RU2685503C1 - Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата - Google Patents

Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата Download PDF

Info

Publication number
RU2685503C1
RU2685503C1 RU2018135839A RU2018135839A RU2685503C1 RU 2685503 C1 RU2685503 C1 RU 2685503C1 RU 2018135839 A RU2018135839 A RU 2018135839A RU 2018135839 A RU2018135839 A RU 2018135839A RU 2685503 C1 RU2685503 C1 RU 2685503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formaldehyde
urea
methanol
carbamide
concentrate
Prior art date
Application number
RU2018135839A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Васильевич Афанасьев
Владимир Анатольевич Волков
Original Assignee
Сергей Васильевич Афанасьев
Владимир Анатольевич Волков
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 Сергей Васильевич Афанасьев, Владимир Анатольевич Волков filed Critical Сергей Васильевич Афанасьев
Priority to RU2018135839A priority Critical patent/RU2685503C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2685503C1 publication Critical patent/RU2685503C1/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G12/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C08G12/02Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
    • C08G12/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C08G12/10Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
    • C08G12/12Ureas; Thioureas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J161/20Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
    • C09J161/22Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
    • C09J161/24Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения карбамидоформальдегидного концентрата. Способ включает хемосорбцию формальдегида, образующегося при окислительном дегидрировании метанола на железомолибденовом катализаторе в реакторе трубчатого или полочного типа, 50-65%-ным водным раствором карбамида в нейтральной или слабощелочной среде в трехсекционной колонне с одновременным удалением загрязненной метанолом и формальдегидом воды из ее верхней секции. Орошение потока абгаза в верхней секции производится захоложенной деминерализованной водой с температурой 18-22°С, полученной на аммиачной бромистолитиевой холодильной машине путем подачи на нее пара давлением до 1,2 МПа с котла утилизатора экзотермической реакции окисления метанола в формальдегид с одновременным использованием вырабатываемого ею холода для кондиционирования товарного карбамидоформальдегидного концентрата до температуры 23-25°С. Изобретение позволяет получить карбамидоформальдегидный концентрат с высокой стабильностью при хранении, пониженной буферной емкостью и меньшим количеством образующихся сточных вод. 1 ил., 2 табл., 3 пр.

