PL46925B1 - - Google Patents

Description

Znane jest wytwarzanie aldehydu mrówko¬ wego na drodze utleniania lub czesciowego odwodorniania i utleniania metanolu w obec¬ nosci katalizatorów. Utlenianie przebiega w obecnosci katalizatorów utleniajacych, pod¬ czas gdy czesciowe odwodomianie i utlenianie prowadzi sie na ogól przy zastosowaniu srebra jako katalizatora. Z biegieni czasu szczególnie ekonomiczne okazalo sie wytwarzanie aldehy¬ du mrówkowego w obecnosci katalizatorów srebrowych i znalazlo zastosowanie w skali przemyslowej.W wymienionymi sposobie, srebro stosuje sie albo w posta-cii siatek drucianych albo ja¬ ko srebro krystaliczne. W procesie z zastoso¬ waniem srebrnej siatki stosuje sie katalizato¬ ry w postaci siatek drucianych o bardzo drob¬ nych oczkach, które umieszcza sie w wiekszej liczbie rurek, przez które przepuszcza sie do¬ kladnie nastawiona gazowa mieszanine meta¬ nol — powietrze. Ze wzgledu na silnie egzo¬ termiczna reakcje utleniania, rurki ogrzewaja sie do temperatury 600 - 650°C. Gazy reak¬ cyjne chlodzi sie natychmiast azeby zahamo¬ wac rozklad aldehydu mrówkowego na GO i Ho, który to rozklad przebiega w znacznym stopniu w wysokich temperaturach. Nastepnie gazy odlotowe przemywa sie czysta woda i wypuszcza na zewnatrz. Powstaly wodny roz¬ twór aldehydu mrówkcwego destyluje sie w celu odpedzenia nieprzereagowanego metanolu i zwiekszenia zawartosci aldehydu mrówkowego w roztworze. Odpedzony metanol rekiyfikuje sie i zawraca do procesu.W drugiej metodzie stosuje sie jako katali¬ zator srebro krystaliczne, które umieszcza siew cienkiej warstwie w perforowanym koszu.Reakcja przebiega w obecnosci pary wodnej, która albo dodaje sie 'bezposrednio, albo wy¬ twarza sie przez odparowanie mieszaniny me¬ tanol — woda. Wedlug tego sposobu otrzymuje sie wodny roztwór aldehydu mrówkowego, który zawiera niewielka ilosc nieprzereagowa- nego metanolu i który bez specjalnej obróbki nadaje sie do sprzedazy.Wiadomo, ze juz male ilcsci zanieczyszczen bardzo silnie obnizaja aktywnosc tych katali¬ zatorów. Oprócz stalych zanieczyszczen dopro¬ wadzanych do katalizatora z surowcami, •zczególnie w wysokimi stopniu obnizaja zy¬ wotnosc katalizatorów zanieczyszczenia gazowe zawarte w powietrzu reakcyjnym. Do gazo¬ wych trucizn katalizatorów naleza przede wszystkim substancje zawierajace siarke, albo chlorowiec oraz amoniak i jego pochodne jak na przyklad siarkowodór, dwutlenek siarki, lotne halogenki, i aminy.W celu zabezpieczenia katalizatora przed truciznami, urzadzenia do otrzymywania al¬ dehydu mrówkowego, wyposazone sa zawsze w duze aparaty do oczyszczania powietrza.Oczyszczanie polega na przemyciu powietrza odczynnikami, które absorbuja szkodliwe gazy.Wielkosc tych aparatów wzrasta z iloscia róz¬ nego rodzaju zanieczyszczen, których najwie¬ cej jest w poblizu zakladów przemyslowych.Po dokladnym oczyszczeniu wstepnym od pylu za pomoca filtrów, powietrze przemywa sie najczesciej 5 — 10%-owym roztworem lu¬ gu sodowego, który wiaze wszystkie kwasne skladniki powietrza jak: 002, SC2 i H2S. Jed¬ nak lug wyczerpuje sie przy tym stosunkowo ¦zybko, poniewaz pochlania on z powietrza nieszkodliwy dla reakcji dwutlenek wegla z wytworzeniem kwasnego weglanu sodowego.Zuzyty lug regeneruje sie nastepnie albo trze¬ ba go zobojetniac, poniewaz w otrzymanej postaci nie mozna go kierowac do scieków.Do przemywania lugiem sodowym dolacza sie najczesciej przemywanie metanolem, przy czym traci sie metanol. W przypadku specjal¬ nych zanieczyszczen potrzebne jest oprócz te¬ go dodatkowe przemywanie nadmanganianem potasu, które stosuje sie podobnie jak