CS245087B1 - Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov - Google Patents

Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov Download PDF

Info

Publication number
CS245087B1
CS245087B1 CS85406A CS40685A CS245087B1 CS 245087 B1 CS245087 B1 CS 245087B1 CS 85406 A CS85406 A CS 85406A CS 40685 A CS40685 A CS 40685A CS 245087 B1 CS245087 B1 CS 245087B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
methanol
solution
formaldehyde
pat
condensation
Prior art date
Application number
CS85406A
Other languages
Czech (cs)
English (en)
Other versions
CS40685A1 (en
Inventor
Miroslav Olearnik
Anton Miskoc
Ludovit Butkovsky
Vincent Olejnik
Stanislav Juhas
Original Assignee
Miroslav Olearnik
Anton Miskoc
Ludovit Butkovsky
Vincent Olejnik
Stanislav Juhas
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Olearnik, Anton Miskoc, Ludovit Butkovsky, Vincent Olejnik, Stanislav Juhas filed Critical Miroslav Olearnik
Priority to CS85406A priority Critical patent/CS245087B1/sk
Publication of CS40685A1 publication Critical patent/CS40685A1/cs
Publication of CS245087B1 publication Critical patent/CS245087B1/sk

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Riešenie sa týká separáeie formaldehydu z reakčných plynov oxidačně] dehydrogenácie metanolu na striebornom katalyzátore so zvýšeným využitím kondenzačného tepla reakčných splodín v stupni kondenzácie, na vyparovanie metanolu do procesu. Uvedený účel sa dosiahne tým, že roztok do stupňa reiktifikačného oddefovania sa odoberá na výstupe z kondenzátora, pričom poměr oddělovaného stupňa vedeného roztoku ku roztoku v stupni kondenzácie cirkulovanému je od 0,25 do 4.