Description

Изобретение относится к способам получения карбамидоформальдегидного концентрата с улучшенными свойствами и фракционным составом, применяемого в качестве сырья в производстве высококачественных малотоксичных смол, используемых для склеивания древесины, при получении ДСП, ДВП и МДФ класса эмиссии Е-0 по формальдегиду, при синтезе антипиренов, в производстве поглотителей сероводорода в нефтях, а также в роли антислеживающей добавки к карбамиду и других целей.
Интерес к данному продукту обусловлен возросшими требованиями к охране окружающей среды на предприятиях деревообработки, производящих 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 более 200 тысяч тн/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. Под ред. д.т.н. Афанасьева С.В. 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 рН 7,5-9,3 и 7,4-9,4, соответственно.
Варьирование содержания уроновых и триазиноновых производных в готовом продукте достигается изменением значений рН среды, содержания аминного компонента в растворе карбамида на нижней и средней секциях абсорбционной колонны.
К недостаткам рассматриваемого способа могут быть отнесены значительные колебания рН по секциям колонны, обусловленные изменением активности и селективности железомолибденового катализатора, режимов ведения процесса абсорбции, нестабильностью качества применяемого карбамида по буферной емкости.
Известен метод получения карбамидоформальдегидного концентрата определенного состава [RU №2196147, кл. C08G 12/12] хемосорбцией формальдегидсодержащих газов, полученных окислительным дегидрированием метанола на железомолибденовом катализаторе, 50-65%-ным водным раствором карбамида, содержащим 0,05-2,0 мас. % аммиака на 100 мас. % карбамида, в трехсекционной колонне (абсорбере) до получения карбамидоформальдегидного концентрата с регулируемым содержанием уроновых и триазиноновых производных, которое достигается варьированием концентрации аммиака в растворе карбамида, мольного соотношения формальдегида и карбамида на средней и нижней секциях колонны, причем значения рН на заданном уровне поддерживают введением в раствор карбамида 0,05-0,5 мас. % буферной добавки на 100 мас. % карбамида.
К недостаткам данного способа следует отнести невысокую суммарную концентрацию карбамида и формальдегида в производимом продукте (менее 80 мас. %) и его повышенную буферную емкость (более 20) из-за применения на стадии хемосорбции буферной добавки. Последнее обстоятельство негативно отражается на реакционной способности формальдегидного концентрата при синтезе карбамидоформальдегидных смол.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение [RU №2331654, кл. C08G 12/12, C08L 61/24], предусматривающее хемосорбцию формальдегида, образующегося при окислительном дегидрировании метанола на железомолибденовом катализаторе в реакторе трубчатого или полочного типа 50-65%-ным водным раствором карбамида в нейтральной или слабощелочной среде в трехсекционной колонне с одновременным концентрированием продукта, причем удаление лишней воды достигается потоком формальдегидсодержащего абгаза из верха абсорбера, а регулирование буферной емкости осуществляется подачей раствора щелочного агента в нижнюю и тарельчатую секции, а также в куб абсорбционной колонны.
В указанном способе роль регулятора буферной емкости выполняет формиат натрия, образующийся в результате протекания реакции Канницаро - Тищенко на нижней и средней секциях и в кубе абсорбционной колонны, катализируемой гидроокисями щелочных металлов (NaOH, КОН) и Са(ОН)2.
2 CH2O+H2O → СН3ОН+НСООН
НСООН+МеОН → МеОСОН+H2O
К его недостаткам можно отнести образование значительных количеств сточных вод, загрязненных метанолом и формальдегидом, сбрасываемых с санитарной зоны абсорбера вследствие высокой температуры орошающей воды, повышенное содержание воды в абгазе, направляемом с потоком спирто-воздушной смеси в каталитический реактор, а также безвозвратные потери пара с котла-утилизатора с давлением 1,2 МПа путем его трансформации в конденсат. Согласно проведенным исследованиям увеличение содержание влаги в абгазе связано с высокой температурой воды, используемой для орошения верхней секции колонны (до 38°С в летнее время). Именно это обстоятельство способствует преждевременной потери активности катализатора и постепенному росту расходных норм метанола на тонну готовой продукции.
Технической задачей изобретения является оптимизация схемы получения карбамидоформальдегидного концентрата КФК-85 с целью повышения качества продукта и улучшения экологических показателей производства.
