Opublikowano: 23.IV.1965 49292 KI. 12 o, 7/01 MKP UKD Wspóltwórcy wynalazku: Dr Witold Mazgaj, mgr inz. Henryk Ryszawy, j^,. ' inz. Jan Zygadlo, mgr Roman Jezior, mgr j~* s<-fOT!?K£ inz. Jerzy Stankiewicz ! y Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Tarnów (Polska) \'Jl'x - ^ m ^aftwg Sposób otrzymywania mieszaniny gazowej do produkcji aldehydu mrówkowego Aldehyd mrówkowy wytwarza sie przez katali¬ tyczne utlenianie metanolu.W tym celu doprowadza sie na katalizator sreb¬ rowy mieszanine gazowa skladajaca sie z okolo 35 — 4Qo/0 objetosciowych pary metanolu, okolo 45% objetosciowych powietrza i okolo 15 — 20% objetosciowych pary wodnej.Aby proces przemiany metanolu przebiegal pra¬ widlowo wymienione skladniki musza wykazywac wysoka czystosc oraz powinny byc dokladnie ze soba wymieszane.Czystosc mieszaniny gazowej jest bardzo istotna w tym procesie poniewaz czastki stale stanowiace zanieczyszczenia laitwo osadzaja sie na katalizato¬ rze w centrach najbardziej aktywnych powodujac jego zatrucie i dezaktywacje, w konsekwencji cze¬ go reakcja przebiega z mala wydajnoscia a po¬ nadto katalizator zatruty katalizuje reakcje ubocz¬ ne prowadzace do spalania metanolu na CO i C02 powodujac straty w metanolu.Znany sposób sporzadzania mieszaniny gazowej do produkcji aldehydu mrówkowego polega na przepuszczaniu powietrza przez warstwe metanolu stezonego lub rozcienczonego woda znajdujacego sie w nasycalniku wyposazonym w nagrzewnice paipwa. Stopien nasycenia powietrza para meta¬ nolu lub para metanolu i para wodna zalezy w przypadku pierwszym od temperatury, w przy¬ padku drugim od temperatury i stopnia rozcien¬ czenia metanolu. 10 15 20 25 W nasycalniku utrzymuje sie staly poziom cieczy przez ciale doprowadzenie metanolu. Przy za¬ stosowaniu metanolu stezonego (okolo 99°/o) two¬ rzy sie w nasycalniku mieszanina pary metanolu z powietrzem, do której doprowadza sie pare wod¬ na oddzielnie.Przy zastosowaniu metanolu rozcienczonego wo¬ da w odpowiednim stosunku tworzy sie mieszanina o pelnym skladzie, to jest zawierajaca pare meta¬ nolu, powietrze i pare wodna.Stosowana jest równiez inna odmiana sposobu sporzadzania mieszaniny gazowej polegajaca na oddzielnym doprowadzeniu pary metanolu, po¬ wietrza i pary wodnej, które sa mieszane w mie¬ szalniku.W opisanych sposobach wytwarzania miesza¬ niny gazowej do produkcji aldehydu mrówkowego metanol jak równiez i powietrze sa ogrzewane para wodna w sposób przeponowy. W nasycalniku po¬ wietrza nie ma sprzyjajacych warunków dla do¬ kladnego oczyszczenia skladników mieszaniny.Dlatego tez w celu otrzymania mieszaniny o do¬ statecznej czystosci powietrze przed doprowadze¬ niem go do nasycalnika oczyscza sie w pluczkach wodnych a otrzymana mieszanine gazowa prze¬ puszcza jeszcze przez filtry mechaniczne. Znane typy nasycalników czy tez odparowywaczy maja ksztalt kublów destylacyjnych wyposazonych w na¬ grzewnice parowe.Sposób wedlug wynalazku polega na wytwarza- 4929249292 3 4 niu i równoczesnym oczyszczaniu mieszaniny ga¬ zowej