Description

Vynález rieši sposob separácie formaldehydu z reakčných plynov oxidačnej dehydrogenácie metanolu na striebornom katalyzátore.
Formaldehyd je možno vyrábať redukciou oxidov uhlíka vodíkem, oxidáciou metanolu alebo vyšších uhťovodíkov, alebo z metanolu. Z prehl'adu světověj produkcie formaldehydu vyplývá, že v súčasnosti sa formaldehyd vyrába v prevážnej miere z metanolu. Uskutečňuje sa oxidačnou dehydrogenáclou plynom obsahujúcim kyslík v plynnej fáze na kovových katalyzátoroch, přednostně na striebre, alebo oxidáciou plynom obsahujúcim kyslík v plynnej fáze na oxidových katalyzátoroch, přednostně na oxidoch molybdenu a železa.
Pri postupe výroby formaldehydu z metanolu používajúcom oxidový katalyzátor (ČSSR pat. 182 449, ZSSR pat. 408 504, NSR pat. 2 442 311, NSR pat. 2 450 931, NSR pat. 2 608 823} uslkutočňovanom pri teplote 530 až 650 K prebieha v hlavnej miere oxidačně reakcia:
CHsOH + 0,5 02 - CHzO + HzO
ΔΗ = —156,3 kjmol-1
Z reakčných plynov sa absorpciou do vody vypiera formaldehyd, pričom vznikne roztok formaldehydu s malým množstvom metanolu. Reakčné teplo sa využívá pre výrobu páry, pričom výměna tepla sa uskutočňuje vo vrstvě katalyzátora.
Postup výroby formaldehydu z metanolu používajúcom strieborný katalyzátor sa može uskutočňovať v jednom stupni (German pat. 2)28 687 j, alebo v dvoch stupňoch (U. S. pat. 2 462 413, U. S. pat. 3 959 383, U. S. pat. 4 076 754]
Používá sa strieborný katalyzátor v různých formách a různého zloženia. Okrem striebornej sieťky sa používá striebro na nosiči (ČSSR pat. 167 763, ZSSR pat. 175 043), hubovité striebro (Jap. pat. 56*6720), zliatiny striebra (ZSSR pat. 358 310) a najma kryštalické striebro (G. B. pat. 1 337 783, NSR pat. 1 905 563, NSR pat. 1 231 229, NSR pat. 2 201434, ČSSR pat. 219 193). Katalyzátor může byt uložený v kontaktnom koši (NSR pat. 2 137 938, NSR pat. 2 545 104, U. S. pat. 2 745 722) alebo na kovověj podložike priamo na trubkovnici výmennika tepla (NSR pat. 1 642 955, ČSSR pat. 225 301, ČSSR pat. 227 155). Premena metanolu na formaldehyd sa uskutočňuje pri teplote 820 až 970 K a prebiehajú vedfa seba v hlavnej miere reakcie dehydrogenácie metanolu:
CH3OH CHzO + Hz ΔΗ = 85,2 kjmor1 a reakcia oxidácie metanolu:
CHsOH + 0,5 O2 -> CHzO + H2O
ΔΗ = —156,3 kjmol1
Výměna tepla sa uskutočňuje za vrstvou katalyzátora.
Kombinovaný výrohný postup používá v prvom reaktore strieborný katalyzátor a v druhom reaktore oxidový katalyzátor. (U. S. pat. 2 519 788, U. S. pat. 3 987 107).
Výrobný postup používajúci strieborný katalyzátor je vo všeobecnosti uskutočňovaný vedením zmesi metanol — plyn obsahujúci kyslík, připadne zmesi metanol — voda — plyn, obsahujúci kyslík, vyhriatej na teplotu 360 — 390 K, cez vyhriatu nepohyblivá vrstvu katalyzátora pri teplote 820 — 970 K a pri tlaku 50 — 200 kPa. Autoterinnosť procesu pri požadovanej teplote se dosahuje reguláciou poměru metanolu kyslíka a inertných zložiek. Konvertovaný plyn sa 0chladzuje za katalytickým ložkom. Z ochladeného konvertovaného plynu sa absorpčně vypiera formaldehyd vodou za súčasnej kondenzácie reakčnej vody a nezreagovaného metanolu. Získává vodný roztok formaldehydu s obsahom metanolu, ktorý v závislosti od množstva ostává v produkte alebo sa destilačne odděluje a recykluje do procesu.
Chladenie konvertovaného plynu sa usikutočňuje bezprostředné za katalytickým ložkom priamo vodou alebo roztokom získaným v absorpčnom systéme (NSR pat. č. 2 011 676, ČSSR pat. 184 646), alebo nepriamo vodou za účelom výroby páry (ZSSR pat. č. 946 640, G. B. pat. 1 567 921, NSR pat.
