專利名稱：用于減少包含在合成甲醛中的甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少包含在合成甲醛特別是通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇的方法。
具體而言，本發(fā)明可應(yīng)用到通過(guò)甲醇的催化氧化或脫氫作用制備甲醛的過(guò)程中，舉例來(lái)說(shuō)，分別在金屬氧化物或銀催化劑的存在下從甲醇生產(chǎn)甲醛的主要反應(yīng)器下游中，一些甲醇仍然存在于輸出反應(yīng)氣體流中。
背景技術(shù)：
甲醛由甲醇制備。這兩種商業(yè)方法都是分別以銀催化劑或金屬氧化物催化劑為基礎(chǔ)的。
第一方法是氧化和脫氫作用過(guò)程的結(jié)合，并且總反應(yīng)(放熱)是由下面表示的
金屬氧化物方法使用包含鐵和鉬以及偶爾的一些少量促進(jìn)劑的催化劑。該反應(yīng)(放熱)可表示如下
使用銀催化劑方法的甲醛產(chǎn)率(80％～92％的理論值)低于使用金屬氧化物方法(87％～93％)的產(chǎn)率。在兩種情況下，目標(biāo)之一是在反應(yīng)步驟中完全反應(yīng)甲醇，使其后的甲醇剩余最小。
實(shí)際上，作為產(chǎn)品應(yīng)用中的不需要的雜質(zhì)，商品規(guī)格限制了在甲醛產(chǎn)品中的甲醇含量通常低于1％。
殘余甲醇可以通過(guò)促進(jìn)反應(yīng)條件而減少，導(dǎo)致部分所形成的甲醛被不期望地破壞，正如通常通過(guò)增加甲醇轉(zhuǎn)化程度而反應(yīng)選擇性損失。
在傳統(tǒng)的銀催化劑方法中，含有甲醇和空氣的氣體穿過(guò)高溫(例如在600～700℃之間)銀紗網(wǎng)或銀粒子而反應(yīng)。使用有限量的氧氣，該氧氣被反應(yīng)完全消耗，這導(dǎo)致在含氫的反應(yīng)產(chǎn)物中實(shí)際上氧缺乏。為防止甲醛分解，該反應(yīng)產(chǎn)物在低于200℃立即被抑制。甲醇轉(zhuǎn)化率通常為80％或更低，反應(yīng)產(chǎn)物可以包含高達(dá)11～15％的甲醇，這需要蒸餾步驟以去除甲醇并將其返回到反應(yīng)器中。在一些現(xiàn)代生產(chǎn)方法中，轉(zhuǎn)化率可以基本上較高，但具有低于1.5～2％的甲醇含量的甲醛是難于生產(chǎn)的。
在金屬氧化物反應(yīng)器中，以球團(tuán)狀或環(huán)狀形式的催化劑位于殼式或管式反應(yīng)器的內(nèi)部豎直管中。熱傳遞流體(HTF)在反應(yīng)器的殼側(cè)流通，旨在除去反應(yīng)放出的熱。在管的起始(上)部分，氣體預(yù)熱到足夠開(kāi)始反應(yīng)的溫度。在反應(yīng)氣體溫度迅速增加到最大(熱點(diǎn))以后，自此處過(guò)程溫度下降到接近HTF溫度的值。通常，供應(yīng)氣體進(jìn)入到150～200℃的管中，氧化反應(yīng)在230～240℃開(kāi)始，最大溫度為360～400℃，反應(yīng)器出口溫度為290～320℃。HTF保持在270～300℃。
在最佳條件，甲醇的轉(zhuǎn)化率為約96～98％。
此外，催化劑隨著時(shí)間老化，活性降低。因此，甲醇轉(zhuǎn)化開(kāi)始不完全，該過(guò)程必需停止，而催化劑被新鮮進(jìn)料置換。
為了獲得一些額外的甲醇轉(zhuǎn)化率，英國(guó)專利1,463,174(1974年11月提交)教導(dǎo)在反應(yīng)器底部的內(nèi)部以及催化劑管束的直接下游安裝在隔熱條件下工作的催化劑床，在沒(méi)有任何生產(chǎn)過(guò)程條件調(diào)節(jié)的情況下從管中溢出的氣體穿過(guò)所述催化劑床。
