CS224674B1 - Method of preparation a gas mixture for aldehyde production on metallic catalysts - Google Patents

Description

-/- 224 874

Vynález rieši spůsob přípravy plynnej zmesi pre Výrobu alde-hydov oxidačnou dehydrogenáciou alkoholov vzduchom v plynnej fázena kovových katalyzátorech#

Formaldehyd, najreaktivnější a najpoužívanejši z aldehydov,sa v priemyselnom meradle najšastejšie vyrába oxidačnou dehydro-genáciou metanolu vzduchom v přítomnosti striebornóho katalyzá-tore /NSR pat# 1231229, NSR pat, 1285995, NSR pat# 1294360/ ale-bo oxidáciou metanolu vzduchom v přítomnosti katalyzátore, kto-rého hlavnou zložkou sú prevážne oxidy železa a molybdénu /ČSSRpat, 139407, ČSSR pat, 182499, ZSSR pat, 408504, NSR pat, 2 442311 , NSR pat, 2 450 931, NSR pat, 2 608 823, NSR pat. 2 747 581/,

Kombinovaný výrobný postup používá v prvom reaktore strie-borný katalyzátor, a po přidaní vzduchu do zkonvertovanéj zmesipoužívá, v druhom reaktore oxidový katalyzátor /US pat, 2 519788, US pat, 3 987 107/, Výrobný postup používajúci strieborný katalyzátor možno u-skutočňovať jednostupňovým procesom alebo dvojstupňovým /US pat, 3 959 383/ procesom, pričom jednostupňový proces možno uskutoč-niť dvoma spfisobmi.

Postup s takmer úplnou premenou metanolu používá zmes meta-nolu a vody miešanú so vzduchom, v sytiacom zariadení typu rekti-fikačnej kolony /NSR pat. 2 323 758/, tak aby koncentrácia meta-nolu bola nad hornou medzou výbušnosti, Premiešaná zmes metanolua vody sa privádza na vrch rektifikačnej časti sytiaceho zariade-nia a vzduch sa privádza do vyparovacej časti sytiaceho zariade-nia, najčastejšie pod hladinu zmesi metanol-voda,

Zmes metanol-voda-vzduch požadovaného zloženia sa prehrievana teplotu 360-390 K a pretláča sa tlakom 50-200 kPa cez kataly-tické lóžko, najčastejšie z kryštalickóho striebra, o teplota870-970 K uloženého v kontaktně» koši /US pat, 2 745 722/. Pou- 224 674 žitie kontaktného koša dovoluje přítomnost procesnej vody, kto-rá do určitej misry brání priebehu vedlejších reakcii.

Zkonvertovaný plyn sa vo výmenníku tepla ochladzuje nepria-mo vodou a získává sa para, ktorú možno použit na vyparovaniezmesi metanol-voda, Po číalžom ochládání v kondenzátore, s výho-dou s cirkulačným skrápáním hotovým produktom, sa oddělí z plyn-nej zmesi část formaldehydu, vody a nezreagovaného metanolu.Získaný kondenzát spolu s plynmi sa vedie do absorbéra, kde saz plynov protiprúdne vypiera formaldehyd a metanol vodou v po-žadovanom množstvo,

Takto sa móže získat až 42%-ný vodný roztok formaldehydu sobsahom metanolu podlá jeho konverzie na katalytickém lčžku, pri-čom selektivita premeny metanolu na formaldehyd je v rozmedzi 80až 89% pri konverzii metanolu od 75 do 97% ,

