RU2561722C1 - Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата - Google Patents
Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561722C1 RU2561722C1 RU2014131574/04A RU2014131574A RU2561722C1 RU 2561722 C1 RU2561722 C1 RU 2561722C1 RU 2014131574/04 A RU2014131574/04 A RU 2014131574/04A RU 2014131574 A RU2014131574 A RU 2014131574A RU 2561722 C1 RU2561722 C1 RU 2561722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- urea
- carbamide
- column
- column apparatus
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения карбамидоформальдегидного концентрата с мольным отношением карбамид:формальдегид 1:(4,9-5). Способ включает окислительное дегидрирование метанола в формальдегид на серебряном или железомолибденовом катализаторе в одном или нескольких реакторах трубчатого или полочного типа и хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в двух последовательно расположенных колонных аппаратах. При этом абгаз из первого колонного аппарата делится на две части в соотношении 1:4 с подачей меньшей на каталитический дожиг, а большей во второй колонный аппарат на хемосорбцию 15-25%-ным раствором карбамида с образованием в нем форконденсата с мольным отношением карбамид:формальдегид, равным (0,1-0,5):1, смешиваемого с 50-65%-ным водным раствором карбамида в прямоточном смесителе и подаваемого далее на хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в верхнюю секцию первого колонного аппарата. Изобретение позволяет оптимизировать схему получения карбамидоформальдегидного концентрата с целью повышения эффективности производства и снижения содержания формальдегида в абгазе, направляемом в реактор окислительного дегидрирования метанола. 1 ил., 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения карбамидоформальдегидного концентрата с улучшенными свойствами, применяемого в качестве сырья в производстве высококачественных малотоксичных смол, используемых для склеивания древесины, при получении ДСП, ДВП и МДФ класса эмиссии Е-0, Е-1 по формальдегиду, при синтезе антипиренов, а также как антислеживающей добавки к карбамиду и других целей.
Повышенный интерес к данному продукту обусловлен возросшими требованиями к охране окружающей среды на предприятиях деревообработки, производящих малотоксичные карбамидоформальдегидные смолы. По указанной причине наиболее перспективными являются технологические процессы, предусматривающие применение карбамидоформальдегидного концентрата с суммарным содержанием карбамида и формальдегида около 85% мас. (КФК-85). Его применение позволяет исключить образование сотен тысяч т/год высокотоксичных надсмольных вод, формирующихся на стадии получения клеевых композиций с использованием метанолсодержащего формалина [см. С.В. Афанасьев, С.В. Махлай. Карбамидоформальдегидный концентрат. Технология. Переработка. / Монография. Самара. Изд. Сам. научного центра РАН. 2012. - 298 с.].
Известен [RU №2142964, кл. C08G 12/12] способ получения карбамидоформальдегидного концентрата, включающий окислительное дегидрирование метанола на железомолибденовом катализаторе в реакторе трубчатого или полочного типа и стадию хемосорбции формальдегидсодержащего газа в трехсекционной колонне 50-65%-ным водным раствором карбамида с добавкой 0,05-2,0 мас. % амина, подаваемого на одну из тарелок абсорбционной колонны одновременно с раствором щелочи 12-24%-ной концентрации и поддержание на нижней и средней секциях колонны мольного соотношения формальдегид:карбамид 4,2-6,2 и 2,2-4,4 и pH 7,5-9,3 и 7,4-9,4 соответственно.
Варьирование содержания циклических уроновых и триазиноновых производных в готовом продукте достигается изменением значений pH среды, содержания аминного компонента в растворе карбамида на нижней и средней секциях абсорбционной колонны и мольного соотношения карбамид:формальдегид в готовом продукте.
К недостаткам рассматриваемого способа могут быть отнесены значительные колебания pH по секциям колонны, обусловленные изменением активности и селективности железомолибденового нанокатализатора, режимов ведения процесса абсорбции, нестабильностью качества применяемого карбамида по буферной емкости.
