PL144804B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL144804B1
PL144804B1 PL258874A PL25887486A PL144804B1 PL 144804 B1 PL144804 B1 PL 144804B1 PL 258874 A PL258874 A PL 258874A PL 25887486 A PL25887486 A PL 25887486A PL 144804 B1 PL144804 B1 PL 144804B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
catalyst
silver
methanol
formaldehyde
temperature
Prior art date
Application number
PL258874A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL144804B2 (en
Inventor
Szustakowski Mieczyslaw
Baron Jerzy
Francman Ewa
Jakubowicz Andrzej
Mankowski Andrzej
Waclawczyk Józef
Zarychta Bogdan
TadeuszKelm
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL25887486A priority Critical patent/PL144804B2/en
Priority claimed from PL25887486A external-priority patent/PL144804B2/en
Publication of PL144804B1 publication Critical patent/PL144804B1/pl
Publication of PL144804B2 publication Critical patent/PL144804B2/en

Links

Description

Przedmiotem wynalazkujest sposób wytwarzania formaldehydu stanowiacego pólprodukt do otrzymywania tworzyw sztucznych oraz klejów, stosowanych zwlaszcza w przemysle meblarskim.Formaldehyd wytwarza sie w procesie utleniania dla utleniajacego odwodornienia metanolu tlenem lub tlenem zawartym w powietrzu w obecnosci katalizatorów. Utlenianie metanolu bez katalizatora prowadzi do glebokiego utleniania w kierunku powstawania dwutlenku wegla i wody: CH3OH + 3/2 02 = C02 + 2 H20 Katalizatory w procesie spelniaja wazna role sterowania reakcji w kierunku pozadanych produktów. Do utleniania metanolu stosuje sie katalizator w postaci tlenku zelaza i molibdenu w procesie prowadzonym przy nadmiarze stechiometrycznym tlenu oraz metalicznego srebra lub miedzi w procesie prowadzonym przy niedomiarze stechiometrycznym tlenu w stosunku do metanolu. Katalizatory metaliczne moga byc stosowane w postaci czystych metali lub metali osadzonych na niemetalicznych nosnikach. Proces prowadzony przy niedomiarze tlenu w stosunku do metanolu jest utleniajacym odwodornieniem metanolu do formaldehydu. Proces ten mozna przedstawic reakcjami: CH3OH = CH20 + H2 AH = 85,2KJ CH3OH + 3/2 02 = CH2O + H20 AH = -156,5 KJ Przebiega on z wydzielaniem znacznej ilosci ciepla, a jego temperatura utrzymuje sie na poziomie 773-1073 K, a w szczególnosci 873-973 K. W wyniku szeregu reakcji ubocznych w procesie powstaja, w wiekszych lub mniejszych ilosciach, produkty uboczne jak: CO2, CO, CH4, HCOOH i wegiel elementarny. Udzial reakcji ubocznych zalezy od warunków prowadzenia procesu oraz jakosci katalizatora. W procesie utleniajacego odwodornienia metanolu najczesciej stosuje sie katalizator w postaci krysztalów srebra otrzymanych na drodze elektrofinacji. Kataliza¬ tor srebrowy pracuje w trudnych warunkach wysokiej temperatury, przy duzym obciazeniu surow¬ cowym na jednostke powierzchni. Jest on szczególnie narazony na zanieczyszczenia znajdujace sie w surowcach. Jest to przyczyna obnizenia selektywnosci katalizatora oraz spadku wydajnosci formaldehydu. Dodatki modyfikujace katalizator poprawiaja jego wlasnosci katalityczne.2 144 804 Znany jest z opisu patentowego PRL nr 117 567 sposób wytwarzania formaldehydu przez konwersje metanolu w mieszaninie z powietrzem i para wodna przy temperaturze od 873 do 1023 K w obecnosci katalizatora srebrowego pudrowanego trudnotopliwymi tlenkami glinu, berylu, krzemu, cyrkonu lub magnezu. Sposób ten zmniejsza spiekalnosc katalizatora w trakcie procesu oraz podnosi wydajnosc formaldehydu. Niedogodnoscia tego sposobujest to, ze wymienione tlenki z trudnoscia wbudowuja sie w strukture krystaliczna srebra, przez co ich dzialanie promotujace jest powolne i niedostatecznie skuteczne, a wolna strukturalnie czesc tlenków na powierzchni kataliza¬ tora powoduje obnizenie selektywnosci katalizatora.Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania formaldehydu polegajacego na przepuszczaniu par metanolu i powietrza oraz ewentualnie pary wodnej przez warstwe katalizatora srebrowego o granulacji od 0,2 do 3 mm, w temperaturze od 873 do 1073 K.Istota wynalazku jest to, ze stosuje sie srebro zawierajace w swoim skladzie domieszki olowiu lub palladu w ilosci do 1% masowego.Olów lub pallad w warunkach redukcyjno-utleniajacej konwersji metanolu do formaldehydu tworzy ze srebrem korzystne struktury miedzymetaliczne, co sprzyja wysokiej wydajnosci oraz selektywnosci katalizatora, przewyzszajac wskazniki uzyskiwane dla czystego srebra badz zawiera¬ jacego na swojej powierzchni tlenki glinu, berylu, magnezu, cyrkonu lub krzemu.Sposób wytwarzania formaldehydu wedlug wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania.Przyklad I. Katalizator srebrowy o