Способ получения формальдегида

 

255238

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соаэ Советскик

Социалистическнк

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 26.VI1.1968 (№ 1260994/23-4) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1969. Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 1.IV.1970

Кл. 12о, 7/О1

ЧПК С 07с

УДК 547.281.1.07 (088.8) Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

P. М. Флид, И. В. Трофимова, А. Е. Красоткин, О. H. Дымент, Ю. Н. Степанов, E Г. Клепец, В, А. Гулин, Г. И. Белоусов, А. М. Рогачева, 3. И. Яковенко, И. М. Белгородский, А. В. Лядов и Е. М. Сире

Московский институт тонкой химической технологии им. Ломоносова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА

Изобретение усовершенствует способ, получения формальдегида, который применяют в химической промышленности для изготовления пластмасс и изопрена, а также как полупродукт в основном органическом синтезе и в медицине.

Известен способ получения формальдегида окислением метанола кислородом воздуха в присутствии серебряного катализатора, нанесенного,на инертный носитель (пемзу, корунд).

В качестве катализатора используют сереоро, нанесенное на пемзу (соде1ржа ние серебра 35 — 40 вес. %). Процесс протекает в диффузионной области реакторов адиабатического действия в интервале 680 — 720 С при высоте слоя катализатора 8 — 12 сл и соотношении воздух: спирт, ра вном 0,6 — 0,8: 1 (от теории). Для процесса используют водный раствор метанола (содержание спирта 70—

80 вес. %).

На стадии контактирования -конверсия метанола достигает 80 — 90%, а выход формальдегида 72 — 80 на пропущенный и 86—

90 мол. % на прореагировавший метанол.

Контактные газы поглощаются водой. Прн этом выхлопные газы уносят дополнительное количество формальдегида и метанола. Общий расходный коэффициент метанола (в тоннах,на 1 т) составляет 1,24 — 1,32, при теоретическом расходном коэффициенте 1,06.

Ни один из описалиHbIx IB литературе катализаторов на основе серебра не обеспечивает полнон 100%-ной конверсии метанола. Чтобы избежагь потерь метанола, необходимо дополнительно выделять его из воднометанольноформальдегидных растворов методами ректификации. Однако часть метанола те10 ряется безвозвратно.

В то время имеется ряд процессов, в которых применяют безметанольный формальдегпд, например синтез изопрена из изобутплена и формальдегпда и синтез полиформаль15 дегида.

Цель изобретения — получение безмета нольного формальдегида или формальдегида с желаемым содержанием метанола (О—

10%).

20 Для повьццения выхода формальдегнда предлагается катализатор модифицировать окислами титана, магния, кальция, кремния.

В катализатор вводят 5 — 30% серебра, нанесенного на пористый корунд. Модифици25 рующие добавки используют в сотношении окись титана: окись магния: окись кальция: двуокись кремния, равном 0,1 — 5,0: 0,05—

0,50: 0,05 — 0,50: 2 — 20%.

При окислении метанола кислородом спир30 то-воздушную смесь пропускают над катали255238

Предмет изобретения

Составитель А. Акимова

Редактор С. Лазарева Техред Т. П. Курилко Корректор О. И. Усова

Заказ 645/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета Ilo делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 затором при температуре 680 — 720 С и соотношении воздух: метанол, равном 0,7—

0,85: 1. При осуществлении способа происходит практически полная конверсия метанола (100 ) при избирательности 92 — 95%. Описываемый способ проводили в лабораторных условиях.

Результаты испытаний приводятся ниже.

Пример 1, Носитель, в виде гранул, по,лученный из корунда с модифицирующими добавками, пропитывают раствором азотнокислого серебра (из расчета 5 — 30% серебра от веса готового катализатора), выпаривают досуха и прокаливают 6 — 8 час в муфере при

700 С до полного удаления окислов азота.

Такой метод приготовления (на других носителях) применяется в производстве.

В кварцевый реактор с площадью свободного сечения 1,45 смг загружают 11 сма (высота слоя 7,5 см) полученного катализатора.

При температуре 700С за 295 мин пропускают 150 мл 70%-,ного (91,5 г 100 /о-.ного) метанола и 119 мл воздуха. Соотношение воздух: спирт раув но 0,78: 1 (от теории). Получают 85,3 г формальдегида и 119,5 мл отходящих газов состава, об.,%.

СОг 2,2

О2 1,0

11г 18,0

СО 0,2 азот 76,6

Выход формальдегида на пропущенный метанол 95,7 /о, избирательность 96,7%, общая конверсия;мета нала 100% .

Пример 2. Катализатор готовят по примеру 1. При температуре 700 С за 32 мин пропускают 155 мл 70%-ното (94,5 г 100%ного) метанола и 126 мл воздуха. Соотношение воздух: спирт равно 0,8: 1 (от теории).

Получают 84 г формальдегида и 125,5 мл отходящих газов состава об. :

СОг 2,6

Ог 0,8

Нг 17,4

СО 0,2 азот 79,0

Выход формальдегпда,на пропущенный метанол 94,5%, избирателыность 94,5 /о, общая конверсия 100о/о.

П р им ер 3. Катализатор аналогичен п римерам 1 и 2. При температуре б80 С за

25 мин пропускают 150 мл 70%-ного (91,5 г

100 -ного) .метанола и 104 мл воздуха. Соотношение воздух: спирт равно 0,67: 1 (от теории) .

Получают 73,6 г формальдегида и 106,5 мл отходящих газов состава, об. %.

СОг 0,8

Ог 2,6

11г 19,4

СО 1,0 азот 77,2

Выход формальдегида на пропущенный метанол 87,8 /о, избирательность 96,5 /в, общая конверсия 90,8 /о.

Пример 4. В аналогичных условиях ис15 пытывают образец промышленного катализатора (40% серебра на пемзе). 3а 30 мин пропускают 150 мл 70 -ного (91,5 г 100 ного) метанола и 114 мл воздуха. Соовношение воздух: спирт равно 74,5% (от теории).

20 Получают 63,7 г формальдегида и 108 мл отходящих газо в состава об. %..

СОг 3,4

Ог 0,4

Но 13,0

25 СО 0,4 азот 82,8

Выход формальдегида на пропущенный метанол 74,5%, изби рателыноcTb 92,5%, общая конверсия метанола 83,7%.

1. Способ получения форм альдегида окислением метанола кислородом при пропуска35 нии смеси метанол — воздух в соотношении

1: 0,70 — 0,85 над серебряным катализатором, нанесенным на инертный носитель, .например корунд, при температуре 680 — 720 С, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхо40 да формальдегида, катализатор модифицируют окислами титана. ма; ппя, кальция, кремния.

2. Способ по п. 1, отлич ilîùèéñÿ тем, что в качестве носителя используют пористый ко45 p> (Hä.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в катализатор вводят 5 — 30% серебра.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что модифицирующие добав.:и применяют в

50 соотношении окись титана: окись магния:

: окись кальция: двуокись кремния, равном

0,1 — 5,0: 0,05 — 0,50: 0,05 — 0,50: 2 — 20%