Известен способ получения карбамидоформальдегидного концентрата, описанный в [RU №2418008, кл. C08G 12/00, C08G 12/12, С07С 47/052, С07С 47/055]. Он включает окислительное дегидрирование метанола в формальдегид на железомолибденовом или серебряном катализаторе в одном или нескольких реакторах трубчатого или полочного типа, а также хемосорбцию и абсорбцию формальдегидсодержащего газа в двух последовательно расположенных колонных аппаратах, причем при хемосорбции в первом колонном аппарате в качестве абсорбента используется 50-65%-ный водный раствор карбамида с получением при хемосорбции карбамидоформальдегидного концентрата, выходящий из хемосорбционной колонны неабсорбированный газ делится на две части: меньшая направляется на каталитический дожиг, а большая - в нижнюю секцию абсорбера; при абсорбции во втором колонном аппарате используется деминерализованная вода с подачей образующегося раствора метиленгликоля в верхнюю секцию первого колонного аппарата.
Применительно к известному решению можно отметить недостаточно высокую эффективность смешения растворов метиленгликоля и карбамида в верхней секции абсорбера в случае их раздельной подачи на хемосорбцию, что способствует отложению олигомеров метиленмочевин внутри аппарата.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения карбамидоформальдегидного концентрата, описанный в [RU №2481359, кл. C08G 12/12] и включающий окислительное дегидрирование метанола в формальдегид на серебряном или железомолибденовом катализаторе в одном или нескольких реакторах трубчатого или полочного типа, а также хемосорбцию и абсорбцию формальдегидсодержащего газа в двух последовательно расположенных колонных аппаратах с использованием для хемосорбции в первом колонном аппарате 50-65%-ного водного раствора карбамида и получением карбамидоформальдегидного концентрата, с делением выходящего из хемосорбционной колонны газа на две части и подачей меньшей на каталитический дожиг, а большей в нижнюю секцию второго колонного аппарата для абсорбции формальдегида деминерализованной водой, причем образующийся во втором колонном аппарате раствор метиленгликоля поступает на смешение с раствором карбамида в прямоточный смеситель с получением форконденсата, подаваемого в верхнюю секцию первого колонного аппарата.
К недостаткам данного технического решения можно отнести относительно невысокую степень абсорбции формальдегида демводой во втором колонном аппарате, которая составляет около 80%. Остающийся в абгазе несвязанный формальдегид способен окисляться в реакторе на железомолибденовом катализаторе в муравьиную кислоту, формиаты и другие побочные продукты, вызывающие ухудшение свойств готового продукта, повышенные значения его буферной емкости (до 15 см3).
Технической задачей изобретения является оптимизация схемы получения карбамидоформальдегидного концентрата с целью повышения эффективности производства и снижения содержания формальдегида в абгазе, направляемом в реактор окислительного дегидрирования метанола.
Поставленная задача достигается тем, что в известном способе вместо абсорбции формальдегидсодержащего газа деминерализованной водой во втором колонном аппарате проводят его хемосорбцию водным раствором карбамида с последующим смешением образующегося раствора форконденсата с 50-65%-ным раствором карбамида в прямоточном смесителе и подачей смесевой композиции в верхнюю секцию первого колонного аппарата.
Таким образом, сущностью предлагаемого технического решения является способ получения карбамидоформальдегидного концентрата с мольным отношением карбамид:формальдегид 1:(4,9-5), включающий окислительное дегидрирование метанола в формальдегид на серебряном или железомолибденовом катализаторе в одном или нескольких реакторах трубчатого или полочного типа и хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в двух последовательно расположенных колонных аппаратах, с делением абгаза, выходящего из первого колонного аппарата на две части в соотношении 1:4 по объему, и подачей меньшей на каталитический дожиг, а большей во второй колонный аппарат на хемосорбцию 15-25%-ным раствором карбамида с образованием в нем форконденсата с мольным отношением карбамид:формальдегид, равным (0.1-0,5):1, смешиваемого затем с 50-65%-ным водным раствором карбамида в прямоточном смесителе и направляемого далее на хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в верхнюю секцию первого колонного аппарата.
Данное техническое решение интересно тем, что при контакте абгаза с раствором карбамида во втором колонном аппарате степень связывания формальдегида в метилольные производные карбамида повышается до 90-95%. Тем самым снижается содержание формальдегида в абгазе, направляемом на получение спирто-воздушной смеси.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером (см. чертеж).
Пример
В два последовательно расположенных испарителя 3.1 и 3.2 непрерывно подается метанол, который переходит в парообразном состоянии, смешивается с воздухом и абгазом с аппарата 8 и в виде спиртовоздушной смеси направляется в реакторы трубчатого типа 1.2 и 2.2.
