DE550121C

DE550121C - Process for the production of formaldehyde

Info

Publication number: DE550121C
Application number: DEB143897D
Authority: DE
Original assignee: Bakelite Corp
Current assignee: Bakelite Corp
Priority date: 1929-05-31
Filing date: 1929-05-31
Publication date: 1932-05-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd Die vorliegende Erfindung bezieht sich .auf die Herstellung von Formaldehyd durch katalytische Oxydation von. Methanol.Process for producing formaldehyde The present invention refers to the production of formaldehyde by the catalytic oxidation of. Methanol.

Es ist bekannt, daß bei den Verfahren. dieser Art, wie sie zur Zeit ausgeführt werden, die Ausbeute an Formaldehyd wesentlich geringer ist als die dem oxydierten Methanol äquivalente Menge infolge der Bildung gewisser Nebenprodukte, deren Zusammensetzung noch nicht genau bekannt ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß unter diesen Nebenprodukten außer Ameisensäure Verbindungen wie Methylal, Dimethoxydimethyläther, Dimethylacetal und vielleicht andere auftreten. Diese Nebenprodukte sind wertlos oder von geringerem Wert als Formaldehyd, so daß ihre Bildung einen Verlust bedeutet.It is known that in the process. the way they are at the moment are carried out, the yield of formaldehyde is much lower than that of the oxidized methanol equivalent amount due to the formation of certain by-products, the exact composition of which is not yet known. The research has shown that among these by-products, in addition to formic acid, compounds such as methylal, dimethoxydimethyl ether, Dimethylacetal and maybe others occur. These by-products are worthless or of less value than formaldehyde so that their formation is a loss.

Wir haben gefunden, daß die Bildung dieser Nebenprodukte abhängig ist oder zum mindesten sehr beschleunigt wird durch die Gegenwart von sauer reagierenden Stoffen einschließlich Ameisensäure, die ein übliches Nebenprodukt der Reaktion ist. Die Untersuchungen haben klar gezeigt, daß im sauren Reaktionsmedium eine starke Neigung besteht zur Bildung von Nebenprodukten aus Methanol und Formaldehyd und aus Formaldehyd allein.We have found that the formation of these by-products is dependent is or is at least very accelerated by the presence of acidic reactants Substances including formic acid, which are a common by-product of the reaction is. The investigations have clearly shown that in the acidic reaction medium a strong There is a tendency towards the formation of by-products from methanol and formaldehyde and from formaldehyde alone.

Derartige Reaktionen treten in mehreren Phasen des Verfahrens auf, insbesondere während der katalytischen Oxydation, aber auch während der darauffolgenden Kondensation oder Absorption des Formaldehyds und während der Destillation des. Produktes.Such reactions occur in several phases of the process, especially during the catalytic oxidation, but also during the subsequent one Condensation or absorption of the formaldehyde and during the distillation of the. Product.

Wir haben ferner gefunden, daß derartige schädliche Reaktionen verhindert bzw. verzögert werden können, wenn in der Reaktionsmischung ein alkalisch wirkender Stoff in genügender Menge vorhanden ist, um sich mit der vorhandenen bzw. während des Verfahrens gebildeten Säure zu verbinden und dieselbe zu neutralisieren. Man verwendet zu diesem Zweck vorteilhaft entweder solche Basen, die unter den in Frage kommenden Bedingungen mit Formaldehyd nicht reagieren, wie z. B. basische Verbindungen der Alkali- oder Alkalierdmetalle, oder man benutzt solche Verbindungen, wie z. B. Ammoniak, die mit dem Formaldehyd Hexamethylentetr.amin, also einen basischen Körper, bilden, der imstande ist, die Säuren zu neutralisieren.We have also found that it prevents such deleterious reactions or can be delayed if there is an alkaline agent in the reaction mixture Substance is present in sufficient quantity to keep up with the existing or during of the process to combine and neutralize the acid formed. Man for this purpose advantageously uses either those bases that are included in the in question coming conditions do not react with formaldehyde, e.g. B. basic compounds the alkali or alkaline earth metals, or one uses such compounds as, for. B. ammonia, with the formaldehyde Hexamethylenetetr.amin, so a basic one Body, which is able to neutralize the acids.

Bei der Ausführung der Erfindung wird vorteilhaft der alkalisch wirkende Stoff in das System in solcher Menge und an solchen Stellen eingeführt, daß das Auftreten von Säure in jeder Phase des Verfahrens vermieden wird.When carrying out the invention, the alkaline one is advantageous Substance introduced into the system in such quantities and in such places that the The occurrence of acid at any stage of the process is avoided.

