ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы каталитического окисления метилового спирта кислородом воздуха из "Алифатические кислородосодержащие мономеры и полимеры" В 1868 году немецкий ученый A.B. Гофман установил, что при каталитическом окислении метилового спирта (СН3ОН) на нагретой до красного каления платиновой спирали одним ия продуктов реакции является формальдегид. Оказалось, что при реакции выделяется большое количество тепла, которое может поддерживать платиновую спираль накаленной в течение всего процесса окисления. [c.43] Хорошей иллюстрацией такого самоподдерживающегося процесса может служить так называемая формалиновая лампочка. Так называют обычную спиртовку, в которую залит спирт, с платиновой спиралью, помеш,енной вблизи ее фитиля. Если зажечь спиртовку и дать спирали раскалиться, а затем потушить пламя, то монсно видеть, что спираль будет оставаться раскаленной до тех пор, пока из фитиля испаряется спирт. [c.43] В дальнейшем было установлено, что катализаторами окисления метилового спирта в формальдегид, помимо платины, являются также многие другие металлы, в особенности медь и серебро и их окислы. Серебряный катализатор, разработанный в 1913 году русским инженером М. И. Кузнецовым, широко применяется в настоящее время во всем мире. [c.43] Процесс каталитического окисления метилового спирта является в настоящее время основным способом промышленного производства формальдегида. [c.43] Промышленные установки по получению формальдегида методом окисления метилового спирта над различными катализаторами за последние 60 лет значительно изменились—совер-щенствовались как применяемая аппаратура, так и управление процессом. Современные заводские установки полностью автоматизированы. [c.44] Наряду с изменением технологического оформления процесса и его управления, благодаря настойчивой работе ученых, были найдены новые более эффективные катализаторы, которые дали возможность вместе с общим увеличением количества окисляющегося спирта резко повысить выход формальдегида. [c.44] В настоящее время за один проход смеси лметилового спирта с воздухом через реактор подвергается окислению до 85 о исходного спирта. Из этого количества около 90% составляет формальдегид и лищь 10% превращается в окись и двуокись углерода с незначительной примесью муравьиной кислоты. [c.44] Многолетняя работа над усоверщенствованием описываемого процесса позволила значительно снизить себестоимость формальдегида. [c.44] Основным сырьем для производства формальдегида до настоящего времени все еще служит метанол 99,8-процентной чистоты и воздух. [c.44] На рис. 1 приведена принципиальная схема производства формальдегида из метанола [21]. Свежий и рециркулирующий метанол проходит испаритель, перегреватель и поступает в смеситель, куда также поступает компримированный воздух, нагретый до температуры 55°, предварительно очищенный в скруббере разбавленной щелочью. [c.44] Метанол и воздух, смешанные в примерно равном соотношении, поступают в конвертор, содержащий серебряный катализатор (несколько слоев серебряных сеток), работающий под давлением 0,35—0,7 атм. [c.44] Степень превращения метанола за один проход составляет около 65%. Кислород расходуется почти полностью. Из конвертора продукт с содержанием около 25% формальдегида выходит с температурой около 620° С, проходит последовательно два абсорбера, где происходит охлаждение и разделение продуктов путем контакта газового потока с встречным потоком метанола. [c.45] Обогащенный раствор из обоих абсорбентов смешивается, проходит промежуточный бак и поступает в метанольную колонну, где в качестве верхнего продукта получают метанол 99-процентной чистоты, рециркулирующий в сырьевой бак. Остаточный продукт колонны состоит из формальдегида с содержанием 1 — 7% метанола к нему добавляют воду, чтобы получить товарный 37%-ный формальдегид. [c.45] Высокая стоимость сырья—водорода и окиси углерода, получаемых из кокса, долгое время являлась одной из причин дороговизны метилового спирта, а следовательно, и формальдегида, получаемого из него. В последние годы эти газы стали получать из дешевого природного газа-метана, что позволило снизить себестоимость формальдегида почти в два раза. В настоящее время американские заводы синтетического метилового спирта почти целиком перешли на окись углерода и водорода, добываемые из природного газа—метана. [c.45] Вернуться к основной статье