Подача компонентов спиртовоздушной смеси в каждый из двух реакторов осуществляется в следующих количествах, кг/ч:
азот | 38500-42800 |
кислород | 5600-6250 |
оксид углерода | 450-500 |
метанол | 5850-6400 |
диметиловый эфир | 175-190 |
формальдегид | 6-7 |
вода | 740-810 |
Тепло экзотермических реакций снимается даутермом, циркулирующим по принципу термосифона в межтрубном пространстве аппаратов 1.2 и 2.2, и используется для получения пара с давлением 1,2 МПа в котлах-утилизаторах 1.1 и 2.1.
Выходящие из реакторов реакционные газы охлаждаются в испарителях метанола 3.1 и 3.2 до необходимой температуры и в виде объединенного потока поступают в хемосорбционную колонну 4, кг/ч:
азот | 77400-85600 |
кислород | 5350-5850 |
оксид углерода | 1240-1410 |
метанол | 170-190 |
диметиловый эфир | 510-570 |
формальдегид | 10000-11100 |
вода | 8100-9000 |
Абгаз из нее делится на две части в соотношении 1:4 по объему. Меньшая направляется на проведение дожига в каталитический реактор (не показан), а большая - в нижнюю секцию абсорбера 8. Он представляет цельносварной корпус с размещенными в нем 6-12 колпачковыми тарелками, распределитель жидкостного потока и насадочную секцию, причем необходимый температурный режим в колонне обеспечивается циркуляционным насосом 9, подогревателем куба 10, пластинчатым теплообменником средней части колонны и охлаждающими элементами, установленными между колпачками тарелок (не показаны).
На колпачковых тарелках абсорбера 8 формальдегид контактирует с подаваемым на них 20%-ным раствором карбамида с образованием разбавленного раствора форконденсата в объеме 4,4 м3/ч, имеющем мольное соотношение карбамид:формальдегид, равным (0.1-0,5):1. Наряду с непрореагировавшим метиленгликолем, в нем присутствуют моно- и диметилолмочевины. В покидающем верх колонного аппарата абгазе содержание газообразного формальдегида снижено на 92%, он смешивается с воздухом и используется далее при получении спиртовоздушной смеси.
55%-ный водный раствор карбамида, подогретый в компаблоке 12 до температуры 55±2°С совместно с форконденсатом, через прямоточный смеситель 11 направляется на одну из тарелок колонного аппарата 4. Количество раствора мочевины должно быть достаточно для поддержания мольного отношения формальдегид:карбамид в готовом карбамидоформальдегидном концентрате, равного (4,9-5):1. Температура по секциям хемосорбера 4 поддерживается на требуемых уровнях за счет циркуляции жидкостей насосами 5 и 6 и включения в технологическую схему теплообменника 7 и компаблока 12.
Для синтеза карбамидоформальдегидного концентрата использовали карбамид, отвечающий требованиям ГОСТ 2081 марки Б с содержанием биурета в нем не более 1,0 мас. %.
Буферная емкость карбамида, оцениваемая по объему 0.5 N раствора HCl, пошедшего на титрование 75 см3 1%-ного водного раствора мочевины, варьировала от 1.7 до 2.0.
Буферная емкость карбамидоформальдегидного концентрата находилась по ТУ №2223-009-00206492-98.
Получаемый карбамидоформальдегидный концентрат характеризовался следующими показателями качества:
Массовая доля общего карбамида. % мас. | 24,9 |
Массовая доля общего формальдегида. % мас. | 60,0 |
Массовая доля метанола, % мас. | 0,1 |
Массовая доля метилольных групп, % мас. | 30,0 |
pH | 8,0 |
Буферная емкость, см3 | 12 |
При его синтезе сточные воды не образуются, а содержание труднорастворимых метиленмочевин находится на низком уровне.
Таким образом, из описания и формулы изобретения видно, что по заявленному техническому решению удается повысить степень связывания формальдегида в абгазе, подаваемом во второй колонный аппарат, и повысить тем самым качество вырабатываемого карбамидоформальдегидного концентрата в результате снижения его буферной емкости.
