RU2381210C2 - Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver - Google Patents

Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver Download PDF

Info

Publication number
RU2381210C2
RU2381210C2 RU2007146040/04A RU2007146040A RU2381210C2 RU 2381210 C2 RU2381210 C2 RU 2381210C2 RU 2007146040/04 A RU2007146040/04 A RU 2007146040/04A RU 2007146040 A RU2007146040 A RU 2007146040A RU 2381210 C2 RU2381210 C2 RU 2381210C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glyoxal
synthesis
silver
monoethylene glycol
industrial
Prior art date
Application number
RU2007146040/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007146040A (en
Inventor
Лидия Аврамовна Степанова (RU)
Лидия Аврамовна Степанова
Михаил Владимирович Армантович (RU)
Михаил Владимирович Армантович
Эдуард Иванович Ванчук (RU)
Эдуард Иванович Ванчук
Татьяна Сергеевна Лесогор (RU)
Татьяна Сергеевна Лесогор
Владимир Николаевич Гридин (RU)
Владимир Николаевич Гридин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Омский каучук"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Омский каучук" filed Critical Открытое акционерное общество "Омский каучук"
Priority to RU2007146040/04A priority Critical patent/RU2381210C2/en
Publication of RU2007146040A publication Critical patent/RU2007146040A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2381210C2 publication Critical patent/RU2381210C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: present invention relates to a method for synthesis of glyoxal in form of an aqueous solution containing 40 ± 1.5 or 30 ± 0.8 wt % glyoxal which can be used as an emulsifier, bacterial inhibitor, flocculant, preservative, solvent etc. The method involves oxidative dehydrogenation of monoethylene glycol on a domestically produced industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver of the D-53M type, and involves the following successive steps: preparation of a 40-50 wt % aqueous solution of monoethylene glycol on distilled water or steam condensate; preparation of initial reaction mixture by mixing air or nitrogen-air mass, heated in an electrical heater to 260°C or above, and a water-glycol vapour phase obtained in an evaporator and superheated in a "hardening" apparatus using heat of the oxidation reaction mass, taken in respective molar ratios: monoethylene glycol O2=1.0:1.0-1.1; monoethylene glycol: N2=1.0:4.36-7.0; - synthesis of glyoxal in a single- or multiple-shell reactor operating in adiabatic mode, on a catalyst layer at temperature 540-620°C, atmospheric pressure and specific input of ethylene glycol of 1.70-2.3 g/cm3 cat·h; - strengthening of the oxidate (synthesis reaction mass) which is raw glyoxal through vacuum stripping at temperature not above 52°C and residual pressure of 100 mm Hg to obtain commercial grade product containing 40 ± 1.5 or 30 ± 0.8 wt % glyoxal.
EFFECT: proposed method can be used in industrial production.
2 dwg

Description

Технология промышленного производства глиоксаля (ГОА) из моноэтиленгликоля (ЭГ) с использованием промышленного серебронанесенного на алюмосиликат катализатора, содержащего 32-36 мас.% серебра.Technology for the industrial production of glyoxal (GOA) from monoethylene glycol (EG) using an industrial silver-supported catalyst containing alumina silicate containing 32-36 wt.% Silver.

Химизм процесса. Окислительная дегидрогенизация ЭГ кислородом воздуха в паровой фазе, относящаяся к области тонкой органической химии.The chemistry of the process. Oxidative dehydrogenation of EG with atmospheric oxygen in the vapor phase, related to the field of fine organic chemistry.

Цель разработки. Создание промышленной технологии получения этого уникального химического реагента, которой страна пока не располагает, соответственно производством тоже и, как следствие этого, глиоксаль (ГОА) в форме 40%-ного водного раствора импортируется из Германии и Китая (стоимостью по 2500 евро/т) [1].Development Goal. The creation of an industrial technology for the production of this unique chemical reagent, which the country does not yet have, correspondingly also produces and, as a result, glyoxal (GOA) in the form of a 40% aqueous solution is imported from Germany and China (at a cost of 2500 Euro / t) [ one].

Сфера применения ГОА: как эмульгатор, бактериальный ингибитор, флокулирующий агент, консервант, растворитель, добавка к строительному цементу, в пестицидах, дезодорантах, косметике, фотографии, пожаротушении, резине, полимерах, синтетических смолах, деревообработке, бальзамирующих смесях, продуктах и табаке и т.д.Scope of GOA: as an emulsifier, bacterial inhibitor, flocculating agent, preservative, solvent, additive to building cement, in pesticides, deodorants, cosmetics, photography, fire fighting, rubber, polymers, synthetic resins, woodworking, embalming mixtures, products and tobacco, etc. .d.

