Размещено на http://www.allbest.ru/

Современные методы производства формальдегида

Введение

Восстановление окислов углерода. Получение формальдегида прямым восстановлением окислов углерода водородом всегда привлекало исследователей своей простотой и дешевизной исходного сырья. В химической патентной литературе до сих пор появляется много описаний различных технологических вариантов этого процесса.

Предполагают, что синтез метанола из двуокиси углерода и водорода под давлением проходит через промежуточную стадию образования формальдегида, дальнейшее превращение которого в метанол может идти двумя путями: часть метанола получается непосредственно гидрогенизацией, а часть - путем превращения формальдегида по реакции Канниццаро. С медно-алюмоокисным катализатором реакция протекает при температурах 282 - 487о и давлениях 117 -410 атм. Но для достижения практически приемлемых выходов процесс нужно было бы вести при очень высоких давлениях. Помимо того, пришлось бы применять особо активный и селективно действующий катализатор, который позволил бы достигать равновесия достаточно быстро и в тоже время избежать гидрогенизации образовавшегося формальдегида. Поэтому данный путь синтеза представляется безнадежно невыгодным. [1]

Производство формальдегида из углеводородных газов.Процесс основан на регулируемой реакции окисления углеводородного газа воздухом или кислородом, которую обрывают посредством резкого охлаждения (закалки) отходящих реакционных газов и последующей конденсацией продуктов реакции. Получающийся сырой раствор необходимо подвергнуть очистке с целью выделения формальдегида из смеси с другими продуктами. Вэтом нефтехимическом процессе формальдегид уже не является главным продуктом; соотношение между различными продуктами зависит от характера применяемого углеводородного сырья и условий реакции. [1]

Производство формальдегида из метанола. Получение формальдегида из метанола было разработано раньше других путей производства формальдегида и до сих пор остаётся главным способом получения его в промышленности. Этот способ заключается в пропускании смеси метанола и воздуха над нагретым неподвижным катализатором при атмосферном давлении с дальнейшим поглощением отходящих газов водой для получения водного раствора формальдегида. В настоящее время этот процесс осуществляется двумя путями. По первому, классическому варианту применяют серебряный или медный катализатор и богатую смесь метанола с воздухом. В этом варианте отходящие газы содержат 18-20% водорода и менее 1% кислорода, а также небольшие количества метана и окислов углерода. По второму способу, предусматривающему применение окисных катализаторов, например окисей железа и молибдена, используются бедные смеси метанола с воздухом и получаются растворы формальдегида, практически свободные от непрореагировавшего метанола. В этом случае отходящие газы содержат непрореагировавший кислород и почти не содержат водорода. [1]

1.Окислительная конверсия метанола

1.1 Получение формальдегида на металлических катализаторах

Окислительная конверсия метанола в присутствии раскаленной меди относится к числу старейших химических процессов. В качестве сырья долгое время применялся метанол лесохимического происхождения. В России производство формальдегида было освоено в 1990-х гг. в основном благодаря усилиям акад. Орлова. В 20-х годах многими исследователями было показано, что серебро и его сплавы более эффективны в качестве катализаторов, чем медь. Доминирующее положение этих катализаторов по сравнению с другими металлическими контактами сохраняется и в настоящее время.

Как известно, смеси метанола с кислородом или с воздухом взрывоопасны. При атмосферном давлении область распространения пламени в смесях метанол -воздух находится в диапазоне объемного содержания метанола от 6,7 до 36,4%.

При добавлении инертного газа, например азота, пределы взрывных концентраций сужаются. Аналогичный эффект оказывает добавление паров воды. С повышением температуры указанные пределы несколько расширяются. Окислительная конверсия метанола на серебре проводится при соотношении метанол: воздух выше верхнего предела взрывной концентрации, то есть при большом избытке метанола по отношению к кислороду.

Реакция превращения метанола в формальдегид на первый взгляд представляется весьма простой. Однако более детальные исследования показали, что брутто - процесс состоит из более чем десятка индивидуальных реакций, не говоря о большом разнообразии субмолекулярных превращений.

Собственно образование формальдегида осуществляется в результате протекания параллельныхреакций простого и окислительного дегидрирования метанола:

СН3ОН > СН2ОН + Н2 - 93,4 кДж/моль(1)

СН3ОН + Ѕ О2> СН2О + Н2О + 147,4 кДж/моль(2)

Наряду с этими реакциями в системе протекает целый комплекс побочных превращений.