002 789, NSR pat. 2 546 104), tiež vypařovaným do procesu vedeným metanolem (CSSR pat. 184 646, ZSSSR pat. 536 158), připadne hotovým produktom s využitím tepla pre oddestilovanie metanolu z roztoku získaného absorpciou. Takto ochladený plyn sa vedie bud priamo do absorpcie, alebo sa dochladzuje v kondenzátore za účelom kondenzácie časti skondenzovatefných zložiek. Dochladzovanie sa uskutočňuje priamo produktom a nepriamo vodou bez využitia kondenzačného tepla alebo priamo roztokom získaným v absorpcii a nepriamo kvapalinou obsahujúcou metanol, jej cirkuláciou medzi sýtiacim zariadením a kondenzátorom, s využitím kondenzačného tepla na přípravu zmesi do reakcie. Absorpčným systémom může byť jeden aparát (ČSSR pat. 181 239, RSR pat. 65 503) alebo viac aparátov (U. S. pat. 3174 911, U. S. pat.
606 732, G. B. pat. 970 855).
Známy postup výroby formaldehydu s neúplnou přeměnou metanolu používá zmes metanol — plyn obsahujúci kyslík, kde je prebytok metanolu za účelom udržania procesu v autotermnom režime. Zmes sa připravuje v sýtíacom zariadeni, kde sa privádza vzduch, čerstvý metanol a recyklo2 4 5 O íi 7 váný metanol. Kvapalina vypařovaná do vzduchu sa ohrieva jej cirkuláciou medzi sýtiacim zariadením a kondenzátorom. Na požadovaná teplotu sa v sýtiacom zariadení dohrieva nepriamo· vodnou parou. Vzniknutá zmes sa prehrieva na teplotu 360—390 K a vedie na katalytické lůžko z krystalického striebra o teplote 820 -- 920 K. Rýchle nepriame ochladenie konvertovaného plynu za katalytickým lůžkom zabraňuje priebehu vedlajších reakcii. Uskutečňuje sa vodným roztokom formaldehydu z rektifikačnej kolony s využitím tepla pre rektifikačné oddelenie nezreagovaného metanolu cd produktu a recykláciu metanolu do procesu. Na teplotu 360 — 390 K ochladené reakčné plyny sa vedu do kondenzátora nepriamo ochladzovaného cirkuláciou metanolu zo sýíiaceho zariadenia. Ochladené plyny spolu so skondenzovanou kvapalinou sa vedú do absorbéra, kde sa z plynov vodou a chladením vyplera formaldehyd a metanol. Absorpcia sa uskutočňuje v troch stupňoch, pričom v smere prúdenia plynu v prvých dvoch stupňoch cirkuluje roztok a třetí sa skrápá čerstvou vodou. Inertně plyny odchádzajúce z absorbéra opúštajú proces alebo sa možu ďalej spracovať.
Roztok získaný v absorpcii sa vedie do rektifikačnej kolony na oddelenie metanolu od produktu. Na rektifikačné oddelenie metanolu, ktorý sa do procesu recykluje, od produktu sa využívá měrné teplo ochladenia reakčných plynov bezprostředné za katalyzátorom, a to cirkuláciou roztoku medzi reaktorom a rektifikačnoii kolonou. Ostatná potřebná energia sa do rektifikácie dodává nepriamo pomocou vodnej páry.
V závislosti od druhu a polohy čerpadla plynu sa proces uskutočňuje tlakovým alebo vákuovým sposobom. V závislosti od tlaku je významný rozdiel v teplotách v sýtiacom zariadení a teda aj v kondenzátore a od toho je závislé aj využitie kondenzačného tepla skondenzovatefných zložiek. Pri vákuovom procese je teplota vypařované] kvapaliny v sýtiacom zariadení nižšia a účinnosť kondenzácie kvapalných zložiek z reakčného plynu je lepšia, čomu zodpovedá lepšie využitie kondenzačného tepla v stupni přípravy plynnej zmesi do reakcie.
V zlepšenom spósobe výroby formaldehydu sa v stupni kondenzácie přidává ik reakčným plynom roztok získaný v absorpcii. Skondenzovaný produkt spolu s přidávaným roztokom sa vedie s plynmi do absorpcie. V absorpcii vzniknutý medziprodukt sa vedie do rektifikácie na oddelenie metanolu od produktu. Nevýhodou toho, hoci zlepšeného sposobu, je že skondenzovaná kvapalná fáza získaná v kondenzátore, vedená do stupňa absorpcie nepriaznivo ovplyvňuje zloženie roztoku v absorpcii svojim vyšším obsahom formaldehydu a svojim tepelným obsahom.
