Способ получения формальдегида

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3265376/23-04 (22) 03.Î7.Е1 (46) 30.04ЯЗ. Sen. И 16 (72) Н.Н, Ракутина, Т.н. Шахтахтинский, Х.И. Садыхова и.Г.Н. Фараджев (71) Институт теоретических проблем химической технологии AH Азербайджанской ССР (53) 547.281.1.07(088.8) (56) 1. Выложенная заявка ФРГ

11 2404738, кл. С 07 С 47/04, опублик. 1975..

2. Авторское свидетельство СССР N 422720, кл. С 07 С 47/048, 1 71 (прототип).

„.SU„„1014825 Д. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРИАЛЬДЕ-.

ГИДА окислением природного газа кислородом воздуха при повышенной температуре в присутствии окисного катализатора в кипящем слое, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения селективности процесса и конверсии метана, в качестве катализатора используют молибденовольФрамовый катализатор следующего состава

Ио ИЬО где a = 1-2;

Ь=1; с определяется в зависимости от валентности элементов, и процесс ведут при 650-700оС и содержании метана

9 в исходной смеси 6-20 об. .

1014825

Изобретение относится к усовершен-.. ствованному способу получения фор мальдегида, который широко исполвзуют в производстве многочисленных полимерных материалов, искусственных

5 смол, пластических иасс.

Известен способ получения формальдегида окислением метана кислородом при 520-670 С и давлении 1-50 ати s стационарном слое катализатора -o < лов элементов Ч, Vl u Vtl групп Оериодической системы, нанесенных на силикагель. Выход целевого продукта 3,473, селективность 38,13, конверсия

6 7а Г1 Э.

Недостатками данно ro способа я вляются низкий выход целевого продукта, низкие селективность процесса и конверсия метана, а также сложность процесса за счет использования высокого давления.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения формальдегида окислением природного газа (со-. держание метана 22, 13) кислородом воз-: духа при 550-650 С в присутствии катализатора - окислов щелочно-земельных металлов, нанесенных на алюмо1 силикат, и инициатора - диметилового эфира - в кипящем слое. Объемная скорость 2000 ч ", конверсия метана

12, селективность 404 $2).

Недостатками известного способа являются низкие селективность процесса и конверсия метана, а также сложность З5 процесса эа счет использования инициатора.

Цель изобретения - повышение селективности процесса, конверсии метана. 40

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения формальдегида окислением приводного газа кислородом. воздуха при повышенной 4 температуре в присутствии окисного катализатора в кипящем слое, в качестве катализатора используют молибденвольфрамовый катализатор следующего состава

МО014ЬО с где а = 1-2; >=1; с определяется в зависимости от валентности элементов, и процесс ведут при 650-700 С и содержании метана о в исходной смеси 6-20 об.4.

Процесс осуществляют в кварцевом реакторе длиной 550 мм и диаметром

;40 мм, в который подают метановоздушную смесь с содержанием метана

:.6-203 со скоростью 3000-4000 ч ".

Предлагаемый способ позволяет повысить селективность процесса до 4665,6 против 40 в известном способе, конверсию - 13,2-333 против 12, а также упростить процесс за счет исключения использования инициатора.

Пример 1. Приготовление катализатора. Силикагель подвергают предварительно гидротермальной обработке (паром высокого давления) для достижения нужной внутренней поверхности S 99 и2/г

Обработанный паром силикагель перед нанесением солей подвергают сушке в муфельной печи при 400-500 С.

Рассчитанное количество молибденовой соли- (МН )ьМо102 (109 г) раст" воряют в 300 см дистиллированной воды при рН 6,5 до растворения соли,. после чего добавляют вольфрамовую соль (NH ) W>0„> 2,5Н О в количестве

54 r, что соответствует мольному. соотношению Мо : W = 2:1.

Затем гранулы силикагеля помещают в емкость и заливают горячим растворои солей, в результате чего происходит осаждение солей на S10<. В те" чение 1 ч поддерживают температуру раствора, равную 90 С, при постоянном переиешивании. Затем раствор вы" паривают до полного испарения воды, сушат на воздухе и в сушильном шкафу при 200 С. После этого катализатор дробят, отбирают нужную фракцию 0,25

0,6 мм и загружают в кварцевый реактор .для дальнейшей прокалки при 500оС в токе воздуха в течение 2 ч.

Активацию катализатора производят метановоздушной смесью с содержанием метана 103 при 700 С.

Пример 2. Метановоэдушнур смесь (содержание метана в смеси

6 об.3)пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение Ho W = 2 1

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан составляет 21,9 об.Ф или 6,3 г, конверсия метана 33,5 об.ь, селективность 65,6 об.ь, производительность катализатора 63 г/л Кт-ч.

Пример 3. Метановоздушную . смесь (содержание метана в смеси

10 об.4)пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 0,96 с. Соо отношение Мо:W = 2:t.

4825

Мо:W и °

3:1 2:1 0,5:1

Показатели

3S

Выход СН О в расчете на йропущенный метан

6,0 7,5 5,5

Составитель Н. Куликова

Редактор И. Рачкулинец Техред М.Коштура Корректор О. Билак

Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3124/18

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 101

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан составляет 15,63 или 7,5 г, конверсия метана. 24,23, селективность 64,14, производительность катализатора 75 г/л Кт ч.

Пример 4 ° Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси

10 об. 4) пропускают через реактор при

650 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение Mo:W = 2:1.

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан 123 или 3,6 г, конверсия метана 223, селективность процесса 54,53, производительность катализатора 36 г/л Кт ч.

Пример 5. Метановоэдушную смесь (содержание метана в смеси

10 об.ь) пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 1,3 с. Соотношение Ио:W 2: l..

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан 144 или 4,2 г, конверсия метана 23,44 селективность

60,73, производительность катализатора 42 г/л Кт.ч.

Пример 6. Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси

15 об.3) пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение МоМ 2: 1.

Вйход Формальдегида в расчете .на пропущенный метан 101 или 7,2 г,. конверсия метана 184, селективность . 55,8Ф, производительность катализатора 72 г/л Кт ч.

Пример 7. Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси

15 о6.3) пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение Ио:W = 1:1.

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан 9,6 или 6,9 г, конверсия метана 17,43, селективность

503, производительность катализатора 69 г/л Кт. ч.

ll р и м е р 8. Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси 20 об.3) пропускают через реактор при 700 С и времени контакта 0,96 с.

Соотношение Mo::W = 2:1.

Выход форманьдегида в расчете на пропущенный метан 7,5ь или 7,2 г, конверсия метана 14,5ь, селективность процесса 52,14, производитель"

1р ность катализатора 72 г/л Кт-ч.

Пример 9 (сравнение). Метановоздушную смесь (содержание ме тана в смеси 25 об.4) пропускают через реактор при 700 С.и времени контакта 0,96 с. Соотношение Мо W= 2:1.

Выход формальдегида в расчете на пропущенный метан 6,1ь или 7,5 г, конверсия метана 13,23, селектив20 ность 463, производительность ката" лизатора 75 г/л Кт ° ч.

Пример 10. Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси

2S

20 об.3) пропускают через реактор при

700 С и времени контакта 0,96 с.

Результаты измерений для данного примера приведены в таблице..

Конверсия метана, 12,1 14,5 10,8

СелективйЬсть, 4 46,3 52,1 41,2