przemy¬ wanie lugiem sodowym i czesto kombinuje % nim. Dodatkowe oczyszczanie powietrza pro¬ wadzi sie przez nastepne przemycie wcda.Te znane metody oczyszczania powietrza wymagaja mniej lub bardziej wielkiej, kosz^ townej aparatury : srodków, przez co zostaje zmniejszona ekonomicznesc calego procesu.Stwierdzono, ze imazna osiagnac dobre oczyszczenie .powietrza idacego do reaktora, jezeli jako ciecz przemywajaca zastosuje sie wodny roztwór aldehydu mrówkowego, otrzy¬ many w urzadzeniu do otrzymywania aldehy¬ du mrówkowego.Jako wieza pluczaca moze przy tym sluzyc kolumna z wypelnieniem, wieza z pólkami dzwonowymi lub sitowymi i inne odpowied¬ nie urzadzenie, w którym powietrze styka sie z roztworem aldehydu mrówkowego, korzyst¬ nie w przeciwpradzie. Chemicznie aktywny aldehyd mrówkowy wiaze przy tym zanie¬ czyszczenia i utrzymuje je w cieczy. Zanie¬ czyszczenia te w stosunku do ilosci roztworu aldehydu mrówkowego wystepuja w tak malej ilosci, ze ani nie wplywaja na jakosc produk¬ tu ani nie stwierdza sie ich analitycznie.Wedlug wynalazku proces mozna prowadzic tak, ze czesc roztworu formaldehydu przepro¬ wadza sie obiegiem przez urzadzenie do prze¬ mywania powietrza reakcyjnego za pomoca pompy pomocniczej tak dlugo, az produkt przestanie przyjmowac zanieczyszczenia. Te czesc usuwa sie wtedy i zastepuje swiezym formaldehydem.Jednak szczególnie ekonomicznie ksztaltuje sie sposób wedlug wynalazku, jezeli cala ilosc wodnego roztworu aldehydu mrówkowego otrzymana w urzadzeniu produkcyjnym albo czesc tego roztworu przeprowadza sie w spo¬ sób ciagly przez urzadzenie do przemywania powietrza reakcyjnego. Przez stosowanie spo¬ sobu wedlug wynalazku oszczedza sie stosun¬ kowo drogie chemikalia, uzywane dotychczas do oczyszczania powietrza i zastepuje sie je produktem wytworzonym we wlasnym urza¬ dzeniu, który to produkt na skutek pobrania zanieczyszczen nie traci na swej jakosci.Oprócz tego udaje sie przy utrzymaniu od-' powiedniej temperatury w wiezy pluczacej za¬ wrócic do procesu czesc nieprzereagowanego metanolu. W tym celu wodny roztwór aldehy¬ du mrówkowego, sluzacy jako ciecz do przemy-' wania, wprowadza sie do cieczy pluczacej w takiej temperaturze, w której oddestyluje z roztworu do powietrza maksymalna ilosc me¬ tanolu i minimalna ilosc formaldehydu do pro- - 2 -cesu. Optymalna temperatura zalezna jest od kazdorazowych warunków ruchowych i dla kazdego przypadku nalezy ja ustalic doswiad¬ czalnie. Z tego wynika dalsza korzysc sposobu wedlug wynalazku dla przedluzenia okresu wykorzystania katalizatora. W czasie pracy mianowicie stopniowo maleje aktywnosc kata¬ lizatora i obniza sie stopien przereagcwania metanolu. Poniewaz w czasie przemywania po¬ wietrza czesc metanolu zawartego w produkcie koncowym stale zawraca sie do reakcji moz¬ liwe staje sie prowadzenie procesu z oplacalna wydajnoscia na katalizatorze stosunkowo malo aktywnym, przez co koniecznosc zmiany kata¬ lizatora wystepuje po odpowiednio dluzszym czasie.Zawracane w ten sposób do procesu wraz z metanolem male ilosci aldehydu mrówkowe¬ go nie przeszkadzaja reakcji katalitycznej.Sposób wedlug wynalazku jest blizej przy¬ kladowo wyjasniony na zalaczonym rysunku.W tym wariancie caly wodny roztwór aldehy¬ du wytworzony w reaktorze stosuje sie do oczyszczania powietrza reakcyjnego stosowane¬ go do procesu.Na rysunku cyfra 1 oznacza wieze pluczaca, w której powietrze reakcyjne doprowadzone przewodem 2 uwalnia sie od zanieczyszczen przez traktowanie wodnym roztworem aldehy¬ du mrówkowego. Cyfra 3 oznaczono odparo- wywacz znajdujacy sie za wieza pluczaca, do którego wprowadza