СН3ОН + 3/2 О2> СО2 + 2Н2О + 575,1 кДж/моль(3)

СН2О +1/2 О2 > НСООН + 270,4 кДж/моль(4)

НСООН + Ѕ О2 > СО2 + Н2О +14,5 кДж/моль(5)

НСООН > СО + Н2О - 53,7 кДж/моль(6)

СН2О > СО + Н2 + 1,9 кДж/моль(7)

2СН2О + Н2О > СН3ОН + НСООН + 122,0 кДж/моль(8)

Н2 + Ѕ О2 > Н2О + 241,8 кДж/моль(9)

2СН3ОН + СН2О > СН2(ОСН3)2 + Н2О + 131,0 кДж/моль(10)

СО + Ѕ О2 > СО2 + 283,0 кДж/моль (11)

2СО > СО2 +С +172,5 кДж/моль (12)

К перечисленным реакциям предлагается добавить следующие:

2СН2О > НСООН + 132,6 кДж/моль(12а)

НСООН + (n - 1)CH2O> НСООН)СН2О)nСН 2ОН(12а)

Наибольший вклад в побочные превращения вносят реакции (3), (4), (5) и (6).

Реакции (1) и (2) являются равновесными в термодинамическом смысле. Равновесие обоих превращений существенно сдвинуто в сторону образования продуктов реакции. Значение константы равновесия для реакции окислительного дегидрирования значительно выше, чем для простого дегидрирования. Это означает, что реакция (2) может развиваться до полного исчерпания реагента, взятого в недостатке, в данном случае кислорода. Неизрасходованный метанол может подвергаться лишь простому дегидрированию или побочным превращениям. Расчеты, проведенные на основе анализа экспериментальных данных, что для метанола, израсходованного по реакции (2), составляет, в условиях процесса на серебряном катализаторе, около 60%, а остальное - по реакции (1).

Из сопоставления уравнений (1) и (12а) можно сделать заключение о тепловом эффекте брутто-превращения метанола. Так, положительный эффект реакции (2) в полтора раза превышает по абсолютной величине отрицательный тепловой эффект для реакции (1). Подавляющее большинство побочных реакций экзотермичны. Поэтому суммарный тепловой эффект положителен. В условиях технического процесса значение Q составляет 90 -110 кДж. На практике, с учетом того, что исходная смесь, попадая в реактор, нагревается более, чем на 5000 С, процесс осуществляется без отвода тепла, т.е. в условиях адиабатического режима.

Рассмотрение стехиометрии реакций (1) - (12а) показывает, что ключевые превращения протекают с увеличением объёма, а побочные - как с увеличением, так и с уменьшением объёма реакционной смеси. С учетом большого разбавления азотом, система в целом мало чувствительна к изменению давления (объёма). Термодинамические расчеты показывают, что изменение общего давления от 0,01 до 1 МПа практически не влияет на состав продуктов.

Развитие каждой из приведенных выше реакций по-своему зависит от таких факторов, как наличие катализатора, температура, фазовое состояние и т.д. Ключевые превращения (1) и (2) осуществляются на поверхности катализатора. Первым актом этих реакций является адсорбция метанола на поверхности окисленного серебра. Характерно, что на поверхности свободного неокисленного серебра метанол сорбируется лишь очень слабо, причем с ростом температуры количество поглощенного продукта уменьшается. Превращение метанола в формальдегид происходит в результате контакта молекул спирта с кислородом, хемосорбированным на атомах серебра. Иными словами, активными центрами катализатора являются поверхностные окислы серебра. Интересно, что за счет разложения (восстановления) оксидной пленки, всегда имеющейся на поверхности серебра, соприкасающегося с воздухом, превращение метанола в формальдегид в течение некоторого времени наблюдается и в отсутствии кислорода в сырье.