雖然在很多反應(yīng)器中使用，但是該技術(shù)碰到了使用的幾種限制，這是由于工作條件增加了局部熱點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，一些時(shí)候?qū)е铝藲怏w混合物燒結(jié)，破壞了催化劑物質(zhì)甚至損壞了反應(yīng)器。當(dāng)局部甲醇濃度碰巧比總氣體體積的百分率的某些餾分高時(shí)，這些問(wèn)題特別容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明中所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種減少包含在通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇的方法，該方法以簡(jiǎn)單和節(jié)省成本的方法解決了所指出的現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，特別是克服了關(guān)于商品規(guī)格中的甲醛產(chǎn)品質(zhì)量的制約。
根據(jù)本發(fā)明，該問(wèn)題的解決是通過(guò)用于減少包含在通過(guò)甲醇的催化氧化反應(yīng)和脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇的方法，該方法包括向第一催化劑床供應(yīng)包含甲醇和氧的氣體流、在所述第一催化劑床的出口獲得包含未反應(yīng)甲醇的氣體流的步驟，所述方法的特征在于為了完成殘余甲醇以選擇方式向甲醛的轉(zhuǎn)化，該方法包括向工作在受控絕熱條件下的第二催化劑床中流入所述氣體流的另一個(gè)步驟。
參考附圖，本發(fā)明方法的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面用于說(shuō)明而并不是用于限制目的給出的本發(fā)明優(yōu)選具體實(shí)施方案描述中變得更加清楚。


圖1示出了方塊圖，示意性地說(shuō)明本發(fā)明用于減少包含在合成甲醛中的甲醇的方法。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，示出了一種進(jìn)行本發(fā)明減少包含在合成甲醛中的甲醇的方法的裝置，特別是通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用生產(chǎn)的甲醛中的甲醇，并且用10總括表示。
本發(fā)明方法包括向第一催化劑床供應(yīng)包括甲醇和氧的氣流、在所述第一催化劑床的出口獲得包括未反應(yīng)甲醇的氣體流的步驟。
本發(fā)明的一個(gè)方面，為使殘余甲醇以選擇方式全部轉(zhuǎn)化成甲醛，本方法還包括所述氣體流到工作在受控絕熱條件下第二催化床的步驟。
此外，它可以提供供應(yīng)氧到由所述第一催化劑床排出的所述氣體流的步驟；所述氧增加是氧本身或大氣的形式。
本方法可能包括使進(jìn)入第二催化劑床的氣流溫度調(diào)節(jié)到對(duì)于在第二催化劑床中的絕熱反應(yīng)的合適水平；氣流的溫度優(yōu)選為230～330℃。
特別地，溫度調(diào)節(jié)是取決于包含甲醛和殘余甲醇的氣流實(shí)際溫度的冷卻或加熱操作，它可以直接或非直接從第一催化劑床中得到。
參考圖1，氣流2是從包括所述第一催化劑床的反應(yīng)器1溢出，其中甲醇通過(guò)在銀催化劑上的脫氫催化或在金屬氧化物催化劑上的氧化反應(yīng)之一轉(zhuǎn)化成甲醛。
在第一中情況下，所述氣流包括甲醛、水、氮?dú)?、氫氣、殘余甲醇和低濃度的氧、一氧化碳和二氧化碳。在第二情況中，所述氣流包括甲醛、水、氮?dú)?、殘余甲醇和低濃度的氧、二甲基醚、一氧化碳和二氧化碳?br> 在銀催化劑方法中，在催化劑出口的所述氣流的溫度為650～700℃，它可以立即被產(chǎn)生的流驟冷到150～200℃，然后氣流經(jīng)過(guò)甲醛吸收步驟。使用金屬氧化物的方法，在催化劑出口的溫度為300～320℃，它可以通過(guò)在經(jīng)過(guò)甲醛吸收步驟之前預(yù)熱反應(yīng)器進(jìn)料而冷卻到150～200℃。