Postup s neúplnou premenou metanolu používá zmes metanol-vzduch s prebytkom metanolu. Příprava zmesi sa uskutočňuje v sy-tiacom zariadení typu odparovaka s prebublávaním vzduchom, Regu-láciou množstva vzduchu, hladiny metanolu a jeho teploty sa dosa-huje požadované množstvo zmesi metanol-vzduch a ich poměr, Do sy-tiaceho zariadenia sa privádza čerstvý metanol a z rektifikačnejkolony vrátný metanol s obsahom formaldehydu do 3% hmot, a vodydo 10% hmot. Množstvo vratného metanolu kolíše v závislosti odkonverzie metanolu na katalytickom ložku a najma od režimu prácerektifikačnej kolony. Hladina v sytiacom zariadení sa udržiavanátokom čerstvého metanolu tak, aby sa vykompenzoval nepravidel-ný nátok vratného metanolu. Připravená zmes metanol-vzduch s koncentráciou metanolu nadhornou medzou výbušnosti sa vyhrieva na teplotu 360-390 K a pre-tláča sa tlakom 50-200 kPa cez katalytické lčžko, najčastejšlez kryštalického striebra, o teplote 820-920 K, Katalytické lčžkom5že byť uložené v kontaktnom koši, pričom konvertované plyny jetřeba vodou alebo častou hotového produktu skrápat za účelom rých-leho ochladenia /NSR pat, 2 011 676/, Uloženie katalytického lóžkapriamo na trubkovnici výmennika tepla s výhodou na usměrňovačikonvertovanéj zmesj, /ČSSR PV-6572/81/ umožňuje rýchle nepriame o-chladenie konvertovaných plynov vodou za vzniku páry pre odpařo-vaní© metanolu alebo vodným roztokom formaldehydu z rektifikačnejkoj.óny s využitím tepla pre rektifikáciu. 3 224 874

Ochladené konvertované plyny vo výmenniku tepla reaktorasa po dalšom ochládáni v kondenzátore vedu do absorpčnej kolony,kde sa z nich protiprúdne vodou v požadovanom množstve vypieraformaldehyd a nezreagovaný metanol. Vzniknutý roztok s obsahommetanolu od 16 do 30% hmot. sa v rektifikačnej koloně rektifiku-je, pričora oddeatilovaný metanol sa znovu recykluje do procesu.

Hotový produkt mfiže byť vodný roztok formaldehydu s obsahomaž 50% hmot. formaldehydu a pod 1% hmot. metanolu. Konverzia me-tanolu je v rozmedzl 85-93%.

Nevýhodou spdsobu přípravy plynnej zmesi pre tento postupje, že vratný metanol obsahuje formaldehyd, ktorý po vypařeni sadostéva v plynnej zmesi na katalytické lĎžko. Formaldehyd prichá-dzajúci v plynnej zmesi sa premieňa na oxidy uhllka a vodu, čimsa zvyšujú chemické straty metanolu a zároveň sa znižuje konverziametanolu. Případný odkal zo sytiaceho zariadenia tohoto postupuje v podstatě metanol s obsahom přibližné 5% hmot. formaldehydu,10% hmot. vody a vedle sa do absorpcie.

Podstatou tohoto vynálezu je spósob pripravy plynnej zmesipre výrobu aldehydov oxidačnou dehydrogenáciou alkoholov v plyn-nej fáze na kovových katalyzátoroch s výhodou na kryštalickomstriebre. Vyznačuje sa tým, že vzduch 5, vratný 4 a čerstvý al-kohol 3. sa privádzajú do vyparovacej časti 1, a voda 6 do rekti-fikačnej časti 2 sytiaceho zariadenia ako je to znázorněné v pri-lohe.

Sytiace zariadenie na pripravu plynnej zmesi je zložené zodparovacej časti 1, a rektifikačnej časti 2» Reguláciou teplotyalkoholu, jeho výšky nad privodom vzduchu v odparovacej časti 1,zariadenia, nátokom čerstvého alkoholu 3 kompenzujúc nepravidelnýnátok vratného alkoholu 4 a reguláciou množstva vzduchu 5 sa do-sahuje potřebné množstvo a koncentračně parametre plynnej zmesi.Reguláciou nátoku vody 6, s výhodou demineralizovanej, do rekti-fikačnej časti 2 sytiaceho zariadenia a reguláciou množstva od-kalu 7 zo sytiaceho zariadenia sa připravuje plynná zmes so zní-ženým množstvom pre reakčný proces nežiadúcich látok. Dobré je,ak rektifikačná časť 2 je tvořená etážemi s počtom od troch dosedem, s výhodou od troch do páť. Odkal 7 zo sytiaceho zariadeniasa odvádza do absorpčnej kolony. 224 674 „ 4 - Výhodou tohoto postupu je příprava plynnej zmesi s nízkým obsahóm látok vrúcich nad teplotou varu alkoholu, čo má priazni-vý vplyv na konverziu a selektivitu oxidačnej dehydrogenácie al-koholu vzduchom na příslušný aldehyd ako to vyplynie z nasledov-ných príkladov. Přiklad 1

