СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА Советский патент 1969 года по МПК C07C47/55 C07C45/38 

Изобретение усовершенствует способ .-получения формальдеткда, который применяют в химической -промышленлости для изготовления пластмасс и nsoinpena, а также как полупродукт в основном оргаяическом сиитезе и в медицине.

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

В качестве катализатора используют серебро, нанесенное на пемзу (соде1ржание серебра 35-40 вес. %). Процесс протекает в диффузионной области реакторов адиабатического действия в тперъале. 680-720°С при высоте слоя .катализатора 8-12 см и соотношении воздух: спирт, |раином 0,6-0,8 : 1 (от теории). Для процесса используют водный раствор метанола (содержание спирта 70- 80 вес. %).

На стадии контактирования-конве|рсия метавола достигает 80-90%, а выход формальдегида 72-80 1на пропущенный и 86- 90 мол. % на нрореагировавший .:метанол. Контактные газы поглощаются водой. При этом выхлопные газы уносят дополнительное количество формальдегида и метанола. Общий расходный коэффи циент метанола (в

тоннах на 1 т) составляет 1,24-1,32, при теоретическом расходном коэффициенте 1,06.

Ни один из описанных IB литературе катализаторов на основе серебра не обеспечивает

полной 100%-ной конверсии метанола. Чтобы избежать потерь метанола, необходимо дополнительно выделять его из воднометанольноформальдегидных растворов методами ректификации. Однако часть метанола теряется безвозвратно.

В то время имеется ряд процессов, в которых применяют безметанольный ф| рмальдегид, например синтез изопрена из изобутилена и формальдегида и синтез полиформальдегида.

Цель изобретения - получение безмета нольного формальдегида или формальдегида с л елаемым содержанием метанола (О- 10%).

Для повышения выхода формальдегида предлагается катализатор модифицировать окислами титана, .магния, кальция, кремния. В катализатор .вводят 5-30% серебра, нанесенного на пористый корунд. Модифицирующие доба)вки используют в сотношении

окись титана: окись магния: окись кальция:

двуокись кремния, равном 0,1-5,0:0,05-

затором пр.и температуре 680-720°С и соотношении воздух : метанол, равном 0,7- 0,85 : 1. При осуществлении способа происходит практически полная конверсия метанола (100%) 1при избирательности 92-95%. Описываемый -способ проводили в лабораторных услов.иях.

Результаты испытаний приводятся ниже.

Пример 1, Поситель, -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 притотовления (иа других -носителях) применяется в -производстве.

В кварцевый реактор с цлощадью свободного сечения 1,45 см загрулсают 11 см (высота слоя 7,5 см) полученного катализатора. При темлературе 700°С за 29,5 мин. пропускают 150 мл 70%-.кого (91,5 г 100%-:ного) метанола и 119 мл воздуха. Соотношение воздух : Спирт равио 0,78:1 (от теории). Получают 85,3 г формальдегида и 119,5 мл отходящих газов состава, об. ,%:

COs2,2

021,0

П218,0

СО0,2

азот76,6

Выход формальдегида на -пропущенный метанол 95,7%, избирательность 96,7%, общая конверсия метаиола 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. %:

С022,6

020,8

Нг17,4

СО0,2

азот79,0

Выход формальдегида .на пропущенный метанол 94,5%, избирательность 94,5%, общая конверсия 100%.

Пример 3. Катализатор аналогичен примерам -1 и 2. При температуре 680°С за 25 мин пропускают 150 мл 70%-ного (91,5 г

100%-iHoro) .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. %;

С020,8

О22,6

Пг19,4

СО1,0

азот77,2

Выход форси альдегид а на пропущенный метанол 87,8%, избирательность 96,5%, общая конверсия 90,8%.

Пример 4. В аналогичных условиях испытывают образец промышленного катализатора (40% серебра на .пемзе). За 30 мин пропускают 150 мл 70%-ного (91,5 г 100%ного) метанола и 114 мл воздуха. Соот ношение воздух ; спирт равно 74,5% (от теории). Получают 63,7 г формальдегида и 108 жл отходящих газов состава об. %:

С023,4

020,4

Но13,0

СО0,4

азот82,8

Выход фор.мальдегида на пропущенный .метанол 74,5%, избирательность 92,5%, общая конверсия метанола 83,7%.

Предмет изобретения

1.Способ получения фор.м альдегида окислением метанола кислородом при пропускаНИИ 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 выхода формальдегида, катализатор модифицируют окислами титана, ;:llния, кальция, кремния.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве носителя используют пористый корунд.

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

4.Способ по пн. 1-3, отличающийся тем, что модиф.ицирующие добав.:и применяют в

соотношении окись титана : окись магния : : окись кальция : д.вуокись кремния, равном 0,1-5,0 : 0,05-0,50 : 0,05-0,50 : 2-20%.