149548. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés formaldehid gyártására
4 149.548 Rektifikálásra kerül víz 150 kg 85,15 s% CH3 OH 20,1 kg lí,35 s% CH2 0 6,2 kg 3,5 6% 176,3 kg folyadékelegy A rektifikálás eredménye 98% metanol CH3OH 15,20 kg 98 s% H2 0 0,30 kg 2 s% 15,50 kg párlat desztiilátum A rektifikáló aljában marad és onnan folyamatosan lesz eltávolítva 176,3—15,5 = 160,80 kg folyadékelegy, mint maradék. Ennek összetétele CH2 0 6,2 kg 3,86 s% H2 0 4,82 kg 3,00 s% CH3OH 149,78 kg 93,14 s% 160,80 kg A termék megfelelő beállítása: Eljárásunkkal 37—45 s%-os formaldehidet lehet termelni 1—12 s% metanoltartalommal. Pl. 2,5 s% metanoltartalmat írunk elő. Ha óránként pl. 166,6 kg 37 s%~os formaldehidet kell előállítani, akkor a frakcionált kondenzációnál kondenzálódott Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás formaldehid gyártására, amelynél metanoldús keverék konverzióját atmoszférikusnál kisebb nyomáson, ezüsthálós vagy hordozóra vitt fémezüst katalizátorral végezzük, azzal jellemezve, hogy a konverziótermékek kondenzálható részeinek egy részét közvetlenül a konverzió után frakcionált kondenzációval lecsapatjuk, így a konverzió után azonnal tömény formaldehid oldatot nyerünk, a konverziótermékek nem kondenzálódott részét rotációs szivattyúval atmoszférikusnál nagyobb nyomásra hozzuk és elnyelető-mosóoszlop aljába szállítjuk, az elnyelető-mosóoszlop felső CH2 0 60,04 kg CH3OH 2,80 kg H2 0 35,50 kg 101,34 kg folyadékelegyet a rektifikálásnál nyert maradékból 66 kg elegy hozzáadásával hígítjuk fel. Az így kapott folyadékelegy összetétele: CH2 0 60,04 + 66.0,0386 = 62,59 kg 37,5 s% CH3OH 2-80+6,0,3 = 4,78 kg 2,8 s% . H2 0 38,50+66,0,9314 = 99,95 kg 59,7 s% 167,32 kg folyadékelegy. ez megfelel 100 s%-os formaldehidre vonatkoztatva 62,75 kg óránkénti termelésnek. A rektifikálóból 15,5 kg 98%-os metanolelegyet nyerünk vissza óránként. Ez megfelel 15,2 kg 100 s%-os metanolnak. Így a keverékképzéshez: 100—15,2 = 84,8 kg metanolt használunk fel óránként. Fajlagos metanolfelhasználás: 1 kg 37,5 s%-os formaldehid előállításához 84,8/167,32 = 0,504 kg metanol szükséges. 1 kg 100 s%-os formaldehid előállításához 84,8/167,32-0,375 = 1,35 kg metanol szükséges részébe vezetett hűtött, tiszta és az oszlop aljáról az oszlop tetejébe visszanyomott, már metanol és formaldehidet tartalmazó hűtött és reeirkuláltatott folyadékkal az atmoszférikusnál nagyobb nyomású, felfelé áramló gázokból a metanolt és formaldehidet kimossuk, illetve elnyeletjük, az elnyelető-mosóoszlop aljában többszöri cirkulálta tás után metanolban és formaldehidbea feldúsult, kb. 34 C°-ú folyadékot forráspontjára melegítés után folyamatosan az elnyelető-mosóoszlop alá szerelt, atmoszférikus belső nyomású rektifikáló oszlopba vezetjük, a rektifikáló oszlopban fejtermékként nyert párlatot hűtőkön átvezetve kondenzáljuk és lehűtjük, a rektifikáló A gazdaságosság jellemzése: Konverzióra került 100 kg CH3OH 3,125 kmol ebből visszanyertünk 15,2 kg 0,475 kmol a konverzió eredménye CH2 0 66,56 kg 2,2186 kmol CH3OH 23,80 kg 0,7438 kmol A folyamat végén nyertünk CH2 0 62,59 kg 1,086 kmol CH3OH 4,78 kg 0,1493 kmol a) konverzió = CH2 0-vá átalakult-mol-ok száma 2,2186 bevitt nyersanyag mol-ok száma 3,1250 = 0,71 b) hozam v. kitermelés = termékké átalakult nyersanyag mol-ok száma 2,086 + 0,1493 + 0,475 bevitt nyersanyag mol-ok száma c) kihasználás vagy kémiai hatásfok = termékké átalakult mol-ok száma 2,086 + 0,1493 + 0,475 3,1250 71% = 0,87 87% összes átalakult mol-ok száma 2,2186 + 0,7438 d) kihasználás metanolra = összes átalakult mol-ok száma 2.9624 0,915 91,5% bevitt nyeranyag mol-ok szám 3,125 = 0,947 94,78%