granulacji 0,2-0,43mm otrzymany w procesie anodo¬ wej elektrorafinacji ii srebra w obecnosci azotanu olowiu i zawierajacy w swoim skladzie ponizej 1% olowiu umieszcza sie w reaktorze przeplywowym o srednicy 9 mm i przepuszcza przezjego warstwe mieszanine par metanolu i powietrza podgrzana do temperatury 573 K. Temperaturakatalizatora podnosi sie w wyniku egzotermicznej reakcji chemicznej na katalizatorze i ustala sie na poziomie 960 K przy obciazeniu katalizatora 120 dm3/godz. powietrza. Na podstawie analizy produktów, po ustaleniu warunków pracy katalizatora, uzyskuje sie wydajnosc formaldehydu na poziomie 86,7% przy konwersji metanolu 95,0% oraz 91,3% selektywnosci procesu.Przyklad II. Katalizator srebrowy o granulacji 0,2-0,43 mm otrzymany jak w przykladzie I w procesie anodowej elektrorafinacji srebra w obecnosci azotanu palladu i zawierajacego w swoim skladzie ponizej 1 % palladu umieszcza sie w reaktorze przeplywowym o srednicy 9 m i przepuszcza przez jego warstwe mieszanine par metanolu i powietrza podgrzana do temperatury 573 K. Tempe¬ ratura katalizatora podnosi sie do 938 K przy obciazeniu katalizatora 120 dm3/godz. powietrza. Na podstawie analizy produktów uzyskano wydajnosc formaldehydu na poziomie 85,4% przy kon¬ wersji metanolu 94,4% i selektywnosci procesu 90,5%.Przyklad III. W reaktorze przeplywowym o srednicy 9mm umieszcza sie katalizator sre¬ browy o granulacji 0,2-0,43 mm uzyskany w procesie elektrorafinacji anodowej w czystym roztwo¬ rze azotanu srebra bez dodatków modyfikacyjnych. W wyniku dalszego postepowania jak w przykladzie I, uzyskano przy temperaturze 963 K i obciazeniu reaktora 120dm3/godz. powietrza, wydajnosc formaldehydu na poziomie 83,9% przy konwersji metanolu 93,2% i selektywnosci procesu 90,0%.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania formaldehydu polegajacy na przepuszczaniu par metanolu i powietrza oraz ewentualnie pary wodnej przez warstwe katalizatora srebrowego o granulacji od 0,2 do 3 mm, w temperaturze od 873 do 1073, znamienny tym, ze stosuje sie srebro zawierajace w swoim skladzie domieszki w postaci olowiu lub palladu w ilosci do 1% masowego.Zaklad Wydawnictw UP RP. Naklad 100 egz.Cena 1500 zl PLThe subject of the invention is a method of producing formaldehyde, which is an intermediate for the production of plastics and adhesives, used in particular in the furniture industry. Formaldehyde is produced in the oxidation process for the oxidative dehydrogenation of methanol with oxygen or oxygen contained in the air in the presence of catalysts. The oxidation of methanol without a catalyst leads to deep oxidation towards the formation of carbon dioxide and water: CH3OH + 3/2 02 = CO2 + 2 H2O The catalysts in the process play an important role in controlling the reaction towards the desired products. For the oxidation of methanol, a catalyst is used in the form of iron oxide and molybdenum in a process carried out with a stoichiometric excess of oxygen and metallic silver or copper in a process carried out with a stoichiometric deficiency of oxygen in relation to methanol. Metallic catalysts can be used in the form of pure metals or metals deposited on non-metallic carriers. The process carried out in the absence of oxygen in relation to methanol is the oxidative dehydrogenation of methanol to formaldehyde. This process can be represented by the following reactions: CH3OH = CH20 + H2 AH = 85.2KJ CH3OH + 3/2 02 = CH2O + H20 AH = -156.5 KJ It proceeds with the release of a significant amount of heat, and its temperature remains at the level of 773- 1073 K, and in particular 873-973 K. As a result of a series of side reactions in the process, by-products such as CO2, CO, CH4, HCOOH and elemental carbon are formed in greater or lesser amounts. The participation of side reactions depends on the process conditions and the quality of the catalyst. In the process of oxidative dehydrogenation of methanol, the most commonly used catalyst is in the form of silver crystals obtained by electrophinization. The silver catalyst works in difficult conditions of high temperature, with a high raw material load per unit area. It is particularly exposed to contaminants found in raw materials. This is the reason for a reduction in the catalyst selectivity and a decrease in the formaldehyde yield. Additives modifying the catalyst improve its catalytic properties.2 144 804 It is known from the patent description of the Polish People's Republic No. 117 567 to produce formaldehyde by converting methanol in a mixture with air and water vapor at a temperature of 873 to 1023 K in the presence of a silver catalyst powdered with refractory