Tiểu Luận Hóa Dầu Sản Xuất Formalin

GIỚI THIỆU
Hiên nay trên thế giới formalin được sản xuất chủ yếu từ Metanol. Công
nghệ sản xuất formalin bằng phương pháp oxy hóa trực tiếp khí tự nhiên cũng đã
được một nước thử nghiệm, nhưng vì hiệu suất chuyển hóa các sản phẩm oxy hóa
thấp nên ít được sử dụng. Lượng formalin được sản xuất theo phương pháp này chỉ
chiếm khoảng 8%.
Vào những năm 1905 đến 1910,sản xuất formalin với quy mô công nghiệp
thường sử dụng các xúc tác kim loại(Cu, Ag, Pt). Gần đây công nghệ sản xuất
formalin trên cở sở xúc tác oxit kim loại được đưa vào sử dụng, nó có ưu thế về độ
chuyển hóa và độ chọn lọc cao. Tuy nhiên cho đến nay sản lượng của công nghệ
này chỉ chiếm 1/3 tổng sản lượng trên toàn thế giới.
CHƯƠNG I
NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FORMALIN
I . Metanol còn gọi là metyl alcohol hoặc rượu gỗ,có công thức là CH3 – OH ,
khối lượng phân tử M=32,024, Metanol là một nguồn nguyên liệu có tầm quan
trọng để tổng hợp các hợp chất hóa hóa.
Ví dụ:
Sản xuất Formandehyde (HCHO) với các nồng độ khác nhau:
Sản xuất axit acetic (CH3COOH ) bằng phương pháp oxy hoá .
Sản xuất dimetyl terephtalat (H3C-OOC-C6H4-COOCH3) theo công nghệ của
witten

CH3
Sản xuất MTBE

:CH

3

O C

CH3

CH3
Ngoài ra Methanol được dùng để làm lạnh, làm chất chống đông.
Trong đó đáng chú ý là dùng Metanol dùng để sản xuất formalin


II. Tính chất vật lý
Metanol là một chất lỏng không màu, trung tính có tính phân cực, có mùi
nhẹ tại nhiệt độ thường. Vì phân cực nên Metanol có thể tan trong nước,bezen,
rượu, este và hầu hết các dung môi hữu cơ. Metanol có khả năng hòa tan trong chất
béo và dầu. Metanol dễ tạo hỗn hợp cháy nổ với không khí,rất độc cho sức khỏe
con người,với lượng 10ml trở lên có thể gây tử vong.


Bảng 1: Một số hằng số vật lý quan trọng của Metanol
Tên

Hằng số

Nhiệt độ sôi(101,3Kpa)

64,7(0C)

Nhiêt độ đóng rắn

-97,8(0C)

Tỷ trọng chất lỏng(00C;101,3Kpa)

0,8100(g/cm2)

Tỷ trọng chất lỏng (250C;101,3KPa)

0,78664 (g/cm2)

Nhiệt độ bốc cháy

470 (0C)

Áp suất tới hạn

8,097 (Mpa)

Nhiệt độ tới hạn

239,49 (0C)

Tỷ trọng tới hạn

0,2715 (g/cm3)

Thể tích tới hạn

117,9 (cm3/mol)

Hệ số nến tới hạn

0,224

Nhiệt độ nóng chảy

100,3 (KJ/kg)

Nhiệt hóa hơi

1128 (KJ/kg)

Nhiệt dung riêng của khí (250C;101,3KP)

44,06 (J.mol-1.K-1)

Nhiệt dung riêng của lỏng (250C;101,3KP)

81,08 (J.mol-1.K-1)

Độ nhớt của lỏng (250C)

0,5513 (Mpas)

Độ nhớt của khí (250)

9,6.10-3(Mpas)

Hệ số dẫn điện (250C)

(2-7).10-9(Ω-1cm-1)

Sức căng bề nặt trong không khí (250C)

22,10 (MN/m)

Entanpi tiêu chuẩn (khí 250C;101,3KPa)

-200,94 (KJ/mol)

Entanpi tiêu chuẩn (lỏng 250C;101,3KPa)

-283,91 (KJ/mol)

Entropi tiêu chuẩn(khí 250C;1013KPa)

239,88 (J.mol-1.K-1)

Entropi tiêu chuẩn(lỏng 250C;101,32KPa)

127,27 (J.mol-1.K-1)

Hệ số dẫn nhiệt lỏng(250C)

190,16(MW.m-1K-1)

Hệ số dẫn nhiệt hơi(250C)

14,07 (MW.m-1K-1)


