PL49812B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano; 15. VI, 1965 49812 KI. 12 o, 7/01 MKP C 07 c UKD «fa ¦ fci i Wspóltwórcy wynalazku: doc dr inz. Witold Maizgaj, imz. Jam Zygadlo. IhWasi lam mgr iinz- Henryk Ryaeawy Wlasciciel patentu; Instytut Nawozów Sztucznych w Tarnowie, Tainnów (Polska) Sposób wytwarzania stezonej formaliny Formaline czyli wodny roztwór formaldehydu otrzymuje sie na drodze katalitycznego utleniania metanolu do formaldehydu i rozpuszczenie formal¬ dehydu gazowego w wodzie. Synteze formaldehydu prowadzi sie kierujac mieszanine metanolu iz po- 5 wietrzem na katalizator. Do tego celu stosuje sie dwa rodzaje katalizatorów: katalizator tlenkowy, na którym reafceje prowadzi sie przy duzym nad¬ miarze powietrza; mieszanina reakcyjna znajduje sie ponizej dolnej granicy wybuchowosci; — kata- io lizator z metalicznego srebra w postaci krysztalów, na którym reakcje prowadzi sie z niedomiarem po¬ wietrza; mieszanina znajduje sie powyzej górnej granicy wybuchowosci.Celem wynalaizku jest ulepszenie sposobu syntezy *& formaldehydu na katalizatorze srebrowym w kie¬ runku zwiekszenia stopnia przereagowania meta¬ nolu na formaldehyd, przy równoczesnym otrzy¬ mywaniu formaliny o wyzszej koncentracji. Na ka¬ talizatorze srebrowym zachodza nastepujace re- & akcje glówne: CH3OH _. CH2 + H2 — 21000 cal (1) CH3OH + 1/2 02 -+ CH20 + H20 + 37000 cal.. (2) Oprócz reakcji glównej zachodza reakcje uboczne prowadzace do dalszego utleniania do CO i C02. 25 Reakcje uboczne podbbnie jak reakcja (2) sa egzotermiczne. Udzial reakcji (2) w syntezie for¬ maldehydu jest dominujacy i w zaleznosci od sto¬ sunku zawartosci powietrza; do metanolu w mie¬ szaninie reakcyjnej waha sie w granicach od sft 55% przy stosunku 1,4 m3 powietrza na 1 m3 pary metanolu, do 80% przy stosunku 2,3 m* powietrza na 1 m' pary metanolu. Wraz z procentowym udzialem reakcji (2) wzrasta stopien przemiany me¬ tanolu na formaldehyd.Jednakze ze wzrostem stosunku powietrza do par metanolu wzrasta równiez efekt termiczny i tem¬ peratura reakcji, oraz mieszanina reakcyjna zbliza sie do górnej granicy wybuchowosci. Najwyzsza wydajnosc syntezy oraz trwalosc aktywnosci ka¬ talizatora osiaga sie przy temperaturze reakcji na katalizatorze 600—650°C. W znanych sposobach wy¬ twarzania formaliny mieszanine reakcyjna rozcien¬ cza sie para wodna, która ma za zadanie obnizenie temperatury reakcji oraz obnizenie górnej granicy wybuchowosci.Stosowanie dodatku pary wodnej do mieszaniny reakcyjnej ma te wade, ze produkt rozciencza sie wykraplajaca sie para wodna. Z tego powodu nie mozna sporzadzac mieszanek o dostatecznie wyso-* kim stosunku (powietrza do metanolu, gdyz wymaga to dodawania odpowiednio duzych ilosci pary wod¬ nej, która z kolei po wyikropleniu nadmiernie roz¬ ciencza produkt.Natomiast stosowanie mieszanin reakcyjnych u- bogich w powietrze bez dodatku pary wodnej pro¬ wadzi do niskiego stopnia przereagowania i otrzy¬ muje sie produkt z duza zawartoscia nieprzere- agowanego metanolu. 49812.