aluminum oxides, beryllium , silicon, zirconium or magnesium. This method reduces the sinterability of the catalyst during the process and increases the yield of formaldehyde. The disadvantage of this is that the mentioned oxides are difficult to incorporate into the silver crystal structure, so that their promoting action is slow and insufficiently effective, and the structurally free part of the oxides on the surface of the catalyst causes a reduction in the selectivity of the catalyst. The invention relates to a method of producing formaldehyde consisting in passing the vapors of methanol and air and possibly water vapor through a layer of silver catalyst with a grain size of 0.2 to 3 mm, at a temperature of 873 to 1073 K. The essence of the invention is that silver is used containing in its composition impurities of lead or palladium in an amount up to 1% by mass. Lead or palladium under the conditions of reductive-oxidative conversion of methanol to formaldehyde forms with silver favorable intermetallic structures, which promotes high efficiency and selectivity of the catalyst, surpassing the indicators obtained for pure silver or containing aluminum and beryllium oxides on its surface, has of magnesium, zirconium or silicon. The method of producing formaldehyde according to the invention is shown in the examples. Example 1 A silver catalyst with a grain size of 0.2-0.43 mm obtained by anodic electrorefining and silver in the presence of lead nitrate and containing the following composition: 1% lead is placed in a flow reactor with a diameter of 9 mm and passed through its layer with a mixture of methanol and air vapors heated to 573 K. The catalyst temperature is increased as a result of an exothermic chemical reaction on the catalyst and is set at 960 K with a catalyst load of 120 dm3 / at air. Based on the analysis of the products, after determining the catalyst operating conditions, the yield of formaldehyde is 86.7% with methanol conversion 95.0% and 91.3% selectivity of the process. Example II. Silver catalyst with a granulation of 0.2-0.43 mm obtained as in example I in the process of anodic electrorefining of silver in the presence of palladium nitrate and containing less than 1% palladium in its composition is placed in a flow reactor with a diameter of 9 m and is passed through its layer with a mixture of vapor methanol and air heated to a temperature of 573 K. The catalyst temperature rises to 938 K with a catalyst load of 120 liters / hour. air. Based on the analysis of the products, a formaldehyde yield of 85.4% was obtained with a methanol conversion of 94.4% and a process selectivity of 90.5%. Example III. A silver catalyst with a grain size of 0.2-0.43 mm, obtained in the anodic electrorefining process in a pure solution of silver nitrate without any modification, is placed in a flow reactor with a diameter of 9 mm. As a result of the further procedure as in example I, the temperature was 963 K and the reactor load was 120 dm3 / h. air, the yield of formaldehyde at the level of 83.9% with the conversion of methanol 93.2% and the selectivity of the process 90.0%. Patent claim A method of producing formaldehyde based on passing vapors of methanol and air and possibly water vapor through a layer of silver catalyst with granulation from 0, 2 to 3 mm, at a temperature of 873 to 1073, characterized by the fact that silver is used, containing in its composition admixtures in the form of lead or palladium in the amount up to 1% by weight. Zaklad Wydawnictw UP RP. Mintage 100 copies Price PLN 1,500 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania formaldehydu polegajacy na przepuszczaniu par metanolu i powietrza oraz ewentualnie pary wodnej przez warstwe katalizatora srebrowego o granulacji od 0,2 do 3 mm, w temperaturze od 873 do 1073, znamienny tym, ze stosuje sie srebro zawierajace w swoim skladzie domieszki w postaci olowiu lub palladu w ilosci do 1% masowego. Zaklad Wydawnictw UP RP. Naklad 100 egz. Cena 1500 zl PL1. Patent claim A method of producing formaldehyde consisting in passing methanol and air vapors and possibly water vapor through a layer of silver catalyst with a grain size of 0.2 to 3 mm, at a temperature of 873 to 1073, characterized by the use of silver containing in its composition impurities in the form of lead or palladium in an amount up to 1% by mass. Zakład Wydawnictw UP RP. Mintage 100 copies Price PLN 1500 PL
PL25887486A 1986-04-08 1986-04-08 Method of obtaining formaldehyde PL144804B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25887486A PL144804B2 (en) 1986-04-08 1986-04-08 Method of obtaining formaldehyde