Podstatou tohoto vynálezu je sposob separácie formaldehydu z reakčných plynov ozidačnej dehydrogenácie metanolu na striebornom katalyzátore s využíváním ikondenzačného tepla na přípravu plynnej zmesi do reakcie, vykondenzovanej kvapalnej fázy v kondenzátore s cirkulačným kontaktováním plynnej reakčnej zmesi v stupni kondenzácie roztokom získaným v stupni absorpcie formaldehydu. Vyznačuje sa tým, že roztok do stupňa rektifikačného oddefovania nezreagovaného metanolu od produktu sa odoberá zo stupňa kondenzácie, pričom poměr odoberaného do reakčného stupňa vedeného roztoku iku roztoku v stupni kondenzácie cirkulovanému je od 0,25 do 4.
Výhodou postupu podfa tohoto vynálezu je zvýšené množstvo skondenzovaného formaldehydu, vody a metanolu v stupni kondenzácie.
Tomu úměrně sa zvýši množstvo tepla z kondenzátora odvedeného do stupňa sýtenia na přípravu plynnej zmesi do reakcie. Výsledkem je zníženie množstva energie dodávanej do procesu v stupni sýtenia. To má za následok aj zlepšeme činnosti stupňa absorpcie, čo sa prejaví na mernej spotřebě metanolu a umožní sa výroba koncentrovanejšieho roztoku formaldehydu bez zvýšenia škodlivých emísií, ako to vyplynie z nasledovných príkladov.
Příklad 1 (porovnávací)
Na výrobu 1 kg formaldehydu sa do sýíiaceho zariadenia privádza 1,83 kg vzduchu a 2,16 kg čerstvého a rektifikovaného metanolu. Na vyparovanie metanolu do vzduchu sa získává 1,74 MJ cirkuláciou metanolu cez kondenzátor a 0,67 MJ sa musí dodat nepriamo vodnou parou. Takto vzniknutá zmes sa vedie cez katalytické lůžko z krystalického striebra o teplote 863 K. Ku reakčnej zmesi ochladenej v reaktore sa na vstupe do kondenzátora přidává 5,7 kg roztoku získaného' v absorbéri. Plyny a skondenzovaná kvapalina sa vedú do absorbéra, kde sa protiprúdne přidává 1,25 kg vody. Zo získaného roztoku sa 5,7 kg vedie do kondenzátora a 3,68 kg sa vedie do rektifikačnej kolony, kde sa oddělí 0,98 kg metanolu, ktorý sa recykluje do procesu a získá sa cca 2,7 kg vodného roztoku formaldehydu o koncentrácii 37 % hmot. Priemerná spotřeba metanolu činí 0,442 kg na (kilogram uvedeného roztoku.
Příklad 2
Na výrobu 1 kg formaldehydu sa du sýíiaceho zariadenia privádza 1,83 kg vzduchu a 2,16 kg čerstvého a recyklovaného metanolu. Na vyparovanie metanolu do vzduchu sa získává 2 M) cirkuláciou metanolu cez kondenzátor a 0,41 MJ sa musí dodat nepriamo vodnou parou. Taktu vzniknutá zmes sa vedie cez katalytické lůžko z krystalického striebra o teplote 863 K. Ku reakčnej zmesi ochladenej v reaktore sa na vstupe do kondenzátora přidává 5,7 kg roztoku získaného v absorbéri. Z roztoku odchádzajúceho z kondenzátora sa odoberá 3,68 kg a vedie do rektifikačnej kolony. Zvyšná časť roztoku spolu s plynmi sa vedu do absorbéra, kde sa protiprúdne přidává 1,25 kg vody.
Zo získaného roztoku sa 5,7 kg vedie do kondenzátora. Z roztoku odoberaného z kondenzátora a vedeného do rektifikačnej kolony sa oddělí 0,98 kg metanolu, ktorý sa recykluje do procesu a získá sa cca 2,7 kg vodného roztoku formaldehydu o koncentrácii 37 % hmot. Priemerná spotřeba metanolu činí 0,441 kg na kilogram uvedeného roztoku.
Příklad 3
Na výrobu 1 kg formaldehydu sa do sýtiaceho zariadenia privádza 1,83 kg vzduchu a 2,16 kg čerstvého a recyklovaného metanolu. Na vyparovanie metanolu do vzduchu sa získává 2 MJ cirkuláciou metanolu cez kondenzátor a 0,41 MJ sa musí dodať nepriamo vodnou parou. Takto vzniknutá zmes sa vedie cez katalytické ložko z krystalického· striebra o teplote 863 K. Ku reakčnej zmesi ochladenej v reaktore sa na vstupe do kondenzátora přidává 5,7 kg roztoku získaného v absorbéri. Z roztoku odchádzajúceho z kondenzátora sa odoberá 3,68 kg a vedie do rektifikačnej kolony. Zvyšná časť roztoku spolu s plynmi sa vedu do absorbéra, kde sa protiprúdne přidává 0,93 kg vody. Zo získaného roztoku sa 5,7 kg vedie do kondenzátora. Z roztoku odoberaného z kondenzátora a vedeného do rektifikačnej kolony sa oddělí 0,98 kg metanolu, ktorý sa recykluje do procesu a získá sa cca 2,38 kg vodného roztoku formaldehydu o koncentrácii 42 % hmot. Priemerná spotřeba metanolu činí 0,501 kg na kilogram uvedeného roztoku.

