NO124367B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av

formaldehyd.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av formaldehyd ved dehydrogenerende oksydasjon av metanol med oksygen eller gasser som inneholder fritt oksygen på en sølvkatalysator.

Det er kjent å fremstille formaldehyd ved dehydrogenering

av metanol, idet denne i blanding med luft og eventuelt vanndamp ved forhøyede temperaturer ledes gjennom et sjikt av krystallinsk sølv. Fra det tyske utlegningsskrift 1 231 229 fremgår det at' man for omsetningen fordelaktig anvender sølvkrystaller som i det mins-

te til 50 vekt% består av krystaller av kornstørrelsen 1,25 til 5,0 mm, og sjiktets høyde velges mellom 15 og 50 mm.

I det nevnte utlegningsskrift beskrives en foretrukket utførelsesform for omsetningen, som består deri at man arbeider

i

med en tosjiktkatalysator hvis nedre sjikt består av sølvkrystall-

er av de nevnte kornstørrelser og på hvilket det befinner seg et tynt sjikt av sølvkrystaller med kornstørrelser inntil 1 mm.. For å oppnå en lengst mulig levetid for denne tosjiktkatalysator ble den etter eksemplene belastet med bare 1,35 tonn metanol pr. m<2 >katalysatorsjikttverrsnitt og time.

Det viste seg nu at formaldehyd fordelaktig kan frem-

stilles i gassfase ved omsetning av metanol med oksygen eller gas-

ser som inneholder fritt oksygen, eventuelt i nærvær av vanndamp,

ved temperaturer av 600 til 800°C på sølvkrystaller som er anordnet som tosjiktkatalysator, hvorunder det nedre sjikt er 15 til 40 mm tykt og til i det minste 50 vekt% består av krystaller av kornstør-relsen 1,0 til 4,0 mm og det øvre sjikt har en tykkelse av 0,75 til 3,0 mm og består av krystaller med kornstørrelser av 0,1 til 0,9 mm når i henhold til oppfinnelsen denne katalysator belastes med 1,5

til 3 tonn, særlig med 2 til 3 tonn metanol pr. m 2 katalysatorsjikttverrsnitt og time.

Etter den nye fremgangsmåte utføres den dehydrogenerende oksydasjon av metanol ved omtrent den samme omsetning ved en inntil mer enn dobbelt så stor belastning av katalysatorsjikttverrsnittet enn ved den kjente fremgangsmåte. Herved oppnås like overfor de kjente fremgangsmåter et vesentlig høyere rom-tid-utbytte.

Den nye fremgangsmåte beror på den overraskende iaktta-

gelse at ved katalysatorbelastningen ifølge oppfinnelsen inntil nedgang eller fall av katalysatoraktiviteten omvandles en større mengde av metanol pr. vektenhet av katalysatoren til formaldehyd,

enn når man belaster katalysatoren mindre eller også høyere. Den nye fremgangsmåte kan fordelaktig utføres ved metanolomsetninger av minst 87%, hensiktsmessig av 90 til 97%, særlig av 92 til 96%.

Man får ved denne arbeidsmåte høyere utbytter av formaldehyd og tilsvarende mindre mengder av biprodukter enn ved de kjente fremgangsmåter. For fremgangsmåten er egnet rent metanol, teknisk metanol eller blandinger herav med vann, i sistnevnte tilfelle er konsentrasjonen av de. vandige blandinger ikke kritisk og kan vari-

ere mellom 40 og 70 vektprosent, fortrinnsvis mellom 50 og 65

vekt% metanol. Som oksyderende middel kan anvendes såvel rent oksygen som også gasser som inneholder fritt oksygen, særlig luft. Oksygen og metanol anvendes hensiktsmessig i molforholdet 0,3 til

0,6, særlig fra 0,4 til 0,5. Herunder medregnes ikke eventuelle stoffer som ledsager oksygen, som nitrogen og,argon. En fortynn-

ing av reaksjonsblandingene med vanndamp kan medføre fordeler, hvorunder man hensiktsmessig anvender 0,8 til 1,9 volumdeler vanndamp pr. volumdel metanoldamp.