Описание нескольких случаев попытки получения диальдегидов с помощью серебряных катализаторов, с нанесением серебра на носители, ранее излагалось в ряде публикаций:A description of several cases of attempts to obtain dialdehydes using silver catalysts, with the deposition of silver on carriers, was previously described in a number of publications:

Источник информацииThe source of information Режим процесса t, °С; Р - кгс/см2 Process mode t, ° С; P - kgf / cm 2 Катализатор Ag/носительAg catalyst / carrier Конверсия ЭГ, мас.%EG conversion, wt.% Выход глиоксаля (ГОА), мас.%The yield of glyoxal (GOA), wt.% Съем ГОА с см3 кат-ра, мг/ceкGOA removal with cm 3 cat-mg mg / sec Изв. АН сер. Хим. с.641-643, 1964 г.Izv. AN ser. Chem. p. 641-643, 1964 600; -600; - 32%Ag/γ-Al2O3 32% Ag / γ-Al 2 O 3 -- 20,020,0 0,0070.007 Japanese Patent Pub-Lication,48160/'92Japanese Patent Pub-Lication, 48160 / '92 -; - -; - 10%Ag/γ-Al2O3 10% Ag / γ-Al 2 O 3 98,098.0 65,065.0 0,03330,0333 Journal of Catalysis, №142'729'734,1993Journal of Catalysis, No. 142'729'734,1993 550; -550; - Ag/SiC (карбид кремния); тоже, с 200 ppm фосфатом NН4 в пересчете на фосфорAg / SiC (silicon carbide); also, with 200 ppm phosphate NH 4 in terms of phosphorus 98,598.5 73,073.0 6,25·10-5 6.25 · 10 -5 -- -- 7,22·10-5 7.22 · 10 -5 Japanese Patent Publication №10570/'78 (сравнительн. патент)Japanese Patent Publication No. 10570 / '78 (comparative patent) 40%Ag/γ-Al2O3 40% Ag / γ-Al 2 O 3 --- 48,3*48.3 * 0,360.36 *) высокое содержание в продукте примесей синтеза: ацетола-2,4 мас.%; уксусного альдегида - 8,2 мас.%*) a high content of synthesis impurities in the product: acetol-2.4 wt.%; acetic aldehyde - 8.2 wt.% Технич. отчет по пробегу оп.-пр. установки ”Глиоксаль-200” ОАО ”Омский каучук”, 22-28. 07.2004 г.Tech. mileage report op.-pr. installation "Glyoxal-200" OJSC "Omsk rubber", 22-28. 2004.2004 530÷ 0,04÷ ÷610; ÷0,07530 ÷ 0.04 ÷ ÷ 610; ÷ 0.07 34% Ag/алюмосиликат34% Ag / Aluminosilicate Δ83,6; в т.ч. 69% значений составили 94,915 мас.% Δ83.6; including 69% of the values were 94.915 wt.% Δ 62,27**; в т.ч. 78% значений составили 66,08 мас.%Δ 62.27 **; including 78% of the values were 66.08 wt.% Δ 0,336 мг, в т.ч. мах - 0,38, min - 0,287 мг/cм3 кат·сΔ 0.336 mg, including max - 0.38, min - 0.287 mg / cm 3 cat · s **) примесей кроме ЭГост альдегида гликолевого, 2,1% мас, нет.**) impurities other than EG ost glydealdehyde, 2.1% wt, no.

Необходимость в процессе. Создание отечественного промышленного производства мощностью 2,5 тыс.т в год глиоксаля в форме 30-40 мас.% водного раствора. Вначале представлялась лишь отработка"технологии" получения глиоксаля по разрабатываемой схеме синтеза его путем создания полупромышленной установки "Глиоксаль-100" по исходным данным на ее проектирование, разработанным ООО "КЭМЭКО"(г.Реутово, Моск. обл) по договорам, профинансированным заводом [2, 3, 4]. Рабочий проект выполнен силами ПКО завода [5] с выдачей 27.02.97 к реализации на промплощадке ранее выведенного из эксплуатации отделения утилизации хлорорганических соединений I-го 45-тысячного блока ацетальдегида цеха 6-6а,б в соответствии с приказом Генерального директора ОАО "Омский каучук" [6]. Комплектование производилось из имевшихся на заводе"неликвидов"аппаратуры, КИПиА, с допоставкой двух недостающих позиций аппаратуры (дозирировочные насосы - 2 единицы; электронагреватели воздуха - 2 единицы).The need for a process. Creation of domestic industrial production with a capacity of 2.5 thousand tons per year of glyoxal in the form of a 30-40 wt.% Aqueous solution. At first, it was only the development of a “technology” for the production of glyoxal according to the synthesis scheme being developed by creating a Glioksal-100 semi-industrial unit according to the initial data for its design, developed by KEMEKO LLC (Reutovo, Moscow Region) under agreements financed by the plant [ 2, 3, 4]. The working draft was completed by the PKO of the plant [5] with delivery on February 27, 1997 for sale on the industrial site of the previously decommissioned department for the disposal of organochlorine compounds of the I 45th unit of acetaldehyde of shop 6-6 a, b in accordance with the order of the General Director of Omsky rubber "[6]. Acquisition was carried out using equipment, instrumentation and automation equipment available at the plant, with the delivery of two missing equipment positions (dosing pumps - 2 units; air electric heaters - 2 units).