-3 Mieszanina reakcyjna bez dodatku pary wodnej moze posiadac w swoim skladzie stosunek powie¬ trza do par metanolu wynoszacy 1,4 m3 (1 m3 pary metanolu; Stopien przereagowania przy tym sto¬ sunku wynosi okolo 60%, a zawartosc metanolu w produkcie wynosi 0,5% na kazdy 1% frmalde- hydu.Mieszanina reakcyjna o stosunku 1,8 m8 powietrza na 1 m3 pary metanolu i zawartosci ^21% objetos¬ ciowych pary wodnej; stopien przereagowania me¬ tanolu w tej mieszaninie na formaldehyd wynosi okolo 80%, ale stezenie produktu nie przekracza 40% wagowych CH20.; Zawartosc metanolu w pro¬ dukcie wynosi 0,16% ;na kazdy 1% formaldehydu.Osiagniecie wyzszego stopnia przereagowania przy stosowaniu pary wodnej do rozcienczania mieszaniny reakcyjnej jest teoretycznie mozliwe* ale nieodpowiednie w produkcji, gdyz produkt '-bylby bardzo rozcienczony ponizej 30% CH20.Przedmiotem wynalazku jest zastapienie pary wodnej innymi gazami obojetnymi dla obnizenia temperatury reakcji przy wzroscie stosunku po¬ wietrza do metanolu. W wyniku badan stwierdzo¬ no, ze zamiast pary wodnej do rozcienczania mie¬ szaniny reakcyjnej moga byc uzyte inne gazy obo¬ jetne jak: azot, argon, dwutlenek wegla i inne.Najodpowiedniejszym i najtanszym jednakze o- kazal sie w zastosowaniu gaz odpadkowy opuszcza¬ jacy urzadzenie absorpcyjne w procesie wytwarza¬ nia formaliny. Gazy te nie wykraplaja sie, przez co nie rozcienczaja produktu wskutek czego mozna je stosowac w ilosciach wiekszych anizeli pare wodna, co z kolei daje moznosc zwiekszenia sto¬ sunku powietrza do metanolu w mieszaninie re¬ akcyjnej i podniesienia przez to stopnia przere¬ agowania metanolu na formaldehyd.Poniewaz stosunek pary wodnej do formaldehy¬ du w gazach poreakcyjnych w tym przypadku wy¬ nika iZ reakcji (2), otrzymany produkt zawiera wo- 1812 4 de tylko z reakcji oraz wode doprowadzona do absorpcji. Sposobem wedlug wynalazku mozna otrzymac formaline o zawartoscj do 55% CH20 i okolo 1% metanolu 0,018% CH3OH na kazdy 1% 5 CH20 bez destylacji.Przyklad: Mieszanine reakcyjna o skladzie 150 Nm3/godz. powietrza 70 Nm3/godz. par metanolu 120 Nm3/godz. gazów odpadkowych kieruje sie na katalizator. 10 Stosunek powietrza do metanolu wynosi 2,14m3 powietrza jia 1 m3 par metanolu. Stopien przere¬ agowania metanolu na formaldehyd wynosi 87%.Gazy poreakcyjne p temperaturze 650°C opuszcza¬ jace katalizator, ochladza sie w kotle utylizatorze 15 do temperatury 140°C, a nastepnie kieruje sie je do ukladu absorpcyjnego podajac na szczyt absor¬ bera koncowego 28 1/godz. wody. Z ukladu absorp¬ cyjnego odprowadza sie produkt o zawartosci CH20- 53o/o, CH3OH — 1% i wody — 46%.. 20 Odpadkowe gazy poreakcyjne opuszczajace u- rzadzenia absorpcyjne dzieli sie na dwa strumie¬ nie. Czesc, w ilosci 120 Nm3/godz. zawraca sie do rozcienczania mieszaniny reakcyjnej, pozostala czesc odprowadza sie do atmosfery. 25 Sklad tych gazów jest nastepujacy: C02 — 4%, CO — 1%, 02-— 0,3%, H2 — 14%, N2 -^80,7%. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 30 Sposób wytwarzania stezonej formaliny przez utlenienie metanolu na katalizatorze srebrowym i rozpuszczanie otrzymanego formaldehydu w wo¬ dzie, znamienny tym, ze do rozcienczania miesza- 35 niny reakcyjnej skladajacej sie z pary metanolu i powietrza o skladzie powyzej górnej granicy wy- buchowosci stosuje sie gaz odpadkowy opuszczajacy urzadzenia absorpcyjne w tym procesie lub inne gazy zachowujace sie obojetnie w reakcji i niekon- 40 densujace sie w warunkach absorpcji. 581. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 300 egz. PL