Синтез формальдегида из метанола на оксидных железо-молибденовых (Fe-Mo) катализаторах — это крупнотоннажный, хорошо освоенный промышленный процесс.
Формальдегид используется в основном для производства смол, используемых в строительных материалах, покрытиях для бумажных и швейных тканей и синтетических волокон. Второе основное использование в качестве исходного химического вещества для производства других химических веществ. Строительные материалы с формальдегидом включают в себя определенные изоляционные материалы, клеи и прессованные изделия из дерева, такие как ДСП, фанера и ДВП. Продукты, содержащие мочевину и формальдегид, используются в качестве азотных удобрений с медленным высвобождением в сельском хозяйстве и садоводстве.
Цель работы:
Оптимизация процесса окисления метанола в производстве карбамид-формальдегидного концентрата на ПАО "Тольяттиазот".
Задачи:
• Изучить теоретические основы по теме ВКР;
• Рассмотреть данные по физико-химическим основам процесса;
• Сравнить активности различных катализаторов;
• Описать технологическую схему.
Актуальностью данной работы является необходимость оптимизировать процесс окисления метанола до формальдегида, с целью увеличения выхода готового продукта.
В представленной работе были описаны известные и наиболее распространенные катализаторы данного процесса и условия процесса.
Проведен патентный поиск, который выявил новые более эффективные катализаторы процесса.
В работе исследован процесс каталитического дегидрирования метанола: химизм, механизм процесса; катализаторы; теплоносители; оборудование для осуществления синтеза формальдегида.
1. Бутов Г.М. Расчеты химических реакторов: Учебное пособие. / Г.М. Бутов, Г. Р. Гаджиев, К.Р. Саад. - Волгоград: ВолгГТУ, 2007.- 54 с.
2. Волжинский, А. И. Химические реакторы в примерах и задачах учебное пособие / А. И. Волжинский, Н. Н. Смирнов - Л.: Химия, -1986. -224с.
3. Научные основы производства катализаторов / под ред. Р. А. Буянова. - Новосибирск: Наука (Сибирское отделение), 1982. - 214 с.
4. Мирзабекова, С. Р. О кинетике и механизме окислительного дегидрирования метанола в формальдегид диоксидом углерода на катализаторе Cr-Mo-Mn/SiO2 / С. Р. Мирзабекова, А. Х. Мамедов, В. С. Алиев // Кинетика и катализ. - 1993. - Т. 34. - №6. - с. 1043-1048.
5. Абаджиева, Н. Окисление метанола в формальдегид на Sb2O4 / Н. 62 Абаджиева, Д. Г. Клиссурски // Кинетика и катализ. - 1987. - Т. 3. - № 3. - с. 735-736.
6. Lei Zhang Pancake-like Fe2(MoO4)3 microstructures: microwave-assisted hydrothermal synthesis, magnetic and photocatalytic properties / Lei Zhang, Xiao-Feng Cao, Ma Ying-Lee [et. al.] // New J. Chem. - 2010. - V 34. - p. 2027-2033.
7. Beale, Andrew M. An iron molybdate catalyst for methanol to formaldehyde conversion prepared by a hydrothermal method and its characterization / Andrew M. Beale, Simon D. M. Jacques, Elena Sacaliuc-Parvalescu, Matthew G. O’Brien, Paul Barnes, Bert M. Weckhuysen // Applied Catalysis A: General. - 2009. - V 363. - p. 143-152.
8. Крайтон, Б. Анализ промышленных процессов получения формальдегида из метанола / Б. Крайтон // Химия и бизнес. - 2006. - Т.78. - № 6. - с. 42-45.
9. Афанасьев С.В., Махлай С.В. Карбамидоформальдегидный концентрат: Технология. Переработка. Монография. - Самара: изд-во СНЦ РАН, 2012. 298 с.
10. Дзисько, В. А. Физико-химические основы синтеза оксидных катализаторов / В. А. Дзисько, А. П. Карнаухов, Д. В. Тарасова. - Новосибирск: Наука, 1978. - 384 с.
11. Дзисько, В. А. Основы методов приготовления катализаторов / В. А. Дзисько. - Новосибирск.: Наука, 1983. - 263 с.
12. Мирзабекова, С. Р. О кинетике и механизме окислительного дегидрирования метанола в формальдегид диоксидом углерода на катализаторе Cr-Mo-Mn/SiO2 / С. Р. Мирзабекова, А. Х. Мамедов, В. С. Алиев // Кинетика и катализ. - 1993. - Т. 34. - №6. - с. 1043-1048.
13. Научные основы приготовления катализаторов. Творческое наследие и дальнейшее развитие работ профессора И.П. Кирилова: монография / под ред. А. П. Ильина. - Иваново: ФГБОУ ВО Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2008. • 156 с.
14. Криворучко, О. П. Развитие теории кристаллизации малорастворимых гидроксидов и ее применение в научных основах приготовления катализаторов / О. П. Криворучко, Р. А. Буянов // Материалы Всесоюзной школы по катализаторам: ч. 3. - Новосибирск. - 1981. - с. 122.
15. Marshal, D. J. Hydrothermal synthesis of iron molybdates / D. J. Marshall // Bell Telephone Laboratorie. - 1966. - p. 294-295.
...