ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы прямого каталитического окисления метана и высших углеводородов из "Алифатические кислородосодержащие мономеры и полимеры" Методы прямого получения ценных продуктов путем окисления природных газов по существу являются наиболее прогрессивными и им принадлежит будущее. Гарантией этого являются простота процессов,и наличие практически неисчерпаемых запасов природного газа. Огромные ресурсы углеводородных газов в нашей стране являются постоянным стимулом для поисков новых, более эффективных и простых способов окисления углеводородов в различные ценные кислородсодержащие продукты, среди которых одно из первых лмест занимает формальдегид. [c.46] Технико-экономические показатели процессов прямого получения формальдегида и других ценных продуктов окисления метана и высших углеводородов оказались весьма благоприятными, ввиду чего эти процессы находят широкое промышленное применение. В настоящее время а.мериканская химическая промышленность более 25% всего производимого формальдегида получает путем прямого окисления высших углеводородов. [c.46] Методы прямого синтеза формальдегида можно разделить на две группы методы, основанные на прямом окислении метана и попутных газов (в основном, смеси метана с пропаном и бутаном) при высоких температурах (600 — 700° С), приводящие к образованию формальдегида, и методы окисления высших углеводородов (в основном пропана или бутана или их смесей), при сравнительно низких температурах (350—450 0) с получением различных продуктов—формальдегида, ацетальдегида, уксусной кислоты, ацетона, метилового и этилового спиртов и т. д. Разделение и получение индивидуальных продуктов из конденсата, содержащего их сумму, в настоящее время не представляет больших трудностей. [c.46] Ниже мы коротко остановимся на каждом из этих двух методов в отдельности. [c.47] Метод состоит в быстром пропускании метано-воздущной смеси, содержащей 0,1% окислов азота (катализатор) через нагретый до 600—700° реактор, заполненный инертной насадкой, обработанной слабым раствором тетрабората калия. В этих условиях выход формальдегида составляет 65—70% от прореагировавшего метана (около 3% пропущенного). Другими продуктами являются окись углерода, вода и некоторое количество метилового спирта, составляющие от 10 до 20% образующегося формальдегида. Для повышения коэффициента использования метана осуществляется циркуляция реагирующих газов. Применение шестикратной циркуляции позволяет повысить выход формальдегида до 11—12% на пропущенный метан. [c.47] Успешно решен ряд важных научных и технологических проблем. К числу их, в первую очередь, относятся нахождение условий, стабилизирующих фор мальдегид при высоких температурах разработка конструкции реактора, позволяющего использовать теплоту реакции разработка методов улавливания и получения товарной продукции непосредственно из отходящих газов. [c.47] Фенол-формальдегидная смола, изготовленная из полученного на опытной установке раствора формальдегида, обладала всеми качествами, присущими этим смолам. Пластическая масса, изготовленная на основе полученных смол, также обладала хорошими качествами. [c.47] Выше был описан процесс получения формальдегида путем окисления чистого метана или газа, содержащего, кроме метана, не более 3—4% высших углеводородов. Между тем, попутные нефтяные газы содержат, кроме метана, до 20—25% этана, пропана и бутана. В последнее время в СССР открыты новые крупные месторождения природных газов, также содержащие значительные количества высших углеводородов. Вопрос о возможности получения формальдегида из таких газов имеет очень важное значение для расширения сырьевой базы. [c.47] Процесс производства формальдегида из природных газов может быть более выгодным, если промышленные установки по его получению комбинировать с другими, использующими высококалорийные отходящие газы. [c.48] Хрущев в речи, посвященной открытию Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, отметил больщое значение строительства тепловых электростанций в деле быстрейшего увеличения производства электроэнергии. Как известно, в настоящее время проектируются десятки мощных тепловых электростанций, часть которых будет работать на природном газе. Возникает естественная мысль о соединении заводов по производству формальдегида из природных газов с работой электростанций, превращающих тепловую энергию ьтих газов в электрическую. [c.48] Простой расчет показывает, что на базе электростанций мощностью 1 млн. кет можно было бы при работе по проточной схеме получить в год до 80000 /и. товарного раствора формальдегида. Если из большого числа проектируемых тепловых электростанций, мощностью до 1 млн. кет каждая, четыре или пять электростанций будут работать на природном газе, производство формальдегида по предлагаемому методу в комбинации с этими электростанциями можно было бы довести до 320—400 тыс. т в год. При необходимости это количество можно удвоить или даже утроить, если на протоке газа поставить две или три ступени окислительных устройств. При простом протоке газа через одно окислительное устройство расход газа, с учетом собственных нужд производства формальдегида, не будет превышать 7—8% общего потребления газа в топках электростанццй. [c.48] Осуществление процесса под давлением связано, главным образом, с увеличением производительности установок на единицу свободного объема реактора. При проведении процесса в Интервале указанных температур время пропуска газа через Нагретый реактор составляет 5—8 секунд, что в 50—80 раз больше, чем продолжительность реакции высокотемпературного окисления метана. [c.49] Для повышения коэффициента полезного использования углеводородов при окислении под давлением применяют также циркуляционную схему. [c.49] В последние годы метод холоднопламенного окисления углеводородов дал хорошие результаты при получении некоторых альдегидов и спиртов на базе окисления пропан-бутановой фракции попутных нефтяных газов. Проведены лабораторные испытания этого метода и подготовляется внедрение его в промышленность. [c.50] Вернуться к основной статье