При температурах, характерных для производства, скорость превращения метанола в формальдегид лимитируется подводом реагентов к поверхности зерен катализатора, т.е. процесс протекает во внешне-диффузионной области. Кинетическая область протекания процесса реализуется при температуре ниже 300оС, хотя признаки превращения метанола в формальдегид наблюдается уже при 200 -240оС. Выход формальдегида при таких условиях составляет~ 1% при конверсии метанола 1,5 - 2,0%. С повышением температуры до 290оС выход формальдегида и конверсия метанола возрастают, но не превышают соответственно 3,6 и 4,6% мол. Содержание в абгазах диоксида углерода увеличивается, а проскок кислорода снижается. Отсутствие в газообразных продуктах оксида углерода, а также незначительные количества водорода (менее 1%) заставляют предполагать, что реакция протекает по чисто окислительному механизму (без простого дегидрирования). Скорость реакции в этой области зависит от объёмной скорости потока (пропорциональна количеству загруженного катализатора). Размер зерен контакта на скоростьреакции не оказывает воздействия. При температурах выше 290 - 300оСреакция смещается в так называемую переходную область. Внешне это проявляется в нестабильности протекания реакции: температура самопроизвольно колеблется, затруднено управление процессом. При температуре около 300оС происходит «зажигание» катализатора, т.е. переход от изотермического режима к адиабатическому.

При температурах выше 370 -4000С процесс переходит в область внешней диффузии. Протекание процесса в диффузионной области обусловливает значительную разность концентраций реагентов и продуктов реакции на поверхности серебра и в потоке. Само химическое взаимодействие между молекулами метанола и кислорода происходит очень быстро и разогрев катализатора настолько велик, что он оказывается достаточным для поддержания высокой температуры реакции. Конверсия кислорода в области внешней диффузии резко возрастает и при повышенных температурах близка к полной.

Сопоставление приведенных фактов позволяет выявить преимущества проведения реакции в диффузионной области с практической точки зрения. Так, с переходом во внешнедиффузионную область резко возрастает активность и селективность катализатора, что приводит к значительному повышению производительности катализатора (на 1,5-2,0 порядка), кроме того, исключается необходимость подвода тепла извне для поддержания температуры в реакторе и т.д. С повышением температуры конверсии метанола монотонно возрастает. Селективность образования формальдегида практически постоянна при увеличении температуры от 400 до 7000С, а с дальнейшим ростом её резко снижается. В соответствии с этим выход водорода и оксидов углерода с увеличением температуры растет.

В качестве разбавителя помимо абгазов, рекомендуется применять азот, аргон, гелий млм диоксид углерода. Во избежание вредного воздействия оксида углерода на катализатор предлагается обрабатывать отходящие газы соединениями основного характера либо окисляющими агентами, либо просто предварительно дожигать оксид углерода в токе воздуха.

Известно, что добавление к исходному метанолу воды, помимо уменьшения взрывоопасности процесса, благоприятно сказывается на таких показателях, как селективность, стабильность работы катализатора и т.д.

Скорость окислительной конверсии метанола как гетерогенно-каталитической реакции, протекающей во внешнедиффузионной области, не зависит от объёмной скорости подачи метанола (при уменьшении объёмной скорости несколько возрастает лишь доля побочных превращений, протекающих в свободном пространстве). Роль временного параметра в реакциях рассматриваемого типа играет линейная скорость потока, рассчитываемая как отношение парогазовой смеси (метанол, вода, воздух), прошедшего за единицу времени, к площади сечения реактора. Чем выше линейная скорость, тем больше количество метанола (и кислорода) соприкасается за единицу времени с поверхностью катализатора и, следовательно, подвергается превращению, что позволяет говорить о повышении коэффициента использования поверхности катализатора. Лишь при предельно низких линейных скоростях конверсия метанола возрастает. Обычно это происходит из-за резкого увеличения вклада побочных реакций, т.е. падает селективность образования формальдегида. Отмеченные зависимости наглядно видны в том случае, когда вместо линейной скорости потока в качествеаргумента принимают пропорциональную ей величину, называемую нагрузкой по метанолу, и выражают массой последнего, которая подается на единицу сечения реактора в единицу времени. В промышленных аппаратах линейная скорость поддерживается на уровне 0,7 - 1,5 м/с, что соответствует объёмной скорости по жидкому сырью 24-33 ч-1.

