Спосіб спільного одержання метанолу та формальдегіду

И з о б р е т е н и е к а с а е т с я низких алифатических с п и р т о в и а л ь д е г и д о в , в Изобретение относится к области получения низших алифатических с п и р тов и а л ь д е г и д о в , а именно к у с о в е р шенствованному способу совместно г о получения м е т а н о л а и ф о р м а л ь д е г и д а , которые широко используют в п р о и з в о д с т в е с и н т е т и ч е с к и х смол, п о л и м е р ных м а т е р и а л о в , взрывчатых и л е к а р с т венных в е щ е с т в , в к а ч е с т в е р а с т в о р и теля , к а к высокооктановую с о с т а в л я ю щую топливных композиций. Цель и з о б р е т е н и я - повышение п р о изводительности процесса, его упрощение. 36-89 частности способа совместного получения м е т а н о л а и ф о р м а л ь д е г и д а , и с пользуемых в п р о и з в о д с т в е с и н т е т и ч е с ких смол, полимерных м а т е р и а л о в , взрывчатых и" л е к а р с т в е н н ы х в е щ е с т в , а также в к а ч е с т в е р а с т в о р и т е л е й и высокооктановых составляющих т о п л и в ных композиции. Цель - повышение п р о изводительности процесса и его упрощение. Процесс в е д у т окислением м е т а н а кислородом в о з д у х а при 7 0 0 850°С и их объемном соотношении 2 - 4 : 1 . Смесь метана и в о з д у х а барботируют ч е р е з р а с п л а в метафосфорнокислого н а т р и я , содержащего хромат натрия в к о л и ч е с т в е 2 - 8 м а с . % . Способ п о з в о а л я е т повысить п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь п р о - УЗ цесса в ^1000 р а з , упростить е г о з а с ч е т понижения температуры и и с п о л ь зования б о л е е дешевого к а т а л и з а т о р а и получить стабильный р а с т в о р ф о р - . мальдегида в м е т а н о л е , 4 т а б л . С П р и м е р I . При т е м п е р а т у р е 800°С пропускают смесь метана и к и с л о р о д а в о з д у х а в соотношении 2:1^ с объемной с к о р о с т ь ю 4 5 0 0 0 - 6 0 0 0 0 ч " 1 (оптимально 50000 ч " ' ) ч е р е з р а с п л а в метафосфора н а т р и я ( N a F O 5 ) , содержа-.щий 4 мас.% хромата натрия ( N a ^ C r O ^ ) . Суммарная с е л е к т и в н о с т ь по метанолу и формальдегиду с о с т а в л я е т 8 9 , 3 £ . Материальный б а л а н с п р о ц е с с а получения метанола и формальдегида по примеру I (оптимальные у с л о в и я ) приведен в т а б л . \. 1512046 пропущено 25,71 г метана, выход фор1П р и м е р ы 2-6. Повторяют примальдегида и метанола при максимальмер I с тем отличием, что концентраной селективности 89,3Z составил 12% цию хромата натрия (Na^CrC^) меняют ( 5 , 8 г) и 5% (2,57 г ) , соответствендо 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 8 . Материальный баланс но производительность катализатора процесса получения метанола и форпо формальдегиду составляет 6,4 к мальдегида по примерам приведен в *10~ г СН2/см с , а по метанолу табл. 2. 2,8 10" 4 г СН э ОН/см э с . Дальнейшее повышение концентрации Таким образом, суммарная произвохромата натрия ( N a 2 C r 0 4 ) нецелесооб- 10 дительность катализатора в предложенразно и з - з а его нерастворимости в ном способе составляет 9,2 10 ~* & расплаве. в 1 1СГ5 г СН 3 0Н+СН г 0/см 3 с и превышаП р и м е р ы 7 - 1 1 . Повторяют ет производительность катализатора пример 1 с тем отличием, что температуру расплава меняют и делают 700, 15 по известному способу ^1000 р а з . Кроме т о г о , предложенный способ 750, 850, 900, 950°С. Материальный позволяет упростить процесс за счет баланс процесса получения метанола понижения температуры и использоваи формальдегида по примерам приведен ния более дешевого катализатора и в т абл. 3. 