DE550121C

DE550121C - Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd

Info

Publication number: DE550121C
Application number: DEB143897D
Authority: DE
Original assignee: Bakelite Corp
Current assignee: Bakelite Corp
Priority date: 1929-05-31
Filing date: 1929-05-31
Publication date: 1932-05-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd Die vorliegende Erfindung bezieht sich .auf die Herstellung von Formaldehyd durch katalytische Oxydation von. Methanol.
Es ist bekannt, daß bei den Verfahren. dieser Art, wie sie zur Zeit ausgeführt werden, die Ausbeute an Formaldehyd wesentlich geringer ist als die dem oxydierten Methanol äquivalente Menge infolge der Bildung gewisser Nebenprodukte, deren Zusammensetzung noch nicht genau bekannt ist. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß unter diesen Nebenprodukten außer Ameisensäure Verbindungen wie Methylal, Dimethoxydimethyläther, Dimethylacetal und vielleicht andere auftreten. Diese Nebenprodukte sind wertlos oder von geringerem Wert als Formaldehyd, so daß ihre Bildung einen Verlust bedeutet.
Wir haben gefunden, daß die Bildung dieser Nebenprodukte abhängig ist oder zum mindesten sehr beschleunigt wird durch die Gegenwart von sauer reagierenden Stoffen einschließlich Ameisensäure, die ein übliches Nebenprodukt der Reaktion ist. Die Untersuchungen haben klar gezeigt, daß im sauren Reaktionsmedium eine starke Neigung besteht zur Bildung von Nebenprodukten aus Methanol und Formaldehyd und aus Formaldehyd allein.
Derartige Reaktionen treten in mehreren Phasen des Verfahrens auf, insbesondere während der katalytischen Oxydation, aber auch während der darauffolgenden Kondensation oder Absorption des Formaldehyds und während der Destillation des. Produktes.
Wir haben ferner gefunden, daß derartige schädliche Reaktionen verhindert bzw. verzögert werden können, wenn in der Reaktionsmischung ein alkalisch wirkender Stoff in genügender Menge vorhanden ist, um sich mit der vorhandenen bzw. während des Verfahrens gebildeten Säure zu verbinden und dieselbe zu neutralisieren. Man verwendet zu diesem Zweck vorteilhaft entweder solche Basen, die unter den in Frage kommenden Bedingungen mit Formaldehyd nicht reagieren, wie z. B. basische Verbindungen der Alkali- oder Alkalierdmetalle, oder man benutzt solche Verbindungen, wie z. B. Ammoniak, die mit dem Formaldehyd Hexamethylentetr.amin, also einen basischen Körper, bilden, der imstande ist, die Säuren zu neutralisieren.
Bei der Ausführung der Erfindung wird vorteilhaft der alkalisch wirkende Stoff in das System in solcher Menge und an solchen Stellen eingeführt, daß das Auftreten von Säure in jeder Phase des Verfahrens vermieden wird.
Beispiel r Man leitet in das Zuführungsrohr des Methanol-Luft-Gemisches (das etwa gleiche Teile Methanol und Luft enthält) zu dem Katalysator Ammoniak, vorteilhaft in wasserfreiem Zustande in solcher Menge, daß es in dem Gasgemisch nach dem Verlassen des Katalysators in einer Menge von etwa o,o5 Volumprozent enthalten ist und daß das flüssige Kondensat der den Katalysator verlassenden Dämpfe mit Bromphenolblau alkalisch und mit Bromthymolblau sauer reagiert. Das Kondensat enthält etwa 32% Formaldehyd und 30% Methanol, während der Rest aus Wasser und Spuren von Verunreinigungen, wie z. B. Ammoniumsalze, Hexamethylentetramin u. dgl., besteht. Durch das Hinzufügen von Ammoniak erhöht sich die Ausbeute .auf go% im Vergleich zu 85%, wenn unter sonst gleichen Bedingungen ohne Ammoniakzusatz gearbeitet wird. Das Ammoniakgas oder das aus demselben und Formaldehyd entstehende Hexamethylentetramin neutralisiert die Säure, 7die in Gegenwart der Katalysatoren entsteht, und verhindert hierdurch jede schädliche Einwirkung dieser Säure durch Erzeugung von unerwünschten Nebenprodukten in den Kondensations- und Waschapparaten. Ebenso wird durch die Anwesenheit von Ammoniak die Korrosion der Kondensationsrohre oder anderer Teile der Apparatur verhindert. Beispiel e Man setzt der wässerigen Methanol-Formaldehyd-Lösung, wenn sie nicht das oben, angegebene Verhalten gegenüber den Katalysatoren zeigt, vor der Destillation Ammoniak oder eine gleichwertige alkalisch reagierende Verbindung in einer Menge von etwa o,oi bis o,o5% zu, um die vorhandene Ameisensäure oder andere anwesende Säuren zu neutralisieren und hierdurch die Bildung von Methylal oder anderen Nebenpr)dukten während der Destillation auf das kleinste Maß zurückzuführen. Es ist zweckmäßig, diese Neutralisation bis zum Farbenumschlag des Phenol-Phthaleins oder eines anderen geeigneten Indikators zu führen, um die Neutralisation der Ameisensäure oder anderes Säuren, die während der Destillation gebildet werden, zu sichern. Die Ausbeute beträgt etwa ioo%, wenn die Säure neutralisiert wird, während sie 95% nicht überschreitet, wenn ohne Ammoniakzusatz gearbeitet wird.
Die Erfindung bezieht sich demnach allgemein auf die Einführung von Ammoniak oder ,arideren säurebindenden Substanzen in jeder -Phase, desi Verfahrens. '

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Formaldehyd durch katalytische Oxydation von Methanol, dadurch gekennzeichnet, daß man zwecks Verhinderung der Nebenproduktenbildung in der Reaktionsmischung während der Phasen der Katalyse, der Gewinnung und der Destillation eine im wesentlichen neutrale Reaktion aufrechterhält.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man in das Methanol-Luft-Gemisch, das dem Katalysator zugeführt wird, Ammoniak in solcher Menge einleitet, daß eine im wesentlichen neutrale Reaktion des entstehenden Kondensates gewährleistet ist.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man der Reaktionsmischung vor der Destillation einen basischen Stoff in solcher Menge zusetzt, daß eine im wesentlichen neutrale Reaktion des Kondensates aus der Destillation gewährleistet ist. q. Verfahren nach Anspruch -i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der Reaktionsmischung vor der Destillation Ammoniak in solcher Menge zusetzt, daß eine im wesentlichen neutrale Reaktion des Kondensates aus der Destillation gewährleistet ist.