Патент ссср 189824

I89824

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ЗО.V.1963 (№ 839393/23-4) Кл. 12о, 7/01 с присоединением заявки № 852125/23-4

Приоритет

МПК С 07с

УД К 661.727,1 (088.8) Комитет ло делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 16.Х11.1966. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 28.1.1967

ЛBTOPbJ изобретения Г. И. Гиневич, Б. Г. Накрохин, Ю. Ш. Матрос, А. Е. Образцов, Г. В. Шибанов, В. Б. Накрохин, Б. И. Попов, В. С. Бесков и Г. И. Скуэ

Известен способ получения формальдегида окислением. метанола на окисных катализаторах в адиабатических условиях.

Предложено осуществлять окисление метанола до формальдегида в изотермических условиях при температуре 330 — 400 С, лучше при 370 — 395"С, и многосекционных аппаратах.

При этом во вторую и третью секции аппарата дополнительно подают метанол до получения

его начальной концентрации.

Опыты проводили на окисном железомолибденовом катализаторе (атомное отношение молибдена к келезу 1,7). Катализатор использовали в виде таб еток размером 3ХЗ.

П р и м с р 1. Процесс ведут при следующих параметрах: время контакта (скорость движения газа через контактное пространство) 0,2 ——

0,4 сек; температур". в зоне контакта 300400 С, содержание метанола в спирто-воздушной смеси 6,5о/0. Лучшие показатели достигают при следующих параметрах: время контакта 0,23 — 0,26 сек; температура в зоне контакта 370 †3 С.

На 100о/, пропускаемого через реактор метанола получают формальдегида: при 350 С

88 — 88,5 /о, 370 С 90 — 91 /о, 400 С 91 — 92 /о

Непрореагировавшего метанола при этих температурах соответственно выделяют 3 — 5о/о, 3 — 4о/о, 1 — 3>/о, содержание муравьиной кислоты 0,03 — 0,06%.

1I ð и м е р 2. Воздух с температурой 340—

380 C (предпочтительно 375 — 380 С) смешивают с 6 — 6,5 об. о/о парообразного метанола и смесь подают в почти изотермический слой катализатора с временем контакта 0,05 — 0,08 сек. Температура в слое катализатора почти постоянна и равна для предпочтительного режима 375 — 395 C. Превращение метанола при выходе газов из слоя равна 50 —,60>/о, темпе10 ратура газов на выходе из слоя для предпочтительного режима равна 375 — 380 С, она является входной температурой для следующего почти изотермического слоя. В газы, выходящие из первого слоя, дозируют 3 — 3,5 об. % паров метанола. Таким образом, концентрация спирта при входе во второй слой равна начальной концентрации спирта в газовом потоке.

Промежуточную дозировку осуществляют

20 в два последующих почти изотермических слоя. Таким образом, общая концентрация спирта в газах после прохождения трех оди. иаковых почти изотермических слоев равна

12 — 13о/о. Общее время контакта для предпоч25 тительного режима 0,16 — 0,19 сек. Температуру в зоне контакта автоматически регулируюг температурой хладагента в межтрубном пространстве почти изометрических слоев. Хладагентом является вода с температурой 70—

30 100 Г.

189824

Предмет изобретения

Соствв, тель Т. 8. Казанская

Рсднктор Л. К. Ушакова Тсхред T. П. Курилко Корректоры: С. Н. Соколова и А. М. Смак

3 каз 4205/13 Тираж 535 Подписное

Ц1П111ПИ Комитета по дслвм изоорегений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

1 азы, выходящие из третьей почти изотермической секции, с содержанием метанола

2 — 3 об. % охлаждают в промежуточном теплообменнике до температуры 300 — 360 С и подают в адиабатический слой. Температура на выходе из этого слоя равна 375 †3 С, время контакта в нем 0,06 — 0,1 сек. Контактные газы, охлажденные до 300 — 360 С во втором промежуточном теплообменнике, поступают во второй адиабатический слой катализатора. Время контакта в нем 0,06 — 0,12 сек.

Хладагентом в первом промежуточном теплообменнике является вода с температурой 70—

100 С. Второй промежуточный теплообменник служит предварительным подогревателем воздуха до температуры порядка 150 С.

Таким образом, часть отводимого тепла легко используется для подогрева кислородсодержащего газа (воздуха) и испарения метанола, избыточное тепло легко утилизируется, Предлагаемый процесс легко управляем и поддается комплексной автоматизации, Ниже приведены результаты опыта:

Общая концентрация метанола 12—

13 об. %

Общая степень превращения спирта 98—

99 /о

Степень превращения спирта в формальдегид 92,5 — 94%

Побочные реакции 5 — 6%

Количество непрореагировавшего метанола 1 — 2%

Общее время контакта в пяти секциях

0,3 — 0,5 сек

П р и м ер 3. Опыты проводят при следующих параметрах.

Время контакта в каждой из пяти секций аппарата 0,05 — 0,15 сек, что соответствует нагрузке 20 — 27 л/сек контактных газов на 1 л катализатора; температура в изотермических секциях 340 †3 С; температура входа в адиабатные секции 300 †3 С; дозировка спирта во вторую и третью изотермические секции 3 об. % при концентрации спирта на входе в первую изотермическую секцию

6 об. %. Таким образом, общая концентрация метанола 12%.

5 Наилучшие показатели процесса достигают при следующих параметрах.

Первая изотермическая секция: температура в слое катализатора 370 — 390"С, время контакта 0,06 — 0,07 сек, что соответствует на10 грузке 15 — 16 л/сек на 1 л катализатора.

Вторая изотермическая секция: температура в слое катализатора 370 — 390 С, время контакта 0,06 — 0,07 сек. Третья изотермическая секция: температура в слое ката15 лизатора 370 — 390 С, время контакта 0,06—

0,07 сек.

Первая адиабатная секция: температура входа в слой катализатора 330 — 340 С, время контакта 0,09 — 0,1 сек, что соответствует на20 грузке 11 — 10 л/сек на 1 л катализатора.

Вторая адиабатная секция: температура входа в слой катализатора 340 †3 С, время контакта 0,09 — 0,1 сек, íà 100% пропускаемого через реактор метанола получают 94 — 95р/р

25 формальдегида, 0,9 — 0,95% непрореагировавшего метанола, 0,04р/р муравьиной кислоты.

30 1. Способ получения формальдегида окислением метанола на окисном железомолибденовом катализаторе, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продукта, упрощения процесса и обеспечения возможности

35 его автоматизации, процесс ведут в многосекционном аппарате в изотермических условиях при температуре 330 — 400 С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 370 — 395 С, 40 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что во вторую и третью секции дополнительно подают метанол до получения его начальной концентрации.