Установка принята комиссией (акт от 03.06.99.); пусконаладочные работы затянулись до 15.10.99 вследствие возникновения необходимости коренной реконструкции воздухонагревателей со спиральными нагревательными элементами. Затем началась"эпопея" с серией "пуск-остановка-пуск"в перемешку с систематическими реконструированием аппаратуры и оборудования, совершенствованием технологической схемы отдельных узлов и в целом исследованиями режимных параметров и методо-аналитического сопровождения процесса. В общей сложности установка в режиме экспериментов и синтеза находилась 5783 часа продолжительностью от нескольких до десятков суток, в т.ч. 5-суточный пробег (по настоянию руководства "Кэмэко", с 03.09. по 07.09.00) с вваренным в контактный аппарат "миниреактором" (dвнутр=8,3 см, h=5 см) [8] с загрузкой в него катализатора в объеме 276 см3 (с параметрами режима, приближенными к "Исходным данным": из расчета - 2,38 мг ЭГ/cм3кат·с; Т=600±5; в ожидании рекомендованных данных: конверсия ЭГ: 97%; селективность по глиоксалю 65-67 мас.%). Однако процесс перешел в режим неуправляемости, соответственно и результаты: конверсия ЭГ: 59,33÷67,73%; селективность по глиоксалю - 12,614÷42,2%; гликолевому альдегиду - 5,77÷11,82%; время контакта - 0,011÷0,0212 сек; линейная скорость реакционной смеси - от 2,4 до 4,745 м/с. Из-за отсутствия возможности воспроизводства "Исходных данных" "миниреактор" был демонтирован, контактный аппарат восстановлен в исходном виде и начаты работы по поиску действенных нормопараметров процесса производства, необходимых для проектирования промышленной установки [9]. Последний (31-й) из серии - 160 часовой пробег завершен 28.07.04, со срабатыванием наличиного сырья, и установка остановлена для выполнения комплекса работ, обеспечивающих ее устойчивую непрерывную работу со снятием исходных данных для масштабировния процесса.The installation was adopted by the commission (act dated 03.06.99.); commissioning was delayed until 10/15/99 due to the need for a radical reconstruction of air heaters with spiral heating elements. Then the "epic" began with a series of "start-stop-start" mixed up with systematic reconstruction of equipment and equipment, improvement of the technological scheme of individual units and, in general, studies of operational parameters and methodological and analytical support of the process. In total, the installation in the mode of experiments and synthesis was 5783 hours lasting from several to tens of days, including 5-day run (at the insistence of the Kameko management, from September 3 to September 7, 00) with a "mini-reactor" welded into the contact apparatus (d int = 8.3 cm, h = 5 cm) [8] with loading of the catalyst into it in the volume of 276 cm 3 (with regime parameters close to the “Initial data”: from the calculation - 2.38 mg EG / cm 3 cat · s; T = 600 ± 5; in anticipation of the recommended data: EG conversion: 97%; selectivity glyoxal 65-67 wt.%). However, the process went into uncontrollability mode, respectively, and the results: EG conversion: 59.33 ÷ 67.73%; glyoxal selectivity - 12.614 ÷ 42.2%; glycolaldehyde - 5.77 ÷ 11.82%; contact time - 0.011 ÷ 0.0212 sec; the linear velocity of the reaction mixture is from 2.4 to 4.745 m / s. Due to the lack of the ability to reproduce the “Initial Data”, the “mini-reactor” was dismantled, the contact apparatus was restored to its original form, and work began on the search for effective normative parameters of the production process necessary for the design of an industrial plant [9]. The last (31st) of the series - the 160-hour run was completed on July 28, 04, with the availability of available raw materials, and the installation was stopped to perform a set of works ensuring its stable continuous operation with the removal of the initial data to scale the process.

В ходе экспериментальных пробегов установки выявлено следующее: содержание глиоксаля в составе оксидата (продукт дегидрогенизации ЭГ) в условиях стабильного температурного режима синтеза выше при смещении тепловой нагрузки ниже среднего слоя катализатора; конверсия же этиленгликоля выше при смещении тепловой нагрузки в верхние слои катализатора (см. фиг.1 - эпюра теплового поля в слое катализатора "Ag - алюмосиликат").During the experimental runs of the installation, the following was revealed: the glyoxal content in the composition of the oxidate (a product of EG dehydrogenation) under conditions of a stable temperature synthesis is higher when the heat load is shifted below the middle catalyst layer; the conversion of ethylene glycol is higher when the heat load is shifted to the upper layers of the catalyst (see Fig. 1 is a diagram of the thermal field in the catalyst layer "Ag - aluminosilicate").

Следовательно, выданное в "Исходных данных на проектирование" отношение h:d=1:3,45 реактора для этого процесса оказалось неприемлемым и оно доведено, по мере экспериментировния, до 1,75:1,0 - в частности, 34-й пробег установки "Глиоксаль-200". И оно - не последний вариант.Therefore, the ratio h: d = 1: 3.45 of the reactor issued in the Design Baseline for this process turned out to be unacceptable and it was brought, as the experiment progressed, to 1.75: 1.0 - in particular, the 34th run Glyoxal-200 installations. And it is not the last option.

Как известно, при выборе типа реактора наибольшее значение имеет адиабатический разогрев реакционной смеси в ходе осуществления процесса, под которым понимается следующее:As you know, when choosing the type of reactor, the adiabatic heating of the reaction mixture during the process is most important, which is understood as the following:

ΔТад=(ΔHp)·Cо/Cp, где: ΔНр - тепловой эффект реакции, ккал/моль; Со - начальная концентрация реагента, моль/м3 смеси; Ср - теплоемкость реакционной смеси, ккал/м3·град.ΔТ hell = (ΔH p ) · C o / C p , where: ΔН p - thermal effect of the reaction, kcal / mol; With about - the initial concentration of the reagent, mol / m 3 mixture; With p is the heat capacity of the reaction mixture, kcal / m 3 · deg.