III. Tính chất hóa học
Metanol là hợp chất đơn giản nhất trong dãy đồng đẳng của rượu no đơn
chức. Hoạt tính của nó được quy định bởi chức năng của nhóm Hydroxyl. Các phản

ứng của Metanol đi theo hướng đứt liên kết C-O hoặc O-H và được đặc trưng bởi sự
thay thế nguyên tử -H hay nhóm –OH trong phân tử, Tuy nhiên khác với các rượu
khác trong dãy đồng đẳng của nó,Metanol không thể phản ứng tách loại β cùng với
sự tạo thành liên kết bội.
III.1 Phản ứng Hydro hóa
CH3OH + H2 → CH4 + H2O + Q , ∆H =-159 (kJ/ mol).
III.2. Phản ứng tách nước.
0

2CH3O

, xt
t

→

C2H4O + H2O (to : 140oC; xt : H2SO4 đặc)

III.3. Phản ứngoxy hóa.
Khi oxy hóa Metanol trên xúc tác kim loại (Ag, Pt, Cu) hay xúc tác oxit
(Fe.Mo) hoặc hỗn hợp oxit (V-Mo, Fe-Mo, Ti-Mo) trong điều kiện thích hợp ta thu
được Formandehyde và các sản phẩm phụ:
0

t , xt

CH3 OH + 1/2 O2 →
CH2 O + H2 O + Q ,

∆H = -159 (KJ/mol).

Nếu oxyhoa sâu hơn sẽ tạo ra axit Formic:
0

, xt
CH3OH + O2 t→
HCOOH + H2 O


Nếu oxy hóa hoàn toàn thu được CO2 và H20:
0

t , xt
 CO + 2H2O
CH3OH + O2 →
0

CH3OH + 3/2O2

xt
t→
CO2 + 2H2O

III.4. Phản ứng dehydro hóa.
CH3OH

→

CH2O + H2

IV. Tiểu chuẩn về nguyên liệu Methnol để sản xuất Formalin.
Nguyên liệu để sản xuất Formalin bao gồm: Methanol kỹ thuật, không khí
sạch, xúc tác oxit Fe-Mo và nước mềm.
 Methanol kỹ thuật:
● Dạng ngoài của nó là chất lỏng trong suốt, không màu, không tạp chất cơ
học, tuy nhiên nó nguy hiểm vì rất độc và dễ tạo ra hỗn hợp cháy nổ với không khí


Nhiệt độ sôi khi chưng cất ở 760mmHg : (64 ÷ 64,7) 0C
•

: (0,791 ÷

Khối lượng riêng

0,792)g/cm3.
Hàm lượng Methanol

: (99,0 ÷ 99,5)%.

Hàm lượng nước

: ≤ 0,1%.

Hàm lượng axit (tính theo axit axetic)

: ≤ 0,003%.

Hàm lượng aldehit và ãeton

: ≤ 0,008%.

Hàm lượng hợp chất bay hơi của sắt

: ≤ 0,0005%.

Hàm lượng lưu huỳnh

: ≤ 0,002%.

 Không khí sạch:
● Trước khi đưa không khí vào thiết bị phản ứng ,cần phải được lọc bụi và
rửa sạch các tạp chất có

thể gây ngộc độc xúc tác làm giảm hiệu suất phản ứng,

dẫn đến tăng giá thành sản phẩm.
● Thành phần của không khis chủ yếu gồm có 2 khí sau:
79% N2 và 21% 02
 Nước :
Nước trước khi sử dụng phải được làm sạch các tạp chất và làm mềm nước
để tránh gây ăn mòn kim loại,làm tăng trở lực trên đường ống cũng như trên thiết
bị. Mặt khác nước không sạch thì các phản ứng phụ có thể xảy ra mhiều hơn làm
giảm hiệu suất của sản phẩm.


Bảng 2: Một số chỉ tiêu quan trọng của Methanol.
Thành phần

Quy định

Hàm lượng Methanol
Tỷ trọng d420
Khoảng nhiệt độ sôi cực đại
Hàm lượng axeton và axetndehit
Hàm lượng etanol
Hàm lượng hợp chất bay hơi của sắt
Hàm lượng lưu huỳnh

> 99,85%
0,7928g/cm3
10C
< 0,003%
< 0,001%
< 2.10-6 g/l
< 0,0001%

Hàm lượng clo
Hàm lượng nước

< 0,0001%
< 0,15%

PH
Thời gian khử màu tối thiểu ( kiểm tra

< 7,0
30 phút

KMnO4)

CHƯƠNG II
TÍNH CHẤT VÀ ỨNG DỤNG CỦA SẢN PHẨM FORMALDEHYDE
I . Tính chất vật lý.
Formaldehyt (CH2O) là chất khí không màu, mùi sốc, vị chua và độc (tác
động đến mắt, da mũi và cổ họng, kích thích thần kinh ngay cả khi nồng độ nhỏ)
Formaldehyt hoá lỏng ở -19,20C, tỷ trọng của lỏng là 0,8153 ở -200C và
0,9172 ở -800C,đóng rắn ở -1180C dạng bột nhão trắng. Ở trạng thái lỏng và khí thì
Formaldehyt ổn định ở nhiệt độ thấp hoặc ở nhiệt độ thường (800C ÷1000C).
Khí Formaldehyt không polymehoá ở 800C hoặc 1000C và được xem như là
khí lý tưởng.
 Một số tính chất nhiệt động của Formaldehyt.
Nhiệt tạo thành formaldehyt ở 250C là

: 115,9 ± 6,3

•

Năng lượng Gibbs ở 250C là

: 109,9 (KJ/mol).

•

Entropy ở 250C là

: 218,8 + 0,4

Nhiệt chảy ở 250C là

: 561,5 (KJ/mol).

•
(KJ/mol).

(KJ/mol).
•


•

Nhiệt hoá hơi ở -19,20C là

: 23,32(KJ/mol).

•

Nhiệt dung riêng ở 250C là

: 35,425 (KJ/mol.k).

•

Nhiệt hoà tan ở 250C là

:

 Trong nước là

: 35,425 (KJ/mol.k)

 Trong Methanol là

:

62,8 (KJ/mol).

 Trong Propan là

:

59,5 (KJ/mol).

 Trong Butanol-1 là

: 62,4 (KJ/mol).

•

Hệ số nở nhiệt thể tích

: 2,83.10 -3

•

Tỷ trọng hơi so với không khí

: 1,04

Áp suất hơi của formaldehyt đo dược trong khoảng (-109,40C- 2,330C), và có thể

tích được tính theo phương trình:

P

K Pa

= 10

[ 5, 0233−1429
+1, 75. lg T −0 , 0063.T ]
T

Quá trình polyme hoá trong trạng thái lỏng goặc trạng thái khí đều bị ảnh
hưởng bởi các yếu tố như: áp suất, độ ẩm, và một lượng nhỏ acid formic song tương
đối nhỏ. Khí fomaldehyt (HCHO)n. Hoặc polyme hóa cao hơn thì được α-polyoxy
metylene. Quá trình này đạt được từ (90 ÷100)% ở dạng tinh khiết và yêu cầu phải
bảo quản ở (100 ÷150)0C nhằm ngăn cản quá trình trùng hợp. Quá trình phân huỷ
hoá học không xảy ra dưới 4000C.
Khí formaldehyt dễ bắt cháy khi ta đưa nhiệt độ mồi lửa tới 4300C hỗn hợp
với không khí là hợp chất cháy gây nổ. Tính chất nổ của formaldehyt thường dễ xảy
ra, đặc biệt là khoảng nồng độ (65 ÷70)%.
Ở nhiệt độ thấp formaldehyt lỏng có thể trộn lẫn được với tất cả các dung ,
môi không phân cực như: Toluen, ete, cloroform, và cũng có thể etylaxetat. Khả
năng hoà tan giảm khi nhiệt độ tăng, Quá trình bay hơi hay trùng hợp thường xảy ra
nhiệt độ thường và chỉ để lại một lượng nhỏ khí không tan.


Một số hằng số vật lý của dung dịch Formalin.
•

Dung dịch nước có (37 ÷45)% trọng lượng Formaldehyt.

•

Nhiệt độ sôi

: 97 0C

•

Nhiệt đóng rắn khi có Methanol

: 500C

•

Nhiệt độ chớp cháy không có Methanol

: 850C

•

Nhiệt độ chớp cháy khi có 15% Methanol

: 500C


Áp suất riêng phần của formalđehye trong các dung dịch nước phụ thuộc vào
nhiệt độ thể hiện qua bảng sau :
Bảng 3: Áp suất riêng phần của Formaldehyde trên dung dịch formalin ở

nhiệt độ và nồng khác nhau.
T0C

Nồng độ formandehde
1

5

10

15

20

25

30

35

40

5

0,003

0,011

0,016

0,021

0,025

0,028

0,031

0,034

0,037

10

0,005

0,015

0,024

0,031

0,038

0,045

0,049

0,053

0,056

15

0,007

0,022

0,036

0,047

0,057

0,066

0,075

0,083

0,090

20

0,009

0,031

0,052

0,069

0,085

0,096

0,113

0,125

0,137

25

0,013

0,044

0,075

0,101

0,125

0,146

0,167

0,187

0,206

30

0,017

0,061

0,105

0,144

0,180

0,213

0,245

0,275

0,304

35

0,022

0,084

0,147

0,203

0,256

0,305

0,353

0,389

0,442

40

0,028

0,113

0,202

0,284

0,360

0,432

0,502

0,569

0,634

45

0,037

0,151

0,275

0,390

0,499

0,604

0,705

0,803

0,899

50

0,039

0,200

0,371

0,531

0,685

0,838

0,978

1,119

1,258

55

0.045

0,262

0,494

0,715

0,929

1,137

1,341

1,541

1,740

60

0,047

0,340

0,652

0,953

1,247

1,536

1,820

2,101

2,378

65

0,093

0,437

0,852

1,258

1,657

2,053

2,443

2,831

3,180

70

0,114

0,558

1,104

1,645

2,182

2,717

3,250

3,780

4,310

Qua nghiên cứu động học của sự tạo thành metyl glycol từ hoà tan Fỏmanđehye với
nước có hằng số của phản ứng nghịch là 5.103 ÷ 5.106, chậm hơn so với phản ứng
thuận và nó sẽ tăng lên nhiều so với dung dịch axit, nghĩa là sự phân bố của
olygome khối cao (n>3) không thay đổi nhanh khi nhiệt độ thấp hoặc dung dịch
loãng . Sau đó lượng metylen glycol tăng với một lượng nhỏ hơn 2%
Formanđehyde ở dạng mônme.


Tỷ trọng của dung dịch Formandehyde chứa 13% trọng lượng Methanol tại
nhiệt độ từ 100C ÷ 700C có thể được tính theo công thức sau :
P = a + 0,003.(F-b) - 0,025.(M- c) - 104.[0,005.(F -30) + 3,4].(T-20)
Trong đó :a
F : là nồng độ của Formandyhyde,(% trọng lượng).
M : Là nồng độ của Methanol, (% trọng lượng).
T : Nhiệt độ, (0C).
a,b,c : Là các hằng số.
Độ nhớt động học của dung dịch nước Formandehyde được tính theo công thức
sau :
η.(M - 5.P.a) = 1,28 + 0,39.F + 0,05.M - 0,02.T
Công thức này áp dụng cho dung dịch chứa (30÷50)% trọng lượng

Formandehyde và (0÷20)% trọng lượng Methanol ở nhiệt độ (25÷40)0C.
II. Tính chất hoá học .
Formandehyde là một chất hữu cơ hoạt đọng. Do đặc điểm cấu tạo phân tử
có sự phân cực của nối đôi nên khả năng tham gia nhiều phản ứng hoá học khác
nhau.
H
Cδ+ =OδH

II.1. Phản ứng phân huỷ.
Ở nhiệt độ 1500C thì Formandehyde bị phân huỷ thành Methanol và õit
cacbon :
0

C
2HCHO 150

→ CH3OH + CO

Ở 3500C tạo thành CO và H2
0

C
HCHO 350

→ CO + H2

Ngoài ra, sản phẩm của quá trình phân huỷ có thể là Metan, Methanol, axit
formic khi sự có mặt xúc tác kim loại Pt, Cu, Al, Cr.
II.2. Phản ứng oxu hoá khử.
Formanđehyde ở thể khí hoặc thể hoà tan có thể bị oxi hoá thành axit formic :
CH2O + 1/2 O2

HCOOH


Nếu oxi hoá sâu hơn thì tạo thành CO2 và nước .
CH2O + O2

CO2 + H2O

Trong khoảng nhiệt độ (300 ÷ 400)0C thì hai phản ứng trên xảy ra nhưng nếu >

4000C thì sản phẩm lại là CO và H2.
CH2O

0

400 C
>
→

CO

+ H2

Nếu quá trinh oxi hoá xảy ra nhiệt độ cao và có mặt xúc tác thì phản ứng tạo CO và H2O.
0

CH2O + 1/2O2

C , xt
t
→ CO + H2O

Nếu dùng tác nhân oxi hoá là H2O2 thì Sản phẩm thu được là Methanol.
Đây là phản ứng thuận nghịch và xảy ra trong quá trình sản xuất Formandehyde có dùng
xúc tác bạc, Tuy nhiên để cân bằng dịch chuyển sang vế trái cần tiến hành ở nhiệt độ cao.

HCHO

+

H2

CH3OH

II.3. Phản ứng giữa các phân tử Formandehyde
Ngoài phản ứng giữa các phân tử khác Formanđehye còn có thể phản ứng
với nhau các phản ứng chúng bao gồm các phản ứng polyme hoá trong đó phản ứng
tạo polyme oximetylen là phản ứng đặc trưng nhất.
a.Phản ứng Cannizzaro.
Phản ứng này bao gồm sự khử một phân tử Formanđehye và oxi hoá một
phân tử khác :
2HCHO(aq) + H2O 
→ CH3OH + HCOOH
Phản ứng xảy ra thuận lợi khi có mặt xúc tác kiềm hoặc đun nóng khi có mặt của
axit. Với các anđehyde hư Puurol không xảy ra phản ứng ngưng tụ Aldol thông thường, vì
không có các nguyên tử H hoạt động ở vị trí α. Do vậy , phản ứng giữa hai anđehye loại
này hoàn toàn xảy ra theo hướng Cannizzảo.
b. Phản ứng Tischenko.
Các polyme của Formandehyde khi gia nhiệt thì phản ứng với metylat tạo thành
Metylformat:
0

t
2HCHO(polyme) →

HCOOCH3

c. phản ứng polyme hoá.

Tại nhiệt độ thường thì Formandehyde ở thể khí, khi có vết nước thì trùng
hợp tạo thành para-Formanđehye [HO(CH2O)H] có màu trắng,số mắt xích trùng
hợp (n= 8÷100). Đây là đặc trưng của formanđehye trong dung dịch ở nhiệt đọ


phòng. Khi đun nóng với H2SO4 loãng thì para-Formandehyde bị khử trùng hợp tạo
thành Formandehyde .
Formandehyde hoặc para- Formandehyde tác dụng với NH 3 tạo thành hexametyl
tetramin hay còn gọi là Utropinb dùng để sản xuất chất dẻo, chất nổ, dược phẩm ....
0

C
6 HCHO + 4NH3 70


→ (CH2)6N4 + 6H2O

III. Chỉ tiêu Formandehyde thương phẩm .
Người ta chia các khoảng nồng độ<1% hoặc (8÷11%) tuỳ theo yêu cầu sử
dụng. Các chỉ tiêu được trình bày cụ thể trong bảng sau :
Bảng 4 : tiểu chuẩn chất lượng của formalin thương phẩm.
Chỉ tiêu
Hàm lượng Formandehyde
Hàm lượng axit formic
Hàm lượng sắt
PH
Màu

Hàm lượng Methanol

Quy định
(37-50)%
0,5%
0,005%
2,0 - 4,0
Trong suốt
(1-11) %

Để tránh quá trình polyme hoá của formalin trong dung dịch, người ta thường ổn
định bằng Methanol có hàm lượng dao động từ (6÷13)% theo trọng lượng.
IV. Ứng dụng của sản phẩm.
Formandehyde là một trong những hợp chất hữu cơ có hoạt tính cao, nó là
nguyên liệu quan trọng trong các ngành sản xuất sản phẩm hữu cơ, được sử dụng
rộng rãi trong đời sống hằng ngày.
Năm 1992 formalin là một hoá chất có số lượng xếp hạng thứ 23 về khối
lượng các hoá chất sản xuất nhiều nhất trên thế giới, một trong sản phẩm hữu cơ
quan trọng hàng đầu được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lỉnh vực khác nhau. Ví dụ
việc sử dụng formalin ở Mỹ như sau:
Bảng 5 : Việc sử dụng formalin ở Mỹ.

Nhựa ure Formandehyde

25%

Nhựa phênol Formandehyde

25%

Nhựa poly axetal

9%

Pentaeritrit

5%


Hexa metylen tetramin

5%

Nhựa melamin

5%

Tera hydrofuran

3%

Các dẫn xuất axetylen

3%

Các mục đích khác

20%

Ở nước ta hiện nay formalin cũng được sử dụng rội rãi để sản xuất các loại

keo dán ủe formandehyde,nhựa phênol formandehyde, làm gỗ dán, tấm lợp cốt ép,
nhựa bakelit để chế tạo sơn, ngoài ra còn sử dụng trong y học và trong chăn nuôi.....
Ngoài ra formandehyde có khả năng phản ứng cao, là nguyên liệu quan trọng
trong ngành tổng hợp hữu cơ và đặc biệt trong sản xuất cácb polime bằng các phản
ứng trùng hợp để tạo ra sản mới.
Trong công nghiệp dệt dựa vào tính chất hoá lý cơ bản của Formandehyde.
Người ta đã nghiên cứu thành công một số hoá chất và dẫn xuất khác để tạo ra các
sản phẩm mới loại thương phẩm về chất trợ phân tán phục vụ cho các giai đoạn
công nghệ hoàn tất vải trong quá trình dệt nhuộm.
CHƯƠNG III
CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT FORMADEHYT
 Có 3 công nghệ chính sản xuất formanhehyde từ Methanol:
• Quá trình oxi hoá một phần và đehdro hoá một phần với không khí với sự có
mặt của xúc tác bạc (Ag), hơi nước và MeOH ở 6800C đến 7200C (quá trình BASF
độ chuyển hoá MeOH = 97÷98)% .
• Oxy hoá và đehdro hoá với một phần không khí trong sự có mặt của sợi lưới
bạc hoặc bạc tinh thể, hơi nước và MeOH ở (600 ÷650)0C, độ chuyển hoá ban đầu
của Methanol là (77 ÷78)%. Quá trình chuyển hoá kết thúc bằng quá trình chưng cất
các sản phẩm và tuần hoàn MeOH chưa phản ứng.
• Chỉ oxy hoá với không khí trong sự có mặt của oxy cải biến Mo-V ở (250
÷400)0C (độ chuyển hoá MeOH=98% ÷99%).
Quá trình chuyển hoá propan,butan,etylen, propylên, butylen hoặc các ete để tạo
thành Formandehyde không được sử dụng trong công nghiệp vì tính không kinh tế
của nó .


Quá trình hydrro hoá CO hay oxy hoá metan cũng ít được sử dụng trong
công nghiệp vì các quá trình này cho năng suất thấp .
Quá trình sản xuất Formandehyde từ Methanol có thể được dùng qua ba con đường
trên. Tuy nhiên nếu Methanol ban đầu có ngậm nước hoặc quá trình sản xuất diễn ra

tại áp suất thấp thì đi theo con đường thứ nhất. Methanol trước khi sử dụng phải
được loại bỏ tạp chất vô cơ ,hữu cơ và tách các loại cấu tử có nhiệt độ thấp.
I. Công nghệ sản xuất Formanđehye sử dụng xúc tác Bạc.
Quá trình sử dụng xúc tác bạc cho việc chuyển hoá Methanol thành
Formandehyde thường được tiến hành ở áp suất khí quyển và ở nhiệt độ (600
÷720)0C. Nhiệt độ của phản ứng còn phụ thuộc vào lượng của Methanol trong hỗn
hợp với không khí. Sự tạo thành của hỗn hợp này phải nằm ngoài giới hạn nổ( giới
hạn nổ trên của hỗn hợp là 44% Methanol).
Những phản ứng chính diễn ra trong quá trình chuyển hoá Methanol tạo
thành Formandehyde là:
CH3OH ↔ CH2O + H2↑ ,

∆H1 = 84 kj/mol. (1)

H2 + 1/2 O2 ↔ H2O ,

∆H2 =-243kJ/mol. (2)

CH3OH + 1/2 O2 → CH2O + H2O ,

∆H3 =-159 kJ/mol. (3)

Phạm vi một trong ba phản ứng có thể tiến hành còn phụ thuộc vào thông số của
quá trình. Ta có thể lựa chọn tỷ lệ các phản ứng nay sao cho phản ứng tổng cộng là
toả nhiệt, và lúc đó để tận dụng nhiệt ta dùng nó để đun nóng hỗn hợp ban đầu lên
đến nhiệt độ cần thiết.
Sản phẩm phụ được tạo thành theo các phản ứng sau:
CH2O → CO + H2 ,
CH3OH + 3/2O2

∆H4 = 12,5 kJ/mol. (4)

→ CO2 + 2H2O ,

CH2O + O2 → CO2 + H2O ,

∆H5 = - 674 kJ/mol. (5)
∆H6 = - 159 kJ/mol. (6)

Các sản phẩm phụ quan trọng khác là metyl format, metan và acid formic.
Phản ứng tách loại hydro phụ thuộc vào chế độ nhiệt độ chuyển hóa Methanol, đạt
50% tại 4000C, đạt 90% tại 5000C và đạt 99% tại 7000C. Nhiệt độ phụ thuộc vào
hằng số cân bằng của phản ứng sau:
lgKp = (4600/T) – 6,47

Từ các thông số nhiệt động đã đưa ra các phản ứng từ (1) đến (6) cho thấy,
nghiên cứu động học với bạc trên một chất mang đã chỉ ra rằng : Sự tạo thành


Formandehyde là một hàm của sự tập trung oxy và lượng oxy còn lại trên bề mặt
sau thơì gian phản ứng :

dC F
= k .C O
dt
Trong đó : Cf : Nồng độ Formanđehyde;
C0: Nồng độ oxy

K : Hằng số tốc độ phản ứng.