Поставленная задача достигается тем, что в технологическую схему установки включена аммиачная бромистолитиевая машина (АБХМ), работающая на паре котла-утилизатора, причем ее холод расходуется для получения захоложенной деминерализованной воды, подаваемой на орошение абгаза, и снижения температуры товарного карбамидоформальдегидного концентрата до 23-25°С с целью стабилизации его рН при хранении
Сущностью предлагаемого технического решения является способ получения КФК-85, включающий хемосорбцию формальдегида, образующегося при окислительном дегидрировании метанола на железомолибденовом катализаторе в реакторе трубчатого или полочного типа, 50-65%-ным водным раствором карбамида в нейтральной или слабощелочной среде в трехсекционной колонне с одновременным удалением загрязненной метанолом и формальдегидом воды из ее верхней секции, причем орошение потока абгаза в ней производится захоложенной деминерализованной водой с температурой 18-22°С, полученной на аммиачной бромистолитиевой холодильной машине путем подачи на нее пара давлением до 1,2 МПа с котла утилизатора экзотермической реакции окисления метанола в формальдегид с одновременным использованием вырабатываемого ею холода для кондиционирования товарного карбамидоформальдегидного концентрата до температуры 23-25°С с целью стабилизации его рН при хранении.
Изобретение иллюстрируется примерами, полученными на абсорбционной колонне вертикального цилиндрического типа, имеющей кубовую часть, нижнюю и среднюю секции, тарельчатую часть и верхнюю (санитарную) зону. С целью повышения эффективности массообмена нижняя, средняя и верхняя секции заполнены кольцами Рашига из нержавеющей стали.
Формальдегидсодержащий газ, поступающий на хемосорбцию из реактора окислительного дегидрирования метанола, имел состав, об. %:
Метанол 0,070-0,072
Диметиловый эфир 0,100-0,105
СО 1,005-1,007
CO2 0,094-0,098
Формальдегид 7,971-7,980
H2O 8,400-8,412
Кислород 7,272-7,285
Азот 75,130-75,150
Муравьиная кислота 0,003
Используемый карбамид соответствовал требованиям ГОСТ 2081 марки Б, содержание биурета в нем не превышало 1,2 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.
На фиг. показана принципиальная технологическая схема санитарной зоны 6 абсорбционной колонны 5 в комбинации с аммиачной бромисто-литиевой холодильной машиной 2. Вышедший из реактора формальдегидсодержащий газ (на схеме не указан) отдает часть тепла котлу-утилизатору 1. Образовавшийся пар подается на аммиачную бромистолитиевую машину. Полученная на ней вода с пониженной температурой с помощью блока насосов 3 направляется на пластинчатые теплообменники 4 и 8 для охлаждения орошающей тарелки жидкости и карбамидоформальдегидного концентрата, отгружаемого на склад 9. Для поддержания нужной концентрации КФК-85 часть жидкости с помощью насоса 7 выводится с санитарной зоны и используется на узле приготовления раствора карбамида.
Сравнительная характеристика карбамидоформальдегидных концентратов, изготовленных по примерам осуществления предлагаемого способа и известному методу, представлена в таблицах 1 и 2.
Пример 1.
Формальдегидсодержащий газ с температурой 185°С, полученный в реакторе окислительного дегидрирования метанола, непрерывно подают в нижнюю секцию абсорбционной колонны в количестве 390 кг/ч. в расчете на формальдегид, а в тарельчатую часть - 265 кг/ч. 59%-ного водного раствора карбамида с температурой 58-60°С.
Параллельно в куб, нижнюю секцию и тарельчатую зону колонны дозируют 10%-ный раствор едкого натра в количествах 3,7; 6,3 и 6,4 кг/ч., соответственно. Подачу водных растворов карбамида и щелочи регулируют таким образом, чтобы мольное соотношение и рН в кубовой части, нижней и средней секциях колонны поддерживались на уровнях, приведенных в таблице 1.
Пример 2,
Условия аналогичны примеру 1.
Количества дозируемого едкого натра в куб, нижнюю секцию и тарельчатую часть абсорбционной колонны составили 6,5; 4,0 и 7,4 кг/ч., соответственно.
Пример 3.
Формальдегидсодержащий газ с температурой 180°С непрерывно подают в нижнюю секцию абсорбционной колонны в количестве 392 кг/ч. в расчете на формальдегид, а в тарельчатую часть - 262 кг 1 ч. 60%-ного водного раствора карбамида.
Подача 10%-ного едкого натра в куб, нижнюю секцию и тарельчатую часть колонны составили 4,4; 5,2 и 5,1 кг/ч, соответственно.
Из описания изобретения и таблиц видно, что по заявленному техническому решению удается получать карбамидоформальдегидный концентрат с суммарным содержанием карбамида и формальдегида не менее 84,5% мас. с более высокой стабильностью при хранении, пониженной буферной емкостью и меньшим количеством образующихся сточных вод.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (1)