Claims (1)
- Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата с мольным отношением карбамид:формальдегид 1:(4,9-5), включающий окислительное дегидрирование метанола в формальдегид на серебряном или железомолибденовом катализаторе в одном или нескольких реакторах трубчатого или полочного типа и хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в двух последовательно расположенных колонных аппаратах, отличающийся тем, что абгаз из первого колонного аппарата делится на две части в соотношении 1:4 с подачей меньшей на каталитический дожиг, а большей во второй колонный аппарат на хемосорбцию 15-25%-ным раствором карбамида с образованием в нем форконденсата с мольным отношением карбамид:формальдегид, равным (0,1-0,5):1, смешиваемого с 50-65%-ным водным раствором карбамида в прямоточном смесителе и подаваемого далее на хемосорбцию формальдегидсодержащего газа в верхнюю секцию первого колонного аппарата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131574/04A RU2561722C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014131574/04A RU2561722C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2561722C1 true RU2561722C1 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=54073352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014131574/04A RU2561722C1 (ru) | 2014-07-29 | 2014-07-29 | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561722C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10730027B2 (en) | 2015-11-13 | 2020-08-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Apparatus and process for the production of formaldehyde |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1618417A1 (de) * | 1967-05-05 | 1970-12-17 | Karl Fischer App Und Rohrleitu | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer hochkonzentrierten Harnstoff-Formaldehyd-Loesung |
RU2142964C1 (ru) * | 1998-03-11 | 1999-12-20 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2233849C1 (ru) * | 2003-01-08 | 2004-08-10 | Алексеев Вячеслав Евгеньевич | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2418008C1 (ru) * | 2009-10-09 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2481359C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
-
2014
- 2014-07-29 RU RU2014131574/04A patent/RU2561722C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1618417A1 (de) * | 1967-05-05 | 1970-12-17 | Karl Fischer App Und Rohrleitu | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer hochkonzentrierten Harnstoff-Formaldehyd-Loesung |
RU2142964C1 (ru) * | 1998-03-11 | 1999-12-20 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2233849C1 (ru) * | 2003-01-08 | 2004-08-10 | Алексеев Вячеслав Евгеньевич | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2418008C1 (ru) * | 2009-10-09 | 2011-05-10 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
RU2481359C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-05-10 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10730027B2 (en) | 2015-11-13 | 2020-08-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Apparatus and process for the production of formaldehyde |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103408428B (zh) | 一种由工业合成气生产碳酸二甲酯的工艺 | |
CN108821997B (zh) | 一种己二腈的制备方法及其产品 | |
DE112011100003T5 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyoxymethylendimethylethern durch Acetalbildung von Formaldehyd mit Methanol | |
RU2481359C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
CN112521313A (zh) | 三聚氰胺生产双氰胺系统及工艺 | |
Munshi et al. | Efficient synthesis of glycerol carbonate/glycidol using 1, 8-diazabicyclo [5.4. 0] undec-7-ene (DBU) based ionic liquids as catalyst | |
RU2561722C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
CN107353207A (zh) | 一种尿素两步法生产碳酸二甲酯的方法及其系统 | |
CN102502707A (zh) | 从含氢氰酸混合气中提纯氢氰酸的方法 | |
RU2418008C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
CN106631720B (zh) | 以稀甲醛和甲缩醛为原料直接合成聚甲氧基二甲醚的方法 | |
BG61644B1 (bg) | Метод за намаляване на отпадъчните материали припроизводството на акрилонитрил | |
CN103570588A (zh) | 一种尿素合成装置及合成方法 | |
CN110437200B (zh) | 基于二氧化碳原料的碳酸丙烯酯制备方法 | |
CN102786425B (zh) | 生产β-羟乙基乙二胺的方法 | |
CN101108790A (zh) | 一种固体酸催化甲醇脱水反应生产二甲醚的方法 | |
CN115536504B (zh) | 用于聚甲氧基二甲醚合成的隔壁催化反应方法及装置 | |
RU2331654C1 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
CN102050706B (zh) | 一种固体酸催化甲醇脱水连续生产二甲醚的方法 | |
CN115531901A (zh) | 一种以二聚体为主要原料合成聚甲氧基二甲醚的反应器 | |
CN101259433B (zh) | 提高轻烯烃收率的方法 | |
RU2599247C1 (ru) | Способ непрерывного промышленного получения глиоксаля | |
US4990685A (en) | Process for the preparation of aqueous formaldehyde solutions | |
RU2196147C2 (ru) | Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата | |
CN106268247A (zh) | 一种甲醛的催化吸收方法 |