裝置3用來(lái)調(diào)節(jié)在到達(dá)包括所述第二催化劑床的第二反應(yīng)器5之前的氣流2的溫度。
提供控制回路6以調(diào)節(jié)在某一水平上的溫度，以使在沒(méi)有放棄好的反應(yīng)選擇性的情況下從反應(yīng)器5中適于獲得殘余甲醇到甲醛的滿意轉(zhuǎn)化率。
在反應(yīng)器5的出口提供的溫度優(yōu)選為230～330℃，這主要取決于氣體流2的組成和殘余甲醇的實(shí)際濃度，而間隔的最低端相應(yīng)于最高的實(shí)際甲醇濃度。
控制回路6可以以不同的方式起作用，這取決于所考慮方法的實(shí)際配置和它的特殊的工作條件。在銀基的方法中，控制回路6可以提供廢熱鍋爐的部分旁路以后來(lái)重新混合到主流中或提供氣流鍋爐壓力的控制，這兩種的任一個(gè)都旨在在反應(yīng)器5中獲得具有確定合適溫度的氣流2。如果是金屬氧化物催化劑，裝置3可以是主要反應(yīng)器1的直接下游中的熱交換器，其中所需的冷卻或加熱通過(guò)控制回路6加以控制。
反應(yīng)器5是工作在絕熱模式中的固定床、催化反應(yīng)器，即在反應(yīng)途徑過(guò)程沒(méi)有供應(yīng)或去除熱。換句話說(shuō)，反應(yīng)溫度由流動(dòng)氣體的熱函控制。
含有特殊設(shè)計(jì)球形催化劑層或床的金屬容器是必不可少的，容器由在控制條件下氣流穿過(guò)，這導(dǎo)致了一種將殘余甲醇轉(zhuǎn)化成有用甲醛的好方法。
在最簡(jiǎn)單的具體實(shí)施方案中，反應(yīng)器5是固定有包含預(yù)定和恒定厚度的催化劑床的水平籃狀物的容器，它具有如在正向過(guò)程中描述的特殊性質(zhì)。該催化劑占據(jù)了容器的全部部分，以便通過(guò)位于催化劑床上方的噴嘴進(jìn)入反應(yīng)器的處理氣流本身均勻分布在上層催化劑上，然后軸向向下穿過(guò)該床，并經(jīng)由底部噴嘴離開(kāi)反應(yīng)器。
在優(yōu)選具體實(shí)施方案中，反應(yīng)器包含具有豎直、圓筒環(huán)配置的籃狀物，其中側(cè)壁是氣體滲透性的，而底部和頂部的壁是氣體不能滲透的。在這種情況下，進(jìn)入反應(yīng)器5的工藝氣體本身沿著由在容器內(nèi)壁和籃狀物外壁之間存在的空間形成的環(huán)形室分布，然后徑向向內(nèi)穿過(guò)包含在籃狀物中的催化劑床，直到收集在籃狀物內(nèi)部的圓柱室中，最終經(jīng)過(guò)氣體排出噴嘴離開(kāi)反應(yīng)器。
在如此描述的具體實(shí)施方案的一替代方案中，反應(yīng)器5內(nèi)工藝氣流的流向與其相反。
本發(fā)明的一種重要特征是催化劑以鐵-鉬氧化物為基礎(chǔ)，例如MoO3和Fe2O3，以使用于將殘余甲醇轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)如下該反應(yīng)以氧氣參與為基礎(chǔ)，氧氣必需與殘余甲醇充分反應(yīng)，之后仍有一定程度剩余。
當(dāng)處理銀基甲醛產(chǎn)物時(shí)，在氣流2中的氧可以實(shí)際上不存在，或低含量存在，不足以保持上述的氧化反應(yīng)。因此，本發(fā)明規(guī)定，一些氧或空氣必須加入到反應(yīng)器5上游的氣流2中。
當(dāng)處理基于金屬氧化物的甲醛產(chǎn)品時(shí)，充足的氧可以在氣流2中存在。然而，在該情況下本發(fā)明也考慮一些在氧或空氣加入到反應(yīng)器5上游中的優(yōu)點(diǎn)。
