Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Огородников С.К. -> "Формальдегид" -> 19

Формальдегид - Огородников С.К.

Огородников С.К. Формальдегид — Л.: Химия, 1984. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): formaldehyd.djvu
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 117 >> Следующая


С вопросом о нагрузке катализатора по сечению тесно связана задача выбора оптимальной высоты слоя. Учитывая совокупность имеющихся наблюдений, следует заключить, что - для каждой нагрузки существует своя минимальная высота, при которой

Рис. 18. Зависимость показателей процесса от нагрузки по метанолу.

Катализатор — 20% серебра на алюмосиликате, высота слоя — 6 см, температура реакции — 675 °С, сырье —90% CHaOH: / — конверсия CH3OH; 2 — селективность процесса по CHjO;

3 — ВЫХОД. CHjO.

_весь слои находится при рассчи-

350 тайной (заданной) рабочей тем-Нагрузпа по метанолу,г/(см2-ч) пературе (650—700°С), а показатели процесса (конверсия, селективность) — на максимальном уровне. Дальнейшее увеличение высоты слоя при той же нагрузке практически не приводит к улучшению показателей. Наоборот, уменьшение нагрузки позволяет соответственно уменьшить высоту слоя. Для производственных систем высота слоя трегерного серебряного катализатора меняется в пределах от 6—8 до 13—14 см.

При окислительной конверсии метанола в кипящем слое зависимость выхода формальдегида от линейной скорости сырьевого потока имеет четко выраженный экстремальный характер, что связывается с более узкими диапазонами оптимальной работы катализатора [99].

Хорошо известно, что такие показатели процесса, как срок службы катализатора, интенсивность углеотложения и т. п. в значительной мере зависят от чистоты применяемого сырья [79, 100]. Для удобства рассмотрения влияния примесей на показатели процесса целесообразно разделить их на две группы. Первую группу составляют примеси, содержащиеся в исходном (или прямом») метаноле. Эти же соединения могут образовываться % ходе превращения метанола в формальдегид. К примесям этой группы относятся формиаты, карбонаты и бикарбонаты натрия, а.хакже соединения серы, свинца, железа и других элементов. Хотя содержание их не превышает Ю-3—10-4%, длительное использование сырья, загрязненного указанными примесями, приводит к снижению активности катализатора. Для удаления указанных соединений рекомендуется установка разделительных перегородок, отбойных тарелок на пути спиртовоздушной смеси к реактору [101]. Наиболее активным каталитическим ядом является легколетучий пентакарбонил железа, молекулы которого сорбируются на поверхности активных центров и разлагаются с образованием свободного или оксидного железа, ускоряющего разложение формальдегида. Отмечено также, что оксиды железа катализируют гидрирование метанола до метана [19, 95]. Пентакарбонил железа, содержащийся в метаноле — сырце, можно удалять ректификацией [102]. Поскольку пентакарбонил железа может образовываться при действии оксида углерода при высоких температурах на углеродистые стали, основная аппаратура формалиновых производств изготовляется из легированных сплавов. Очистку от органических примесей (диметиловый эфир, метилформиат) так-46

не проводят ректификацией [103], возможно, с предварительным подщелачиванием метанола [104]. Вместе с тем, по мнению некоторых исследователей • [105], содержание диметйлового эфира в спиртовоздушной смеси в количестве 0,4—0,8% не только не тормозит процесс, а напротив, даже либо увеличивает селективность образования формальдегида на 6%, либо позволяет понизить температуру в контактном аппарате на 20°С.

Чистоту применяемого метанола предложено контролировать методом УФ-спектроскопии [106]. Воздух, направляемый на реакцию, рекомендуется очищать от соединений серы, хлора, паров органических кислот и других соединений пропусканием его через щелочные растворы [107].

Во вторую группу входят примеси, содержащиеся в так называемом «возвратном» метаноле, т. е. в продукте, отогнанном из формалина-сырца или из продуктов дальнейшей переработки формалина. Число таких примесей весьма велико, поскольку содержание их в возвратном метаноле обусловлено разнообразием процессов, использующих формалин. Из обширного ряда таких примесей наиболее подробно изучено влияние соединений, характерных для производств карбамидных смол и изопрена (через 4,4-диметил-1,3-диоксан).

Так, было исследовано влияние самого формальдегида, а также фенола, ацетальдегида и уксусной и муравьиной кислот, присутствующих в надсмольных водах производства карбамидных смол [108]. Содержание формальдегида (до 10%), фенола (до 5 мг/л) и ацетальдегида (до 6%) оказывает инициирующее действие на процесс, причем выход формальдегида возрастает на 2—5%. Большие количества фенола приводят к обратимому отравлению катализатора. Напротив, муравьиная и уксусная кислоты отравляют контакт необратимо, в частности присутствие уксусной кислоты снижает выход формальдегида на 20% и способствует повышенной зауглероженности катализатора. Аммиак дезактивирует серебряный катализатор, блокируя его поверхность образовавшимся уротропином. Содержание аммиака 6-10-4% снижает выход формальдегида от 72 до 68% [ПО].

С точки зрения производства изопрена представляет интерес изучение влияния таких примесей, как диметилдиоксан, триме-тилметанол и метилаль. При использовании метанола, содержащего 10% диметилдиоксана и триметилметанола «зажигание» ка-тализаторного слоя в лабораторных условиях не представляло трудности. Однако в присутствии метилаля реакция протекала стабильно при содержании его в сырье не более 1,5%. При этом наблюдалось снижение выхода формальдегида (на 5—6%). Вместе с тем, по данным работы [111], добавление небольших количеств метилаля не тормозит, а наоборот, интенсифицирует реакцию. В присутствии диметилдиоксана и триметилметанола выход увеличивается на 4—5%. Наличие указанных примесей в сырье в количествах, характерных для производства формальдегида на заводах CK, при кратковременных экспериментах практически не
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 117 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed