DE1050752B - Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus Methan - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus MethanInfo
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Description
Die Gewinnung des Formaldehyds erfolgt heute noch fast ausschließlich durch Oxydation von Methanol,
das selbst durch eine teure Drucksynthese hergestellt wird. Es sind außerordentliche Anstrengungen
gemacht worden, diesen wichtigen Aldehyd durch andere Herstellungsverfahren zu möglichst niedrigen
Preisen auf den Markt zu bringen. Lediglich ein Prozeß, der sich der partiellen Oxydation des Methans
zu Formaldehyd bedient, ist in verschiedenen Variationen nahezu zur technischen Reife entwickelt worden.
Die. Wirtschaftlichkeit dieser bekannten Verfahren ist jedoch bis heute noch nicht voll gegeben. Durch das
nachstehend beschriebene erfindungsgemäße neue Verfahren ist ein Weg gefunden worden, Formaldehyd
durch partielle Oxydation von Methan wirtschaftlich zu gewinnen.
Durch reaktionskinetischc Untersuchungen wurde festgestellt, daß der Zerfall des Formaldehyds bei der
partiellen Oxydation des Methans hinauf bis zu hohen Formaldehydkonzentrationcn nach einer Reaktion
zweiter Ordnung verläuft. Dies l>esagt, daß der prozentuale Zerfall des Formaldehyde eine Funktion
seiner Anfangskonzentration im Reaktionsgasgemisch und der Temperatur ist. Um den Zerfall möglichst
niedrig zu halten, müßte daher mit großer Verdünnung des Reaktionsgasgemisches durch Inertgase gearbeitet
werden. Eine solche Verfahrensweise ist mit wirtschaftlichen
Nachteilen verbunden.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, indem man die Verdünnung durch
Anwendung eines Wirbelbettes im Reaktionsraum und in der sich daran anschließenden Kühlzone umgeht. Erfindungsgemäß wird im Reaktionsraum durch
Aufwirbclung eines geeigneten Katalysators der Umsatz von Methan zu Formaldehyd wesentlich erhöht,
so daß auch bei kleiner Verweilzeit im Reaktionsraum bereits wirtschaftliche Umsätze erhalten werden. Dadurch
ist es möglich, bei kurzer Verweilzeit trotz hoher Formaldehydkonzentrationen im Reaktionsgasgemisch
den Zerfall klein zu halten. Durch Anwendung des Wirbelbetts im Reaktionsraum wird es
außerdem möglich, den durch den exothermen Prozeß bedingten örtlich schädlichen Temperaturanstieg" abzufangen
und somit eine gewünschte Reaktionstemperatur über den gesamten Reaktionsraum konstant zu
halten.
Außerdem ist es erfindungsgemäß weiter möglich, die Reaktionstemperatur zusätzlich noch indirekt entweder
durch Zufuhr oder Abführung von Wärme zu steuern.
Die aus dem Reaktionsbett austretenden Formaldehydmolekcln, die sich noch in aktiviertem Zustand
befinden, werden auf kürzestem Wege durch das sich unmittelbar über der Reaktionszone befindende zweite
Verfahren zur Herstellung
von Formaldehyd aus Methan
von Formaldehyd aus Methan
Anmelder:
Bergbau Aktiengesellschaft Neue Hoffnung,
Oberhausen (RhId.)
Dipl.-Chem. Heinz Gertges,
Oberhausen (Rhld.)-Osterfeld,
Dipl.-Chem. Hans Olaf Heinze, Oberhausen (RhId.),
und Dipl.-Ing. Werner Brocke,
Oberhausen (Rhld.)-Sterkrade,
sind als Erfinder genannt worden
Wirbelbett abgeschreckt und damit stabilisiert. Als
a5 Wirbelgut für die Abschreckzone, wählt man zweckmäßig
einen Stoff mit guten Wärraeübertragungscigenschaften,
welcher die aufgenommene Wärme an innerhalb oder außerhalb der Abschreckzone vorgesehene
Wärmeaustauscher abgibt. Unmittelbar hinter der Reaktionszone erzielt man auf diesem Wege Gasabgangstemperaturen
unter 100° C. Der große Vorteil dieses Verfahrens gegenüber einer Abschreckung
durch Eindüsen von Wasser. Dampf oder Gas liegt neben der wesentlich intensiveren Abschreckung in
der Vermeidung einer Verdünnung der anfallenden wäßrigen Formaldehydlösung bzw. des Abgangsgasgemisches
begründet. Die. Aufarbeitungskosten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind dementsprechend
wesentlich niedriger.
Mit dem vorliegenden Verfahren ist es einerseits möglich, mit wirtschaftlichen Umsätzen im Kreislauf
Formaldehyd ohne wesentlichen Zerfall herzustellen. Andererseits kann man bei einmaligem Durchgang
durch den Reaktor hohe Umsätze von Methan zu Formaldehyd unter Inkaufnahme eines entsprechenden
Zerfalls erzielen, was an folgenden Beispielen erläutert wird.