Известно также, что обратное (продольное) перемещение парогазовой смеси зависит от целого ряда режимных и конструкционных параметров реактора: скорости паров, размеров частиц (зерен) и свободного сечения катализатора, диаметра реактора. В рассматриваемом случае, в адиабатическом реакторе изотермического процесса окислительной дегидрогенизации этиленгликоля температура монотонно растет и предельная концентрация реагентов определяется температурой начала реакции и термостойкостью катализатора [15], очень важные в промышленных условиях.It is also known that the reverse (longitudinal) movement of a gas-vapor mixture depends on a number of operating and structural parameters of the reactor: vapor velocity, particle size (grain) and free cross section of the catalyst, and the diameter of the reactor. In the case under consideration, in the adiabatic reactor of the isothermal process of oxidative dehydrogenation of ethylene glycol, the temperature monotonously increases and the maximum concentration of reagents is determined by the temperature of the onset of the reaction and the thermal stability of the catalyst [15], which are very important in industrial conditions.

Некоторые термодинамические характеристики основных стадий парциального окисления ЭГ в этандиаль на Ag-катализаторах.Some thermodynamic characteristics of the main stages of the partial oxidation of EG in ethanedial on Ag catalysts.

(СН2ОН)22→(СНО)2+2Н2+378,9 ккал/моль(CH 2 OH) 2 + O 2 → (CHO) 2 + 2H 2 +378.9 kcal / mol

(СН2ОН)2-(-H)2→(СНО)2+2Н2-34,6 ккал/моль(CH 2 OH) 2 - (-H) 2 → (CHO) 2 + 2H 2 -34.6 kcal / mol

СН2ОН)2+5/2О2→2СО2+3Н2О+268,5 ккал/мольCH 2 OH) 2 + 5/2 O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O + 268.5 kcal / mol

(СНО)2+3/2О2→2СО22О+187,5 ккал/моль(CHO) 2 + 3/2 O 2 → 2CO 2 + H 2 O + 187.5 kcal / mol

Н2+1/2О2→Н2О+57,8 ккал/моль; и др.H 2 + 1/2 O 2 → H 2 O + 57.8 kcal / mol; and etc.

Описание технологического процесса и схемы установки (реконструированной, действующей).Description of the technological process and installation scheme (reconstructed, operating).

Технология получения глиоксаля в форме 40±1,5 и 30±0,8 мас.% водного раствора состоит из следующих основных стадий:The technology for producing glyoxal in the form of 40 ± 1.5 and 30 ± 0.8 wt.% Aqueous solution consists of the following main stages:

- приготовление 40÷50 мас.% водного раствора этиленгликоля;- preparation of 40 ÷ 50 wt.% an aqueous solution of ethylene glycol;

- получение реакционной смеси (PC) в смесителе путем подачи нагретой в электроподогревателе воздушной или азотно-воздушной массы и водногликолевой паровой фазы, полученной в испарителе и перегретой в "закалочном" аппарате за счет тепла реакционной массы окисления, в соответствующих соотношениях (в отличие от заложенной в "Исходные данные" пароазотно-воздушно-гликолевой смеси, перегреваемой в электропечи через посредство ВОТ-высокотемпературный органический теплоноситель);- obtaining the reaction mixture (PC) in the mixer by supplying heated in an electric heater air or nitrogen-air mass and water-glycol vapor phase obtained in the evaporator and superheated in the quenching apparatus due to the heat of the reaction mass of oxidation, in appropriate proportions (as opposed to in the “Initial data” of a vapor-nitrogen-air-glycol mixture overheated in an electric furnace through BOT-high-temperature organic coolant);

- синтез глиоксаля методом окислительного дегидрирования кислородом воздуха в одно- (или много-)полочном реакторе (зависит от мощности), работающем в адиабатическом режиме, на слое катализатора, нанесенном на алюмосиликат Ag, при температуре 540÷620°С и удельных подачах этиленгликоля 1,70÷2,3 г/см3 кат·час; мольные соотношения: ЭГ:О2=1,0:1,0-4,1; ЭГ:N2=1,0:4,36÷7,0 (многие исследователи придерживаются мнения выдерживания мольного соотношения ЭГ:N2=1,0:10. Однако исходя из наличия еще одного разбавителя - воды в составе PC, концентрация О2 в PC при этом снижается пропорционально и, как следствие, это выявилось в условиях пробегов установки, что недостаток кислорода влечет к выходу заметных количеств гликолевого альдегида, который обладает способностью тотчас ацетализироваться этиленгликолем в оксиметилдиоксолан);- synthesis of glyoxal by the method of oxidative dehydrogenation with atmospheric oxygen in a one- (or many-) shelf reactor (depending on power) operating in adiabatic mode on a catalyst layer deposited on Ag aluminosilicate at a temperature of 540 ÷ 620 ° C and specific feeds of ethylene glycol 1 , 70 ÷ 2.3 g / cm 3 cat · hour; molar ratios: EG: O 2 = 1.0: 1.0-4.1; EG: N 2 = 1.0: 4.36 ÷ 7.0 (many researchers are of the opinion that the molar ratio of EG: N 2 = 1.0: 10 is maintained. However, based on the presence of another diluent - water in the PC, concentration O 2 in PC at the same time decreases proportionally and, as a result, it was revealed under the conditions of the installation runs that a lack of oxygen leads to the release of noticeable amounts of glycolaldehyde, which has the ability to immediately acetalize ethylene glycol to oxymethyldioxolane);

