетворенню з утворенням як продуктів вінілацетату і діоксиду вуглецю. 4. Селективність за етиленом визначають як відсоткову кількість етилену в молях, підданого перетворенню у вінілацетат, поділене на загальну кількість етилену в молях, який перетворився на вінілацетат і діоксид вуглецю. Інакше кажучи: селективність =100х (отримане KBА молів) / (отримане KBА молів+1/2 отриманих молів СО2). 5. За межу займистості суміші в реакторі беруть 10об. % кисню. Перехідна точка знаходиться уздовж лінії 24, і гранична концентрація кисню, при якій подається сигнал на відключення, становить 4об. %. Порівняльний приклад А Вінілацетат одержують із застосуванням системи, поданої на Фіг.2. У реактор 110 завантажують каталізатор ацетоксилювання для формування нерухомого шару. Реактор 110 працює при 140-190°С під манометричним тиском 6-12бар при ступені перетворення кисню 70% і селективності за етиленом 90%. Концентрацію кисню, що надходить у реактор 110, підтримують на рівні межі займистості, що становить 10об. % в перерахунку на загальну кількість сировини, що вводиться в реактор. Умови роботи реактора регулюють таким чином, щоб кількість кисню, що відходить із реактора 110, складало 3,1об. % в перерахунку на загальний об'єм газів, що відходять із реактора 110. Ця концентрація кисню істотно нижча від граничного значення на лінії 24 (4,0об. %). Отже, цей порівняльний приклад не підпадає під обсяг даного винаходу. Склад потоку продукту розраховують на підставі вищенаведених припущень, а отримані результати подані в нижченаведеній таблиці А. Таблиця А Компонент Кисень Етилен Діоксид вуглецю Оцтова кислота Вінілацетат Вода Усього молів Усієї сировини в реакторі, об. % 10 55 Кількість молів на виході з реактора 3,0 45,7 Матеріал на виході з реактора, об. % 3,1 47,7 20 21,9 22,8 15 6,6 6,9 0 0 100 8,4 10,3 95,8 8,8 10,7 Приклад 1 У цьому прикладі вінілацетат одержують із застосуванням системи, поданої на Фіг.1. У реактор 10 завантажують каталізатор для формування псевдозрідженого шару. Це дозволяє реакції ацетоксилювання протікати в ізотермічних умовах, завдяки чому тепло, що виділяється під час реакції ацетоксилювання, рівномірно розподіляється по всьому реакторі. У результаті знижується небезпека виникнення в реакторі вибуху і/або пожежі. Таким чином, концентрація кисню, яку можна створювати в реакторі з псевдозрідженим шаром, не обмежується межею займистості реакційної суміші. Отже, концентрацію кисню, що надходить у реактор 10, підтримують на рівні вище межі займистості, тобто на рівні 12,7об. % в перерахунку на загальну кількість сировини, що спрямовується в реактор. Реактор 10 працює за тих же температури, тиску, ступені перетворення кисню і селективності за етиленом, що і реактор 110 у порівняльному прикладі А. Однак у даному прикладі концентрацію кисню на лінії 24 підвищують до її максимального значення - 4,0об. % збільшенням кількості кисню, що спрямовується в реактор 10. Склад потоку продукту в прикладі 1 розраховують на підставі вищенаведених припущень, а отримані результати подані в нижченаведеній таблиці 1. Таблиця 1 Компонент Кисень Етилен Діоксид вуглецю Оцтова кислота Вінілацетат Вода Усього молів Усієї сировини в реакторі, об.% 12,7 52,3 Кількість молів на виході з реактора 3,8 40,4 Матеріал на виході з реактора, об.% 4,0 42,7 20 22,4 23,6 15 4,3 4,6 0 0 100 10,7 13,0 94,7 11,3 13,8 Зіставлення даних із таблиці А і таблиці 1 показує, що, коли загальну концентрацію кисню, який виходить із реактора, підтримують на граничному значенні, що визначається межею займистості, а не нижче нього, спостерігається вища продуктивність за вінілацетатом. Порівняльний приклад Б Працюють аналогічно прикладу 1, за винятком того, що реактор 10 працює при ступені перетворення кисню 60%. Склад сировини, подаваного в реактор, ідентичний складу сировини в порівняльному прикладі А. Як можна бачити з даних наведеної нижче таблиці 3, для підтримки концентрації кисню на лінії 24 на рівні або нижче граничного значення в 4,0об. % досяжного ступеня перетворення кисню недостатньо. Замість цього концентрація кисню на лінії 24 становить 4,1об. %, тобто на 0,1об. % перевищує порогове значення. Таблиця Б Компонент Кисень Етилен Діоксид вуглецю Оцтова кислота Вінілацетат Вода Усього молів Усієї сировини в реакторі, об.% 10 55 Кількість молів на виході з реактора 4,0 45,7 20 21,6 22,4 15 7,8 8,1 0 0 100 7,2 8,8 94,7 7,5 9,1 Матеріал на виході з реактора, об.% 4,1 48,8 Приклад 2 Працюють аналогічно порівняльному прикладу Б, за винятком того, що 2,5% каталізатора заміняють свіжим каталізатором, що, як установлено, вдвічі активніший від дезактивованого каталізатора з порівняльного прикладу Б. У результаті ступінь перетворення кисню зростає до 61,5%, завдяки чому концентрація кисню на лінії 24 знижується до її граничного значення (4,0об.%). Склад потоку продукту розраховують на підставі вищенаведених припущень, а отримані результати подані в нижченаведеній таблиці 2. Таблиця 2 Компонент Кисень Етилен Діоксид вуглецю Оцтова кислота Вінілацетат Вода Усього молів Усієї сировини в реакторі, об.% 10 55 Кількість молів на виході з реактора 3,9 46,8 20 21,6 22,5 15 7,6 7,9 0 0 100 7,4 9,0 94,7 7,7 9,4 Матеріал на виході з реактора, об.% 4,0 48,6 Зіставлення даних із порівняльного прикладу Б і прикладу 2 показує, що при даному складі сировини більш висока продуктивність за вінілацетатом спостерігається, коли концентрацію кисню в потоці продукту підтримують на межі займистості, а не вище нього.