С вопросом о нагрузке катализатора по сечению тесно связана задача выбора оптимальной высоты слоя. Учитывая совокупность имеющихся наблюдений, следует заключить, что для каждой нагрузки существует своя минимальная высота, при которой весь слой находится при рассчитанной (заданной) рабочей температуре(650-7000С), а показатели процесса(конверсия, селективность) - на максимальном уровне. Дальнейшее увеличение высоты слоя при той же нагрузке практически не приводит к улучшению показателей. Наоборот, уменьшение нагрузки позволяет соответственно уменьшить высоту слоя. Для производственных схем высота слоя трегерного серебряного катализатора меняется в пределах от 6-8 до 13-14 см. [2]

Рисунок 1. технологическая схема производства формальдегида окислительной конверсией метанола на серебрянном катализаторе

На схеме производства формальдегида на катализаторе серебро на носителе метанол, содержащий 20-25% воды, поступает в испаритель 1, где испаряется в токе воздуха. Паровоздушная смесь перегревается до 1100С в теплообменнике 2 и подается в верхнюю часть реактора 3. При пуске системы слой катализатора в реакторе разогревается до 250-3000С с помощью специальных электроподогревателей, а после «зажигания» слоя (для контроля за этим явлением в некоторых реакторах установлено смотровое окошко) температура катализатора поддерживается на заданном уровне за счет тепла реакции. Пройдя с высокой скоростью через слой катализатора, реакционная смесь охлаждается в подконтактном холодильнике 5, выполненном как одно целое с реактором. Далее газообразные продукты реакции поступают в абсорбер 6, где из них извлекают формальдегид и непрореагировавший метанол. Абсорбер, представляющий собой тарельчатую колонну, разделён на три секции. Нижняя секция орошается формалином, средняя - раствором, содержащим 15-20% формальдегида, а верхняя - чистой водой. Из низа абсорбера выходит товарный формалин. В случае необходимости формалин подвергают обезметаноливанию.

Часть промышленных установок работает под умеренным вакуумом, что улучшает экологическую обстановку на производстве. Однако большинство технологических линий эксплуатируется при небольшом избыточном давлении. [2]

1.2 Получение формальдегида на оксидных катализаторах

Наибольшее распространение в качестве катализатора получила смесь оксидов железа и молибдена МоО3 с атомным соотношением молибдена к железу от 1,7 до 2,5. Готовят катализатор соосаждением подходящей соли железа, например хлорида или нитрата, с молибдатом аммония. При нагревании и прокалке исходная смесь превращается в твердый раствор оксида молибдена в молибдате железа. Атомы молибдена находятся внутри кислородных тетраэдров и октаэдров.

В основе превращения метанола на оксидном контакте, как и на серебре, лежит реакция окислительного гидрирования метанола. По существу единственной побочной реакцией данного процесса является дальнейшее окисление образовавшегося формальдегида.

Лимитирующая стадия как основной, так и побочной реакции - взаимодействие метанола с поверхностным кислородом. Образующаяся вода оказывает тормозящее действие на обе реакции. Кроме того, метанол тормозит окисление формальдегида до оксида углерода и воды.

Окисные катализаторы значительно менее чувствительны к примесям, чем серебряный и его аналоги.

Реакцию необходимо проводить в избытке кислорода, поскольку в противном случае под действием метанола и формальдегида катализатор быстро восстановится. Из этого, с учетом пределов взрываемости реакционных смесей, следует важнейшая особенность получения формальдегида на оксидных контактах: реакцию проводят при соотношении реагентов и воздуха ниже нижнего предела взрываемости, а именно, при содержании метанола в исходной смеси не выше 7-8%. Экспериментально было доказано, что при температуре выше 4000С катализатор теряет активность из-за уноса сравнительно летучих продуктов оксидов молибдена. Кроме того, при превышении этого предела становятся ощутимыми потери формальдегида из-за термического распада. С учетом этих соотношений, рабочая температура процесса поддерживается на уровне 350-3900С. Стабильность катализатора можно повысить путем применения различных добавок, например соединений хрома.

За счет проведения процесса в кинетической области для основной реакции и высокой селективности оксидного контакта конверсия метанола может быть доведена до 98-99%, при мольном выходе формальдегида на пропущенное сырьё 95-96%.

Применение оксидного катализатора позволяет получать формалина с содержанием метанола не выше 0,6% и, что весьма важно, с крайне низким содержанием муравьиной кислоты (менее 0,02%). [2]

Рисунок 2. Технологическая схема производства формальдегида на оксидных катализаторах.

