Способ получения концентрированного водного раствора формальдегида Советский патент 1992 года по МПК C07C47/55 

Изобретение относится к альдегидам, в частности к усовершенствованному способу получения концентрированного водного раствора формальдегида, используемого в различных синтезах, например в производстве карбамидных смол.

Известен способ получения концентрированного водного раствора формальдегида путем испарения 62-68%-ного водного раствора метанола с последующим окислением метаноло-паровой смеси кислородом воздуха на серебряном катализаторе при 600-750°С с абсорбцией реакционных газов водой в последовательно соединенных абсорберах, при 90-98°С в первом абсорбере.

Недостатком данного способа является низкая производительность агрегата .по концентрированному формалину, так как

кроме концентрированного формалина в первом абсорбере получается и формалин 37%-ной концентрации во втором абсорбере.

В последующих абсорберах образуется формалин с низким содержанием, требующий дальнейшей переработки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения концентрированного водного раствора формальдегида путем испарения метанола (100%-ный метанол), с получением метаноло-воздушной смеси, которую пропускают через пемзосе- ребряный катализатор, содержащий 15- 38% серебра при 550-600°С с последующей абсорбцией полученных при этом реакционных газов водой с получением формалина- сырца, который подвергают ректификации при температуре куба колонны 85-92°С, с

VI 4

сл

V4

-А

СО

отбором метанола с верха колонны и возвратом части его на стадию испарения. Пол- учают 50-55%-ный водный раствор формальдегида.

Недостатком известного способа явля- ется быстрая зауглероженность катализатора.

Цель изобретения - упрощение технологии при сохранении высокой концентрации целевого продукта.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом получения концентрированного водного раствора формальдегида путем испарения метанола с получением метаноло-воздушной смеси, которую про- пускают через пемзосеребряный катализатор, содержащий 15-38% серебра при повышенной температуре с последующей абсорбцией полученных при этом реакционных газов с образованием формалина-сыр- ца, который подвергают ректификации с получением концентрированного водного раствора, отличительной особенностью которого является то, что используют метанол в виде водного раствора с концентрацией 60-73%, который пропускают через пемзосеребряный катализатор, содержащий 10- 14 мас.% серебра при 650-750°С, ректификацию ведут при температуре куба колонны 92-97°С, с отбором слабого рас- твора формальдегида с верха колонны, часть которого направляют на стадию испарения,

Пример1.В спиртоиспаритель подают 6436,0 кг/ч метанола, 112,73 кг/ч фор- мальдегида, 4179,17 кг/ч воды (60,0%-ная концентрация по метанолу) и 9235,0 кг/ч воздуха. Полученную метаноло-водно-воз- душную смесь испаряют и подают на пемзосеребряный катализатор, содержащий 10% серебра. Температура в зоне катализатора 750°С. Реакционные газы в количестве 4434,6 кг/ч формальдегида, 2124,0 кг/ч метанола, 4374,6 кг/ч воды и 8235,2 кг/ч остальных газов (С02, СО, 02, Н2, N2) направляют в абсорбционную колонну, в которой получают 10000,0 кг/ч формалина следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 3600,0 (36); метанол 1500,0 (15); вода 4900,0. Этот формалин подают на ректифи- кацию и получают в кубе ректификационной колонны 5527,3 кг/ч концентрированного формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 3040,0 (55); метанол 5,53 (0,1); вода 2481,77(44,9).

С верха ректификационной колонны отбирают 4472,7 кг/ч слабого формалина, в том числе кг/ч (%): формальдегид 560,0 (12,5); метанол 1444,7 (32,3); вода 2468.0.

Часть слабого формалина возвращается в ректификационную колонну в виде орошения в количестве 3578,20 кг/ч, в том числе, кг/ч; формальдегид 447,27; метанол 1155,75; вода 1975,18.

Остальную часть в виде дистиллата рециркулируют на стадию приготовления метаноло-водной смеси в количестве 894.50 кг/ч, в том числе, кг/ч: формальдегид 112,73; метанол 288.95; вода 492,82.

Для стандартизации концентрированного формалина используют 252,57 кг/ч ме- танола и получают готовый продукт следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 3040.0 (53); метанол 258,1 (4,5); вода 2437.7(42.5).

Пример 2. В испаритель подают 7500 кг/ч метанола, 117,10 кг/ч формальдегида, 3095.78 кг/ч воды и 10761,0 кг/ч воздуха (70%-ная концентрация по метанолу). Полученную метаноло-водно-воздушн ую смесь испаряют и подают на пемзосеребряный катализатор, содержащий 12% серебра. Температура в зоне катализа 700°С. Реакционные газы в количестве 5124,6 кг/ч формальдегида, 2475,0 кг/ч метанола, 3374,0 кг/ч воды и 9360.9 кг/ч остальных газов (С02, СО, 02, Н2, N2) направляют в абсорбционную колонну, в которой получают 10000 кг/ч формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 3550,0 (35,5); метанол 1450,0 (14,5); вода 5000,0.

Этот формалин подают на ректификацию и получают в кубе ректификационной колонны 5381,8 кг/ч концентрированного формалина следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 2960,0 (55); метанол 5.38 (0,1); вода 2416,42.

С верха ректификационной колонны отбирают 4618,2 кг/ч слабого формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 590,0 (12,8); метанол 1444,62 (31,3); вода 2583,58.

Часть слабого формалина возвращается в ректификационную колонну в виде Орошения в количестве 3694,56 кг/ч, в том числе, кг/ч: формальдегид 472,90; метанол 1156,39; вода 2065,27.