1. Durch einen Versuchsreaktor wurde ein Mcthan-Luft-Gemisch im Verhältnis 1 : 5 mit einem Zusatz
von 0,1 */o NO, auf das Reaktionsgemisch bezogen,
bei einer Temperatur von 470° C geleitet. Als
gut diente im Reaktionsraum Bimsstein und
gut diente im Reaktionsraum Bimsstein und
Abschreckzone Siliziumkarbid. Die Ausbeute betrug
86j£_Forma.ldehyd/Nm3 Methan bei einmaligem Durchhang
durch den Reaktor. Dies entspricht einem Umsatz von 6,410Zo Methan zu. Formaldehyd. Das Restgas
enthielt keine Zerfallprodukte. 1 2. Bei derselben Versuchsanordnung und der"
gleichen Gaszusammensetzting wie im Beispiel 1
wurde bei Verzicht auf das Wirbelbett in der Abschreckzone wiederum ein Umsatz von 6,41 % Methan
erzielt. Die Ausbeute an Formaldehyd, betrug jetzt jedoch nur 58 g Formaldehyd/Nm3 Methan. Der Rest
bestand aus Zerfallprodukten des Formaldehyds.
3. Bei derselben Versuchsanordnung und der gleichen Gaszusammensetzung wie im Beispiel i
wurde bei höherer Verweilzeit eine Ausbeute von 354 g Formaldehyd/Nm8 Methan bei einmaligem
Durchgang durch den Versuchsreaktor erhalten. Dies entspricht einem Umsatz von Methan zu Formaldehyd
von 26,4%, während der Gesamtumsatz von. Methan 32,7Vo betrug. ίο
4. Unter Beibehaltung der Versuchsanordnung wie im Beispiel 1 bis 3 wurde mit noch höherer Verweilzeit
gearbeitet, um eine möglichst hohe Ausbeute ohne Rücksichtnahme auf Methanverluste durch Zerfall von
Formaldehyd zu erzielen. Bei einmaligem Durchgang durch den Versuchsreaktor wurden als Spitzenausbeute
547 g Formaldehyd/Nm3 Methan gewonnen. Dieses entspricht einem Umsatz von Methan zu tOrmaldehyd
von 41%. Das eingesetzte. Methan war
auf wenige Prozente verbraucht.
auf wenige Prozente verbraucht.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd " durch Oxydation von Methan mit Sauerstoff oder
Luft unter Zusatz geringer Mengen NO in Gegenwart von Katalysatoren, wobei das aus dem Reaktionsraum
austretende Gasgemisch zur Stabilisierung des gebildeten Formaldehyds sofort abgeschreckt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren in Form von fcinvcrteilten Festkörpern
in der Reaktionszone aufgewirbelt werden und die Abschreckung in einer zweiten Wirbelschichtzone
erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Abschreekzone feinvertcilte
Festkörper mit guten Wärmeiiberlragiingseigenschaften,
wie z. B. Siliziumkarbid, Aluminturnoxyd oder Sand, aufgewirbelt werden, wobei durch
Innen- oder Außenkühlung der Abschreekzone die Wärme vom Wirbelgut abgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeß im Kreislauf
durchgeführt wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische. Patentschrift Nr. 697 906.
Britische. Patentschrift Nr. 697 906.
1 809 750/478 2.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1050752B true DE1050752B (de) | 1959-02-19 |
Family
ID=591094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DENDAT1050752D Pending DE1050752B (de) | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus Methan |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1050752B (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1159421B (de) * | 1960-06-28 | 1963-12-19 | Hans J Zimmer Verfahrenstechni | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd durch partielle Oxydation von Methan mit sauerstoffhaltigen Gasen |
| DE1217353B (de) * | 1963-03-21 | 1966-05-26 | Aquitaine Petrole | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd |
| DE1220419B (de) * | 1959-02-07 | 1966-07-07 | Exxon Research Engineering Co | Verfahren zur Durchfuehrung der partiellen Oxydation von organischen Verbindungen imDampfzustand in Gegenwart von waermeabsorbierenden Feststoffen |
-
0
- DE DENDAT1050752D patent/DE1050752B/de active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1220419B (de) * | 1959-02-07 | 1966-07-07 | Exxon Research Engineering Co | Verfahren zur Durchfuehrung der partiellen Oxydation von organischen Verbindungen imDampfzustand in Gegenwart von waermeabsorbierenden Feststoffen |
| DE1159421B (de) * | 1960-06-28 | 1963-12-19 | Hans J Zimmer Verfahrenstechni | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd durch partielle Oxydation von Methan mit sauerstoffhaltigen Gasen |
| DE1217353B (de) * | 1963-03-21 | 1966-05-26 | Aquitaine Petrole | Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd |
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