д-р хим. наук, гл. науч. сотрудник Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. Тел.: (383) 326-97-19
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-97-13
канд. хим. наук, науч. сотрудник того же института. Тел. тот же.
ведущий технолог того же института. Тел.: (383) 326-93-86
инженер 2-й категории того же института. Тел.: (383) 326-94-07
инженер 1-й категории того же института. Тел.: (383) 326-92-66
канд. хим. наук, генеральный директор ЗАО «Безопасные технологии». Тел.: (812) 339-04-58
академик, директор Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, проф. Новосибирского государственного университета. Тел.: (383) 330-82-69
В промышленном масштабе муравьиная кислота производится из метилформиата многостадийными жидкофазными способами, характеризующимися большой капиталоемкостью и высокими затратами энергии. В Институте катализа разработан газофазный метод синтеза муравьиной кислоты каталитическим окислением формальдегида кислородом воздуха. Создана пилотная установка производительностью до 3 кг/ч муравьиной кислоты; ее схема и конструкции аппаратов полностью воспроизводят будущий промышленный процесс. Он включает две каталитические стадии: окисление метанола в формальдегид и окисление формальдегида в муравьиную кислоту. Метанол окисляется на коммерческом оксидном железо-молибденовом катализаторе в традиционных условиях. Окисление формальдегида в кислоту проводится на оксидном ванадий-титановом катализаторе при температурах 120–140 °С. В связи с узостью температурного интервала на второй стадии используются двухреакторная схема и частичное разбавление слоя инертной насадкой в первом из двух реакторов. Испытания проведены при концентрации метанола в исходной смеси 6–7 об.% и вариации температуры в реакторах окисления формальдегида. В оптимальных режимах выход кислоты составляет 87–88 % в расчете на превращенный формальдегид и 79–81 % – на превращенный метанол. Это достигается при полном превращении метанола и конверсиях формальдегида 96,5–98,5 %. Технология удовлетворяет требованиям «зеленой» химии.
On an industrial scale the formic acid is produced from methyl formate by multi-stage liquid-phase methods characterized a high capital intensity and high energy costs. In Institute of Catalysis the gas-phase method was developed for the synthesis of formic acid by catalytic oxidation of formaldehyde by air oxygen. A pilot plant with the capacity up and design of apparatus fully reproduce the future industrial process. It includes two catalytic stages: oxidation of methanol to formaldehyde and the oxidation of formaldehyde to formic acid. Methanol is oxidized on the commercial iron oxide-molybdenum catalyst in a traditional conditions. The formaldehydeis oxidized to the acid on oxide vanadium-titanium catalyst attemperatures of 120-140 °C. Due to the narrow temperature range on the second step it is used a two-reactor scheme and the partial dilution of the bed with inert packing in the first reactor. Tests were performed at a 6–7 %vol. concentration of methanol in the mixture. and temperature variations in the formaldehyde oxidation reactor. In optimal conditions the acid yield is 87-88% per converted formaldehyde and 79–81 % – for methanol conversion. This is achieved at full methanol conversion, and conversion of formaldehyde 96,5–98,5 %. The technology meets the requirements of «green» chemistry.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.