Очищенный воздух с помощью воздуходувки подается в теплообменник 2, где нагревается за счет тепла контактных газов. В трубопровод после теплообменника впрыскивается метанол. Нагретая до 1800С спиртовоздушная смесь, содержащая 6-7% (по массе) метанола, поступает в верхнюю часть реактора 3. Температура внутри трубок с катализатором составляет 360-3800С, а в межтрубном пространстве 250-2900С. Термостатирование реактора осуществляется с помощью нагретого теплоносителя (хладагента). Срок службы оксидного катализатора составляет коло полутора лет, причем производительность 1 кг катализатора превышает 20 т 37%-ного раствора формальдегида. Избыточное тепло реакции используется в теплообменнике 4 для получения вторичного пара. Контактный газ, охлажденный до 1400С, из реактора направляется в нижнюю часть скруббера 5. Примерно одна треть газов после абсорберов поступает на факел, а оставшееся количество подается в рецикл. Из нижней части абсорбера выводится 37% формалин. [2]

1.3 Преимущества и недостатки обоих катализаторов

Можно заключить, что применение технологии с оксидным катализатором заслуживает некоторого предпочтения в случаях, когда требуемая производительность по формальдегиду невелика (не более 8-10 тыс. т/год), причем формалин может «с ходу» перерабатывать на месте. Этот метод полезен также, когда на готовый продукт накладываются жесткие ограничения по содержанию муравьиной кислоты. Для создания крупных производств, в том числе рассчитанных на продажу формалина на экспорт, определенного предпочтения заслуживает процесс на серебре.

Сопоставляя достоинства и недостатки обоих методов, естественно предположить, что первые можно объединить, а вторые, в известной мере уменьшить, если вначале пропустить метанол через серебряный, а затем через оксидный контакт. На первой секции предлагалось поместить кристаллическое серебро, а на второй (по ходу сырья) - оксидный железомолибденовый катализатор. Поскольку реакция на серебряном катализаторе проводится в недостатке, а на оксидном - в избытке кислорода, к смеси газообразных продуктов, выходящей из секции, добавляется расчетное количество воздуха. Суммарная мольная конверсия метанола после обеих секций составляет 99,1%, при мольной селективности образования формальдегида 90,5%.

Комбинированная система из трегерного серебряного и оксидного железомолибденового катализатора обеспечивает практически полную конверсию метанола при мольной селективности около 90%. Содержание формальдегида в контактном газе составляет 17-20%, что приближается к соответствующему значению для односекционного реактора с серебром (21-23%) и значительно превышает этот показатель для односекционного реактора с оксидным контактом (6-8%). Однако практическая реализация комбинированного катализатора встречает ряд трудностей. Так перепад температур между секциями достигает 4000С и более, что сложно реализовать в одном блоке. Обращает на себя внимание большая разница в объёмах катализатора на первой м второй секциях (почти в 25 раз). При добавлении воздуха и смеси газообразных продуктов из первой секции необходимо перейти через область взрывных концентраций и т.д. [2]

2. Промышленные синтезы на основе формальдегида

Производство полимеризационных и поликонденсационных продуктов бесспорно является наиболее важным направлением использования формальдегида. Традиционно одним из наиболее массовых потребителей формальдегида является производство пластических масс и смол. Различают следующие типы этих материалов на основе формальдегида: фенолоформальдегидные (продукт конденсации с фенолом), амидоформальдегидные (конденсация с карбамидом или меламином); полиформальдегид и т.д.

2.1.1 Фенолоформальдегидные смолы

Получение фенолоформальдегидных смол и пластмасс на их основе относится к числу старейших производств этого рода. Смолы использовались для получения клеев и лаков, а также литых изделий. В 20-х - 30-х годах фенолоформальдегидные смолы и фенопласты получили широкое распространение в самых разных отраслях производства большинства развитых стран- лакокрасочной, строительной, электротехнической и других отраслях.

Фенолоформальдегидный смолы делятся на две группы: термопластичные (новолачные) и термореактивные (резольные). К первой группе относятся смолы, которые после термообработки остаются пластичными и растворимыми в полярных растворителях. Смолы второй группы при нагревании теряют пластичность и превращаются в твердый полимер.

