formaldehit üretimi

8/10/2019 formaldehit retimi

1/9

3.4 Formaldehitin Fiziksel zelikleriFormaldehit, renksiz, keskin kokulu, zayf asidik, su ile karabilen, akkan ve zehirli bir gazdr.Formaldehit, deiik miktarlarda metanol ieren sulu solsyonlar olarak retilmektedir. AadaTablo 2.2 de formaldehitin fiziksel zellikleri verilmitir:


2/9

3.5 Formaldehitin Kimyasal zellikleriFormaldehit reaktivitesiyle yararl bir kimyasal arac olmasyla tannmaktadr. Formaldehitanhidrit monomer, zelti polimeri ve trevleri eklinde kullanlmaktadr .Anhidrit, monomer formundaki formaldehit ticari olarak bulunmamaktadr. Saf, kuru gazformunda 80- 100C de nispeten stabil olup, daha dk derecelerde yavaa polimerizeolmaktadr. Az miktardaki asit, alkali ve su gibi polar safszlklar polimerizasyonuhzlandrmaktadr . Sv formdaki formaldehit bir ampul araclyla oda scaklnda stldnda,artan scaklkla hzla polimerize olmaya balar. (63 kj/mol veya 15.05 kcal/mol) Formaldehitalacak bir ekilde stabildir. Katalize olmam paralanma 300C nin altnda ok yavatr;gemiteki kinetik bilgiler 400C de ki paralanma orannn minimum 101 kPa (1 Atm)da%0.44 olduunu gstermektedir. Ana rnler karbon monoksit ve hidrojen gazlardr. Platin, bakr, krom ve alminyum gibi metallerde metanol, metil format, formik asit, karbondioksit ve

metan oluumunu katalize etmektedir.Allm scaklklarda, gaz formundaki formaldehit suda znmektedir. Suda ve daha dkalifatik alkollerde erime ss yaklak 63 kj/mol (15 kcal/mol) dr. Susuz formaldehitin suyla


3/9

reaksiyonu olduka hzldr. (22C de 9.8 s-1). Formaldehit birok metal ve metal oksitkatalizryle, H ile metanole indirgenmektedir. Formik asit veya karbondioksit ve suya oksideolmaktadr. Kannizaro reaksiyonu formik asit ve etanol v ermektedir. Benzer olarak buhar fazlTischenko tipi reaksiyonda bakr ve borik asitle katalize olmaktadr.Formaldehit aldol tipi bir reaksiyonla kendi kendine kondanse olarak hidroksi aldehitler, hidroksi

ketonlar ve dier hidroksi bileikler oluturmaktadrlar, bu reaksiyon otokatalitik olup alkaliortamlarda gereklemektedir. eitli bileiklerle kondensasyon metilol ve metilen trevlerioluturmaktadr. ncekiler genellikle alkali veya ntral ortamlarda, sonrakiler ise asidikortamlarda veya buhar fa znda retilmektedir.

3.6 Formaldehitin retim ProsesleriFormaldehit gnmzde ve gemite, genellikle metanolden retilmektedir. II. Dnya Savantakiben 10 yllk sre iinde, formaldehitin %20 lik bir ksm Amerika da buhar fazndaki propanve btan n katalitik olmayan oksidasyonuyla retilmitir. Bu seici olmayan oksidasyon geni birspektrumda yan rnlerin oluumuna yol amtr. Dk molekl arlkl hidrokarbonlarnoksidasyon aamasn ieren kompleks bir ayrma sistemiyle dnm, yakt cretlerinin oldukayksek olduu, ekonomik skntlara neden olan, daha seici retim metotlarn gerektiren bir tesisgereini ortaya kartmtr. Bundan dolay, etanol prosesi tercih edilmektedir.Metanol genellikle sentez gaz olan metandan retilmektedir. Sonu olarak, tek aamal bir prosesle metan ksmen formaldehite okside olmaktadr. Daha geni alanl oksidasyon koullarndave katalizrlerle eitli almalar yaplmtr. Formaldehitin karbon monoksit ve hidrojendendirekt olarak sentezlenmesi p ratik scaklk ve basnlarda uygun deildir.1966 da Japonya da dimetil eterin oksidasyonuyla formaldehit retilmi, ancak ilem daha sonraeitli nedenlerle kullanlmamtr.Gnmzde, dnyann her yerinde ticari formaldehit metanolden ve havadan, me tal bir katalizrve yeni bir yaklam olarak bir metal oksit katalizrnn kullanld prosesle retilmektedir.

