SU891583A1 - Способ утилизации сточных вод - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к химическому производству, конкретно к усовершенствованному способу утилизации сточных вод, содер ; а1цих метанол и альдегиды С,- C/j, и может найти применение в производстве формал на,  вл ющегос  важным сырьем в получении альдегидных смол. Известные способы получени  форм альдегида из метанола высоки температурах на серебр ном катализаторе , основанные на двух параллельно протекающих реакци х 1. + 1/2 0(f СН,0 + + + 36,8 ккал/моль, 2.CHi,OH + н- tj 28,8 ккал/мол Кроме того, в качестве побочных процессов протекают реакции, главными из которых  вл ютс  пиролитиче кое разложение формальдегида и его дальнейшее окисление, привод щее к образованию нежелательных примесей , дезактивирующих катализатор. 1. + 2. + 1/2 Ofl HCOOH; 3.CH«iO + 1/2 + HQ,O; 4.CHij O + + HfjO Однако наличие в реакционной смеси примесей органических веществ yi- нетающе действует на реакцию образовани  формальдегида. Так примеси альдегидов и кетонов, аминов, пентакарбонила железа, эфиров, содержащихс  в метаноле, нарушают ход процесса окислени  и быстро отравл ют катализатор. Поэтому к качеству сырь  в производстве формальдегида предъ вл ютс  очень жесткие требовани . Известно также, что при дальнейшей переработке формальдегида образуетс  значительное количество отходов, которые могут содержать в своем составе , кроме воды,еще метанол, кислоты , щелочи, фенолы, альдегиды. Со|держание этих веществ в отходах, чаще называемых надсмольными, или сточ3 ными водами, достаточно велико, поэ тому их нельз  сбрасывать в канализаци;о . Извлекать их из сточных вод чл  дальнейшего использовани  в сил сложности оборудовани  и затрат эко номически нецелесообразно. Поэтому в промышленности чаще всего произво д т частичную очистку, например изв лечение с помощью ректификации мета нола с последующим его сжиганием в печах термического обезвпеживани . Кубовые остатки, содерхсащие альдеги ды, кислоты, фенол и р д других примесей, многократно разбавл ют и . подают на биохимическую очистку. Во всех случа х ценные продукты безвозвратно тер ютс . Кроме того, способ требует использовани  при очистке отходов про изводства дорогосто щего оборудовани , включа  ректификационные колон ны, башни большого диаметра и с бол шим количеством  русов, биоочистные сооружени , а также сравнительно дорогой материал конструкции, например нержавеюща  сталь и т.д. Использование сточных вод в производстве формальдегида ограничено вследствие того, что большинство органических соединений, которые в них содержатс , неблагопри тно вли ют на процесс образовани  фо альдегида. Так, например, известно, что такие кислоты, как муравьина  и уксусна , при наличии их в исходном метаноле необратимо отравл ют серебр ный катализатор синтеза формальдегида 2. Фенол и его производные при концентраци х в метаноле до. 5 мг/л активируют реакцию окислени  метанола по формальдегида на серебре. Более высокие концентрации фенола до - 10 мг/л обратимо отравл ют серебр ный катализатор, т.е.его активность можно восстановить при продувке воздухом. Концентрации фенола более 10 мг/л привод т к необратимому отравлению катализато раГЗ. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ утилизации сточных вод в процессе получени  формальдегида, согласно которому в качестве исходного продукта берут смесь метанола и отходов производства. содер 1 ащих метанол, формальдегид и воду. Согласно извест ному способу возможно утилизировать 3 сточиые воды Q процессе получени  формальдегида или производства карбамидных смол, т.е. такие воды, которые содержат кроме метанола и воды не более 5 формальдегида. Способ заключаетс  в том, что в качестве исходного продукта берут смесь метанола и сточных ВОД испаее при 70-80°С и давлении 0,0 ,5 ати и окисл ют полученную смесв кислородом воздуха на серебр ном катализаторе при 650-700°С. Выход формальдегида при этом составл ет ( . Недостатком известного способа  вл етс  то, что возможна переработка только сточных вод, содержащих водУ, метанол и не более 5% формальдегида . Однако при использовании 371 формалина в р де производств, например, при получении пентаэритрита (щелочной конденсацией формальдегида и ацетальдегида), сополимеров и полимеров формальдегида, образуютс  отходы, содержащие кроме метанола и воды до У/а ацетальдегида и значительно большие количества (до ) формальдегида. Дальшейшее их использование обычно св зано, как было указано выше, с дополнительными расходами на ректификацию, термическое обезвреживание, нейтрализацию, разбавление и биохимическую очистку. Часто процессы очистки настолько сложны и дороги, что эти растворы просто сжигают. Цель изобретени  - расширение ассортимента утилизируемых сточных вод и упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу утилизации сточных вод производства формальдегида или его переработки путе добавлени  к ним метанола, испарени  полученной смеси при 70-80 0 и давлении 0,4-0,5 ати и послудующего окислени  полученной паро-газовой смеси на серебр ном катализаторе при 650750с , в качестве исходного сырь  используют сточные воды, содержащие 1-90% метанола, 0,5-5 ацетальдегида , 0, формальдегида, остальное вода, при соотношении метанол: сточные воды (0,38-1 ,): 1. При этом установлено, что подача на серебр ный катализатор смеси метанола , ацетальдегида и формальдегида указанного состава не только не отравл ет катализатор, но и иницииру

ет процесс окислени  и дегидрировани  метанола.