- укрепление оксидата с получением товарного продукта путем упарки глиоксаля-сырца под вакуумом 660 мм Hg-столба и температуре не более 52°C [tкп воды при Рост=102 мм рт.ст. равна 52°С];- strengthening of the oxidate to obtain a marketable product by evaporation of crude glyoxal under vacuum of 660 mm Hg-column and a temperature of not more than 52 ° C [t cp water at P ost = 102 mm Hg equal to 52 ° C];

- очистка отработанного после контактного процесса воздуха в аппарате колонного типа;- cleaning the exhaust air after the contact process in the column type apparatus;

- смешение и утилизация отработанных и сточных вод с нейтрализацией, при необходимости;- mixing and disposal of waste and wastewater with neutralization, if necessary;

- розлив продукта в тару (ТУ 38.402-62-163-97, изм. от 02.07.02; Лицензия №35-ЭВ-000874 (хк), 23.12.04).- filling the product into containers (TU 38.402-62-163-97, amended on 02.07.02; License No. 35-EV-000874 (hk), 12.23.04).

Поступивший от поставщика ЭГ (в ж.д. или автоцистерне) скачивается с помощью насоса в емкость (1) (V=63 м3), оснащенную прибором замера с сигнализационной системой мах и min уровней и блокирующим устройством при достижении максимального положения.The EG received from the supplier (in the railway or tank truck) is pumped into the tank (1) (V = 63 m 3 ) equipped with a metering device with an alarm system of max and min levels and a blocking device when it reaches the maximum position.

Приготовление водного раствора ЭГ осуществляется в двух оснащенных мешалками аппаратах (31 и 32) емкостного типа при температуре 50-60°С, обогреваемых теплом парового конденсата - одна через рубашку, другая - посредством змеевика; оснащены сигнализацией максимального и минимального уровней раствора (имеется возможность приготовления раствора ЭГ непрерывно в потоке путем регулирования автоматической системой в смесителе (6) перед аппаратом-испарителем (5)). Готовый раствор ЭГ через испаритель, нагреваясь до 180-200°С, поступает в межтрубное пространство аппарата "закалки" (82) продуктов синтеза и с температурой 220-260°С поступает в специальный аппарат (6) на смешение с нагретым в электроподогревателе (91,2) воздушным или азотно-воздушным потоком, и полученная реакционная смесь поступает в контактный аппарат синтеза ГОА (7). Реакционная масса из реактора(7) подвергается "мгновенной закалке" в аппаратах (81,2) до температуры, не превышающей 90°С, поступает в аппарат-фазуразделитель (10), а из него - в сборник-накопитель глиоксаля-сырца, затем подвергается укреплению в вакуумном аппарате (12).The preparation of an aqueous EG solution is carried out in two capacitive-type apparatuses (3 1 and 3 2 ) at a temperature of 50-60 ° C, heated by steam condensate heat - one through a jacket, the other through a coil; equipped with an alarm maximum and minimum levels of the solution (it is possible to prepare the EG solution continuously in the stream by regulating the automatic system in the mixer (6) in front of the evaporator (5)). The finished EG solution through the evaporator, heating to 180-200 ° C, enters the annulus of the quenching apparatus (8 2 ) of the synthesis products and with a temperature of 220-260 ° C enters a special apparatus (6) to mix with the heated in the electric heater ( 9 1.2 ) by air or nitrogen-air flow, and the resulting reaction mixture enters the GOA synthesis contact apparatus (7). The reaction mass from the reactor (7) is subjected to "instant hardening" in the apparatus (8 1,2 ) to a temperature not exceeding 90 ° C, enters the apparatus-phase separator (10), and from it into the raw glyoxal storage tank, then it is strengthened in a vacuum apparatus (12).

Испаритель (5) обогревается через межтрубное пространство водяным паром среднего давления (10-15 кгс/см2) и оснащен системами автоматичсекого расхода пара и регулирования его, а также сигнализацией при падении давления пара. Установка оснащена сборником парового конденсата, из которого осуществляется его закачка в аппараты (31,2) (а также в их рубашку и змеевик) или в поток приготовления раствора ЭГ, и межтрубье основного подконтактного "закалочного" аппарата (81), оттуда - в рубашку аппарата упарки глиоксаля-сырца (12), а избыток через регулятор давления - в холодильник, охлаждаемый промоборотной водой, и из него - в емкость-сборник парового конденсата или в сеть возвратного конденсата завода. Установка имеет собственный узел дистиллирования воды.The evaporator (5) is heated through the annulus with medium-pressure steam (10-15 kgf / cm 2 ) and is equipped with automatic steam flow control and regulation systems, as well as an alarm when the steam pressure drops. The installation is equipped with a steam condensate collector from which it is pumped into apparatuses (3 1,2 ) (as well as into their jacket and coil) or into the flow of preparing the EG solution, and the annulus of the main contactless quenching apparatus (8 1 ), from there - to the jacket of the raw glyoxal evaporation apparatus (12), and the excess through the pressure regulator to the refrigerator, cooled by process water, and from it to the steam condensate collection tank or to the plant’s return condensate network. The unit has its own water distillation unit.

