Спосіб виробництва формальдегіду

1 Спосіб виробництва формальдегіду окислювальним дегідруванням метанолу при температурі 650-750°С шляхом пропускання метанол-паро-повітряної суміші через свіжий та відпрацьований срібні каталізатори на НОСІЄВІ, наприклад пемзі, який відрізняється тим, що відпрацьований сріб Винахід, що пропонується, відноситься до області хімії, удосконалює спосіб виробництва формальдегіду окислювальним депдрируванням метанолу на срібному каталізаторі нанесеному на носій, наприклад пемзу, або інший твердий носій з фізико-хімічними характеристиками близькими до пемзи, і може бути використаний у ХІМІЧНІЙ та нафтохімічній галузях промисловості у виробництві формальдегіду Відомий спосіб виробництва формальдегіду на срібному каталізаторі, нанесеному на інертний носій, наприклад пемзу, з вмістом срібла 35-40% ваг Процес здійснюють в газовій фазі в дифузійній області реактору адіабатичної дм в інтервалі температур 680-720°С при висоті шару каталізатору 812см і співвідношенні повітря до метанолу, рівному 0,6-0,8 1 (від теоретичного) В процесі використовують водний розчин метанолу 70-80% ваг У лабораторних умовах на стадії контактування конверсія метанолу досягає 80-90%, вихід формаль ний каталізатор на НОСІЄВІ використовують у вигляді попередньо відновленого відпрацьованого срібного каталізатора на НОСІЄВІ 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що свіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄВІ використовують при співвідношенні 1 (3-8) 3 Спосіб за п 1,2, який відрізняється тим, що свіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄВІ використовують у вигляді одного або двох шарів рівномірно розподіленої суміші цих каталізаторів 4 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що свіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄВІ використовують у вигляді двох шарів, один з яких є свіжий, а другий - відновлений каталізатор 5 Спосіб за пп 1, 2, 4, який відрізняється тим, що спочатку, по перебігу метанол-паро-повітряної суміші, розміщують свіжий, а потім відновлений каталізатор, або навпаки, спочатку розміщують відновлений, а потім свіжий каталізатор. дегіду на пропущений метанол (активність) складає 72-80%, вихід на прореагований метанол (селективність) складає 86-90% (1) Відомий також спосіб виробництва формальдегіду з використанням відпрацьованого у цьому ж процесі пемзосрібного каталізатору, який попередньо відновлюють способом, викладеним у патенті України №35870 А від 16 04 01 р , Бюл № 3 Відпрацьований каталізатор відновлюють шляхом обробки водним розчином оцтової або оксалатної кислоти, або натрієвої солі етилендіамштетраоцтової кислоти, промивки водою з одночасною дією ультразвуку (УЗ) або без цієї дії, та сушіння Активність, селективність та строк пробігу відновленого каталізатору у виробничих умовах ВІДПОВІДНО складають 72,6-75,9%, 84,0-86,1%, 130 діб (2) Найбільш близьким за технічною сутністю та досягаемому результату є спосіб виробництва формальдегіду окислювальним депдрируванням ю 45212 метанолу при температурі 650-750°С шляхом проміші, розміщують свіжий, а потім відновлений катапускання метанол-пари-повітряної суміші через лізатор, або навпаки спочатку розміщують відновсвіжий та відпрацьований срібні каталізатори на лений, а потім свіжий каталізатор НОСІЄВІ, наприклад пемзі Саме використання відпрацьованого срібного каталізатору на НОСІЄВІ у вигляді попередньо відСвіжий та відпрацьований у цьому ж процесі новленого відпрацьованого каталізатору та викокаталізатори серебро на пемзі використовують при ристання його сумісно з свіжим каталізатором у заспіввідношенні 1 (0,12-0,4) Обидва каталізатори пропонованому заявником співвідношенні забезпетримають однакову КІЛЬКІСТЬ срібла - 39,6% ваг, чує стабільність процесу окислювального депдризагальну пористість - 0,75смЗ/г, поверхню рування метанолу в початковий період роботи ка0,55м2/г, насипну вагу 0,7г/смЗ у лабораторних талізатору і протягом всього періоду роботи катаумовах активність та селективність каталізатору лізатору Внаслідок цього кислотність продуктів ВІДПОВІДНО складають 73,3-91,8% і 87,3-95,6% (3) реакції значно зменшується і протягом всього періНедоліком відомих способів виробництва фороду роботи знаходиться в межах 0,02-0,014% (семальдегіду з використанням свіжого (1), відновлередня кислотність 0,016-0,014), концентрація оксиного (2) або сумісного свіжого та відпрацьованого ду вуглецю знижується до 0,9-0,7%об та зменшу(3) срібних каталізаторів на НОСІЄВІ (пемзі) є нестається швидкість блокування поверхні каталізатору більність процесу окислювального депдрирування відкладеннями різних продуктів глибокого окисленметанолу, який в початковий період роботі каталіня метанолу, високомолекулярних вуглецевих спозатору характеризується протіканням небажаних лук та інших продуктів побічних реакцій глибокого окислення метанолу, гідратації та розпаду формальдегіду , поряд з осноЗначною перевагою запропонованого винаховними реакціями окислювання та депдрирування ду є збільшення пробігу каталізатору у виробничих метанолу до формальдегіду Внаслідок цього, в умовах більш ніж у два рази, з 120-130 діб до 270 початковий період роботи, продукти реакції мають -280 діб, та скорочення в зв'язку з цим КІЛЬКОСТІ зувисоку кислотність (вміст мурав'їної кислоти), в мепинок реактору з метою перевантаження каталізажах 0,034-0,021%, та