3.6.1 Formaldehit retiminde Kullanlan Katalizr SistemleriFarkl katalizr sistemleri kullanlmaktadr. Bunlar balca gm oksit ve metal oksit katalizrsistemleri olarak ikiye ayrlabilir. Polisan Kimya nn kulland gm oksit teknolojisidir. Bukatalizr, metal oksit teknolojisine gre daha eskidir ve reaksiyonun gereklemesi iin daha zorkoullara (yksek scaklk gibi) gereksinim duyar. Ayrca dnm oran da metal oksit sistemeoranla daha dktr.3.6.1.1 AgO Katalizr Teknolojisilk kurulan formaldehit tesislerinde bakr katalizr ile oksitleme ilemi yaplmaktayd fakatgelien teknoloji ile bu sistem yerini gm oksite brakmaktadr. Bu katalizr genellikle atmosfer basncnda ve 600, 650OC aras scaklkta almaktadr.Katalizr iki ezamanl reaksiyon ile metanol oksitlemektedir.CH3OH + O2 HCHO + H2O H=-156 kJ (-37.28 kcal)CH3OH HCHO + H2 H=85 kJ (-20.31 kcal)

Formaldehit retiminde %50 - 60 orannda ekzotermik reaksiyon gerekleir geri kalann iseendotermik reaksiyon oluturur. Fakat net sonu ekzotermik tir. Reaksiyon sresince katalizrnyzeyi snr ve bu yzey scaklnn kontrol edilmesi gerekir.


4/9

Reaktr sistemindeki katalizr bir elek zerine farkli boyutlardaki AgO tanecikleri ile rtlr. Enalt zemine 1 mm kalnlnda daha st ksmlara ise 0,5 , 0,3 mm kalnlnda AgO kaplanarakkatalizr hazrlanr. Bu katalizre bal TT ile scaklk, kontrol odasndaki panelden srekli takipedilir. Ekzotermik reaksiyon boyunca katalizr snacandan dolay uygun scaklk aralnda

almak gerekir. Bunu salamak iin de metanol kaynatcsna bal buhar debisi pnmatik vanavastas ile kontrol edilir. Scakln 650 OC yi getii durumlarda pnmatik vana metanolkaynatcnn serpantinine bal steam debisini arttrarak katalizre daha fazla metanol buharakmasn salar. Yaklak 70 OC scaklkta olan metanol ve su buhar karm bu sayede katalizrsoutur.

3.7 Katalizrn mrKesin olarak bir sre belirmek zordur. retim miktarlar ve artlara gre deiiklikgstermektedir. AgO katalizrlerde 700 OC nin zerindeki scaklklarda katalizr yanar ve etkisinikaybeder. (Scaklk kontrol 3.4.1 de anlatld.) Katalizrn mrn tamamlayp tamamlamadretimin sonunda formaldehit ierisindeki bileenlerin analizi ile anlalr. Eer formaldehityzdesi 30 dan daha dk yada metanol yzdesi fazla gelir ise katalizrn yenilenmesi gerekir.Katalizrn maliyetinin yannda yenileme ilemi iin en az 2 i gn harcanr ve bu durum daciddi anlamda ekonomiyi etkilemektedir.

3.10 Formaldehitin Depolanmas ve Tanmas [1]Formaldehit zeltileri stabil deildir , hem formik asit (asitlik nedeni) hem de paraformaldehitkonsantrasyonu zaman ve scakla bal olarak ykselmektedir.Formik asit konsantrasyonu 35C de 1.5-3 ppm/gn, 65C de 10-20 ppm/gn oranndaykselmektedir. Bunun y annda, dk depolama scakl asitlik oluumunu nlemekte, aynzamanda polimerizasyonu da etkilemektedir. Metanol , etanol, propanol, btanol veya hidroksi-


5/9

profil metil selloz, metil ve etil selloz gibi stabilizrler eklenmesiyle istenmeyen oluumlar engellenmektedir. Formaldehitin stabilize edilmi olan zeltisi 100 ppm kadar katkiermektedir. nhibe edilmi formaldehit arlka %5-15 orannda metanol iermektedir.Birok retici hem stabilize edilmi hem edilmemi zeltiler iin uygun minimum bir depolamascakln tavsiye etmektedir.

Formaldehit zeltilerinin depolanmas ve tanmasnda paslanmaz elik, alminyum kaplamalveya polyester reineli tanklar kullanlabilmektedir, ancak yksek konsantrasyonlu formaldehitzeltileri iin 304-316-347 tipli paslanmaz elik tanklar tercih edilmelidir. Arlka %1 veya dahafazla formaldehit ieren sulu zeltiler tehlikeli madde olarak etiketlenmelidir. Tama esnasndatehlike oluturabilecek formaldehit zeltilerinde kritik snr 21 -55C de , %5 den fazlaformaldehit ve %35 ten kk metanol ieren zeltilerdir. Bunun iin patlama ve yangntehlikelerine kar gerekli nlemler alnmaldr


6/9

DOLGULU YATAK REAKTR(PBR)


7/9


8/9


9/9

Documents

formaldehit üretimi