20 получить стабильный раствор формальП р и м е р ы 12-14. Повторяют дегида в метаноле. пример 1 с тем отличием, что соотношение метана и кислорода воздуха меняют и делают их 4 : 1 , 3 : 1 , 1 , 5 : 1 . МаФ о р м у л а и з о б р е т е н и я териальный баланс процесса получения метанола и формальдегида по примерамо 25 приведен в табл. 4. Способ совместного получения метанола и формальдегида окислением меДальнейшее увеличение концентратана кислородом воздуха при повышенции кислорода приводит к полному ной температуре и их объемном соотно•окислению метана до СО и СОі. Прототип. Максимальный выход фор- 30 шении 2-4:1 при барботаже смеси метамальдегида 31% при селективности на и воздуха через расплав метафос90%, скорость барботажа газовой сме-, форнокислого натрия, содержащего соеси 8 л / ч , соотношение метана и кислодинение металла, о т л и ч а ю рода воздуха 2:1 количество расплавщ и й с я тем, что, с целью повышеленного катализатора 300 см , произ- 35 ния производительности процесса, его упрощения, в качестве соединения меводительность катализатора составляталла используют хромат натрия в коет 9 10~7 = 1 ~6 г СН а 0/см*-с. личестве 2-8 мас.%, и процесс ведут В предложенном способе объемная при 7ОО-85О°С. скорость газовой смеси 50000 ч , т а б л и ц Верут исходных веществ, ОЦОН СН4О 1 г 7. г со г СО % г % г X с е - непрореагиролектив- вавшие исходность ные вещества, СН30Н+ г +сн а о, % 25,71 25,71 1 Получают продукты р е а к ц и и г сн4 а 12 5,8 5 2,57 1,1 0,5 0,7 0,5 89,3 СН* 0а 20,85 16,63 производительность, г продукта/см3» «с хЮ4 9,2 1512046 Т а б л и ц а Пример В*рут исяод- Концентяык векеста, рация г Попучеют продукты р**« ц ю 4 6 8 10 ,4 3 1 1,92 2,9 3,9 5,0 И Z 0,6 1,8 3.4 4.4 1.1 1' 0,31 0,9 2,'э 0,6 ГО 1 • 11,9 0,69 0,76 1,1 0,67 0, 86 0, ЗІ 0 34 0, 5 0 3 t»t 1' І,в 0,7 0,7t 1 0,8 1,28 0.47 0,S 0.7 О.5І CH,OH+ +01,0, X стаа, г 31 23,72 23,36 21,44 21,35 14,29 вз 87 86 " 70 or, J o , мер Берут исТемпераходы і рме- тура, С стм, г сн, T o t 7 а 9 10 II 25,71 25,71 Ї 700 750 850 900 950 Teeлакти* си >он 3 10 .4 10 4 2 1 ' 1,45 5,01 4.82 1,93 0,96 1 СО 1' 1' % 2 2,9 2.5 0,6 0,1 1.03 !,49 1,29 0.31 0,05 0,4 0,96 1,13 0.27 0,18 0, 18 0, 43 0, 51 0, 12 0, 08 CO-» Нелрораагн CH,OH* Получают продуктов реакции СН,0 ства, г • 1 •CH,O, X 0,04 0,3 1.53 2,89 З.ВЭ 0,03 0,21 1.08 2,04 2,71 92.1 91 79,3 50,9 26,6 РОВВММВ НС берут исходное »е»еетВО, Соотномкие 12 13 14 25,71 12.86 14,14 34,3 4: 1 3:1 1.5:1 сн,он (Я,0 1 Z в. 1 10 ,5 7, 7 3.9 5,1 3,7 I 1.9 2,3 2,1 1 0,98 1.2 1.1 со COj • 1- • 1 4,65 1.1Э 0,82 2, 09 0, ЗІ 0, 37 1,56 1,84 4,3 а 3 Пронааодитвльпродукта/cN 1 ' .є.10* 24,2 23,3 гг 19,1 21,S 17,3 23,7 20.3 24,1 20,6 1.2 6.7 2,3 1,13 4 2 се- Непрореаги- Промяволектив- рое«втне ц с - дит ельность ходкие мяе- ЙОСТ», Г ства, г продукта *CH,O, Получают продукти реакции Г 2,3 *. ї 6,2 8,0 2,25 0, CH, j Т а б л и ц і Пример Прон»»однтельность, г продукта/см** .4 .10* 20,21 20,93 19.39 17,37 22.S9 Таблиц При 2 1,1 1,3 3,2 60.5 77.8 37,fi Редактор^Л.Герасимова Составитель Н.Куликова Техред М.Моргентал Корректор Заказ 1830/ДСП Тираж 205 19,6 21,6 21,8 3,29 5,34 24,32 І:І Подписное Т.Малец ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР t13035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101