Способ получения формальдегида Советский патент 1982 года по МПК C07C47/48 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА

. Изобретение относится к усовершенствован способу получения форма.льдегида, который используют в производстве синтетических смол и пластмасс 4

Известен способ получения форм-, альдегида окислением мет.ана кисл родом при 550-750°С в присутствии синтетического алюмосиликатного катализатора обработанного ортофосфорной кислотой, с содержанием фосфора не менее 0,1%. Выход формальдегида составляет 15% на пропущенный метан l,

.Недостатком данного способа является относительно низкий выход целевого продукта.

Известен также способ получения формальдегида окислением метана в газовой фазе кислородом или кислородсодбржсицим газом при 55 0-65О С в присутствии гетерогенного катализатора, активной частью которого явля ется двуокись кремния. Селективность процесса составляет 31,2-41,7% .

Недостатком этого способа является относительно низкая селективность процесса.

Наиболее близким техническим решением является способ получения

формальдегида окислением метана кислородсодержащим газом при 630-670 С в присутствии гетерогенного кремнийфосфатного катализатора следующего состава, вес.%:

13,20-13,40

Кремний

Фосфор 30,50-30,90

Кислород Остальное

10

Селективность процесса составля,ет 82% C3j.

Недостатком данного способа явля.ется относительно низкая селективность процесса.

15

Цель изобретения - повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ,формальдегида окислением метана кис20лородсодержащим газом присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре в качестве гетерогенного катализатора используют фосфат четырехвалентного олова, и процесс ведут при 500-650 С.

25

Используемый в процессе катализатор, получают обработкой оксида четырехвалентного олова кристаллической фосфорной кислотой. Катализатор име30ет следующий элементный состав.

вес.% олово 49,20-49,60J фосфор 17,60-18,00; кислород - остальное.

Процесс осуществляют следующим образом.

Смесь метана с кислородом tiponycкают через трубчатый реактор, заполненный фосфатом олова .(IV) при 500650 С. Формальдегид и пары воды конденсируют в холодильнике.

П р и м е в 1. Приготовление катализатора.Растворяют 50 г SnCl. в смеси 80 мл воды и 15 мл ИС1 (пл. 1,19) и фильтруют.-В фильтрат приливают небольшими порциями (пл.0,91) до слабощелочной реакции, на лакмус. Выпавший осадок Зп(ОН), отсасывают на воронке Бюхнера, промывают три раза водой, переносят в фарфотровую чашку и сушат 5 ч при 50-60 С, изредка перемешивая,Затем сухую массу прокаливают в муфельной печи 5-6 ч при ВОО-ЭОО С. При этом получают оксид олова (IV). Полученную массу смешивают с эквивалентным количеством кристаллической ортофосфорной кислоты и тщательно растирают в фарфоровой ступке. Безводную кристаллическую фосфорную кислоту получают, отгоняя от нее воду.при 100 с и давлении 1-3 мм рт.ст. в -течение 40 ч. Растертую смесь оксида Олова (IV) и фосфорной кислоты переносят в фарфоровую чашку, сушат при 150 С 3 ч, затем прокаливают в муфельной пени при 10 ч. Полученную массу промывают, снова сушат, разламывают на кусочки диаметром 2-3 мм и используют в качестве катализатора окисления метана. По данным химического, рентгенофазового и ИК-спектрального анализов полученный катализатор имеет ).

Пример 2. Через кварцевой реактор длиной 290 мм и внутренним диаметром 30 мм, содержащий 72,8 г фосфата олова (IV) (объем катализатора 50 .смЗ), пропускают газовую смесь 66% метана. 33% кислорода и 1% азота при-6ВО С. Катализатор помещают на фарфоровую насадку, обработанную тетраборатом калия. Для подавления гомогенных стадий свободный объем над катализатором заполняют такой

же насадкой. Скорость подачи исход- i ной смеси в реактор 3 л/ч. При скорости рециркуляции реакционной смеси 160 л/ч выход продуктов реакции составляет, об.%: НСНО 18,0, СО 0,2} СО 1.0. Селективность по формальде-. гиду составляет 94%.

Пример 3. Повторяют пример 2 с тем отличием, что температуру катализатора понижают до 500 С. Выход продуктов реакции в пересчете на пропущенный метан, об.% НСНО 7,6, COg.0,15, СО.0,2. Селективность катализатоЕ а по формальдегиду составляв ет 95%.

Пример 4. Повторяют пример 3 с тем отличием, что используют в качестве окислителя воздух. Состав исходной смеси - 28,5% метана и 71,5% воздуха.Выход формальдегида повышается до 11 об.%, с-читая на пропущенный метан при селективности по формальдегиду 97%.

Предлагаемый способ позволяет повысить селективность процесса до 9497% против 82% в известном способе, а также упростить процесс за счет снижения температуры до 500°С против 630-670С. в известном способе.

Формула изобретения

Способ получения формальдегида окислением метана кислородсодержащим газом в присутствии гетерогенного катализатора при повышенной температуре, от ли ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения селективност процесса, в качестве гетерогенного катализатора используют фосфат четырехвалентного олова, и процесс ведут при 500-650с.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Авторское свидетельство СССР №583116, .кл. С 07 С 47/048, 1976 (прототип) .