SU189824A1

SU189824A1 -

Info

Publication number: SU189824A1
Application number: SU839393A
Authority: SU
Inventors: Б. Г. Накрохин Ю. Ш. Матрос А. Е. Образцов Г. И. Гиневич; В. Б. Накрохин Б. И. Попов В. С. Бееков И. Скуэ Г. В. Шибанов

Description

Известен способ получени формальдегида окислением, метанола на окисных катализаторах в адиабатических услови х.A known method for producing formaldehyde by oxidation, methanol on oxide catalysts under adiabatic conditions.

Предложено осуществл ть окисление метанола до формальдегида в изотермических услови х при температуре 330-400°С, лучше при 370-395°С, в многосекционных аппаратах. При этом во вторую и третью секции аппарата дополнительно подают метанол до получени его начальной концентрации.It is proposed to carry out the oxidation of methanol to formaldehyde under isothermal conditions at a temperature of 330-400 ° C, better at 370-395 ° C, in multisection apparatuses. At the same time, methanol is additionally supplied to the second and third sections of the apparatus to obtain its initial concentration.

Опыты проводили на окисном железомолибдеповом катализаторе (атомное отношение молибдена к железу i,7). Катализатор использовали в виде таблеток размером 3x3.Experiments were performed on an oxide iron-molybdep catalyst (atomic ratio of molybdenum to iron i, 7). The catalyst was used in the form of tablets with a size of 3x3.

Пример 1. Процесс ведут при след,уюпдих параметрах: врем контакта (скорость движени газа через контактное пространство) 0,2-0 ,4 сек; температура в зоне контакта 300- 400°С, содержание метанола в спирто-воздушной смеси 6,5Vo. Лучшие показатели достигают при следующих параметрах: врем контакта 0,23-0,26 сек; температура в зоне контакта 370-390°С.Example 1. The process is carried out with the following parameters: the contact time (gas velocity through the contact space) is 0.2-0, 4 seconds; the temperature in the contact zone is 300-400 ° C, the methanol content in the alcohol-air mixture is 6.5Vo. The best performance is achieved with the following parameters: contact time 0,23-0,26 seconds; temperature in the contact zone of 370-390 ° C.

На ЮОэ/о пропускаемого через реактор метанола получают формальдегида: при 350°С 88-88,5Vo, 370°С 90-91 о/о, 400°С 91-92Vo. Непрореагировавшего метанола при этих температурах соответственно выдел ют 3-5-з/о. 3-4в/о, I-З/о, содержание муравьиной кислоты 0,03-0,06-Vo.On the YuOe / o methanol passed through the reactor, formaldehyde is obtained: at 350 ° С 88-88.5Vo, 370 ° С 90-91 o / o, 400 ° С 91-92Vo. Unreacted methanol at these temperatures, respectively, release 3-5-C / o. 3-4v / o, I-Z / o, the content of formic acid 0.03-0.06-Vo.

Пример 2. Воздух с температурой 340- 380°С (предпочтительно 375-380°С) смешивают с 6-6,5 об. % парообразного метанола и смесь подают в почти изотермический слой катализатора с временем контакта 0,05-0,08. сек. Температура в слое катализатора почти посто нна и равна дл предпочтительного режима 375-395°С. Превращение метанола при выходе газов из сло равна 50 60-/о, температура газов на выходе из сло дл предпочтительного режима равна 375-380°С, она вл етс входной температурой дл следующего почти изотермического сло . В газы, выход щие нз первого сло , дозируют 3-3,5Example 2. Air with a temperature of 340-380 ° C (preferably 375-380 ° C) is mixed with 6-6.5 vol. % vaporized methanol and the mixture is fed into an almost isothermal layer of the catalyst with a contact time of 0.05-0.08. seconds The temperature in the catalyst bed is almost constant and is equal to 375-395 ° C for the preferred mode. The transformation of methanol at the exit of gases from the bed is 50–60 o, the temperature of the gases at the exit of the bed for the preferred mode is 375–380 ° C, it is the entrance temperature for the next almost isothermal layer. 3-3.5 are metered into the gases leaving the first layer.

об. э/р паров метанола. Таким образом, концентраци спирта при входе во второй слой равна начальной концентрации спирта в газовом потоке.about. e / p methanol vapor. Thus, the concentration of alcohol at the entrance to the second layer is equal to the initial concentration of alcohol in the gas stream.

Промежуточную дозировку осуществл ютAn intermediate dosage is performed.

