Способ получения формальдегида

Е ИЗОБРЕТЕНИ ОПИСАН АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ хт адже робл аиджанспублик,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт теоретическиххимической технологии АН Азкой ССР(56) 1. Вйложенная заявка фй 2404738, кл. С 07 С 47/041975.,2. Авторское свидетельство СССРУ 422720, кл. С 07 С 47/048, 1971 (прототип).(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 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селектИвности процесса и конвер" сии метана, в качестве катализатора используют молибденовольфрамовый катализатор следующего составаИо 1 ЬОгде а = 1-2;Ь=1;с определяется в зависимости от валентности элементов, и процесс ведут при 650-700 С и содержании метана в исходной смеси 6-20 об.Ф.Изобретение относится к усовершен- ствованному способу получения фор"мальдегида, который широко исполвзуют в производстве многочисленных поли" мерных материалов, искусственных5 смол, пластических масс.Известен способ получения формальдегида окислением метана кислородом при 520-670 С и давлении 1-50 атм в стационарном слое катализатора -окис лов элементов Ч, Ч 1 и Ч 1 групп Перио" дической системы, нанесенных на силикагель, Выход целевого продукта 3,473, селективность 38,1, конверсия 671 Г 1 Д15Недостатками данного способа являются 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 формальде" гида окислением природного газа (со". держание метана 22, 13) кислородом воз-. духа при 550-650 С в ярисутствии катализатора - окислов щелочно-земельных металлов, нанесенных на алюмо 1 силикат, и инициатора - диметилового эфира - в кипящем слое. Объемная ЗО скорость 2000 ч ", конверсия метана 124, селективность 404 2 1.Недостатками известного способа являются низкие селективность процесса и конверсия метана, а также сложность З 5 процесса эа счет использования инициатора.Цель изобретения - повышение селективности процесса, конверсии метана. 40Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения фор"мальдегида окислением приводного газа кислородом. воздуха при повышенной 45температуре в присутствии окисногокатализатора в кипящем слое, в качестве катализатора используют молибденвольфрамовый катализатор следующе"го составаМоо 1 О сгде а = 1-2;Ъ=1 юс определяется в зависимости отвалентности элементов, и процесс ведут при 650-700 С и содержании метанаОв исходной смеси 6-20 об,4,Процесс осуществляют в кварцевомреакторе длиной 550 мм и диаметром;40 мм, в который подают метановоздушную смесь с содержаниемметана:6-203 со скоростью 3000-4000 ч-ф,Предлагаемый способ позволяет повысить селективность процесса до 4665,6 против 40 в известном способе,конверсию - 13,2-33 против 12, атакже упростить процесс за счет исключения использования инициатора.П р и м е р 1. Приготовление катализатора. Силикагель подвергаютпредварительно гидротермальной обработке (паром высокого давления) длядостижения нужной внутренней поверхности99 мlгОбработанный паром силикагель перед нанесением солей подвергают сушке в муфельной печи при 400-500 С.Рассчитанное количество молибденовой соли (МН)ьМо 02 (109 г) раст"воряют в 300 см 5 дистиллированной воды при рН 6,5 до растворения соли,после чего добавляют вольфрамовуюсоль (МН,)ИО 1 2,5 Н 20 в количестве54 г, что соответствует мольному. соотношению Мо : Ч = 2:1,Затем гранулы силикагеля помещаютв емкость и заливают горячим раствором солей, в результате чего происходит осаждение солей на 10. В те"чение 1 ч поддерживают температурураствора, равную 90 С, при постоян"ном перемешивании. Затем раствор вы"паривают до полного испарения воды,сушат на воздухе и в сушильном шкафупри 200 С. После этого катализатордробят, отбирают нужную фракцию 0,250,6 мм и загружают в кварцевый реактор .для дальнейшей прокалки при 500 Св токе воздуха в течение 2 ч.Активацию катализатора производятметановоздушной смесью с содержаниемметана 103 при 700 оС.П р и м е р 2. Метановоэдушнурсмесь (содержание метана в смеси6 об,4)пропускают через реактор при700 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение Мо:Ч = 2:1.Выход формальдегида в расчете напропущенный метан составляет 21,9 об.Фили 6,3 г, конверсия метана 33,5 об.1,селективность 65,6 об., производительность катализатора 63 г/л Кт ч.П р и м е р 3. Метановоздушную4825 Мо:Чщтщтщ 1 атттщтт31 21 051е Показатели 3Выход СН О в расчете на пропущенный метан,6,0 7,5 5,5 Составитель Н. КуликоваРедактор М. Рачкулинец Техред М.Коштура Корректор О. Билак т а а щт аа т атщтТираж 418 ПодписноеВНИИПИ ГосударственногО комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д. 4/5тае щащщтщщщ тщт Заказ 3124/18 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,3 101Выход формальдегида в расчете напропущенный метан составляет 15,63или 7,5 г, конверсия метана. 24,2,селективность 64,14, производительность катализатора 75 г/л Кт ч,П р и м е р 4. Метановоздушнуюсмесь (содержание метана в смеси10 об.3) пропускают через реактор при650 С и времени контакта 096 с. Соотношение Мо:Ч = 2:1.Выход формальдегида в расчете напропущенный метан 123 или 3,6 г, конверсия метана 22, селективность процесса 54,5 Ф, производительность катализатора 36 г/л Кт ч.П р и м е р 5. Метановоэдушнуюсмесь (содержание метана в смеси10 об.4) пропускают через реактор при700 фС и времени контакта 1,3 с. Соотношение Мо;Ч 2;1.Выход формальдегида в расчете напропущенный метан 144 или 4,2 г,конверсия метана 23,44, селективность60,73, производительность катализатора 42 г/л Кт ч.П р и м е р 6. Метановоздушнуюсмесь (содержание метана в смеси15 об.Ф) пропускают через реактор при700 С и времени контакта 0,96 с. Соотношение Мо:Ч 2: 1.Вйход формальдегида в расчете .напропущенный 1 метан 101 или 7,2 г,. конверсия метана 184, селективность. 55,8, производительность катализатора 72 г/л Кт ч,П р и м е р 7. Метановоздушнуюсмесь (содержание метана в смеси15 об.Ф) пропускают через реактор при700 ОС и времени контакта 0,96 с. Соотношение Мо:Ч = 1:1,Выход формальдегида в расчете напропущенный метан 9,6 или 6,9 г, конверсия метана 17,й, селективность50, производительность катализатора 69 г/л Кт ч. 4П р и м е р 8. Метановоздушнуюсмесь (содержание метана в смеси 20 об.Ф) пропускают через реактор при 700"С и времени контакта 0,96 с, Соотношение Мо;:Ч = 2:1.Выход форманьдегида в расчете напропущенный метан 7,Я или 7,2 г, конверсия метана 14,5, селективность процесса 52,1, производитель" 1 в ность катализатора 72 г/л Кт.ч. П р и м е р 9 (сравнение). Метановоздушную смесь (содержание метана в смеси 25 об.) пропускают че 1 рез реактор при 700 С,и времени контакта 0,96 с, Соотношение Мо:Ч=2:1.Выход формальдегида в расчете напропущенный метан 6,1 или 7,5 г,конверсия метана 13,23, селектив 20 ность 46, производительность ката"лизатора 75 г/л Кт ч,П р и м е р 10. Метановоздушнуюсмесь (содержание метана в смеси220 об.3) пропускают через реактор при700 С и времени контакта 0,96 с.Результаты измерений для данногопримера приведены в таблице Конверсия метана, 12,1 14,5 10,8 СелективИЬсть, 1 46,3 52,1 41,2