Остальную часть в виде дистиллата рециркулируют на стадию приготовления метаноло-водной смеси в количестве 923,64 кг/ч, в том числе, кг/г: формальдегид 117,10; метанол 288.23; вода 516,31.

Для стандартизации концентрированного формалина используют 245,82 кг/ч ме: танола и получают готовый продукт следующего состава, кг/ч (%); формальдегид 2960,0 (53); метанол 251,2 (4,5); вода 2368,0 (42,5).

Пример 3. В спиртоиспаритель подают 8000,0 кг/ч метанола, 114,83 кг/ч формальдегида, 2839,17 кг/ч(73%-ная концентрация по мс танолу) и 10800,0 кг/ч воздуха. Полученную метаноло-водно-воздушную смесь 5 испаряют и подают на пемзосеребряный катализатор, содержащий 14% серебра. Температура в зоне катализатора 650°С. Реакционные газы в количестве 5274,0 кг/ч формальдегида, 2400,0 кг/ч метанола, 10 3184,48 кг/ч воды и 10667,69 кг/ч остальных газов подают в абсорбционную колонну, в которой получают 10500 кг/ч формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 3780,0 (36); метанол 1575,0 (15); вода 5145,0.15

Этот формалин ректифицируют и получают в кубе ректификационной колонны 5836,36 кг/ч концентрированного формалина следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 3210,0 (55); метанол 5,84 (0,1); вода 20 2620.52.

С верха ректификационной колонны отбирают 4663,64 кг/ч слабого формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 570 (12,2); метанол 1569,16 кг/ч (33,7); вода 25 2524,52 кг/ч.

Часть слабого формалина возвращается в ректификационную колонну в виде орошения в количестве 3730,92 кг/ч, в том числе, кг/ч: формальдегид 455,17; метанол 30 1257,32; вода 2018,43.

Остальную часть слабого формалина (дистиллата) рециркулируют на стадию приготовления метаноло-водной смеси в количестве 932.72 кг/ч, в том числе, кг/ч: 35 формальдегид 114,83; метанол 311,84; вода 506,05.

Для стандартизации концентрированного формалина используют 266,42 кг/ч метанола и получают готовый продукт 40 следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 3210.0 (53); метанол 272,26 (4.5); вода 2568.0.

П р и м е р 4 (по известному). В спиртоиспаритель подают 11277,4 кг/ч метанола, 45 24,3 кг/ч формальдегида, 261,4 кг/ч воды (97,5%-ная концентрация по метанолу) и 11417,4 кг/ч воздуха. Полученную метано- ло-воздушную смесь испаряют и подают на пемзосеребряный катализатор, содержа- 50 щий 15-38% серебра. Темперьгура в зоне катализатора 600°С. Реакционнее газы в количестве 5310,1 кг/ч формальдегида, 5021,5 кг/ч метанола, 2934,4 кг/ч воды и 5585,9 кг/ч остальных газов направляют в- 55 абсорбционную колоннуув которой получают 14688,2 кг/ч формалина следующего состава, кг/ч (%): формальдегид 5310,1 (37,2) метанол 5021,5 (34,2); вода 4356,6 кг/ч.

Этот формалин подают на ректифика- цию и получают в кубе ректификационной колонны 9610,5 кг/ч концентрированного формалина, в том числе, кг/ч (%): формальдегид 5285,8 (55.0); метанол 96,1 (1,0); вода 4228,6.

С верха ректификационной колонны отбирают 5077,7 кг/ч метанола-ректификата следующего состава, кг/ч (%): метано/t 4925,4 (97,0); формальдегид 24,3 (0,47); вода 128,0.

Часть метанола-ректификата возвращается в ректификационную колонну в виде орошения в количестве 3385,2 кг/ч, в том числе, кг/ч: метанол 3283,6; формальдегид 15,9; вода 85,7.

Остальную часть в виде дистиллата отправляют на Стадию испарения в количестве 1692,5 кг/ч, в том числе, кг/ч: метанол 1641,7; формальдегид 8,4; вода 42,4.

Предлагаемый способ позволяет усовершенствовать и упростить процесс за счет использования метанола в виде водного раствора, вместо концентрированного в известном способе, а также за счет использования катализатора, содержащего 10-14% серебра по сравнению с катализатором, содержащим 15-38% серебра. При этом концентрация целевого продукта сохранена на уровне известного способа.

Формула изобретения Способ получения концентрированного водного раствора формальдегида путем испарения метанола с получением метаноло- воздушной смеси, которую пропускают через серебряный катализатор при повышенной температуре с последующей абсорбцией полученных при этом реакционных газов с образованием формамина-сырца. который подвергают ректификации с получением концентрированного водного раствора, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса при сохранении высокой концентрации целевого продукта, используют метанол в виде водного раствора с концентрацией 60-73%, который пропускают через пемзосеребряный катализатор, содержащий 10-14 мас.% серебра, при 650- 750°С, ректификацию ведут при температуре куба колонны 92-97°С с отбором слабого раствора формальдегида с верха колонны, часть которого направляют на стадию испарения.

Способ получения концентрированного водного раствора формальдегида. Сущность изобретения: продукт - концентрированный водный раствор формальдегида. Реагент 1: метанол. Реагент 2: воздух. Условия реакции: 60-73%-ный водный раствор метанола пропускают через пемзосеребря- ный катализатор, содержащий 10-14 мас.% серебра, при 650-750°С, абсорбируют полученные при этом реакционные газы с образованием формалина-сырца, который подвергают ректификации при температуре куба колонны 92-97°С с отбором слабого раствора формальдегида с верха колонны, часть которого направляют на стадию испарения. у Ё