Wat zijn de stappen in de productie van formaldehyde?

De meeste organische verbindingen, hetzij eenvoudig of complex, kunnen op een aantal manieren worden geproduceerd. Alleen de meest kosteneffectieve hiervan kan worden gebruikt voor commerciële productie. Formaldehyde -productie maakt gebruik van een van de twee katalytische methoden met methanol (CH ₃ OH): milde oxidatie of dehydrogenering. De gebruikte katalysator kan een mengsel zijn van molybdeen en ijzeroxide, of alternatief, zilver. Een molybdeenkatalysator vereist een temperatuur van ongeveer 480-750 ° F (250-400 ° C) om de reactie te ondersteunen, terwijl zilver de veel hogere temperatuur van 1200 ° F (650 ° C) vereist. Die route is echter niet geschikt, omdat de gewenste aldehyde zelf dreigt oxidatie te ondergaan, om een ​​carbonzuur te vormen - in dit geval mierenzuur (HCOOH). Eén kenmerk zowel de milde oxidatieve als de dehydrogenatiemethoden die delen is de noodzaak voor voortdurende warmte om de proces te ondersteunenS. Dit lijkt misschien de kosten van de productie van de productie van de productie van formaldehyde te verhogen. Beide processen zijn echter exotherme, wat betekent dat elke reactie warmte afgeeft-waardoor ze beide zelfvoorzienend zijn.

Het gebruik van een molybdeen- en ijzeroxidekatalysator vereist het passeren van een mengsel van methanol en dampen gemengd met lucht over de katalysator. Stoichiometrisch - of, in termen van hoeveelheden chemische reactanten en producten - de vergelijking hiervoor is 2 ch ₃ oh + o ₂ → hcho + 2 h ₂ o + δ. De Griekse letter "Delta" staat voor warmte. Hoewel een deel van deze warmte wordt gebruikt om het reactieproces te handhaven, kan een deel ervan worden gebruikt voor andere doeleinden, zoals het voeden van plantenturbines. Hoewel de oxidatieve formaldehydeproductie af en toe wordt gebruikt, is het minder gebruikelijk dan de dehydrogenatiemethode.

Een gemeenschappelijke katalysator die in de dehydrog wordt gebruiktEnatieproces van formaldehydeproductie is zilver, hoewel zilver gedeeltelijk kan reageren via de oxidatieve route. Zoals het geval is met de oxidatieve, molybdeen-ijzer-oxidekatalysator, worden de methanoldampen gecombineerd met lucht en over de katalysator geleid-het metaal zelf bestaat in korrelige, kristallijne vorm. Zowel molybdeen- als zilverreacties vinden plaats boven een stoomketel. De resulterende dampen, die het formaldehyde -product plus niet -gereageerde methanoldampen bevatten, worden vervolgens gecondenseerd en gezuiverd. In het geval van het dehydrogeneringsproces omvat het resterende effluentgas waterstof; Het gas wordt verbrand om stoom te produceren, die de ketel voedt.

De reactievergelijking voor het dehydrogeneringsproces is Ch ₃ OH → Hcho + H ₂ . Extra katalysatoren die kunnen worden gebruikt in plaats van zilver als het dehydrogenatiemiddel zijn koperchromiet en palladiumacetaat. Speciale voorwaarden zijn vereist voor de succesvolle werking. Een vorm van heterogene katalieST, palladiumacetaat werkt als een "fasestoorzending" -agent. Dit betekent dat het zich veel als een wasmiddel gedraagt, waardoor de overdracht van reactant tussen twee niet -mengbare fasen mogelijk is - één waterig, één organisch.