Do sytiaceho zariadenia typu odparováka s prebublávaním

vzduchom sa privádza 10,56xl0“3 kg s”1 čerstvého, 8,36xlO”3kg s”1**3 3 **X vratného metanolu a 14,53x10“ m s” vzduchu» Zo sytiaceho zariadenia sa odkaluje 0,44x10” kg s“ metanolu, ktorý sa vedie doabsorpčnej kolony· V sytiacom zariadení vzniknutá zmes sa prehrieva na teplotu 370 K a pretláča sa tlakom 0,138 MPa cez jeden ki-logram striebornóho katalyzátore o teplote 850 K. Konvertovanáplynná zmes obsahujúca formaldehyd, vodu a nezreagovaný metanolsa po ochládáni vo výmenniku tepla a po čiastočnej kondenzácii v

kondenzátore privádza do absorpčnej kolony, do ktorej sa nastre-«3 «X kuje 12,97x10” kg s vody na absorpciu formaldehydu a metanoluz plynu» Rektifikáciou vzniknutej kvapalnej zmesi sa získává8,36x10” kg s* metanolu, ktorý sa vracia do procesu a 25,25x10” kg s produktu o zložení 36% hmot, formaldehydu, 0,7% hmot,metanolu a 63,3% hmot, vody. Přiklad 2

Do vyparovacej časti 1 sytiaceho zariadenia sa privádza ll,51xlO”3kg s”1 čerstvého 3, 7,23xl0”3kg s"1 vratného metanolu 4 -3 3-1*” *” a 14,39x10 m s vzduchu 5 a do rektifikačnej časti 2 sytia- ”" -3 -1 čeho zariadenia sa privádza l»29x!0 kg s demineralizovanej vo- dy 6 ako je to znázorněné v prílohe, Zo sytiaceho zariadenia saodkaluje 1,72x10” kg s" metanolu 7, ktorý sa vedie do absorp-čnej kolony» V sytiacom zariadení vzniknutá zmes 8 sa prehrievana teplotu 370 K a pretláča sa tlakom 0,138 MPa cez jeden kilo-gram strieborného katalyzátore o teplote 850 K, Konvertovaná plynná zmes obsahujúca formaldehyd, vodu a nezreagovaný metanol sa poochladení vo výmenniku tepla a po čiastočnej kondenzácii v kon-denzátore privádza do absorpčnej kolony, do ktorej sa nastrekuje -3 -1 12,81x10 kg s vody na absorpciu formaldehydu a metanolu z ply-nu» Rektifikáciou vzniknutej kvapalnej zmesi sa získává 7,23xlO”3kg s“ metanolu, ktorý sa vracia 4 do procesu a 27,57x10 kg s"produktu o zložení 36% hmot, formaldehydu, 0,7% hmot, metanolua 63,3% hmot, vody.

Claims (1)

1. PREDMET VYNALEZU 224 B7‘ Spósob přípravy plynnej zmesi pra výrobu aldahydov oxidačnou dahydrogenáciou alkoholov vzduchom v plynnaj fáze na kovo-vých katalyzátoroch s výhodou na kryštalickom striabra vyznačujúci sa tým, že na kvapalnú zmas pozostavájúcu z vratného ačerstvého alkoholu sa pósobi vzduchom a vzniknutá plynná zmassa skrápá vodou, s výhodou daminaralizovanou.