DE811230C - Verfahren zur Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Methan zu Formaldehyd - Google Patents

Description

• Verfahren zur Oxydation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Methan zu Formaldehyd Die Irrfindung bez-,veckt, die Ausbeute an Formaldehyd bei der langsamen Oxydation vön Kohlenwasserstoffen, insbesondere derjenigen von Methan, mit Luft oder Sauerstoff im Kreislaufverfahren dadurch zu steigern, daß aus dem Reaktionsgas vor dessen Erhitzung auf die Reaktionstemperatur die organischen Peroxydverbindungen und insbesondere die im Reaktionsgas nach der Auswaschung des bei der vorhergegangenen Reaktion gebildeten Formaldehyds noch im Reaktionsgas verbleibenden Formaldehydspuren restlos entfernt werden.
• Es ist bekannt, daß die langsame Oxydation von Methan über eine Reihe von Zwischenstufen verläuft, bevor die eigentliche Verbrennung der in der Induktionsperiode gebildeten Zwischenprodukte beginnt. Die Dauer dieser Induktionsperiode ist außer vom hlethan-Sauerstoff-Verhältnis von Temperatur und Druck und katalytischen Wandeinflüssen besonders von der Konzentration gewisser organischer Peroxyde und vor allem im Falle der Formaldehydherstellung von Spuren desselben im Reaktionsgas abhängig. Die Anwesenheit von Formaldehydspuren und organischen Peroxydverbindungen kürzen die Induktionsperiode wesentlich ab, so daß die maximale Konzentration an Formaldehyd nicht erreicht werden kann.
• Zur Beseitigung dieser störenden Formaldehydspuren aus dem Reaktionsgas und damit gleichzeitig auch der Peroxydverbindungen nach der Herausnahme der Hauptmenge des vorher gebildeten Formaldehyds, z. B. durch Auswaschung mit Wasser, wird erfindungsgemäß eine Nachwaschung mit alkalischen Lösungen, z. B. Kalkmilch, vorgenommen. Formaldehyd geht hierbei die bekannte Aldolkondensation unter Bildung von Formose ein, während die organischen Peroxydverbindungen von der Kalkmilch zerstört werden. Die Maßnahme der Erfindung bezieht sich nicht nur auf die Behandlung des Kreislaufgases, sondern auch auf das Gas-Luft-bzw. Sauerstoffgemisch vor dessen Wiedererwärmung auf Reaktionstemperatur.
• Bei allen bisher bekanntgewordenen Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd aus Kohlenwasserstoffen, insbesondere aus Methan, durch langsame Oxydation unter Kreislaufführung wurde der gebildete Formaldehyd nur mit Wasser ausgewaschen, und es blieben hierbei immer noch geringe Mengen desselben im Gas, welche jedoch genügten, um bei der nachfolgenden Wiedererhitzung die Induktionsperiode, die für die Formaldehydbildung ausschlaggebend ist, so weit zu verkürzen, daß nur geringe Ausbeuten an Formaldehyd erreichbar waren. Es sind Verfahren vorgeschlagen worden, nach denen eine bestimmte Reaktionszeit oder die Art der Erhitzung des Reaktionsgases auf Reaktionstemperatur oder die Abkühlung des formaldehydhaltigen heißen Gases im Wärmeaustausch bei Verwendung nichtmetallischer Werkstoffe oder die Anwendung bestimmter Katalysatoren für die Formaldehydbildung für wesentlich gehalten werden.
• Bei keinem dieser Verfahren, welche zur Erreichung der maximalen Ausbeute an Formaldehyd im Kreislauf betrieben werden, wobei also der gebildete Formaldehyd ausgewaschen und das Reaktionsgas nach Zusatz von frischem Methan und Luft oder Sauerstoff wieder in den Prozeß zurückgeführt wird, wird die Notwendigkeit der restlosen Herausnahme des gebildeten Formaldehyds oder/und der organischen Peroxyde erwähnt und daß dadurch die Induktionsperiode verlängert und die Formaldehydausbeute gesteigert werden kann. Die Anwendung von alkalischen Lösungen zur Bindung von Formaldehyd durch die Aldolkondensation unter Bildung von Formose ist an sich bekannt. Auch die Entfernung von organischen Peroxyden mittels alkalischer Lösungen gehört zum Stande der Technik. Die Anwendung dieser bekannten Maßnahmen bei der Erzeugung von Formaldehyd aus Kohlenwasserstoffen, insbesondere aus Methan, im Kreislaufverfahren durch Herausnahme der letzten Spuren von Formaldehyd und Peroxyden aus dem Reaktionsgas und die dadurch erst erzielbare-Erhöhung der Ausbeute an Formaldehyd gestaltet dieses Verfahren auch in jenen Fällen wirtschaftlich, wo die Gewinnung von Formaldehyd aus Methan infolge eines ,bedingt hohen Methanpreises bisher nicht möglich war. Ausführungsbeispiel Aus dem Reaktionsgas von der Oxydation des Methans mit Sauerstoff wird durch Absorption mit Wasser der gebildete Formaldehyd bis auf einen Restgehalt von etwa io mg/Nms entfernt. Eine weitere Verminderung des Formaldehydgehaltes durch Absorption ist wegen der dadurch bedingten Verdünnung der Lösung unwirtschaftlich. Wird ein Teil dieses Restgases durch Zumischen von Methan und Sauerstoff auf das gleiche Ausgangsvolumen und bei gleicher Temperatur und Raumgeschwindigkeit zur Reaktion gebracht, so enthält das Reaktionsgas vor der Absorption 3,2 g Formaldehyd je Nm' Gas. Durch Entfernen der nach der Absorption im Gas noch enthaltenen Formaldehydspuren mittels einer 2 o/oigen Kaliumcarbonatlösung und Einstellen des Ausgangsvolumens durch Zumischen von frischem Methan und Sauerstoff werden bei erneuter Reaktion 4,5 g Formaldehyd/Nmg Reaktionsgas erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Oxydation von gasförmigen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Methan zu Formaldehyd im Kreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgas vor Erreichung der Reaktioristemperatur von den die Induktionsperiode abkürzenden Bestandteilen, wie organischen Peroxydverbindungen und Formaldehydspuren, restlos befreit wird, und zwar etwa derart, daß es nach Entfernung der Hauptmenge an gebildetem Formaldehyd mit alkalischen Lösungen behandelt wird.