Procedimiento para la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído en géneros de punto que contienen plata.

Procedimiento para la preparación de formaldehído mediante deshidrogenación oxidativa de metanol en un cuerpo moldeado de catalizador que puede obtenerse mediante conformación tridimensional y/o disposición en el espacio de fibras y/o hilos que contienen plata

, caracterizado porque el diámetro promedio o la longitud diagonal promedio de una sección transversal esencialmente rectangular o cuadrada de estas fibras y/o hilos que contienen plata se encuentra en el intervalo de 30 μm a 70 μm, la densidad del cuerpo moldeado de catalizador se encuentra en el intervalo de 2 g/cm3 a 4 g/cm3.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/057190.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: RESCH, PETER, WEGERLE, ULRIKE, KOLIOS,GRIGORIOS, MÄURER,Torsten, BALTES,CHRISTIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > B01J35/00 (Catalizadores en general, caracterizados por su forma o propiedades físicas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores en general, caracterizados por su forma... > B01J35/04 (Estructuras incompletas, p. ej. tamices, parrillas, nidos de abejas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores en general, caracterizados por su forma... > B01J35/02 (sólidos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen grupos — CHO > C07C47/02 (Compuestos saturados que tienen grupos — CHO unidos a átomos de carbono acíclicos o a hidrógeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de compuestos que tienen grupos C =... > C07C45/38 (de un grupo hidroxilo primario)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores en general, caracterizados por su forma... > B01J35/06 (Tejidos o filamentos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de compuestos que tienen grupos C =... > C07C45/37 (de grupos funcionales C — O — en grupos C = O)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > Catalizadores que contienen metales, óxidos o hidróxidos... > B01J23/50 (Plata)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Compuestos que tienen grupos — CHO > C07C47/04 (Formaldehído)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído en géneros de punto que contienen plata La presente invención se refiere un procedimiento para la preparación de formaldehído mediante deshidrogenación oxidativa de metanol en un cuerpo moldeado de catalizador que contiene fibras y/o hilos que contienen plata conformados, caracterizado porque el diámetro promedio o la longitud diagonal promedio de una sección transversal esencialmente rectangular o cuadrada de estas fibras y/o hilos que contienen plata se encuentra en el intervalo de 30 m a70 m y la densidad del cuerpo moldeado de catalizador se encuentra en el intervalo de 2 g/m3 a 4 g/m3.

El procedimiento para la preparación de formaldehído mediante oxidación/deshidrogenación de metanol en un catalizador de plata se conoce desde hace tiempo, véase por ejemplo Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 2005, páginas 1 y siguientes.

El catalizador de plata usado puede usarse en diversas formas. Por ejemplo como plata cristalina granular, sin embargo también en forma de redes de plata o gasa de plata (designado en inglés también como "silber gauze") .

El documento US 4.076.754 (Du Pont) describe un procedimiento de dos etapas para la preparación de formaldehído a partir de metanol, aire y agua. Como catalizador se usan 40 capas (sheets) de "gasa de plata de ancho de malla de 20" (redes de plata colocadas una sobre otra con un ancho de malla de 1, 25 mm) , que se preparan a partir de un hilo de plata que tiene un diámetro de 0, 014 pulgadas (que corresponde a 350 m o 0, 35 mm) . La densidad o la proporción de cavidades de la "gasa de plata" no se da a conocer en el documento US

4.076.754.

El documento DE 2829035 A1 (Heraeus) describe un catalizador de fibras metálicas catalíticamente activas que están compuestas de plata, platino, rodio, paladio o una aleación a base de uno de estos metales, estando unidas entre sí las fibras metálicas según el tipo de material compuesto de agujas a modo de fieltro. El catalizador puede usarse para la oxidación de amoníaco, la preparación de acido cianhídrico o formaldehído. La sección transversal de una fibra en forma de cinta puede ser rectangular con las dimensiones 100 m y50 m, la longitud puede encontrarse entre 10 cm y 1 m. La densidad o la proporción de cavidades de los cuerpos de fibras metálicas apelmazados no se describe.

El documento DE 3047193 A1 (Johnson Matthey) describe un catalizador de plata o una aleación de plata. El cuerpo catalizador se fabrica en el procedimiento de hilatura por fusión o procedimiento de extracción por fusión. Se obtienen por ejemplo a partir de una banda de 1 mm a 2 mm de ancho y de 50 m a60 m de espesor mediante encogimiento (estampación de un perfil de onda) y corte de aproximadamente 1 cm de longitud, por consiguiente cuerpos de catalizador más bien de fibra corta, ondulados.

El documento DE 3047193 A1 no da a conocer ningún material trenzado, tejido de punto de trama, fieltro o similar de estos cuerpos de catalizador.

El documento US-A 3.678.139 describe la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído con aire. El procedimiento trabaja catalíticamente en dos etapas, usándose en la primera etapa 75 capas de redes de hilos de plata colocadas una sobre otra.

Aunque la oxidación/deshidrogenación catalítica de alcoholes, para dar aldehídos, en particular metanol para dar formaldehído, se conoce ya desde hace tiempo, queda todavía espacio para las mejoras, por ejemplo el aumento de la actividad del catalizador, de la selectividad con respecto a formaldehído, ventajosamente con actividad del catalizador constante o de la pérdida de presión en el catalizador.

Algunos estudios muestran, en particular en la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído, que estructuras que contienen fibras o hilos no pueden usarse sin más como catalizadores. La calidad de los cuerpos moldeados de catalizador debe permitir concretamente el ajuste de una zona de reacción activada estable en las condiciones de funcionamiento del procedimiento técnico por ejemplo de la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído. Sin embargo, el actual estado de la técnica no da a conocer las características necesarias para ello de cuerpos moldeados de catalizador de este tipo.

El objetivo de la presente invención era mejorar el rendimiento de aldehído del procedimiento de la deshidrogenación oxidativa de metanol para dar formaldehído mediante el uso de un cuerpo moldeado de catalizador que contiene fibras y/o hilos que contienen plata conformados.

El procedimiento de acuerdo con la invención se usa para la preparación de formaldehído (metanal) a partir de metanol, tal como se describe a continuación.

Las sustancias de partida adecuadas para el procedimiento de oxidación de metanol son metanol puro, metanol técnico, metanol bruto preparado según un procedimiento de alta o baja presión o ventajosamente sus mezclas con agua; la concentración de metanol de las mezclas acuosas en la sustancia de partida asciende convenientemente a

del 60 % al 95 % en peso, preferentemente del 70 % al 90 % en peso. En una forma de realización ventajosa se usa metanol bruto que se purificó según los procedimientos descritos en los documentos DE-B-12 77 834, DE-C-12 35 881 y DE-C-11 36 318 mediante separación de una fracción de menor punto de ebullición o mediante tratamiento con agentes de oxidación y/o álcalis.

El metanol se alimenta al espacio del reactor en forma de vapor, ventajosamente en mezcla con vapor de agua y eventualmente con un gas inerte. Como gas inerte se tiene en consideración para el procedimiento por ejemplo nitrógeno.

Como agentes oxidantes pueden usarse tanto oxígeno puro como también preferentemente gases que contienen oxígeno, en particular aire. El oxígeno y el metanol se usan convenientemente en la proporción molar de 0, 25 a 0, 6, en particular de 0, 35 a 0, 5 mol de oxígeno por mol de metanol. Preferentemente, la cantidad total de vapor de agua no asciende a más de 3, 0, ventajosamente de 0, 67 a 1, 75 mol por mol de metanol.

En el procedimiento técnico de la síntesis de formaldehído se introduce en el reactor la mezcla de reacción descrita anteriormente en general con una temperatura entre 50 ºC y 200 ºC así como habitualmente a una presión absoluta entre 100 kPa y 200 kPa.

Las sustancias de partida mencionadas se conducen entonces habitualmente a una zona o varias zonas, en la que o en las que se encuentra el cuerpo moldeado de catalizador de acuerdo con la invención.

El cuerpo moldeado de catalizador de acuerdo con la invención es una estructura tridimensional que puede obtenerse mediante conformación tridimensional y/o disposición en el espacio de fibras que contienen plata o hilos que contienen plata.

Las fibras o los hilos que contienen plata contienen plata en una cantidad en el intervalo del 50 % al 100 % en peso, preferentemente hasta el 100 % en peso, de manera especialmente preferente del 98 % al 100 % en peso, y otros metales del 10º o 11º grupo del sistema periódico de los elementos, preferentemente metales seleccionados del grupo que está constituido por cobre, paladio, titanio en el intervalo del 0 % al 50 % en peso, preferentemente del 0 % al 10 % en peso, de manera especialmente preferente del 0 % al 2 % en peso.

Las fibras o los hilos que contienen plata muy adecuados contienen hasta prácticamente el 100 % en peso de plata.

Las fibras que contienen plata, de acuerdo con la invención tienen por regla general una longitud en el intervalo de aproximadamente 1 mm a 100 mm, los hilos que contienen plata de acuerdo con la invención pueden ser teóricamente sin... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de formaldehído mediante deshidrogenación oxidativa de metanol en un cuerpo moldeado de catalizador que puede obtenerse mediante conformación tridimensional y/o disposición en el espacio de fibras y/o hilos que contienen plata, caracterizado porque el diámetro promedio o la longitud diagonal promedio de una sección transversal esencialmente rectangular o cuadrada de estas fibras y/o hilos que contienen plata se encuentra en el intervalo de 30 m a 70 m, la densidad del cuerpo moldeado de catalizador se encuentra en el intervalo de 2 g/cm3 a 4 g/cm3.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la conformación tridimensional y/o la disposición en el espacio se realiza de manera no ordenada u ordenada.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las fibras que contienen plata y/o los hilos que contienen plata conformados se encuentran de manera no ordenada y en forma de ovillos.

4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque las fibras que contienen plata y/o los hilos que contienen plata conformados se encuentran de manera ordenada y en forma de géneros de punto o de redes.