sie przewodem 4 miesza¬ nine metanol - woda, kierowana dó reakcji.Cyfra 5 oznaczono reaktor, w którym, miesza¬ nina metanol - woda reaguje z powietrzem w obecnosci katalizatora srebrowego z wy- twor^eniieim aldehydu mrówkowiego.. Wytwo¬ rzony gazowy aldehyd mrówkowy oddziela sie od gazów obojetnych w przeciwpradzie w wie¬ zy absorpcyjnej 6 do której doprowadza sie ciagle wode przewodem 7.Gazy obojetne odprowadza sie przewodem 8.Powstaly w wiezy wodny roztwór aldehydu mrówkowego prowadzi sie przewodem 9 do wiezy pluczacej l i po zastosowaniu go jako cieczy pluczacej doprowadza przewodem 10 do zbiornika magazynowego.Przyklad. Do wiezy pluczacej 1 o wysokosci € m i srednicy 1 m wypelnionej do wysokosci 4 m pierscieniami Raschiga (25 mm) wprowa¬ dza sie przewodem 2, 2200 N m3 powietrza na godzine. Wieza pluczaca 1 jest polaczona z przemyslowym urzadzeniem do wytwarza¬ nia aldehydu mrówkowego, które posiada zdol¬ nosc produkcyjna 30000 ton/rok 30%-owego wodnego roztworu aldehydu mrówkowego, i które sklada sie zasadniczo z odparowywa- cza 3, reaktora 5 i wiezy absorpcyjnej 6. Jako katalizator stesuje sie krysztaly srebra. Prze¬ wodem 9 wprowadza sie do górnej czesci wiezy pluczacej 1 3,9 m3 30%-owego roztworu aldehydu mrówkowego na godzine o tempera¬ turze okolo 55°C i odprowadza u dolu prze¬ wodem 10. Powietrze reakcyjne wprowadzone powietrzem 2 na swej drodze do reaktora prze¬ plywa przez roztwór aldehydu mrówkowego i zostaje przy tym uwolnione od zanieczysz¬ czen szkodliwych dla katalizatora. Równoczes¬ nie zostaje obnizona zawartosc metanolu w wodnym roztworze aldehydu mrówkowego, sluzacego jako ciecz przeplywajaca, co wska¬ zuje ponizsze porównanie skladu wodnego roz¬ tworu aldehydu mrówkowego przed i po pro¬ cesie przemywania. przed procesem po procesie przemywania przemywania CH20 29,5% 30,0% CH3OH 2,6% 2,20/0 HCOOH 0,005% 0,005% Przez oczyszczanie powietrza reakcyjnego wod¬ nym roztworem aldehydu mrówkowego, zwiek¬ sza sie zywotnosc katalizatora do 3000 godzin w porównaniu do 1000 godzin przy zastosowa¬ niu kombinowanego przemywania lugiem so¬ dowym i woda. Zawartosc metanolu w goto¬ wym produkcie wynosi ponizej 2,5%. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób mokrego oczyszczania powietrza sto¬ sowanego jako surowiec przy wytwarzaniu aldehydu mrówkowego na drodze katali¬ tycznej przemiany metanolu w obecnosci katalizatorów srebrowych, znamienny tym^ ze jako ciecz do przemywania stosuje sie wodny roztwór aldehydu mrówkowego wy¬ tworzony w koncowym etapie tego samego ciagu technologicznego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze oczyszczane powietrze doprowadza sie w przeciwpradzie do zetkniecia z wodnym roztworem aldehydu mrówkowego w ko¬ lumnie z wypelnieniem^ w wiezy z pólkami dzwonowymi lub sitowymi albo w innym znanym urzadzeniu.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze przez urzadzenie do przemywania po¬ wietrza reakcyjnego prowadzi sie w sposób ciagly calosc lub czesc wodnego roztworu aldehydu mrówkowego wytworzonego w koncowym etapie tego samego ciagu tech¬ nologicznego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze wodny roztwór aldehydu mrówko¬ wego sluzacy jako ciecz do przemywania doprowadza sie do wiezy pluczacej w takiej temperaturze, w której oddestylowuje do przeplywajacego przez wieze powietrza ma¬ ksymalna ilosc metanolu i minimalna ilosc aldehydu mrówkowego, przez co oddesty¬ lowany metanol zawraca sie do procesu. V E B L e u n a-W erke „Walter U Ib r ich t" Zastepca: mgr Józef Kaminski rzecznik patentowy i W/A l U v/s/ v ¦¦¦**'/ w 460. RSW „Prasa". Kielce. PL