Взаимодействие фенола с формальдегидом относится к числу реакций, протекающих под влиянием как кислотных, так и щелочных катализаторов, а также спонтанно (при нагревании). На первой стадии происходит присоединение молекул формальдегида к молекуле фенола с образованием гидрооксибензилового спирта. Присоединение осуществляется преимущественно в положение о- и п-:

Монометилфенолы далее реагируют с фенолом с получением дигидроксидифенилметанов, различающихся положением гидроксильных групп.

Именно дигидроксидиенилметан является исходным звеном для последующего образования молекул полимерной смолы новолачного типа. Естественно предполагать, что реакция осуществляется между дигидроксидифенилметаном и метилфенолом:

В отличии от этого резольные смолы синтезируют в основной среде, причем в небольшом избытке берется формальдегид(6:7).

Первичный продукт взаимодействия, как и в случае получения смол новолачного типа,- метилолфенолы, однако доля ди- и триметилолфенолов значительно выше:

Для придания резольной смоле твердопластических свойств и инертности по отношению к реагентам и растворителям к смоле добавляют некоторые химикаты (уротропин, оксиды кальция и магния, кислоты и т.д.), причем полученную смесь нагревают до 150-180°С. В ходе этой операции, называемой отверждением, смола выделяет дополнительные количества воды, а также формальдегида. Полученный продукт (резит) имеет сложную пространственную структуру, фрагмент которой может быть представлен в виде:

Технология получения большинства смол сравнительно проста. По непрерывной технологии (рис.1) сырье - фенол, формалин и часть катализатора - соляной кислоты - смешиваются и подаются в верхнюю часть колонны 1, оборудованной вертикальным перемешивающим валом. Оставшаяся часть катализатора дозируется во вторую, третью, и четвертую секции. В рубашки каждой секции подается водяной пар. Реакция проводится при кипении смеси, под атмосферным давлением. Выходящие из верха колонны пары конденсируются и возвращаюся на синтез. Из низа колонны непрерывно выводится смольно- водная эмуссия, которая направляется в отстойник 2.надсмольная вода из отстойника направляется на извлечение растворенных компонентов и, далее, в сток. Жидкая смола из отстойника насосом 3 подается в сушильный аппарат-теплообменник 4, в межтрубное пространство которого подается пар. Нагретая подсушенная смола и пары летучих веществ подаются в смолоприемник-усреднитель 5. Пары из 5, после конденсации возвращаются в колонну 1, а смола поступает на барабан 6, орошаемый и охлаждаемый изнутри водой. На барабане смола измельчается, после чего дополнительно охлаждается на транспортере 7

2.1.2 Амидоформальдегидные смолы

Для получения смол и пластмасс наибольшее значение приобрели реакции формальдегида с карбамидом и меламином, в результате которых получают амидоформальдегидные смолы. Эти смолы в неотвержденном состоянии используются для пропитки строительных материалов, приготовления лаков, красок, а в отвержденном состоянии для получения аминопластов, пенопластов и т.д.

Важным промежуточным продуктом является продукт взаимодействия формальдегда с аммиаком- гексаметилентетрамин (уротропин).

Мочевиноформальдегидные смолы

В нейтральной или щелочной среде первый этап реакции- нуклеофильное присоединение свободной электроннойпары атома азота к карбонильному центру молекул формальдегида. При повторении этого акта получают триметилентетрамочевину:

Для придания заданных товарных качеств смолы модифицируют одно- и многоатомными спиртами, фурфуролом, фенолом и т.д.

Меламиноформальдегидные смолы

конденсация метилолмеламинов происходит как в нейтральной среде, так и при добавлении веществ кислой или основной природы. По сравнению со смолами на основе мочевины, продукты взаимодействия формальдегида и меламина обладают более высовой водо- и теплостойкостью, твердостью и блеском.

2.1.3 Полиформальдегид

Основным элементом пластических материалов на основе формальдегида являются неразветвленные линейные полиметиленовые структуры.

Различают две основных модификации полиформальдегида: гомополимер и сополимер. Оба типапредставляют собой термопластичный материал, обладающий высокой механической прочностью, химической инертностью, низким водопоглощением и т.д.[2]

2.2 Производство многоатомных спиртов

В настоящее время, формальдегид занимает монопольное положение и не может быть заменен лишь в области производства гликолей и многоатомных спиртов неостроения.

Такие спирты применяют при получении полиэфирных волокон

, пластификаторов, высококачественных смазочных материалов, смол, ВВ и т.д.