在所有情況下，加入的氧或空氣都必需在進(jìn)入反應(yīng)器5之前充分混合到主要?dú)饬?中，這可通過(guò)安裝在氧或空氣導(dǎo)入部分下游的合適混合裝置7確保。
在第二反應(yīng)床內(nèi)部并在沒(méi)有任何冷卻裝置(正如用于絕熱反應(yīng)操作)的甲醇和氧之間發(fā)生的放熱反應(yīng)具有升高氣流溫度的作用，溫度升高量主要取決于甲醇濃度。
雖然用于便利進(jìn)行本發(fā)明方法的FeMo催化劑具有與在現(xiàn)有技術(shù)管式反應(yīng)器中使用的催化劑相當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)組成，但它必需具有特殊的性質(zhì)。
表示為MoO3的氧化鉬為70～84重量％，優(yōu)選為78～82％，而以Fe2O3表示的氧化鐵是補(bǔ)至100％的余量。這種催化劑以完全的圓柱狀或環(huán)形球狀形成。優(yōu)選粒子大小也將與不大于4～5nm的當(dāng)量直徑相當(dāng)，優(yōu)選不大于3nm，其中等量直徑定義為粒子體積和粒子外表面的比值的六倍。
包含甲醇的氣體必需穿過(guò)具有高于0.6m/s、優(yōu)選高于0.9m/s的歸一化線速度的催化劑床，其中用于計(jì)算的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力條件下表示，即在沒(méi)有催化劑以及標(biāo)準(zhǔn)溫度(0℃)和壓力(1巴絕對(duì)壓力)下計(jì)算歸一化線性氣體速度。以總氣流計(jì)，甲醇的實(shí)際濃度必需不超過(guò)2.5％，優(yōu)選2.0％，限制最終絕熱溫度為不大于360℃，優(yōu)選不超過(guò)340℃。
此外，相對(duì)于催化劑床的可使用氣體空間速度為5000～25000vol/vol*hr，優(yōu)選為6000～12000vol/vol*hr，更優(yōu)選為7000～9000vol/vol*hr。氣體空間速率計(jì)算作為在一致裝置中歸一化氣體流速與催化劑體積的比值。
最后，在來(lái)自反應(yīng)器5的氣流中的氧濃度優(yōu)選為不小于3體積％，優(yōu)選4體積％或更大。
氣流穿過(guò)包含在絕熱工作的合適反應(yīng)器中的由鐵-鉬催化劑顆粒組成的催化劑床，其中殘余甲醇轉(zhuǎn)化成甲醛，并直接加入到已經(jīng)存在于氣流中的甲醛中。
通過(guò)本發(fā)明減少在合成甲醛中的甲醇的方法獲得的主要優(yōu)點(diǎn)在于從含有甲醛的氣體中清除殘余甲醇，即正如大多數(shù)最終用戶所希望的那樣，生產(chǎn)實(shí)際上不含甲醇的甲醛水溶液。
此外，雖然殘余甲醇的消除并不是通過(guò)以損失有用材料的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)化甲醇進(jìn)行，但是它將所述甲醇選擇性地轉(zhuǎn)化成有用的甲醛，因而增加了總設(shè)備生產(chǎn)能力。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在經(jīng)濟(jì)有吸引力的條件下進(jìn)行的事實(shí)。
當(dāng)然，為滿足特殊和偶然的需求，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)上述用于生產(chǎn)甲醛的方法進(jìn)行很多改進(jìn)和改變，但是在任何情況下所有這些改進(jìn)和改變都將被本發(fā)明的保護(hù)范圍所涵蓋，正如下面的權(quán)利要求所限定的那樣。
在下面實(shí)施例中，描述了幾個(gè)解釋本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施方案。然而可以理解，本發(fā)明并不是受限于下面的具體實(shí)施方案。