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL25887486A PL144804B2 (en) 1986-04-08 1986-04-08 Method of obtaining formaldehyde

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL144804B1 true PL144804B1 (en) 1988-07-29
PL144804B2 PL144804B2 (en) 1988-07-30

Family

ID=20031024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL25887486A PL144804B2 (en) 1986-04-08 1986-04-08 Method of obtaining formaldehyde

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL144804B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0296734B1 (en) Copper catalyst for carbon oxide conversion
US4576968A (en) Catalyst composition and its use in a process for the production of alcohols from synthesis gas
EP0147569B1 (en) Process for the production of hydrogen
EP0539002A2 (en) Aldol condensation using solid basic catalyst of MgO and Al2O3 having a high surface area
JPS6143332B2 (en)
DE2518964B2 (en) METHOD FOR PRODUCING UNSATURATED HYDROCARBONS
US4480122A (en) Process for producing methyl formate
CS213333B2 (en) Method of making the catalyser
JPH07574B2 (en) Orthoalkylation of phenol
PL144804B1 (en)
US4057513A (en) Hydrogenation catalyst and process for preparing same
EP0409517B1 (en) Process for decomposition of methanol
WO2022045327A1 (en) Methanol production method
JPS61221139A (en) Manufacture of 2,2,2-trifluoroethanol
US4420641A (en) Formaldehyde production
US4250119A (en) Process for the production of acetone from isobutyraldehyde
JP2769739B2 (en) Formaldehyde production
IL25539A (en) Process for the catalytic production of hydrogen cyanide
US4894467A (en) Vapor phase oxidation or styrene to styrene oxide
KR860000871B1 (en) Process for producing formaldehyde
JPH0456015B2 (en)
PL161436B1 (en) Manufacturing method for formaldehyde
JPS6096504A (en) Steam reforming of methanol
US4386014A (en) Catalyst of supported silver and lead for the production of formaldehyde
KR100280261B1 (en) Method for preparing methanol from carbon dioxide using palladium / zinc oxide catalyst