високий процент оксидів вугтору та скорочення КІЛЬКОСТІ самих перевантажень лецю, зокрема - оксиду вуглецю в межах 1,0каталізатору 1,4%об, а поверхня каталізаторів швидко блокуНаступною перевагою запропонованого винається відкладеннями вуглецю, високо-молекулярходу є збереження протягом всього пробігу каталіних вуглецевих сполук та інших продуктів Для підзатору у виробничих умовах високої активності тримки необхідної активності каталізаторів підви73,4-76,5% та селективності - 84,3-86,0 щують температуру процесу, в результаті чого Сутність запропонованого способу полягає у строк пробігу каталізаторів у виробничих умовах здійсненні процесу окислювального депдрируванскладає 120-130 діб (2880 - 3120 годин), активня метанол-пари-повітряної суміші при температуність - 70-78,8%, селективність - 82-86% рі 650-750°С на пемзосрібному каталізаторі, який включає свіжий та попередньо відновлений відВ основу винаходу поставлена задача удоскопрацьований у цьому ж процесі пемзосрібний катаналення способу виробництва форнальдепду в лізатор у співвідношенні 1 (3-8) якому шляхом зміни умов здійснення способу, зокрема заміни одного відомого каталізатору іншим, Причому каталізатор використовують у вигляді самого по собі теж відомого каталізатору, та сумісодного або двох шарів рівномірно розподіленої суного використання його з іншим, також відомим каміші свіжого та відновленого каталізаторів, або у талізатором забезпечується стабільність процесу вигляді двох послідовно розміщених шарів спочатокислювального депдрирування метанолу ку свіжого а потім відновленого каталізаторів, або Поставлена задача вирішується тим, що у вінавпаки відновленого а потім свіжого каталізатодомому способі виробництва формальдегіду окисрів лювальним депдриуванням метанолу при темпеСвіжий каталізатор використовують з вмістом ратурі 650 - 750°С шляхом пропускання метанолсрібла до 36,0% ваг, яке наноситься на пемзу у випаро-повітряної суміші через свіжий та відпрацьогляді солі азотної кислоти з наступним переведенваний срібні каталізатори на НОСІЄВІ, наприклад пеням ІОНІВ срібла до металевого срібла мзі, відпрацьований срібний каталізатор на НОСІЄВІ Відпрацьований у виробничих умовах цього ж використовують у вигляді попередньо відновленопроцесу протягом 120 діб пемзосрібний каталізаго відпрацьованого срібного каталізатору на НОСІЄтор спочатку відновлюють у розчині оцтової кислоВІ ти або оксалатної кислоти або натрієвої солі етиПоставлена задача вирішується також тим, що лендіамштетраоцтової кислоти за підвищеної темсвіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄператури, промивають водою в ультразвуковому ВІ використовують при співвідношенні 1 (3-8) полі, або без дії ультразвукового поля, висушують Поставлена задача вирішується також тим, що за температури 100-120°С, а потім використовусвіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄють у запропонованому способі Вміст срібла у відВІ використовують у вигляді одного або двох шарів новленому каталізаторі - 35-35,8% ваг рівномірно розподіленої суміші цих каталізаторів Запропонований спосіб пояснюється наступПоставлена задача вирішується також тим, що ним прикладом Приклад свіжий та відновлений срібні каталізатори на НОСІЄВідпрацьований протягом 120 діб та вивантаВІ використовують у вигляді двох шарів, одним з жений з реактору агрегату формальдегіду пемзосяких є свіжий, а другим - відновлений каталізатор рібний каталізатор з вмістом срібла 35,0-35,8% ваг Поставлена задача вирішується також тим, що спочатку відновлюють обробляють 2,5-5,0% ваг спочатку, по перебігу метанол-паро-повітряної су 45212 водним розчином оцтової кислоти, потім промивають водою в УЗ-полі та висушують за температури 100-120°С На грет контактного реактору агрегату формаліну завантажують спочаткушар - 49,5кг попередньо відновленого відпрацьованого пемзосрібного каталізатору з вмістом срібла 35-35,8% ваг, а потім шар свіжого пемзосрібного каталізатору 10,5кг з вмістом срібла 36,0% Співвідношення свіжого до відновленого каталізотору - 1 4,76 Через каталізатор пропускають метанол-паро-повітряну суміш і вмикають електрозапал Після підйому температури каталізатору до робочої електрозапал вимикають і процес здійснюють в адіабатичному режимі при температурі 670735°С за рахунок регулювання подачі в реактор метанолу та повітря Метанол використовують у вигляді водного розчину з вмістом метанолу 66,873,1% ваг, водний розчин перетворюють в пару у випарнику, куди також додають повітря Навантаження повітря складає 1700-1900дмЗ/г„ навантаження метанолу - 1700-1860дмЗ/г, конденсату 640-750дмЗ/г Продукти реакції після виходу із каталізатору охолоджують у підконтактному холодильнику, а потім направляють в колону готового продукту для абсорбції формальдегіду Готовий продукт - водний розчин формальдегіду тримає, в %ваг формальдегід - 36,5-37,6, метанол 5,5-6,5, кислотність в перерахунку на мурав'їну кислоту - 0,014-0,02 (середня 0,014-0,016)% ВІДХІДНІ гази мають наступний склад,% об № 2 73,8-76,5, СО 0,7-0,9, С02 3,5-4,1, Н2 17,5-20,5, 02 0,4-0,5, метанол 0,3-0,9 Продуктивність формаліну протягом усього пробігу каталізатору в середньому складає 2500кг/годину Каталізатор проробив 280 діб без зниження активності та селективності процесу ДП "Український інститут промислової власності "(Укрпатент) Україна, 04119, Киів-119, вул сім'ї Хохлових, 15 (044) 456-20-90