Технология получения основывается на конденсации формальдегида с каким-либо другим простейшим алифатическим альдегидом:

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Некоторые продукты, получаемые из формальдегида

формальдегид катализатор химический

1.Фенолоформальдегидные смолы. Отвержденные фенолоформальдегидные смолы обладают хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Применяются в производстве фенопластов, клеев, лакокрасочных материалов, герметиков.

2. Триоксан И2С()0 -- бесцветное кристаллич. вещество с характерным запахом; некоторые свойства ого приведены в таблице. С водой триоксан образует азоотропную смесь, кипящую при 91 °С (содержание триоксана 70%); хорошо растворим во многих органиченных соединениях и сам используется как растворитель. Дипольный момент в бензоле 2,18Z) (iD = 3,33364X ХЮ"И к-л); диэлектрическая проницаемость 3,2 (20 СС) и 8,0 (70 °С). Триоксан устойчив во всех агрегатных состояниях, а также к действию щелочей; гидролизуется под действием минеральных к-т. Триоксан, содержащий менее 1% воды, спонтанно полимеризуется при плавлении и кристаллизации. Ингибиторы полимеризации -- амины.

3. Параформ - продукт полимеризации формальдегида и содержит его не менее 95 %. Это белый, рыхлый порошок с запахом формальдегида. При нагревании легко переходит в газообразное состояние. Параформ является горючим веществом. Пыль его с воздухом образует взрывоопасные смеси. Нижний предел взрываемости 50-55 г/м3. Температура вспышки 93°С. Параформ - одно из лучших дезинфицирующих средств, пригодных для дезинфекции как при неспорообразующей, так и при споровой микрофлоре, вирусах и грибах. Для дезинфекции животноводческих помещений применяют 1-4 % растворы по формальдегиду. Растворы из порошкообразного формальдегида готовят как обычно. Для получения раствора 1 % концентрации берут 1 часть сухого параформа и 99 частей воды. Параформальдегид 4 % концентрации и выше трудно растворим в воде комнатной температуры и хорошо растворяется при нагревании воды до 50-60°С, что необходимо иметь в виду во время приготовления растворов.

4. Неопентилгликоль является полиолом широкого спектра применения. Неопентилгликоль используется для производства полиэфирных смол (сатурированных и несатурированных), различных эфиров, смазочных материалов. Неопентилгликоль является основным связующим в производстве смягчителей пенополиуретана и эластомеров, используется в химических добавках к высококачественным смазочным материалам, в порошковых и водоэмульсионных красках. Также неопентилгликоль - это эффективный растворитель, что позволяет использовать его при диссоциации ароматических и нафтеновых углеводородов. Произведенные на основе неопентилгликоля полиэфирные смолы отличаются повышенной устойчивостью к нагреванию, воздействию ультрафиолета, кислот.

Продукты неопентилгликоля нашли широкое применение в лакокрасочной промышленности, производстве удобрений, пластмасс, а также во многих других сферах деятельности человека

5. Пентаэритрит (2,2-бис(гидроксиметил)пропан-1,3-диол) C(CH2OH)4 -- четырёхатомный спирт. Белый кристаллический порошок. Пентаэритрит применяется в производстве алкидных смол, пентафталевых лаков и эмалей, термостабилизаторов, взрывчатого вещества тетранитропентаэритрита

6. Гексаметилентетрамин ((CH2)6N4, или C6H12N4), (уротропин, гексамин, англ.: Methenamine (INN), 1,3,5,7-tetraazaadamantane, hexamethylenetetramine или hexametylenetetramine). Применяется в медицине под международным непатентованным наименованием . Впервые получен российским химиком А. М. Бутлеровым в 1859 году[1]. Образуется при взаимодействии аммиака (3.5 моль) с формальдегидом (6 моль). Белое кристаллическое вещество, сублимируется при 270 °C. Легко растворим в воде, спирте, растворим в хлороформе, мало растворим в эфире.

Литература

1.Уокер Дж. Ф., Формальдегид.-Госхимиздат,1957г.

2.Огородников С.К., Формальдегид.- Л.:Химия, 1984. - 280 с., ил.

3.Материалы с сайта http://www.bestreferat.ru/ и http://ru.wikipedia.org/wiki/E240

4.Зонис С.А., Справочник химика, том 2, изд. Химия, 1971г,- 1168 с.

Размещено на Allbest.ru