Claims (2)

1. Spósob separácie formaldehydu z reakčných plynov oxidačnej dehydrogenácie metanolu na striebornom katalyzátore s využíváním kondenzačného tepla vykondenzovanej kvapalnej fázy v kondenzátore na přípravu plynnej zmesi do reakcie s cirkulačným kontaktováním plynnej reakčnej zmesi v stupni kondenzácie roztokom získaným v stupni absorpcie formaldehydu do vody, vyznačujúci sa tým, že roztok do stupVYNÁLEZU ňa rektifikačného1 oddefovania nezreagovaného metanolu od produktu sa odoberá zo stupňa kondenzácie.
2. Spósob separácie formaldehydu z reakčných plynov podfa bodu 1 vyznačujúci sa tým, že poměr zo stupňa kondenzácie odoberaného do· rektifikačného stupňa vedeného roztoku ku roztoku v stupni kondenzácie cirkulovanému je od 0,25 do 4.
CS85406A 1985-01-21 1985-01-21 Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov CS245087B1 (sk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85406A CS245087B1 (sk) 1985-01-21 1985-01-21 Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85406A CS245087B1 (sk) 1985-01-21 1985-01-21 Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS40685A1 CS40685A1 (en) 1985-10-16
CS245087B1 true CS245087B1 (sk) 1986-08-14

Family

ID=5336059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS85406A CS245087B1 (sk) 1985-01-21 1985-01-21 Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS245087B1 (sk)

Also Published As

Publication number Publication date
CS40685A1 (en) 1985-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4455394A (en) Methanol production
US4213954A (en) Ammonia production process
US3940428A (en) Methanol production
RU2446137C1 (ru) Способ получения стирольного мономера окислительным дегидрированием этилбензола с использованием co2 в качестве мягкого окислителя
US4778567A (en) Method for purification of ethylene oxide and recovery of heat thereof
US4264567A (en) Method for producing a hydrogen-containing gas
KR20090101184A (ko) 글리세롤로부터 아크릴산을 제조하는 방법
JP2001316308A (ja) エチレングリコールの製造方法
HUE026209T2 (en) Improved ethylene oxide recovery process
CN103408428A (zh) 一种由工业合成气生产碳酸二甲酯的工艺
WO2013144041A1 (en) Continuous process for the preparation of methanol by hydrogenation of carbon dioxide
US3959383A (en) Two-stage converson of methanol to formaldehyde
US2746843A (en) Manufacture of hydrogen cyanide
US6057481A (en) Processes for the manufacture of methylmercaptopropanal
CN109134217B (zh) 一种环己烷氧化法生产环己酮过程中氧化装置及氧化工艺改进方法
US5998489A (en) Methanol preparation process
EP0009545B1 (en) Acrylic acid recovery with recycle quench
RU2045471C1 (ru) Способ получения гидроксиламинсульфата и установка для его осуществления
WO1997036848A9 (en) Processes for the manufacture of methylmercaptopropanal
CN1058698C (zh) 连续制备甲醛水溶液的方法
EP1489067A1 (en) Dimethylformamide synthesis via reactive distillation of methyl formate and dimethylamine
US4661624A (en) Process for the production of methyl formate
CS245087B1 (sk) Sposob separáeie formaldehydu z reakčných plynov
GB2041930A (en) Recovery of methacrolein
US3493472A (en) Process and apparatus for the purification of formaldehyde by rectification with plural stage condenser-absorber zones