PL56195B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.X.1968 56195 KI. 12 o, 7/01 MKP C 07 cU9foo CZYTLLJA \*\ Patentowego fllifi^fZKzypo^llic] Latwej Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Henryk Ryszawy, inz. Jan Zygadlo Wlasciciel patentu: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Sposób wytwarzania trioksanu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia trioksanu. Znane metody wytwarzania triok¬ sanu polegaja na polimeryzacji formaldehydu w roztworze wodnym, w obecnosci kwasu siarkowe¬ go lub tez innych kwasów spelniajacych role ka¬ talizatora. Do tego celu stosuje sie formaline o za¬ wartosci formaldehydu 60—80% wagowych albo paraformaldehyd bedacy spolimeryzowana odmia¬ na formaldehydu. Formaline taka najczesciej spo¬ rzadza sie przez destylacje prózniowa formaliny o nizszym stezeniu produkowanej znanymi meto¬ dami.Synteze trioksanu prowadzi sie w temperaturze wrzenia.Odprowadzone pary z reaktora daja destylat o duzej zawartosci formaldehydu w stosunku do zawartosci trioksanu, który w celu oddzielenia trioksanu od formaliny kieruje sie do destylacji frakcyjnej ,na kolumnie pracujacej w sposób cia¬ gly. Otrzymany destylat zawiera okolo 50°/o wa¬ gowych trioksanu, okolo 18°/o wagowych formal¬ dehydu i okolo 32% wagowych wody oraz pewna ilosc ubocznych zwiazków organicznych tworza¬ cych sie w reaktorze.Trioksan zawarty w destylacie poddaje sie kry¬ stalizacji, w wyniku której otrzymuje sie krysz¬ tal surowego trioksanu i lug pokrystaliczny za¬ wierajacy oprócz formaldehydu takze trioksan.Zawarty w lugach pokrystalicznych trioksan odzyskuje sie w znany sposób. 10 15 20 25 30 W wyniku destylacji frakcyjnej produktu syn tezy, oprócz destylatu kierowanego do krystaliza¬ cji, otrzymuje sie formaline o zawartosci okolo 48% wagowych formaldehydu, która odprowadza sie z kuba kolumny jako produkt odpadkowy.Formaliny tej .nie mozna zawracac do reakto¬ ra syntezy bez zatezenia, gdyz stezenie formalde¬ hydu w reaktorze obnizyloby sie w sposób nie¬ korzystny.W celu zwiekszenia stopnia wykorzystania for¬ maldehydu w przeróbce na trioksan, a tym sa¬ mym zmniejszenia ilosci odpadkowej formaliny, formaline odpadkowa zateza sie na drodze desty¬ lacji prózniowej, albo miesza z formalina swieza ale o wyzszym stezeniu, tak aby w wyniku otrzy¬ mac formaline o stezeniu najkorzystniejszym dla warunków powstawania trioksanu.Zarówno zatezanie formaliny na drodze desty¬ lacji prózniowej, jak i wytwarzanie i manipulo¬ wanie z formalina o stezeniu wyzszym od 60% wagowych formaldehydu sa procesami klopotli¬ wymi i kosztownymi.Sposób wytwarzania trioksanu wedlug wyna¬ lazku pozwala na calkowite wykorzystanie for¬ maliny odpadkowej powstalej przy wytwarzaniu trioksanu przez zatezanie na drodze absorpcji for¬ maldehydu gazowego i zawracanie do syntezy trioksanu. W tym celu otrzymany po oddzielaniu wytworzonego trioksanu roztwór wodny nieprze- reagowanego formaldehydu zateza sie do 50—60% 56 19556195 3 wagowych przez absorpcje formaldehydu zawar¬ tego w gazach poreakcyjnych z katalitycznego utleniania metanolu, prowadzona w temperaturze 55—95°C i zawraca do syntezy trioksanu. Sposób ten pozwala na wykorzystanie formaliny odpad¬ kowej oraz na stosowanie do syntezy trioksanu formaliny o dogodnych stezeniach nie wiekszych (niz jest to potrzebne do utrzymania korzystnego stezenia formaliny wT reaktorze, przy zatezeniu calej ilosci formaliny odpadkowej. Praktycznie oprócz, strat technicznych i chemicznych caly for¬ maldehyd doprowadzony do syntezy mozna prze¬ robic na trioksan. Ponadto sposób wedlug wyna¬ lazku stwarza korzystne warunki dla oddzielenia ubocznych zwiazków organicznych w toku desty¬ lacji produktu syntezy.Wytwarzanie trioksanu przebiega w urzadzeniu przedstwionym schematycznie na rysunku.Synteze trioksanu prowadzi sie w reaktorze 2 w sposób znany. Formaline o stezeniu 55—60°/o wagowych formaldehydu wprowadza sie przewo¬ dem 15 do reaktora syntezy trioksanu 2. Wydzie¬ lajaca sie w reaktorze pare formaliny i trioksanu skrapla sie w chlodnicy 3, a otrzymany produkt kieruje w sposób ciagly do kolumny destylacyj¬ nej 4 w celu oddzielenia trioksanu od formaliny.Pary