Сжатые воздух и азот на установку поступают из заводской сети через фильтры. Расход, температура и давление подаваемого в смеситель PC воздуха регулируются автоматически, предусмотрена сигнализация минимального давления (на случай снижения расхода его в смеситель предусмотрена система блокирования для отключения электронагревателя и дозировочного насоса водного раствора ЭГ). В целях защиты реакционной системы от завышения давления установка оснащена ППК, срабатывающим при условии достижении давления 0,7 кгс/см2. В условиях, связанных с пуском установки в работу, разогревом слоя катализатора в реакторе, температура подаваемого в смеситель воздуха выдерживается на уровне 400-600°С.Compressed air and nitrogen for the installation come from the factory network through filters. The flow rate, temperature and pressure of the air supplied to the PC mixer are automatically controlled, an alarm is provided for the minimum pressure (in case of a decrease in its consumption, a blocking system is provided in the mixer to turn off the electric heater and the metering pump of the aqueous EG solution). In order to protect the reaction system from overpressure, the installation is equipped with a PPK that is triggered when the pressure reaches 0.7 kgf / cm 2 . Under conditions associated with the commissioning of the installation, heating the catalyst bed in the reactor, the temperature of the air supplied to the mixer is maintained at a level of 400-600 ° C.

Для регулирования времени контакта PC с катализатором в реакторе (7), температуры в нем и в смесителе (6) установка оснащена автоматической системой подачи азота в реактор.To control the contact time between the PC and the catalyst in the reactor (7), the temperature in it and in the mixer (6), the installation is equipped with an automatic system for supplying nitrogen to the reactor.

Выполненная командой обвязка технологической схемы установки с утилизацией тепла реакции синтеза глиоксаля для перегрева водного раствора ЭГ и в процессе упарки глиоксаля-сырца в вакуумном аппарате (не более 100 мм рт. ст. ост. и температуры не выше 52°С) направлена на снижение энергетических затрат, а снижение температуры реакционной массы синтеза путем "закалки" предотвращает протекание побочных реакций, сохраняя тем самым уровень выхода целевого продукта - глиоксаля в составе оксидата (Принципиальная технологическая схема установки "Глиоксаль-200" - см. фиг.2).The team’s tying of the plant’s technological scheme with heat recovery from the reaction of glyoxal synthesis for overheating of an aqueous EG solution and during the evaporation of raw glyoxal in a vacuum apparatus (not more than 100 mm Hg.st. and temperatures not exceeding 52 ° C) is aimed at reducing energy costs, and lowering the temperature of the reaction mass of the synthesis by “quenching” prevents the occurrence of side reactions, thereby preserving the yield of the target product — glyoxal in the composition of the oxidate (Schematic diagram of the installation “Ch Ioxal-200 "- see figure 2).

Образцы водного раствора глиоксаля, полученного в процессе опытных пробегов установки, направлены на ряд организаций для исследований и получены следующие отзывы:Samples of an aqueous solution of glyoxal obtained during the experimental runs of the installation were sent to a number of organizations for research and the following reviews were received:

- ЗАО"Петроспирт": - содержание глиоксаля - 38,4 мас.%; кислотность - 1,45 (по рН); [10];- ZAO Petrospirt: - glyoxal content - 38.4 wt.%; acidity - 1.45 (pH); [10];

- продукт фирмы "BASF" - 39,5-40,4%; кислотность - 2,0-3,5 (по рН);- product of the company "BASF" - 39.5-40.4%; acidity - 2.0-3.5 (pH);

- 30,4%-ные образцы в композиции на биоцидное действие показали полное подавление СВБ (сульфат-восстанавливающих бактерий) с концентрацией 108-109 клеток/см3 [11];- 30.4% of the samples in the composition on the biocidal effect showed complete suppression of SVB (sulfate-reducing bacteria) with a concentration of 10 8 -10 9 cells / cm 3 [11];

- 40 и 30%-ные растворы оказались пригодными в производстве противомикробного, противовирусного, противогрибкового действия в составе препаратов широкого спектра "Глютар" [12];- 40 and 30% solutions turned out to be suitable in the production of antimicrobial, antiviral, antifungal effects in the composition of a wide range of drugs "Glutar" [12];

- эффективность использования 30%-ных образцов глиоксаля в составах антисептических и дезинфицирующих средств при обработке поверхностей животноводческих помещений, способствующей снижению заболеваемости животных [13];- the effectiveness of using 30% glyoxal samples in the compositions of antiseptic and disinfectants in the treatment of surfaces of livestock buildings, which helps to reduce the incidence of animals [13];

- эффективное действие образцов продукта в составе дубящеконсервирующего средства при первичной обработке шкур северных оленей в условиях Сыктывкара [14].- the effective action of product samples in the composition of tanning agents in the primary processing of reindeer skins in Syktyvkar [14].

Опыт проводимых экспериментальных работ на созданной установке "Глиоксаль-200" (по сути венчурной), помимо разработки технологии получения этого реагента и исходных данных для проектирования укрупненной мощности 2,5 тыс.т в год по товарному продукту, обеспечивает профессионально подготовленным кадровым персоналом создаваемого промышленного производства для умелого управления этим весьма непростым и тонким процессом органического синтеза.In addition to developing the technology for obtaining this reagent and the initial data for the design of an aggregated capacity of 2.5 thousand tons per year for a commercial product, the experience of the experimental work carried out on the created Glyoksal-200 installation (essentially venture) provides professionally trained personnel for the industrial production for the skillful management of this very complex and delicate process of organic synthesis.

