Quá trình sản xuất axetaldehyt từ etanol có thể thông qua hai con đường là hydrat hoá và oxy hoá với sự có mặt của oxy.Từ năm 1918 đến 1939 quá trình đehydro hoá chiếm ưu thế hơn và H2 sinh ra có nhu cầu sử dụng lớn
Axetalđehyt
hơn.Tuy nhiên , sau khi sử dụng chất xúc tác của pha khí đã làm cho quá trình oxy hoá sử dụng nhiều hơn, do thời gian sống của chất xúc tác dài và có thể tái sinh được. Ngày nay , người ta kết hợp hai quá trình oxy hoá và dehydro hoá để sản xuất axetaldehyt.
II.1-Quá trình sản xuất Axetaldehyt từ quá trình dehydro hoá của Etanol
Quá trình dehydro hoá etanol đầu tiên được xuất hiện năm 1886, etanol được cho qua ống thuỷ tinh ở nhiệt độ 2600C.
Phương trình phản ứng xẩy ra như sau: CH3CH2OH → CH3CHO + H2
∆H = 82,5 Kj/mol.
Sự cải tiến về năng suất nhận được là do sự có mặt của các chất xúc tác nh: Pt, Cu , ZnO3, Ni, Co. Gần đây Zn, Cl2 và đất sét, hỗn hợp của axit đồng và clo dùng làm chất xúc tác đã được đưa vào sử dụng. Sử dụng chất xúc tác đồng ta nhận được lượng sản phẩm Ýt bị phân huỷ nhất. Tuy nhiên , đòi hỏi phải hồi lưu chất xúc tác thường xuyên.
Hơi etanol được dẫn qua chất xúc tác bao gồm đồng xốp đã được hoạt hoá với axit clo trong thiết bị phản ứng dạng ống ở nhiệt độ 260÷2900C. Quá trình này chuyển hoá được khoảng 25÷50%. Bằng quá trình sản xuất rượu và nước ,axetaldehyt và etanol được tách ra từ khí thải, khí này chủ yếu là hydro. Axetaldehyt tinh khiết nhận được bằng quá trình chưng cất, etanol được tách ra từ nước và sản phẩm có nhiêt độ sôi cao hơn bằng quá trình chưng cất và cho quay lại thiết bị phản ứng. Lượng axetaldehyt cuối cùng nhận được khoảng 90%. Sản phẩm phụ tạo thành bao gồm : axit butylic, crotoandehyt, và etyl acetat.
II.2-Quá trình sản xuất Axetaldehyt bằng oxy hoá Etanol.
Đây là phương pháp lâu đời nhất để sản xuất axetaldehyt và cũng là phương pháp duy nhất để điều chế axetaldehyt trong phòng thí nghiệm.
Trong công nghiệp, etanol được oxy hoá với chất xúc tác là oxy hoặc không khí trong pha hơi.
CH3CH2OH + 1/2O2 → CH3CHO + H2O.
Axetalđehyt
Đồng, bạc, và các oxit của chúng hoặc hợp kim là những chất xúc tác tốt nhất cho quá trình này.
- Quá trình sản xuất của hãng Veba- Clumne.
(H.3) Sơ đồ công nghệ sản xuất axetaldehyt từ etanol
Etanol đựơc trộn với không khí và được dẫn qua lớp xúc tác bạc (Ag) ở 500 ÷ 6500C. Nhiệt độ này phụ thuộc vào tỷ lệ rượu với không khí và tỷ lệ lưu lượng khí đi qua lớp chất xúc tác. Rượu chuyển hoá khỏng từ 50 ÷ 70% và sản phẩm thu được có nồng độ từ 97 ÷ 99% phụ thuộc vào điều kiện phản ứng.
Axetaldehyt cùng với rượu chưa phản ứng được lấy ra từ khí thải bằng cách rửa với rượu lạnh ở thiết bị (5) và được tách ra bằng tháp phân đoạn (8). Sau đó, cho quay lại thiết bị phản ứng. Nhiệt độ tạo thành trong phản ứng được dùng cho quá trình sản xuất hơi bằng cách sử dụng hệ thống thu hồi nhiệt (6) ngay sau zôn phản ứng. Hỗn hợp sau phản ứng được đưa vào tháp hấp thụ rượu.
Hỗn hợp khí bao gồm N2, H2, CH4,, CO và CO2 tách ra từ đỉnh tháp (8) được đốt, đây là những khí gầy với năng suất toả nhiệt kém ding trong lò hơi. Axetaldehyt và etanol được tách riêng bằng thiết bị chưng cất (9). Trên đỉnh tháp chưng (9) thu được axetaldehyt tinh khiết. Rượu chưa phản ứng được cho quay lại thiết bị phản ứng. Ngoài sản phẩm chính là axetaldehyt còn thu được một lượng nhỏ axit axetic.