ВСЕСОЮЗНАЯ: Советский патент 1973 года по МПК C07C47/55 C07C45/38 

1

Изобретение относится к способу получения формальдегида, являющегося важным сырьем при получении различного рода альдегидных смол.

Известен способ получения формальдегида окислением метанола кислородом воздуха, при этом используют отношение метанола к воздуху соответственно 1 :0,70-0,85. Процесс проводят над серебряным катализатором, нанесенным на инертный носитель. Катализатор модифицирован окислами титана, магния, кальция и кремния. Процесс проводят при температуре 680-720°С. Приготовление катализатора требует дополнительных стадий, что осложняет технологический процесс.

Выход формальдегида74,5-95,7%.

Общая конверсия метанола 83,7-100%.

Цель изобретения - устранение недостатков известного способа, т. е. выбор более простого технологического решения.

Предлагается процесс проводить в присутствии моноциклического оксиароматического соединения в количестве, не превышающем 5 мг/л.

В качестве моноциклических ароматических соединений можно применять фенол (карболовую кислоту) и такие его производные как орто-, мета- или паракрезол.

Моноциклические ароматические соединения пли смесь их выпаривают вместе с метанолом и пропускают пары через реактор, содержащий серебряный катализатор, причем

концентрация введенной в метанол модифицирующей добавки не должна привышать по крайней мере 5 мг/л. Моноциклическое ароматическое соединение вводят в метанол предпочтительно в подогретом состоянии (до темнературы 50-60°С) в виде водного раствора, проходящего через устройство для подогрева и дозирования.

Поскольку реакция метанола с кислородом

экзотермическая, температуру катализаторного слоя регулируют таким образом, чтобы она была более низкой, чем необходимая, предпочтительно в пределах 550-600°С. При этом за счет тепла экзотермической реакции

температура катализаторного слоя повышается до желаемой. При желаемой температуре 650°С добавка фенола к метанолу в этой части системы оказывает наибольшее влияние на процесс. В ряде опытов было показано,

что при температурах, находящихся в средней части температурного интервала 600- 700°С, при резком увеличении доли фенола в зоне катализа добавка от 0,5 до 5 мг/л фенола увеличивает глубину конверсии метанола

на 10%.

Пример 1. В кварцевый реактор с площадью свободного сечения 1,19 см подают 30,44 г 100%-ного метилового спирта с содержанием фенола 5 мг/л и 31,87 и. л. воздуха. По истечении 20 мин получают 21,73 г формальдегида и 30,89 л отходящих газов состава, об. %:

3,6

0,8

0,1

14,4

81,1

Выход формальдегида составляет соответственно 76 вес. %.

Для сравнения с известными способами проводят опыт, при котором 34,98 г 100%-иого чистого метанола и 35,18 н. л. воздуха пропускают через тот же самый кварцевый реактор с площадью свободного сечения 1,19 см в течение 19 мин. Получают 22,28 г формальдегида и отходящих газов состава, об. %:

4,0

0,8

16,4

78,8

При этом выход формальдегида не превыщает 67,9 вес. %.

Пример 2. Опыт проводят как в примере 1, но вместо фенола используют о-крезол. Результаты, приведенные ниже, наглядно показывают, насколько повышается конверсия СН20 при добавлении в метанол о-крезола (при температуре 650°С конверсия формальдегида с добавкой о-крезола составляет около 76,9%, что на 10% выше конверсии без добавки).

Без добавки

Весовое соотношение -

спирта и о-крезола, г/г

Содержание примеси -

в 1 л смеси, мг

Загрузка катализатора, 9,5

см

Время контактирова- 0,003

ния, сек

Температура у входа в 100

реактор, °С

Конверсия формальдегида, %, при температуре в реакционной зоне, °С:

60069,18

65067,9

70066,1

Количество образовавшихся побочных -продуктов, моль:

С020,03

со0,016

На2,625

Предмет изобретеиия

1.Способ получения формальдегида окислением метанола кислородом воздуха в присутствии серебряного катализатора при температуре 600-650° и выделением целевого продукта известными приемами, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, последний проводят в присутствии моноциклического оксиароматического соединения в количестве, не превышающем 5 мг/л.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве моноциклического оксиароматического соединения применяют фенол или его .производные - орто-, мета- или паракрезол.