trioksanu odebrane ze szczytu kolumny kie¬ ruje sie po skropleniu do krystalizacji gdzie w sposób znany wydziela sie surowy trioksan, który nastepnie przesyla sie do oczyszczenia. Formaline odpadkowa o stezeniu okolo 36—48% wagowych formaldehydu pozbawiona trioksanu, odprowadza sie z dolnej czesci kolumny 4 przewodem 21 do kolumny absorpcyjnej 1. Do kolumny tej wprowa¬ dza sie formaldehyd zawarty w gazach po katali¬ tycznym utlenianiu metanolu. Gazy te kontaktuja sie najpierw z formalina odpadkowa doprowadza¬ na przewodem 21, a nastepnie z woda doprowadza¬ na na szczyt kolumny przewodem 23.Absorpcje prowadzi sie w temperaturze 55— —95°C i w tej temperaturze duza czesc pary wod¬ nej opuszcza urzadzenie absorpcyjne wraz z ga¬ zami. Stezenia otrzymanej formaliny reguluje sie iloscia wody podawanej na szczyt absorbera 1.Otrzymana formaline o zawartosci formaldehydu 55—60% wagowych kieruje sie przewodem 15 do reaktora syntezy 2.Przyklad. Do kolumny absorpcyjnej 1 do¬ prowadza sie przewodem 13 okolo 250 Nm3 gazów z zawartoscia okolo 52 kg formaldehydu i okolo 33 kg pary wodnej oraz okolo 219 kg formaliny odpadkowej o zawartosci okolo 45°/o wagowych formaldehydu. Na szczyt absorbera wprowadza sie przewodem 23 okolo 40 kg wody. Absorpcje pro¬ wadzi sie w temperaturze okolo 70°C.Z kolumny absorpcyjnej odprowadza sie prze¬ wodem 14 okolo 173 Nm3 gazów odpadkowych, w których znajduje sie okolo 60 kg pary wodnej oraz okolo 273 kg formaliny o stezeniu 55°/o wago¬ wych formaldehydu, która w calosci kieruje sie przewodem 15 do reaktora syntezy trioksanu 2.W reaktorze utrzymuje sie stezenie formalde¬ hydu okolo 55—60% wagowych, kwasu siarkowe- 5 go okolo 2—6% wagowych. Temperatura reakcji wynosi okolo 102°C. Z reaktora wydziela sie prze¬ wodem 16 okolo 273 kg par, które kieruje sie do chlodnicy 3 gdzie ulegaja wykropleniu. Wykrople- nie zachodzi w temperaturze okolo 60—80°C. W io tych warunkach pary niskowrzacych produktów ubocznych glównie metylalu mrówczanu metylu i metanolu w ilosci okolo 1 kg, nie ulegaja wy¬ kropleniu lecz sa odprowadzane z chlodnicy w po¬ staci pary. Skroplony destylat w calosci przewo- 15 dem 17 kieruje sie do kolumny destylacyjnej 4.Do tej samej kolumny wprowadza sie równoczes¬ nie przewodem 20 77 kg lugów pokrystalicznych po krystalizacji trioksanu. Temperatura szczytu kolumny 4 wynosi okolo 91—93°C. Z kolumny 20 tej odprowadza sie przewodem 19 okolo 128 kg par o zawartosci okolo 50% wagowych trioksanu, okolo 15% wagowych formaldehydu i okolo 35% wagowych wody oraz okolo 1 kg nizej wrzacych produktów ubocznych, które po skropleniu w tem- 25 peraturze 60—80° za pomoca chlodnicy 5 odpro¬ wadza sie do krystalizatora 6 w celu wykrysta¬ lizowania trioksanu. Z dolu kolumny 4 odprowa¬ dza sie okolo 219 kg formaliny odpadkowej, która w calosci przesyla sie przewodem 21 do absorbera 1.Krystalizacje surowego trioksanu prowadzi sie w temperaturze okolo 20°C w krystalizatorze 6.Zawiesine krysztalów w lugach pokrystalicznych kieruje sie na wirówke 7 gdzie nastepuje oddzie- lenie krysztalu od cieczy. Krysztal z wirówki kieruje sie do zasobnika 8, a roztwór odprowadza sie do zbiornika 9. Ze zbiornika 9 lugi pokrysta- liczne przesyla sie w sposób ciagly za pomoca pompy 10 przewodem 20 do kolumny destylacyj¬ nej 4, w której destyluje sie je lacznie z produk¬ tem otrzymanym z reaktora.Niewykroplone w chlodnicach 3 i 5 pary nisko¬ wrzacych produktów ubocznych zawierajacych glównie mrówczan metylu, metanol i metylal od¬ prowadza sie przewodami 18 i 22 do chlodnicy 11, w której w temperaturze okolo 20°C ulegaja wy¬ kropleniu i po wykropleniu odprowadza sie je przewodem 24 do zbiornika 12. 30 50 55 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania trioksanu przez polimery¬ zacje formaldehydu w roztworze wodnym, w obec¬ nosci katalilzatora, znamienny tym, ze otrzymany po oddzieleniu utworzonego trioksanu roztwór wodny nieprzereagowanego formaldehydu, zateza sie do 50—60% wagowych, na drodze absorpcji formaldehydu zawartego w gazach poreakcyjnych z katalitycznego utleniania metanolu, prowadzonej w temperaturze 55—95°C i zawraca do syntezy 60 trioksanu.KI. 12 o, 7/01 56 195 MKP C 07 c PL