  1. Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата, включающий хемосорбцию формальдегида, образующегося при окислительном дегидрировании метанола на железомолибденовом катализаторе в реакторе трубчатого или полочного типа, 50-65%-ным водным раствором карбамида в нейтральной или слабощелочной среде в трехсекционной колонне с одновременным удалением загрязненной метанолом и формальдегидом воды из ее верхней секции, отличающийся тем, что орошение потока абгаза в ней производится захоложенной деминерализованной водой с температурой 18-22°С, полученной на аммиачной бромистолитиевой холодильной машине путем подачи на нее пара давлением до 1,2 МПа с котла утилизатора экзотермической реакции окисления метанола в формальдегид с одновременным использованием вырабатываемого ею холода для кондиционирования товарного карбамидоформальдегидного концентрата до температуры 23-25°С с целью стабилизации его рН при хранении.
RU2018135839A 2018-10-09 2018-10-09 Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата RU2685503C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135839A RU2685503C1 (ru) 2018-10-09 2018-10-09 Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018135839A RU2685503C1 (ru) 2018-10-09 2018-10-09 Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685503C1 true RU2685503C1 (ru) 2019-04-19

Family

ID=66168533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018135839A RU2685503C1 (ru) 2018-10-09 2018-10-09 Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685503C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108689817A (zh) * 2018-08-01 2018-10-23 江苏道尔顿石化科技有限公司 一种铁钼法生产甲醛联产ufc的装置和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3970625A (en) * 1973-03-14 1976-07-20 Allied Chemical Corporation Production of urea-formaldehyde concentrates
RU2196147C2 (ru) * 2001-01-25 2003-01-10 ЗАО "Корпорация Тольяттиазот" Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
RU2331654C1 (ru) * 2007-02-15 2008-08-20 ОАО "Тольяттиазот" 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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3970625A (en) * 1973-03-14 1976-07-20 Allied Chemical Corporation Production of urea-formaldehyde concentrates
RU2196147C2 (ru) * 2001-01-25 2003-01-10 ЗАО "Корпорация Тольяттиазот" Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
RU2331654C1 (ru) * 2007-02-15 2008-08-20 ОАО "Тольяттиазот" 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108689817A (zh) * 2018-08-01 2018-10-23 江苏道尔顿石化科技有限公司 一种铁钼法生产甲醛联产ufc的装置和方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108821997B (zh) 一种己二腈的制备方法及其产品
US2673221A (en) Process of producing ethyl alcohol by hydration of ethylene
NO144263B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av etylen- henholdsvis propylen-karbonat
BR112013000301B1 (pt) Processo para a preparação de etanol e álcoois superiores
CN103936033B (zh) 从Andrussow工艺的氨解吸塔中回收热量的方法
US3867442A (en) Process for preparing urea
RU2685503C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
DK147496B (da) Integreret ammoniak-urinstof-fremgangsmaade til fremstilling af urinstof
US4594457A (en) Process for producing aqueous formaldehyde solution
JPS6049626B2 (ja) ホルムアミドの製造方法
US20040127745A1 (en) Production of potassium formate
RU2331654C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
CN101624355A (zh) 一种低水碳比-三段吸收-蒸发式氨冷的尿素生产中压回收工艺
CN102516029B (zh) 一种一氧化碳、二氧化碳和氢气全循环合成甲醇的方法
JP4304446B2 (ja) シュウ酸ジアルキルの製造法
RU2418008C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
CN107445809B (zh) 一种生产浓甲醛的装置和方法
RU2481359C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
RU2142964C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата
US4094958A (en) Process for the separation of NH3 from a gaseous mixture containing NH3 and HCN
JP2004323371A (ja) 炭酸ジアルキルの製造方法
CN103420397B (zh) 氨和二甲醚分离提纯方法及系统
CN100513374C (zh) 一种由甲醇经脱水反应生产二甲醚的方法
US4990685A (en) Process for the preparation of aqueous formaldehyde solutions
RU2561722C1 (ru) Способ получения карбамидоформальдегидного концентрата