114707. lajstromszámú szabadalom • Eljárás formaldehid előállítására metánból

MAGYAR KIRÁLYI ^^^^^ SZABADALMI BÍRÓSÁG SZABADALMI LEÍRÁS 114707. SZÁM. IV/h/1. OSZTÁLY. — G. 7665. ALAPSZÁM. Eljárás formaldehid előállítására metánból. GutehoíFnuiigshütte Oberhausen A. G. Oberhausen. A bejelentés napja 1934. évi márcins hó 14-ike. Németországi elsőbbsége 1933. évi március hó 15-ike. Ismeretesek már eljárások metánnak formaldehiddé való oxidálására. így pl. megkísérelték 1 térfogaitrész metán vagy ilyen mennyiségű metánt tartalmazó tet-5 szésszerini gáz, kiét térfogatrész nitrogénoxid, valamint elegendő mennyiségű oxigén vagy levegő keverékéből a nitrogénoxid oxidációja és ismételt redukciója útján a metánt formaldehiddé oxidálni. Egy 10 másik eljárással — mindenesetre kis mennyiségű — formaldehidet kaphatunk nitrogén oxid oknak katalizátorokként való alkalmazásával. Eszerint levegőt salétromsav fölé vezetnek s azt a felvett (1—2 súly 15 százaléknyi) nitrogén oxid okkal, metánnal együtt 250—560 C°-ra hevítik. Nitrogénoxidokon kívül más katalizátorokat nem alkalmaztak. Azonban; nem ismeretes, hogy ez eljárások bármelyikével gazda-20 ságosan lehetne formaldehidet termelni. ' A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy metánt gazdaságos hozammal formaldehiddé oxidáljunk, ha a metánból vagy metántartalmú gázból és oxigéntar-25 talinú gázból, pl. levegőből álló reakcióskeveréket 1%-iuál kisebb mennyiségű nitrogénoxidokkal (NO-ra vonatkoztatva) mint oxidáló katalizátorral, 600—750 C° hőmérsékletű reakcióskemencében, szilárd 30 katalizátorok fölött elvezetünk. A szilárd katalizátoroknak, — amelyek egyrészt alkáli, földalkáli a magnézium kizárásával, vagy földfémekből, másrészt krómból, molibdénből, szilíciumból, germániumból, 85 titánból, cirkóniumból vagy borból (beleértve ezek oxidjait vagy, ill. és karbonátjait is) állanak, akár egyenként, akár egymáissal keverten, ötvözetben vagy Vegyi kölcsönhatásiban alkalmazva — az a céljuk, hogy a metán oxidáicóját a kh'ání, a formaldehidnek megfelelő fokozaton tartsák. Az oxidáló katalizátorokiként alkalmazott nitrogénoxidok meggyorsítják a metánnak oxigénnel való reakcióját. Az oxidációs folyamat azonban könnyen rö- 45 vid idő alatt a formaldehiden túl, magasabb oxidációs fokozatokra, CO+H2

és COo+HgO-ra terjed. Ezért az oxidációt vissza kell tartani, tekintve, hogy a minden oxidációnál1

felszabaduló hő a reak- 50 cióskamrabeli hőmérsékletet rövid idő alatt a keverék gyúlási hőmérséklete fölé növeli és ezzel, elegenidő oxigénmennyiség jelenlétében, a keverék tökéletes elégetésére vezet. 55 A mellékelt rajz példaképen az eljárás foganatosításária való berendezésnek egy megvalósítását ábrázolja vázlatosan; ennek kapcsán fogjuk az eljárást és a működés módját közelebbről megvilágítani. 60 Az (1) szivattyú a metánt vagy metántartalmú gázt, a (2) szivattyú pedig az oxigént vagy oxigéntartalmú gázt, pl. levegőt szívja be. Ez a két szivattyú szállítja a reakcióban résztvevő komponetni- 65 seket a (4) és (5) vezetékeken át a (3) kever őtartályba. A reiakcióskever ók a (6) vezetéken át a (7) reakcióskemencébe kerül, előzőleg azonban a (8) vezeték oxidáló katalizáitorokként szereplő nitrogénoxi- 70 dókat vezet be, A (7) reakcióskemence a (9) helyről ifűtött vagy itt bevezetett fűtőgáziokkal táplált fűtőcsöves kazán. A fűtőgázok a (10) fűtőcsöveken áramlanak át és a (11) helynél hagyják el a kazánt 75 a (12) vezetéken át, a fennmaradt meleg-