Источники информацииInformation sources

1. Князев А.С. и др. Журнал "Катализ в промышленности", №5, 2006, с.23-30.1. Knyazev A.S. et al. Journal of Catalysis in Industry, No. 5, 2006, pp. 23-30.

2 Договоры: №7/92-94, 01.04.92 (49 млн руб.); №11/93-94, 91.06.1994 (11,26 млн руб.); №37/95 (4,5 млн руб.)2 Contracts: No. 7/92-94, 04/01/92 (49 million rubles); No. 11/93-94, June 91, 1994 (11.26 million rubles); No. 37/95 (4.5 million rubles)

3. Бродский М.С. // БИ №47, 1992. Патентный формуляр. Способ получения глиоксаля (стадия окислительного дегидрирования).3. Brodsky M.S. // BI No. 47, 1992. Patent Form. The method of producing glyoxal (stage oxidative dehydrogenation).

4. Сугаков В.В. Исходные данные на проектирование. Производство глиоксаля из ЭГ, 100 т/г. 02.09.1993 г.4. Sugakov V.V. Initial data for design. Glyoxal production from EG, 100 t / g. September 2, 1993

5. ПКО ОАО "Омский каучук" // Рабочий проект №15651-ТХ. "Глиоксаль-200", 22.05.1996 г.5. PKO OJSC "Omsk rubber" // Working draft No. 15651-TX. Glyoxal-200, May 22, 1996

6. Парий В.Я. Приказ по ОАО "Омский каучук" от 16.04.1997 г., №95, г.Омск.6. Pariy V.Ya. Order for Omsk Rubber OJSC of 04.16.1997, No. 95, Omsk.

7. Хохлов С.Л. и др. Актуальные проблемы химии и технологии органических веществ. г.Екатеринбург, изд. ИОС УрО РАН, 2002, с.418-432.7. Khokhlov S.L. and others. Actual problems of chemistry and technology of organic substances. Yekaterinburg, ed. IOS UB RAS, 2002, p. 418-432.

8. ФАКС ООО "КЭМЭКО" от 07.07.2000 г. Протокол техсовещания от 30.08.00. ОАО "Омский каучук".8. FAX LLC "KEMEKO" dated 07/07/2000. Protocol of technical meeting dated 08/30/00. OJSC "Omsk rubber".

9. Сендель А.К. Протокол технического совещания от 19.10.2000 г. ОАО "Омский каучук", г.Омск.9. Sendel A.K. Protocol of the technical meeting of October 19, 2000, Omsk Rubber OJSC, Omsk.

10. Волкова С.В. Результаты анализа образцов глиоксаля, исх. №8-93 от 14.01.04. ООО "Petro-spirt", г.С-Петербург.10. Volkova S.V. The results of the analysis of glyoxal samples, ref. No. 8-93 dated 01/14/04. LLC "Petro-spirt", St. Petersburg.

11. Никитина А.Б. // Отчет от 15.06.04. ОАО "Кусковский ордена "Знак почета" химзавод".11. Nikitina A.B. // Report dated 06/15/04. OJSC "Kuskovo Order" Badge of honor "chemical plant".

12. Фарбер В.Л. // Отчет от 06.06.06. исх. №22М, ООО "Рубикон", г.Витебск, республика Беларусь.12. Farber V.L. // Report dated 06.06.06. ref. No. 22M, LLC "Rubicon", Vitebsk, Republic of Belarus.

13. Бажин М.А., д.в.н., профессор. // Отчет ВНИИ бруцеллеза и туберкулеза животных. г.Омск, июнь 2007 г.13. Bazhin M.A., D.Sc., professor. // Report of the All-Russian Research Institute of Brucellosis and Animal Tuberculosis. Omsk, June 2007

14. Петров Л.А., д.х.н., профессор // О разработке эффективного дубяще-консервирующего средства. ИОС УрО РАН, г.Екатеринбург (переписка с апреля 2006 г).14. Petrov L.A., D.Sc., professor // On the development of an effective tanning and preserving agent. IOS UB RAS, Yekaterinburg (correspondence since April 2006).

15. Бесков B.C., Флок В.К. Моделирование каталитических процессов и реакторов. М.: Химия. 1991 г.15. Beskov B.C., Flock V.K. Simulation of catalytic processes and reactors. M .: Chemistry. 1991 year

Claims (1)