Beispiel r Man leitet in das Zuführungsrohr des Methanol-Luft-Gemisches (das etwa gleiche Teile Methanol und Luft enthält) zu dem Katalysator Ammoniak, vorteilhaft in wasserfreiem Zustande in solcher Menge, daß es in dem Gasgemisch nach dem Verlassen des Katalysators in einer Menge von etwa o,o5 Volumprozent enthalten ist und daß das flüssige Kondensat der den Katalysator verlassenden Dämpfe mit Bromphenolblau alkalisch und mit Bromthymolblau sauer reagiert. Das Kondensat enthält etwa 32% Formaldehyd und 30% Methanol, während der Rest aus Wasser und Spuren von Verunreinigungen, wie z. B. Ammoniumsalze, Hexamethylentetramin u. dgl., besteht. Durch das Hinzufügen von Ammoniak erhöht sich die Ausbeute .auf go% im Vergleich zu 85%, wenn unter sonst gleichen Bedingungen ohne Ammoniakzusatz gearbeitet wird. Das Ammoniakgas oder das aus demselben und Formaldehyd entstehende Hexamethylentetramin neutralisiert die Säure, 7die in Gegenwart der Katalysatoren entsteht, und verhindert hierdurch jede schädliche Einwirkung dieser Säure durch Erzeugung von unerwünschten Nebenprodukten in den Kondensations- und Waschapparaten. Ebenso wird durch die Anwesenheit von Ammoniak die Korrosion der Kondensationsrohre oder anderer Teile der Apparatur verhindert. Beispiel e Man setzt der wässerigen Methanol-Formaldehyd-Lösung, wenn sie nicht das oben, angegebene Verhalten gegenüber den Katalysatoren zeigt, vor der Destillation Ammoniak oder eine gleichwertige alkalisch reagierende Verbindung in einer Menge von etwa o,oi bis o,o5% zu, um die vorhandene Ameisensäure oder andere anwesende Säuren zu neutralisieren und hierdurch die Bildung von Methylal oder anderen Nebenpr)dukten während der Destillation auf das kleinste Maß zurückzuführen. Es ist zweckmäßig, diese Neutralisation bis zum Farbenumschlag des Phenol-Phthaleins oder eines anderen geeigneten Indikators zu führen, um die Neutralisation der Ameisensäure oder anderes Säuren, die während der Destillation gebildet werden, zu sichern. Die Ausbeute beträgt etwa ioo%, wenn die Säure neutralisiert wird, während sie 95% nicht überschreitet, wenn ohne Ammoniakzusatz gearbeitet wird.Example r The methanol-air mixture is fed into the feed pipe (which contains approximately equal parts of methanol and air) to the catalyst ammonia, advantageously in an anhydrous state in such an amount that it is in the Gas mixture after leaving the catalyst in an amount of about 0.05 percent by volume and that the liquid condensate of the vapors leaving the catalyst with bromophenol blue reacts alkaline and acidic with bromothymol blue. The condensate contains about 32% Formaldehyde and 30% methanol, while the rest of water and traces of impurities, such as B. ammonium salts, hexamethylenetetramine and the like., Is. By adding of ammonia, the yield increases to go% compared to 85% if below otherwise the same conditions are used without the addition of ammonia. The ammonia gas or the Hexamethylenetetramine formed from the same and formaldehyde neutralizes the Acid, which is formed in the presence of the catalysts, and thereby prevents any harmful exposure to this acid by generating undesirable by-products in the condensation and washing machines. Likewise, the presence of Ammonia prevents corrosion of the condensation pipes or other parts of the apparatus. Example e Use the aqueous methanol-formaldehyde solution if it does not the behavior indicated above with respect to the catalysts shows before the distillation Ammonia or an equivalent alkaline compound in an amount from about o, oi to o, o5% to the existing formic acid or other present To neutralize acids and thereby the formation of methylal or other secondary products to be attributed to the smallest extent during the distillation. It is appropriate this neutralization until the phenol-phthalein or another color changes suitable indicator to lead to the neutralization of formic acid or other To secure acids that are formed during the distillation. The yield is about 100% if the acid is neutralized while it does not exceed 95%, when working without the addition of ammonia.

Die Erfindung bezieht sich demnach allgemein auf die Einführung von Ammoniak oder ,arideren säurebindenden Substanzen in jeder -Phase, desi Verfahrens. 'The invention thus relates generally to the introduction of ammonia or, more arid acid-binding substances in E ach phase, desi method. '

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of formaldehyde by catalytic oxidation of methanol, characterized in that for the purpose of prevention the formation of by-products in the reaction mixture during the catalysis phases, maintains a substantially neutral reaction during recovery and distillation.

2. The method according to claim i, characterized in that in the methanol-air mixture, which is fed to the catalyst, introduces ammonia in such an amount that one essentially neutral reaction of the resulting condensate is guaranteed.

3. The method according to claim i, characterized in that the reaction mixture before the distillation, a basic substance is added in such an amount that an im essential neutral reaction of the condensate from the distillation guaranteed is. q. Process according to Claims -i and 3, characterized in that the reaction mixture before the distillation ammonia is added in such an amount that an essentially neutral reaction of the condensate from the distillation is guaranteed.