; t :Thời gian phản ứng.

Cơ chế của phản ứng chuyển hoá Methanol tạo thành Formandehyde vẫn
chưa được chấp nhận. Tuy nhiên một số nhà nghiên cứu đã cho rằng có sự thay đổi
trong cơ chế ở 6500C
Việc tổng hợp Formandehyde trên xúc tác bạc được tiến hành trong điều
kiện rất khắc khe. Nhiệt độ đo được trên bề mặt cũng như xúc tác , nhiệt độ mà ở đó
Methanol chiếm ưu thế so với nhiệt độ mà ở đó Formandehy chiếm ưu thế chỉ khác
nhau một vài độ 0C.
Oxy trong không khí được đưa vào phản ứng toả nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ
phản ứng (2). Mặt dù phản ứng (5) và (6) có xảy ra. Hơn nửa lượng oxy không khí
đưa vào với mong muốn điều chỉnh nhiệt độ phản ứng (1) và (4).
Ngoài nhiệt độ và xúc tác còn có những nhân tố khác ảnh hưởng đến năng
suất Formandehyde và mức độ chuyển hoá Methanol đó là khí trơ. Nước cũng có
mặt trong hỗn hợp đầu dưới dạng hơi Methanol – nước và Nitơ cũng có mặt trong
hỗn hợp đầu, khi chúng tuần hoàn quay trở lại thì pha loãng hỗn hợp đầu.
Lượng formandehyde thu được từ phản ứng (1) và (6) có thể được tính toán
từ sự tạo thành thực tế của các thiết bị bằng phương trình sau:
Hiệu suất (%) = 100.[1 + r +

(%CO2 ) + (%CO )
] −1
0,528(% N 2 ) + (% H 2 ) − 3(%CO2 ) − 2(%CO )

Trong đó r là tỷ lệ của phân tử trong phản ứng .
Phương trình này cũng tính được lượng hydro, oxy dư và sự tạo thành của sản
phẩm phụ.
I.1. Một số đặc trưng về quá trình sản xuất Formandehyde dùng xúc tác Ag.
I.1.1. Các phản ứng.
Như đã giới thiệu phần trên, trên xúc tác bạc, quá trình chuyển hoá

Methanol thành Formandehytde ở điều kiện áp suất khí quyển, nhiệt độ 600-720 0C
gồm các phản ứng chính sau:


CH3OH

HCHO + H2 ,

H2 + 1/2O2

H2O

CH3OH + 1/2O2

∆H = 84KJ/mol

(1)

∆H = -243 KJ/mol

(2)

HCHO + H2O , ∆H = -159 KJ/mol

(3)

,

Nhiệt độ phản ứng phụ thuộc vào lượng Methanol trong hỗn hợp với không
khí. Điều kiện và áp suất trên thì thành phần và hỗn hợp Methanol không khí chứa

45-50% methanol, nằm ngoài hỗn hợp của Methanol trong không khí 37,7%.
Ngoài nhưng sản phẩm chính,quá trình còn thu được một số sản phẩm phụ CO,
CO2, CH4, HCOOH, H2… qua các phản ứng:

HCHO

CO + H2

HCHO + O2
CH3OH + H2
HCHO + 1/2O2

CO2 + H2O
CH4 + H2O
HCOOH

Với tỉ lệ Methanol và không khí như trên, quá trình tiến hành trong điều kiện
thiếu O2,, hàm lượng hydro trong khí thải sau tháp hấp thụ chiếm 18-20% thể tích
nhưng toàn bộ quá trình là toả nhiệt. Vì vậy phản ứng được tiến hành ở chế độ đoạn
nhiệt và tự nhiệt.
lgKp = 4600/T + 647
Phản ứng (1) thuận nghịch, thu nhiệt. Từ phương trình cân bằng ta có thể
tính được mức độ chuyển hoá α ở áp suất 1 at
To=400oC→ α = 50%
To = 500oC → α = 90%
To = 700oC → α = 99%
Vì quá trình tiến hành ở điều kiện đoạn nhiệt, với xúc tác có bề mặt riêng lớn
nên phản ứng tiến hành miền khuyếch tán và trao đổi nhiệt chủ yếu rơi trên lớp biên
bao quanh bề mặt xúc tác. Sơ đồ của lớp biên như sau:
Lớp biên