實(shí)施例1從甲醇制備甲醛的反應(yīng)器遵循基于銀絲網(wǎng)催化劑的技術(shù)操作。
反應(yīng)器流出物具有下面組成，而每一組分以體積百分比表示
-甲醛24.2％-氮45.2-水18.5-氫7.4-甲醇2.0-一氧化碳2.2-二氧化碳0.2-氧0.2-甲酸0.1氣流具有16200kg/h的總流速，而且在200℃溫度在下游的廢熱鍋爐中釋放。
目的是通過(guò)最小化殘余甲醇含量改進(jìn)設(shè)備，所述殘余甲醇較高并在水中吸收后實(shí)際上形成含40％甲醛和約3.5％甲醇的甲醛水溶液。目的是使在40％甲醛水溶液中的甲醇濃度減小到低于1重量％。
這種設(shè)備翻新能使壓縮空氣加入并充分混到主流中，并獲得下列濃度(體積)的主要組分-甲醛18.2％-氮53.4-甲醇1.5-氧5.3所得混合物從160℃預(yù)熱到260℃，然后將其加入到甲醇清掃反應(yīng)器中，該反應(yīng)器根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)并裝備有5.6m3的環(huán)狀形式的Fe-Mo催化劑，該催化劑具有4×4×2mm大小以及本發(fā)明所需要的性質(zhì)。穿過(guò)催化劑床的壓降為30mbar。
在反應(yīng)器出口的氣體溫度為330℃，在氣體中約0.1％水平的所得甲醇濃度在40％甲醛水溶液最終產(chǎn)品中表現(xiàn)為0.3～0.4％的濃度。
加入到銀基反應(yīng)器的產(chǎn)物中的甲醛量為360kg/h。以從消耗甲醇產(chǎn)生的甲醛計(jì)，設(shè)備的摩爾產(chǎn)率從84.8％增加到91.3％。
實(shí)施例2
在前面實(shí)施例中考慮的更晚開(kāi)發(fā)的反應(yīng)器是在具有銀晶體催化劑的閉環(huán)中用氣體運(yùn)行的。
反應(yīng)器流出物具有以體積百分比表示的下面濃度的主要組成-甲醛12.9％-氮51.4-水18.6-氫13.0-甲醇0.6氧實(shí)際上沒(méi)有。
產(chǎn)物甲醛吸收到水中以獲得45％濃度的商業(yè)甲醛水，殘余甲醇占2.25重量％的濃度。根據(jù)本發(fā)明，該濃度的下降通過(guò)在生產(chǎn)回路中加入本發(fā)明甲醇清掃反應(yīng)器而提供。
部分可得到的壓縮空氣被帶到主要的鼓風(fēng)機(jī)中，加入到主要?dú)饬髦钡将@得3.9體積％的氧濃度，而且所得氣體在進(jìn)入甲醇清掃反應(yīng)器之間調(diào)節(jié)到275℃，其使用了與上述實(shí)施例1相同類型的催化劑。
所得氣流在約300℃的溫度具有0.1體積％的甲醇含量，這在45％甲醛水終端產(chǎn)物中表現(xiàn)為0.6％的濃度。
加入到銀基反應(yīng)器中的產(chǎn)物中的甲醛量為234kg/h。設(shè)備的摩爾產(chǎn)率從88.7％提高到91.7％。
實(shí)施例3以Fe-Mo催化劑為基礎(chǔ)并提供有8000個(gè)1050mm長(zhǎng)的管子的管式生產(chǎn)甲醛的反應(yīng)器裝備有1500kg的混合到1000kg惰性環(huán)狀物中的催化劑環(huán)狀物。該具體裝載技術(shù)被認(rèn)為是使在上述原料氣中的甲醇含量增加8體積％，而不會(huì)導(dǎo)致在管內(nèi)的過(guò)熱點(diǎn)。
在本實(shí)施例中，反應(yīng)器原料氣具有9體積％的甲醇濃度，而總氣體供給為15.000Nm3/h。氧濃度為9體積％。從該甲醛產(chǎn)物反應(yīng)器中溢出的氣體具有300℃溫度，0.54％的甲醇濃度，這表示共約94％的甲醇轉(zhuǎn)化率。甲醛含量為1646kg/h。在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)穿過(guò)反應(yīng)器的氣體壓降為0.13巴。
