Технологические схемы окисления спиртов - Разработка технологической схемы парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль с использованием серебряных катализаторов
В России процесс окисления этиленгликоля с получением глиоксаля в промышленных масштабах не реализован, что обусловлено отсутствием соответствующих отечественных каталитических систем. Также по литературным источникам не была найдена технологическая схема для получения глиоксаля, что привело к необходимости поиска близких технологий.
Методом некаталитического окисления спиртов с помощью хромовой смеси, азотной кислоты, хромового ангидрида, персульфатов и т. д. получали альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты. Уже в 1819 г. было установлено, что при неполном сгорании спирта в спиртовых лампочках образуется "ламповая кислота", содержащая уксусную кислоту и некое "от эфира отличное вещество", которое известно теперь как ацетальдегид.
При окислении метилового спирта воздухом были получены муравьиная кислота и еще не известный в то время формальдегид. Систематические исследования по каталитическому окислению спиртов, проведенные несколько позже, показали, что платина -- лучший катализатор для превращения метанола в формальдегид. Впоследствии было установлено, что прекрасным катализатором для этой реакции является также медь.
Одна из первых установок для получения формальдегида была основана на применении катализатора из платины на асбесте (1889 г.). Из смеси метиловый спирт--воздух (0,68 г в 2,5 л) на этой установке получали до 48,5% СН2О. Эти забытые работы представляют определенный научный интерес, так как одновременно было проведено окисление над платиной и других спиртов и установлено, что выходы альдегидов снижаются с повышением молекулярного веса спиртов (таблица 1.6) [16].
Каталитическим окислением различных спиртов занимались в последствии многие исследователи. Так, С. А. Фокин [16] подробно исследовал различные катализаторы (таблица 1.7) [16] для окисления метанола в формальдегид и расположил их по активности.
Таблица 1.6 - Влияние молекулярного веса спирта на выход альдегида
Спирт |
Молекулярный вес, Г/моль |
Выход альдегида, % |
СН3ОН |
32 |
70 |
С2Н5ОН |
46 |
66 |
С3Н7ОН |
60 |
55 |
С4Н9ОН |
74 |
54 |
С5Н11ОН |
88 |
51 |
Таблица 1.7 - Катализаторы
Катализаторы |
Выход СН2О,% |
Катализаторы |
Выход СН2О,% |
Cu - Ag (сплав) Позолоченный асбест Посеребренный Омедненный |
|
Co (восстан.) Mn (порошок) Al (стружка) Ni (восстан.) |
|
Особенно подробно и исчерпывающе вопрос окисления спиртов воздухом над медным катализатором был изучен Е. И. Орловым [16]. На основании данных и расчетов Е. И. Орлова работает большинство отечественных и зарубежных заводов по получению формальдегида из спирта.
При применении для этого процесса Pt-катализатора нет необходимости в дополнительном нагревании, так как катализатор разогревается за счет теплоты реакции и сохраняет это тепло во все время протекания процесса; медные же катализаторы приходится предварительно разогревать. Е. И. Орлов разрешил этот вопрос применением так называемого контактного запала из платинированного асбеста, который помещают перед медным контактом. При пропускании метаноло - воздушной смеси запал накаливается и, сообщая теплоту Cu-контакту, нагревает его до температуры, нужной для проведения реакции. Запал предотвращает также и затухание реакции, которое может произойти при изменении режима работы.
Катализатором обычно служит медная сетка, которая при реакции разогревается до 550--600° (темно-красное каление). В медных трубах, наполненных катализатором, из смеси воздух--метанол (3 : 1 или 3 : 2) получают из 600 кг метанола до 120 кг формальдегида в виде 40% водного раствора (формалин). Стабилизация формальдегида достигается присутствием некоторого количества метанола. Длительность жизни медного катализатора зависит от режима работы, чистоты меди и применяемого метанола. Особенно вредны примеси свинца к меди и ацетона или карбонила железа к метанолу, что резко снижает выход формальдегида.
Глиоксаль - является активным химическим веществом, близким по свойствам к формальдегиду, но менее токсичным и превосходящим формальдегид по реакционной способности. Поэтому в качестве аналога производства глиоксаля были взяты технологические схемы производства формальдегида.
Похожие статьи
-
Метод жидкофазного окисления ацетальдегида азотной кислотой является одним из промышленных способов получения глиоксаля. Суммарное уравнение реакции...
-
Первое пробное исследование по получению формальдегида из метанола в присутствии смеси оксидов железа и молибдена проведено в начале 30-х годов [17, стр....
-
В промышленности синтез глиоксаля окислением этиленгликоля протекает в адиабатических условиях, оптимальный температурный режим процесса зависит от...
-
Запатентован способ получения глиоксаля окислением этиленгликоля в жидкой фазе при обработке кислородом или кислородсодержащим газом. Окисление проводят...
-
В промышленности синтез глиоксаля окислением этиленгликоля протекает в адиабатических условиях, оптимальный температурный режим процесса зависит от...
-
В России процесс окисления этиленгликоля с получением глиоксаля в промышленных масштабах не реализован, что обусловлено отсутствием соответствующих...
-
Запатентован способ получения глиоксаля окислением этиленгликоля в жидкой фазе при обработке кислородом или кислородсодержащим газом. Окисление проводят...