Reaksjonstemperaturene ligger ved den nye fremgangsmåte mellom 600 og 800°C, fordelaktig mellom 650 og 750°C. Den kan gjennomføres såvel ved vanlig som ved undertrykk og overtrykk.

I alminnelighet kommer i betraktning trykk mellom 0,05 og 2 ata, fortrinnsvis mellom 0,1 og 2 ata.

Sølvkrystallene fremstilles på vanlig måte ved elektroly-se av vandige sølvsaltoppløsninger. Disse sølvsaltoppløsninger kan fåes ved oppløsning av friskt sølv eller av brukt katalysator. Sammensetningen av kornstørrelsene i sjiktene til katalysatoren kan oppnåes ved siktning i kornstørrelsesklasser og etterfølgende påny-blanding i det ønskede mengdeforhold. Man kan imidlertid også le-de elektrolysen på en slik måte at man umiddelbart får en for et av katalysatorsjiktene egnet kornstørrelsesfordeling„

En hensiktsmessig anordning av tosjiktkatalysatoren består f.eks. deri at man påryster sølvkrystaller av kornstørrelsene 1,0 til 4,0 mm, særlig 1,0 til 2,5 mm, på et perforert underlag, eksempelvis en sil eller hullplate i en sjikthøyde-av 15 til 40 mm, fortrinnsvis 20 til 30 mm. På det på denne måte erholdte sjikt påføres et 0,75 til 3,0 mm, særlig 1,0 til 2,0 mm høyt sjikt av sølvkrystaller av kornstørrelsen fra 0,1 til 0,9 mm, fordelaktig 0,2 til 0,75 mm. Man kan påføre det øvre sjikt av tosjiktkatalysatoren jevnt på det nedre sjikt. Det er imidlertid hensiktsmessig å velge sjikttykkelsen i det øvre sjikt større i randsonen enn i midten av katalysatorplaten. For teknisk utførelse anvender man fortrinnsvis katalysatorsjiktdiametre av i det minste 0,5 m, eksempelvis 1 til 3 m.

Gjennom sølvpårystningen gjennomledes de med hverandre blandede og opphetede utgangsstoffer, eventuelt under tilblanding av vanndamp. Etter at reaksjonsgassene har forlatt katalysatoren avkjøles de hurtigst mulig og kondenseres, hvorunder kondensatet anvendes for utvaskning av gassene. I et etterkobiet absorpsjons-anlegg utvaskes de gjenværende 5 til 15% av formaldehydet -i mot-strøm med vann, og herunder avmåles mengden av vann på en slik måte at man får den ønskede konsentrasjon.

Eksempler 1 til 2

Overensstemmende med mengdeangivelsené i tabellen for-dampes en blanding av metanol og vann og blandes med luft, og ledes

ved 650°C til 700°C gjennom den i tabellen angitte katalysator.

Med henblikk på katalysatorlevetiden, den i tiden inntil inaktive-ring av katalysatoren erholdte mengde formaldehyd pr. kg av katalysatoren og utbyttet av formaldehyd fikk man de i tabellen angitte resultater (tabellen side 4)„

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av formaldehyd i gassfase ved omsetning av metanol med oksygen eller gasser som inneholder fritt oksygen, eventuelt i nærvær av vanndamp, ved temperaturer av 600 til 800°C på sølvkrystaller som er anordnet som tosjiktkatalysator, hvorunder det nedre sjikt er 15 til 40 mm tykt og til i det minste 50 vekt% består av krystaller av kornstørrel-sen 1,0 til 4,0 mm,og det øvre sjikt har en tykkelse av 0,75 til 3,0 mm og består av krystaller med kornstørrelser av 0,1 til 0,9 mm, karakterisert ved at denne katalysator belastes med 1,5 til 3 tonn, særlig med 2 til 3 tonn metanol pr. m 2 katalysa-tors jikttverrsnitt og time.