本發(fā)明下游甲醇清掃反應(yīng)器具有920升的3×3mm的圓柱粒狀形式的FeMo催化劑體積?；@狀物為1400mm O.D.，800mm I.D.，900mm高。
在進(jìn)入該反應(yīng)器之前，工藝氣體在產(chǎn)生中等壓力蒸汽的廢熱鍋爐中冷卻到255℃，而在催化劑床出口所測(cè)定的氣體溫度為300～305℃。由反應(yīng)器排出的工藝氣體的甲醇含量是不能檢測(cè)到的，而氧濃度為4.4體積％。在反應(yīng)器內(nèi)部甲醇轉(zhuǎn)化成甲醛表示為大于92％的選擇性，以至甲醛總生產(chǎn)量增加到1745kg/h(作為100％)，對(duì)甲醇的總摩爾產(chǎn)率為超過(guò)96％。
穿過(guò)第二反應(yīng)器的壓降為0.08巴。該壓降實(shí)際上恒定保持一年時(shí)期，這是由于反應(yīng)器的低平均處理溫度以及完全不存在熱點(diǎn)的緣故。
實(shí)施例4為了供應(yīng)新鮮空氣到甲醇清掃反應(yīng)器上游中，對(duì)實(shí)施例3中描述的設(shè)備加以改進(jìn)。為了確保具有均勻分布的氣體組成和溫度的理想混合氣體，靜態(tài)混合器直接安裝在新鮮空氣注入的下游中。
工作在實(shí)施例3的相同條件的最初反應(yīng)器的新鮮空氣流被控制，以便使來(lái)自300℃的最初反應(yīng)器的工藝氣體驟冷到242℃。這是通過(guò)引入約4000Nm3/h的20℃空氣獲得的，相應(yīng)于總量的空氣量可滿足甲醛生產(chǎn)過(guò)程的需要。
注入空氣使第二反應(yīng)器入口處的氧濃度穩(wěn)定在8.1體積％，而甲醇清掃反應(yīng)器的絕熱溫度升高被降低到約36℃，釋放在278℃的工藝氣體，在產(chǎn)物氣體中檢測(cè)不到殘余甲醇。甲醛的選擇性為95％。
實(shí)施例5與參考實(shí)例相比，如實(shí)施例3中的管式反應(yīng)器使用20％超負(fù)荷運(yùn)行，氣體供給提高到18.000Nm3/h，同時(shí)保持相同的甲醇和氧濃度，兩者都為9體積％。結(jié)果是轉(zhuǎn)化速率降低，具有1.3體積％的殘余甲醇濃度，這相當(dāng)于85％的甲醇轉(zhuǎn)化率。
設(shè)計(jì)清除殘余甲醇的下游反應(yīng)器基于具有1600mm O.D.和800mm I.D.的籃狀物，該籃狀物裝載有1730Kg的大小為4×4×2mm的環(huán)狀物形式的FeMo催化劑。
來(lái)自最初反應(yīng)器的氣體通過(guò)增加氣流而冷卻到230℃，然后加入到第二反應(yīng)器，由此在氣相中殘余甲醇濃度共計(jì)為0.06體積％，這相當(dāng)于甲醇進(jìn)料幾乎全部被轉(zhuǎn)化。
與實(shí)施例3的比較表明，采用本發(fā)明的第二絕熱反應(yīng)器可以使基本上任何現(xiàn)存的管式反應(yīng)器過(guò)載運(yùn)行，同時(shí)獲得非常高的甲醇轉(zhuǎn)化率和甲醛產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.用于減少包含在通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇的方法，它包括向第一催化劑床供應(yīng)包含甲醇和氧的氣流和在所述第一催化劑床的出口獲得包括未反應(yīng)甲醇的氣流的步驟，其特征在于為了完成殘余甲醇以選擇方式向甲醛的轉(zhuǎn)化，所述方法包括向工作在受控的絕熱條件下的第二催化劑床流入所述氣流的另一步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于它包括將氧加入到由所述第一催化劑床排出的所述氣流中的另一步驟。