в два последующих почти изотермических сло . Таким образом, обща концентраци спирта Б газах после прохождени трех одинаковых почти изотермических слоев равна 12-13 /0. Общее врем контакта дл предпочтительного режима 0,16-0,19 сек. Температуру в зоне контакта автоматически регулируют температурой хладагента в межтрубном пространстве почти изометрических слоев. Хладагентом вл етс вода с температурой 70- Газы, выход щие из третьей почти изотермической секции, с содержанием метанола 2-3 об. 0/0 охлаждают в промежуточном теплообменнике до температуры 300-360°С и подают в адиабатический слой. Температура на выходе из этого сло равна 375-390°С, врем контакта в нем 0,06-0,1 сек. Контактные газы, охлажденные до 300-360°С во втором промежуточном теплообменнике, поступают во второй адиабатический слой катализатора . Врем контакта в нем 0,06-0,12 сек. Хладагентом в первом гфомежуточном теплообменнике вл етс вода с температурой 70- 100°С. Второй промежуточный теплообменник служит предварительным подогревателем воздуха до температуры пор дка 150°С. Таким образом, часть отводимого тепла легко используетс дл подогрева кислородсодержащего газа (воздуха) и испарени метанола , избыточное тепло легко утилизируетс . Предлагаемый процесс легко управл ем и поддаетс комплексной автоматизации. Ниже приведены результаты опыта: Обща концентраци метанола 12- 13 об. о/о Обща степень превращени спирта 98- Степень превращени спирта в формальдегид 92,5-940/0 Побочные реакции 5-6о/о Количество непрореагировавшего метанола 1-20/0 Общее врем контакта в п ти секци х 0,3-0,5 сек Пример 3. Опыты провод т при следую,щих параметрах. Врем контакта в каждой из п ти секций аппарата 0,05-0,15 сек, что соответствует нагрузке 20-27 л1сек контактных газов на 1 л катализатора; температура в изотермических секци х 340-390°С; температура входа в адиабатные секции 300-360°С; дозировка спирта во вторую и третью изотермические секции 3 об. %. при концентрации спирта на входе в первую изотермическую секцию 6 об. %. Таким образом, обща концентраци метанола 12%. Наилучшие показатели процесса достигают при следующих параметрах. Перва изотермическа секци : температура в слое катализатора 370-390 0, врем контакта 0,06-0,07 сек, что соответствует нагрузке 15-16 л/се/с на 1 л катализатора. Втора изотермическа секци : температура в слое катализатора 370-390°С, врем контакта 0,06-0,07 сек. Треть изотермическа секци : температура в слое катализатора 370-390°С, врем контакта 0,06- 0,07 сек. Перва адиабатна секци : температура входа в слой катализатора 330-340°С, врем контакта 0,09-0,1 сек, что соответствует нагрузке И -10 л/сек на 1 л катализатора. Втора адиабатна секци : температура входа в слой катализатора 340-350°С, врем контакта 0,09-0,1 сек, на ЮОо/о пропускаемого через реактор метанола получают 94-95о/о формальдегида, 0,9-0,95% непрореагировавшего метанола, 0,04о/о муравьиной кислоты. Предмет изобретени 1. Способ получени формальдегида окислением метанола на окисном железомолибденовом катализаторе, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода продукта, упрощени процесса и обеспечени возможности его автоматизации, процесс ведут в многосекционном аппарате в изотермических услови х при температуре 330-400°С. 2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что процесс ведут при 370-395°С. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что во вторую и третью секции дополнительно подают метанол до получени его начальной концентрации.in the next two almost isothermal layers. Thus, the total concentration of alcohol B in gases after passing through three identical almost isothermal layers is 12-13 / 0. The total contact time for the preferred mode is 0.16-0.19 sec. The temperature in the contact zone is automatically controlled by the temperature of the refrigerant in the annular space of almost isometric layers. The coolant is water with a temperature of 70 g. The gases coming from the third almost isothermal section, with a methanol content of 2-3 vol. 0/0 is cooled in an intermediate heat exchanger to a temperature of 300-360 ° C and served in the adiabatic layer. The temperature at the exit of this layer is 375-390 ° C, the contact time in it is 0.06-0.1 sec. Contact gases cooled to 300-360 ° C in the second intermediate heat exchanger flow into the second adiabatic catalyst bed. The contact time in it is 0.06-0.12 sec. The coolant in the first intermediate heat exchanger is water with a temperature of 70-100 ° C. The second intermediate heat exchanger serves as a preheater for air to a temperature of about 150 ° C. Thus, part of the heat that is removed is easily used to preheat the oxygen-containing gas (air) and evaporate the methanol, and excess heat is easily utilized. The proposed process is easy to manage and amenable to complex automation. Below are the results of the experiment: The total concentration of methanol is 12-13 vol. o / o Total alcohol conversion 98- Degree of alcohol conversion to formaldehyde 92.5-940 / 0 Adverse reactions 5-6 ° / o Amount of unreacted methanol 1-20 / 0 Total contact time in five sections 0.3-0-0, 5 sec. Example 3. The experiments were carried out with the following parameters. The contact time in each of the five sections of the apparatus is 0.05-0.15 sec, which corresponds to a load of 20-27 liters of contact gas per 1 liter of catalyst; temperature in isothermal sections, 340-390 ° C; adiabatic section inlet temperature 300-360 ° C; alcohol dosage in the second and third isothermal sections 3 vol. % when the concentration of alcohol at the entrance to the first isothermal section 6 about. % Thus, the total methanol concentration is 12%. The best process performance is achieved with the following parameters. The first isothermal section: the temperature in the catalyst bed is 370-390 0, the contact time is 0.06-0.07 seconds, which corresponds to a load of 15-16 l / ce / s per 1 liter of catalyst. The second isothermal section: the temperature in the catalyst bed is 370-390 ° C, the contact time is 0.06-0.07 seconds. The third isothermal section: the temperature in the catalyst bed is 370-390 ° С, the contact time is 0.06-0.07 sec. The first adiabatic section: the temperature of the entrance to the catalyst bed is 330-340 ° С, the contact time is 0.09-0.1 s, which corresponds to the load I -10 l / s per 1 l of the catalyst. The second adiabatic section: the temperature of the entrance to the catalyst bed is 340–350 ° C, the contact time is 0.09–0.1 sec. unreacted methanol, 0.04 o / o formic acid. The subject matter of the invention is 1. A method for producing formaldehyde by oxidizing methanol on an iron-molybdenum oxide catalyst, characterized in that, in order to increase product yield, simplify the process and enable its automation, the process is carried out in a multisection unit under isothermal conditions at a temperature of 330-400 ° C. 2. A method according to claim 1, characterized in that the process is carried out at 370-395 ° C. 3. The method according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that methanol is additionally supplied to the second and third sections to obtain its initial concentration.