В данном случае происходит не простое увеличение выхода формальдегида на количество введенных альдегидов (баланс по углероду), а происходит активирование основного процесса синтеза формальдегида, и выход его возрастает на значительно большую величину (5-7%), чем количество, введенного дополнительно в процесс, альдегида.

Предлагаемый способ утилизации сточных вод, содержащих кроме воды еще метанол и альдегиды алифатического р да .св зан с непосредственным их использованием на стадии приготовлени  сырь  - воднометанольных растворов в классическом процессе изготовлени  формальдегида без внесени  глубоких изменений в технологию производства, и позвол ет повысить выход формальдегида не только за счет утилизации отходов производства , но и за счет активизации процесса образовани  целевого продукта .

Пример 1. Дл  испарени  при 73°С берут смесь метанола-ректификата в количестве 225,О кг/ч и сточных вод в количестве 1592, кг/у, содержащих 90% воды ( кг/ч) 5% ацетальдегида (83,3 кг/ч) и 5%

метанола (91, кг/ч). Соотношение метанол: сточные воды 1,. Парогазовую смесь подают на серебр ный катализатор, куда поступает ,7 м-/ч воздуха, и при

провод т окисление исходной смеси. Содержание ацетальдегида составл ет 2,17%. После абсорбции получают I88i,76 кг/ч формальдегида.За вычетом формальдегида,введенного в исходную

альдегида, введенного в исходную смесь, выход формальдегида на пропущенный метанол составл ет 76,8%,

а на прореагировавший метанол 88,7%i Выход от теории составл ет 81,9%

селективность Э,7%. (Состав газов после абсорбции в об.%: COj ,3,

СО о,8-,Тг23-, N471,5-, Og 0,1.

А аналогичных услови х провод т окисление исходных продуктов в трех последующих примерах. Дл  нагл дности основные параметры примеров 1 - сведены в таблицу .

90

5

Ацетальдегид 1кг/ч Й17,7 83,391,46 весД 77185 2кг/ч 1212,98 300,04 91,46

45

вес.% 54 1592,46 2254,0 2,17 1,41:1 1б04,48 2254,46 7,78 1,40:1

кг/ч 885,02

весД 9,5 4 кг/ч 149,65 8,33 1647

96,5

3,5

2316

84

1653,42 2327,16 16,52 1,40;1

2400

1464,4 2,1 0,61:1 18о4,98 698,46 0,22 0,38:1

вес.%

-1 кг/ч ,

вес.%

,6

кг/ч

весД

3 кг/ч ,«6 532,68 ,7 85

вес. %

J кг/ч , 1268,05 34о8,7 70 650

,i 2316 80 700

Продолжение табл.

.з со 0,8

6,2

37

, 73 680

5093,9 315,82

Hj23,0

Nfl71,5 0,0, ,0

6,5

37 СО 1,0

90 700

Н,,23,0 5«13,0 351,87 м:71,6

oio,

.i,2 376,0

СО 1,4

Нл22, 6899,0 113,97 Мл71,8 ,2

C0(sj«,0 376,8

СО 1,0

333,

Н«22,8 ,0

Мл71,9

,3

1801,6

1 кг/ч 2029,6

вес.%

1702,56

2 кг/ч 1993,59 3 кг/ч 1931/52 1802,55

4 кг/ч 2012,06 18Ь6,0

Извест1036 ный к г/ч

Продолжение табл.

las,76 76,8 88,7 81,9 9,7

2002,96 73,0 85, 77, 91,1

18Й,33 77,0 89,7 82,1 95,7

1120 70

75 2552,96. 76,8 93,3 82,0 99,5 13 изобретени  формула Способ утилизации сточных вод производства формальдегида или его переработки путем добавлени  к ним метанола, испарени  полученной смеси при 70-80 С и давлении О,«-0,5 эти и последующего окислени  полученной паро-газовой смеси на серебр ном катализаторе при 650-750 0, отличающийс  тем, что, с целью расширени  ассортимента утилизируемых сточных вод и упрощени  процесса , в качестве исходного сырь  испол зуют сточные воды, содержащие 1-90% метанола, 0,5-5 ацетальдегида и/или 0, формальдегида, остальное во8 И да, при соотношении метанол:сточные воды {0,38-1,41):1. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1. Скворцов С.О. Производство формалина и уротропина. М-Л,, Гослесотехиздат, , с. 32-33. 2.Курина Л.Н. и др. Вли ние условий каталитического окислени  метанола на образование муравьиной кислоты. Химическа  промышленность, 1976, If 11, с. 823. 3. Авторское свидетельство СССР W 361999, кл. С 07 С «7/0, 1971. . Авторское свидетельство СССР V 368222, кл. С 07 С l47/0i, 1970 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ утилизации сточных вод производства формальдегида или его переработки путем добавления к ним ₅ метанола, испарения полученной смеси при 70-80°С и давлении 0,4-0,5 ати и последующего окисления полученной паро-газовой смеси на серебряном катализаторе при 65О-75О°С, о т л и- ,₀ чающийся тем, что, с целью расширения ассортимента утилизируемых сточных вод и упрощения процесса, в качестве исходного сырья используют сточные воды, содержащие 1-90% и метанола, 0,55% ацетальдегида и/или 0,5-45% формальдегида, остальное во14 да, при соотношении метанол:сточные воды (0 ,38-1,41):1.