PL140213B2 - Formaldehyde obtaining method - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania formaldehydu.Znany ze stosowania przemyslowy sposób wytwarzania formaldehydu polega na przepuszcza¬ niu par metanolu, wody i powietrza przez warstwe katalizatora srebrowego w temperaturze 770-1170 K w warunkach adiabetycznych. Temperatura procesu kontrolowana jest za pomoca skladu mieszaniny reakcyjnej i zalezy ona zasadniczo od stosunku stezen tlenu do metanolu w mieszanine. Poniewaz sklad mieszaniny reagentów zawarty jest powyzej górnej granicy wybucho- wosci, proces przebiega w warunkach utleniajacego uwodornienia metanolu, przy ogólnym niedo¬ miarze tlenu w stosunku do metanolu. Reakcja zasadnicza metanolu z tlenem powoduje wydzielanie ciepla, warunkujace temperature katalizatora w reaktorze. Oprócz reakcji zasadniczej przebiegaja reakcje poboczne utleniania metanolu do tlenku i dwutlenku wegla oraz termicznego rozkladu formaldehydu zmniejszajace wydajnosc procesu, przy czym udzial reakcji pobocznych w procesie jest tym wyzszy im wyzsza jest temperatura katalizatora. Temperaturapracy katalizatora zalezy od stosunku stezen tlenu do metanolu, przy czym reguluje sie ja iloscia podawanego powietrza. Wysoki stosunek stezenia tlenu do metanolu, korzystny dla przereagowania metanolu, powoduje ustalenie sie wysokiej temperatury katalizatora, a to prowadzi do zwiekszenia reakcji pobocznych i spadku wydajnosci wytwarzania formaldehydu. Pewna stabilizacje temperatury katalizatora umozliwia dodatek pary wodnej do mieszaniny metanolu z powietrzem w ilosci maksymalnie 40% masowych w stosunku do metanolu. Dalsze zwiekszanie zawartosci pary wodnej w ukladzie nie wchodzi jednak w rachube na skutek rozcienczenia produktów reakcji i niemoznosc otrzymania produktu o pozadanym stezeniu formaliny.Z polskiego opisu patentowego nr 93233 znany jest reaktor do syntezy formaldehydu przez utlenianie metanolu powietrzem na katalizatorze srebrowym, który ma wklesle dno kotla paro¬ wego, stanowiace chlodnice reaktora, przylegajace w niewielkiej i stalej odleglosci od powierzchni perforowanej czesci kosza stabikatalizatora. Powoduje to skrócenie drogi przeplywu produktów2 140213 reakcji pomiedzy koszem katalizatora a kotlem reaktora. W reaktorze tym nastepuje chlodzenie katalizatora w sposób, który nie moze byc regulowany.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania formaldehydu przez przepuszczanie par metanolu i powietrza oraz ewentualnie par wody przez warstwe katalizatora srebrowego.Istota wynalazku polega na tym, ze katalizator chlodzi sie strumieniem gazu lub cieczy, przepuszczajac go prostopadle do kierunku wlotu reagentów i zarazem wylotu produktu, przepo- nowo przez chlodnice katalizatora, na której umieszcza sie ten katalizator.Dzieki sposobowi wedlug wynalazku nastepuje obnizenie temperatury katalizatora w sposób sterowany, czynnikiem zewnetrznym, którego parametry mozna regulowac i wplywac w sposób zamierzony na wydajnosc formaldehydu, konwersje metanolu oraz selektywnosc procesu.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladowym sposobie w ukladzie schematy¬ cznie przedstawionym na rysunku, na którym jest pokazany uklad reaktora do wytwarzania formaldehydu.Przyklad. Mieszanine reagentów zlozonych z powietrza, par metanolu i par wody podaje sie • do reaktora 1 przez wlot 2 na srebrowy katalizator 3. Produkty reakcji powstajace w strefie katalizatora 3 przeplywaja do wymiennika 4 ciepla, zwanego kotlem reaktora i sa odbierane u dolu wymiennika ciepla 4 przez wylot 5. Medium chlodzace w postaci najkorzystniej azotu, powietrza, pary wodnej czy tez gazów odpadowych, wprowadza sie przeponowo pod warstwa katalizatora 3 w przestrzen 6 nad wymiennik 4 ciepla, prostopadle do kierunku wlotu reagentów i zarazem wylotu produktu. Warstwe katalizatora 3 ogrzewa sie najpierw do temperatury okolo 673 K, po czym przepuszcza mieszanine reagentów i po jej zaplonie oraz ustabilizowaniu sie temperatury górnej warstwy katalizatora na okolo 1063 K przedmuchuje sie medium chlodzace, obnizajac temperature katalizatora do okolo 969 K. 1 Proces bez chlodze¬ nia katalizatora Proces z chlodze¬ niem katalizatora Wzrost parametrów Wydajnosc formalde¬ hydu 2 81,9% 89,0% 7,1% Konwersja metanolu 3 90,0% 95,7% 5,7% Selektywnosc procesu 4 91,0% 93,0% 2,0% Uzyskane parametry procesu sposobem wedlug wynalazku w porównaniu do procesu prze¬ prowadzonego w tym samym reaktorze bez chlodzenia katalizatora przedstawia powyzsza tabela.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania formaldehydu przez przepuszczanie par metanolu i powietrza oraz ewentualnie par wody przez warstwe katalizatora srebrowego, znamienny tym, ze katalizator chlodzi sie strumieniem gazu lub cieczy przepuszczajac go prostopadle do kierunku wlotu reagen¬ tów i zarazem wylotu produktu, przeponowo przez chlodnice katalizatora, na której umieszcza sie ten katalizator.I 140213 JZLAGEMT/ V//////////V////777777A CHLODZACE PRODUKTY PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania formaldehydu przez przepuszczanie par metanolu i powietrza oraz ewentualnie par wody przez warstwe katalizatora srebrowego, znamienny tym, ze katalizator chlodzi sie strumieniem gazu lub cieczy przepuszczajac go prostopadle do kierunku wlotu reagen¬ tów i zarazem wylotu produktu, przeponowo przez chlodnice katalizatora, na której umieszcza sie ten katalizator.I 140213 JZLAGEMT/ V//////////V////777777A CHLODZACE PRODUKTY PL