-
Существуют разработки метода синтеза глиоксаля озонированием бензола эквивалентным количеством озона с дальнейшим гидрированием получаемых продуктов для...
-
Метод жидкофазного окисления ацетальдегида азотной кислотой является одним из промышленных способов получения глиоксаля. Суммарное уравнение реакции...
-
Каталитическое окисление органических соединений является ведущим методом получения ценных продуктов химической и нефтехимической промышленности. Этим...
-
Основной производственный метод получения формальдегида во всем мире уже много лет - каталитическое взаимодействие метанола с кислородом воздуха. В 20-х...
-
Термодинамика процесса В процессах парофазного каталитического окисления моноатомных спиртов и этиленгликоля возможна реализация следующих превращений...
-
Термодинамика процесса В процессах парофазного каталитического окисления моноатомных спиртов и этиленгликоля возможна реализация следующих превращений...
-
Моделирование ХТС производства формальдегида на пакете HYSYS Процесс парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль на серебряных катализаторах является...
-
Существуют разработки метода синтеза глиоксаля озонированием бензола эквивалентным количеством озона с дальнейшим гидрированием получаемых продуктов для...
-
Метиловый спирт [30] - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Молекулярная формула CH3OH Молярная масса 32,04 г/моль Внешний вид бесцветная жидкость Свойства Плотность и агрегатное состояние 791,8 кг/м?,...
-
Элементы технологических схем производства формальдегида на оксидном катализаторе (рисунок 1.3 и 2.2) не совпадают, поскольку программная система Hysys...
-
Синтез альдегидов и кетонов парофазным каталитическим окислением спиртов осуществляется во всех промышленно-развитых странах. Таким путем получают...
-
Анализ моделирования ХТС Высокая реакционная способность этиленгликоля и, особенно, продуктов его превращения, многообразие влияющих на процесс внешних...
-
Общие сведения о глиоксале Глиоксаль (этандиал, диформиль, щавелевый альдегид) -- простейший диальдегид. Несмотря на простое строение и химический состав...
-
Каталитическое окисление органических соединений является ведущим методом получения ценных продуктов химической и нефтехимической промышленности. Этим...
-
Смоделированная технологическая схема производства глиоксаля парофазным окислением этиленгликоля (рисунок 2.4) предназначена для создания установки на...
-
Окисление природного газа и низших парафинов - Аналитический обзор получения формалина
Одним из способов получения формальдегида является окисление природного газа и низших парафинов. Данный способ с точки зрения доступности и дешевизны...
-
Другим способом получения формальдегида является окислительное дегидрирование метилового спирта в присутствии катализаторов. Последние можно разделить на...
-
Один из способов повысить селективность - это правильно подобрать катализатор. Рассмотрим этот метод, на примере получения анизола и крезола. Анизол и...
-
Введение - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Известно в некоторых случаях невозможно достичь высокой селективности химико-технологических процессов. Это происходит вследствие наличия побочных...
-
Глиоксаль формальдегид катализатор окисление В процессе выполнения дипломного проекта проведен анализ способов получения глиоксаля, а также...
-
Процесс парофазного окисления этиленгликоля на серебряных катализаторах наиболее экономически выгодный и экологически безопасный среди ряда способов...
-
Hysys - это интегрированная система, позволяющая рассчитывать как стационарные, так и динамические режимы работы, причем для моделирования стационарного...
-
Выводы - Анализ способов получения глиоксаля и технологических схем окисления одноатомных спиртов
В ходе изучения процессов окисления спиртов были смоделированы в программной системе Hysys две технологические схемы производства формальдегида: - на...
-
Введение - Анализ способов получения глиоксаля и технологических схем окисления одноатомных спиртов
Синтез альдегидов и кетонов парофазным каталитическим окислением спиртов осуществляется во всех промышленно-развитых странах. Таким путем получают...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
О-КРЕЗОЛ - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
C7H8O/CH3C6H4OH Молекулярная масса: 108.2 Температура кипения: 191°C Температура плавления: 31°C Относительная плотность (вода = 1): 1.05 Растворимость в...
-
Качественные методы анализа - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Рециркуляционных реакционно-ректификационных процессов. При анализе сложных ХТС, характеризующихся большим числом параметров и переменных необходимо...
-
При использовании разомкнутых химико-технологических систем в большинстве случаев принципиально невозможно проведение процессов при практически полной...
-
Можно выделить и сопоставить преимущества и недостатки обоих методов (таблица 1.10) [17, стр. 65 - 66] . Применение технологии с оксидным катализатором...
-
Данную дипломную работу можно рассматривать как научно - исследовательскую работу (НИР). Работа является разработкой технологической схемы парофазного...
-
Возникновение горения чаще всего связано с нагреванием горючей системы тем или иным источником воспламенения. При этом энергия молекул горючего и...
-
Помещения, в которых проводятся работы с этиленгликолем и глиоксалем, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Рабочий персонал должен быть...
-
№ Статьи калькуляции Сумма, руб. Удельный вес в структуре затрат, % 1 Материальные затраты 24058,79 40,0 2 Заработная плата научно-исследовательского...
Технологические схемы окисления спиртов - Разработка технологической схемы парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль с использованием серебряных катализаторов