w jednym aparacie w postaci kolumny w którym powietrze i metanol ogrzewane sa para wodna w sposób bezprzeponowy. Metanol ciekly wprowadza sie w sposób ciagly na szczyt kolumny dokladnie w takiej ilosci jaka powinna wchodzic w sklad mieszaniny gazowej. Do dolnej czesci ko¬ lumny doprowadza sie powietrze w wymaganym stosunku ilosciowym do metanolu oraz pare wodna w ilosci potrzebnej do ogrzania powietrza, odpa¬ rowania metanolu i do uzupelnienia mieszaniny gazowej trzecim skladnikiem.Powietrze i para wodna przeplywaja w kolumnie w przeciwpradzie do sciskajacego metanolu, po¬ woduja jego calkowite odparpwanie.Przy tym czesc pary wodnej wykrapla sie two¬ rzac kondensat zraszajacy wnetrze kolumny. Kon¬ densat ten wraz z zanieczyszczeniami pochodzacy¬ mi ze skladników mieszaniny, odprowadzany jest na zewnatrz w sposób ciagly do dolnej czesci ko¬ lumny. Dalsza czesc pary wodnej wchodzi w sklad mieszaniny gazowej. Wskaznikiem zawartosci pary wodnej w mieszaninie jest temperatura w jakiej mieszanina ta opuszcza kolumne.W kolumnie oprócz tworzenia sie mieszaniny ga¬ zowej zachodza procesy prowadzace do dokladne¬ go oczyszczenia tej mieszaniny z zanieczyszczen mechanicznych. Nastepuje tu mikroadiabatyczne parowanie metanolu, co powoduje kondensacje pary wodnej. Wszystkie zanieczyszczenia mecha¬ niczne staja sie osrodkami tej kondensacji, przez co zostaja zwilzone i latwo wymyte wykraplaja- cym sie kondensatem.W tych warunkach jak stwierdzono nastepuje dokladne oczyszczenie pary metanolu, powietrza i pary wodnej. Pozwala to na pominiecie stosowa¬ nia pluczek wodnych dla powietrza i filtrów me¬ chanicznych dla mieszaniny gazowej. Nie ma rów¬ niez potrzeby stosowania mieszalników poniewaz skladniki w warunkach tworzenia sie mieszaniny ulegaja dokladnemu wymieszaniu.Zuzycie pary wodnej na ogrzewanie powietrza i odparowanie metanolu w sposób wedlug wyna¬ lazku jest do 20°/e nizsze niz w znanych sposobach tworzenia mieszaniny z ogrzewaniem przepono¬ wym.Sposób wedlug wynalazku mozna przeprowadzic w znanych kolumnach z wypelnieniem. Do tego celu mozna stosowac kolumne jednoczlonowa lub dwuczlonowa jak przedstawiono na fig 1 i fig 2.Przy prowadzeniu procesu w kolumnie jedno- 5 czlonowej fig 1 ciekly metanol doprowadza sie na szczyt kolumny przewodem 1 a powietrze i pare wodna od dolu kolumny przewodami 2 i 3, umie¬ szczonymi na jednym poziomie.Skropliny pary wodnej wraz z zanieczyszczenia¬ mi odprowadza sie poprzez zawór 5 umieszczony na dnie kolumny. Wytworzona w kolumnie mie¬ szanine gazowa do produkcji aldehylu mrówko¬ wego odbiera sie przewodem 4 umieszczonym na szczycie kolumny.Stwierdzono, ze mozna zmniejszyc zuzycie pary wodnej do ogrzewania, jezeli pare doprowadzi sie do kolumny powyzej miejsca doprowadzenia po¬ wietrza. W takim przypadku powietrze zostaje wstepnie podgrzane cieplem kondensatu sciekaja¬ cego z kolumny. Proces ten mozna przeprowadzic w kolumnie dwuczlonowej przedstawionej na fig 2, na której podane oznaczenia maja takie same zna¬ czenie jak na fig. 1. PL