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于它包括將進(jìn)入第二催化劑床的氣流溫度調(diào)節(jié)到適于在第二催化劑床中的絕熱反應(yīng)的水平的另一步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述氣流的溫度在230～330℃范圍。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述氧加入以氧本身或大氣形式進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，當(dāng)氣流可直接或間接從第一催化劑床中獲得時(shí)，所述溫度調(diào)節(jié)是取決于包含甲醛和殘余甲醇的氣流的實(shí)際溫度而進(jìn)行的冷卻或加熱操作。
7.用于減少包含在通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇并進(jìn)行如權(quán)利要求1所述方法的裝置，其中所述第二催化劑床為在金屬容器中的固定床并具有鐵-鉬基催化劑。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述金屬容器提供有用于工藝氣體的進(jìn)氣口和出氣口，其中所述工藝氣流通過(guò)進(jìn)氣口進(jìn)入所述容器后，在從出氣口排出之前，被全部引導(dǎo)并穿過(guò)由固體球粒形成的并具有恒定穿過(guò)厚度的所述第二催化劑床。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述催化劑固定床是一水平球粒層，所述層具有恒定厚度并被氣體向上或向下垂直穿過(guò)。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述催化劑球球固定床包含在具有氣體可滲透的側(cè)壁而頂部和底部壁是氣體不能透過(guò)的圓柱形環(huán)狀籃狀物，而所述籃狀物由氣體向內(nèi)或向外水平穿過(guò)。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于反應(yīng)器溫度通過(guò)流動(dòng)氣體的熱函控制。
12.特別是為應(yīng)用到如權(quán)利要求7所述裝置而制備的以鐵和鉬氧化物為基礎(chǔ)的催化劑，其特征在于—表示為MoO3的氧化鉬為70～84重量％，優(yōu)選78～82重量％，而表示為Fe2O3的氧化鐵為加至100％的余量?！摬牧弦跃哂胁淮笥?mm、優(yōu)選不大于3mm的當(dāng)量直徑的完整圓柱狀或環(huán)狀球粒形成。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，使用如權(quán)利要求12所述催化劑通過(guò)如權(quán)利要求7所述裝置進(jìn)行，其特征在于穿過(guò)催化劑床的歸一化線性氣體速度高于0.6m/s，優(yōu)選0.9m/s。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于與催化劑床相關(guān)的氣體空間速度為5000～25000vol/vol*hr，優(yōu)選為6000～12000vol/vol*hr。
全文摘要
用于減少包含在通過(guò)甲醇的催化氧化和/或脫氫作用獲得的合成甲醛中的甲醇的方法，它包括向第一催化劑床供應(yīng)包含甲醇和氧的氣流和在所述第一催化劑床的出口處獲得包括未反應(yīng)甲醇的氣流的步驟，而且為了完成殘余甲醇以選擇方式向甲醛的轉(zhuǎn)化，所述方法包括向工作在受控的絕熱條件下的第二催化劑床流入所述氣流的另一步驟。
文檔編號(hào)C07C45/32GK1824635SQ200510006549
公開(kāi)日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月23日
發(fā)明者肖利·賈思卡洛 申請(qǐng)人:卡薩爾化學(xué)股份有限公司