Способ технологии промышленного производства глиоксаля в форме водного раствора, содержащего 40±1,5 или 30±0,8 мас.% глиоксаля, посредством окислительной дегидрогенизации моноэтиленгликоля на отечественном промышленном серебронанесенном на алюмосиликат катализаторе, содержащем 32-36 мас.% серебра, типа Д-53М, состоящий из следующих последовательных технологических стадий:
приготовление 40-50 мас.% водного раствора моноэтиленгликоля на дистиллированной воде или паровом конденсате;
получение исходной реакционной смеси путем смешения нагретой в электроподогревателе воздушной или азотно-воздушной массы (до 260°С и выше) и водногликолевой паровой фазы, полученной в испарителе и перегретой в "закалочном" аппарате за счет тепла реакционной массы окисления, взятых в соответствующих мольных соотношениях: ЭГ:02=1,0:1,0-1,1; ЭГ:N2=1,0:4,36-7,0;
синтез глиоксаля в одно- или многополочном реакторе, работающем в адиабатическом режиме, на слое катализатора при температуре 540-620°С, атмосферном давлении и удельных подачах этиленгликоля 1,70-2,3 г/см3 кат·час;
укрепление оксидата (реакционной массы синтеза), представляющего собой глиоксаль-сырец, методом вакуумной упарки при температуре не более 52°С и остаточном давлении 100 мм ртутного столба с получением товарного вида продукции, содержащей 40±1,5 или 30±0,8 мас.% глиоксаля.
Method for the industrial production technology of glyoxal in the form of an aqueous solution containing 40 ± 1.5 or 30 ± 0.8 wt.% Glyoxal by oxidative dehydrogenation of monoethylene glycol on a domestic silver-supported industrial catalyst containing 32-36 wt.% Silver, type D -53M, consisting of the following sequential technological stages:
preparation of a 40-50 wt.% aqueous solution of monoethylene glycol in distilled water or steam condensate;
obtaining the initial reaction mixture by mixing heated in an electric heater air or nitrogen-air mass (up to 260 ° C and above) and a water-glycol vapor phase obtained in an evaporator and superheated in a quenching apparatus due to the heat of the reaction mass of oxidation taken in the corresponding molar ratios : EG: 02 = 1.0: 1.0-1.1; EG: N2 = 1.0: 4.36-7.0;
synthesis of glyoxal in a single- or multi-cavity reactor operating in adiabatic mode, on a catalyst bed at a temperature of 540-620 ° C, atmospheric pressure and specific ethylene glycol feeds of 1.70-2.3 g / cm 3 cat · hour;
strengthening of the oxidate (reaction mass of synthesis), which is raw glyoxal, by vacuum evaporation at a temperature of not more than 52 ° C and a residual pressure of 100 mmHg to obtain a marketable product containing 40 ± 1.5 or 30 ± 0.8 wt .% glyoxal.
RU2007146040/04A 2007-12-11 2007-12-11 Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver RU2381210C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146040/04A RU2381210C2 (en) 2007-12-11 2007-12-11 Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007146040/04A RU2381210C2 (en) 2007-12-11 2007-12-11 Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007146040A RU2007146040A (en) 2009-06-20
RU2381210C2 true RU2381210C2 (en) 2010-02-10

Family

ID=41025447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007146040/04A RU2381210C2 (en) 2007-12-11 2007-12-11 Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2381210C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007146040A (en) 2009-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. A comparative review of petroleum‐based and bio‐based acrolein production
JP3171906B2 (en) Method for decomposing wastewater containing aromatic nitro compounds
FR2882052A1 (en) Manufacturing acrolein, useful as intermediate for synthesis of methionine and acrylic acid, by dehydration of glycerol in the presence of molecular oxygen at outside the flammability range
Baán et al. Unexpected chemoselectivity in the rhodium-catalyzed transfer hydrogenation of α, β-unsaturated ketones in ionic liquids
US20210261517A1 (en) Method for simultaneously preparing 2-ethoxyphenol and 1,3-benzodioxolane-2-one
CN101597117A (en) A kind of improvement of industrial oxymethylene waste water and recycling recovery process
CN112299962B (en) Synthesis method of 3-methyl-2-butene-1-aldehyde diisopentenyl acetal
Roy et al. Rapid access of some trisubstituted imidazoles from benzil condensed with aldehydes and ammonium acetate catalyzed by L-cysteine.
CN103102287A (en) Production process for preparing chlorobenzonitrile through ammoxidation
Vekariya et al. Selective nitration of phenolic compounds by green synthetic approaches
RU2381210C2 (en) Technology of industrial synthesis of glyoxal from monoethylene glycol using industrial silver catalyst deposited on aluminosilicate, containing 32-36 wt % silver
CN102417457A (en) Clean nitration reaction of p-chlorotrifluoromethane catalyzed by heteropoly acid ionic liquid
CN102229523A (en) Preparation method of 3-chloro-1,2-propanediol
CN103964522A (en) Treatment method and device for water containing hydrogen peroxide and ammonia
US20150266756A1 (en) Methods and apparatus for treating sulfides in produced fluids
CN1724513A (en) Catalytic (amm) oxidation process for conversion of lower alkanes to carboxylic acids and nitriles
KR20240130706A (en) Method for producing methyl isobutyl ketone
CN104220409B (en) Method for producing acrolein and/or acrylic acid from glycerol
CN110698333B (en) Method for continuously synthesizing o-phthalaldehyde by using microchannel reaction device
CN107353211A (en) The synthetic method of enamine compound and the synthetic method of aromatic aldehyde compound
CN106029629B (en) The method for being used to prepare ethanol amine
CN110724113B (en) Synthetic method of 3,3' -methylene bis (5-methyl oxazoline)
GB2518274A (en) Catalyst for aldehyde production
JPH1036322A (en) Production of dimethyl carbonate
CN114989440B (en) Polyacid-based supramolecular complex for normal-temperature catalytic oxidation desulfurization of thioether compounds and application thereof