Cg
Khi phản ứng
Tg

Cs

Xúc tác

Ts

Cs là nồng chất phản ứng,ở bề mặt xúc tác nhỏ rất nhiều trong dòng khí. Với
Cg ≈ 0 thì Cg >> Cs, do đó trở lực ở lớp biên. Do sự đồng dạng giữa quá trình


chuyển khối và truyền nhiệt: lớp biên là trở lực chủ yếu cho quá trình truyền nhiệt
từ bề mặt xúc tác ra pha khí. Do vậy nhiệt độ của bề mặt xúc tác Ts rất lơn so với
Tg (Ts>>Tg). Như vậy sau khi mồi phản ứng lúc mở máy ( đốt điện nâng nhiệt độ t 0
của hỗn hợp phản ứng). khi phản ứng tiến hành bề nặt xúc tác nóng lên ( lớp xúc
tác nóng đỏ lên) là sau đó dừng quá trình mồi ( đốt nóng bằng điện ), phản ứng tự
tiến hành theo chế độ tự nhiệt. chính nhờ dòng khí luôn luôn chuyển động mà nhiệt
độ được truyền dễ dàng từ xúc tác ra dòng khí.
I.1.2. Cơ chế của quá trình.
Với xúc tác Ag, ở điều kiện thường thì sự oxy hoá là khó khăn , song ở điều
kiện nào đó thì nó vẫn xảy ra, và sự oxy hoá này xảy ra từng bậc đối với oxy.
Sự cho nhận điện tử xảy ra theo từng bậc như sau:
O2 + e → O2O2- + e → O22O22- + e → 2O2
Theo Boreckop thì vận tốc phản ứng không có mặt với xúc tác oxy nhỏ hơn
xúc tác có mặt của oxy và trong điều kiện nào đó thì người ta phát hiện ra trạng thái
O-3 và O4-.
Với xúc tác thì oxy hấp thụ trên xúc tác bạc tinh thể và trên bề mặt xảy ra trao

đổi điện tử.
O2 + 4Ag → 4Ag+ + 2O2O2 + Ag → Ag+ + OTừ O2- có thể xảy theo từng bậc để đến O2- là tác nhân Nucleophyl mạnh. Mặc khác
do cấu tạo của Methanol.

H

H C
O
H

H
Sự phân cực mạnh dẫn tới nguyên tử cacbon bị dương hoá nhiều hơn mà tác
nhân O2- là tác nhân Nucleophyl mạnh hơn OH - dẫn tới O2- tấn công vào
cacbocation theo sơ đồ:


H

H C O H

H
O22O vào rồi đẩy nhóm –OH ra, song do sự chênh lệch độ âm điện không nhiều
cho nên khi tạo thành fomanđehye, nhóm –OH ở dạng H[CH2O]nOH.
Khi O2- tấn công vào phân tử methanol thì cả 3 hydro đều linh động, song
hydro ở a nhất linh động hơn sẽ rơi ra và mang theo một điện tử:
H

H C O
H
Lúc nay nguyên tử cacbon còn một điện tử tự do cùng với oxy tạo liên kết

mới là liên kết ∏.
H

H

\
⁄

C=O

I.1.3. Các yếu tố ảnh hương đến quá trình.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của phản ứng là xúc tác, nhiệt độ, tỷ số
CH3OH/không khí và độ sạch của Methanol.
a. Xúc tác và chất mang.
Hiệu suất của HCHO, tính chọn lọc của quá trình phụ thuộc vào chất mang và
lượng bạc trên chất mang.
Vì phản ứng là dị thể, xảy ra trên bề mặt phân chia pha, để tạo điều kiện tiếp
xúc pha tốt, tăng vận tốc phản ứng người ta đưa tinh thể bạc lên chất mang chủ yếu
là đá bọt.
Chọn chất mang là đá bọt bởi nó có nhiều ưu điểm.
-

nhiều lỗ sốp nên có nhiều bề mặt riêng lớn, tinh thể bạc dàn đềulàm tăng bề

mặt tiếp xúc pha, làm tăng vận tốc phản ứng.
-

Sự dàn đồng đều tinh thể trên bề mặt chất mang tránh cho bạc bị thiêu kết

khi tái sinh xúc tác.

b. Nhiệt độ.
Duy trì ở nhiệt độ 650-7200C. Nếu để nhiệt độ tăng cao sẽ sinh ra quá trình
oxy hoá sâu tạo axit formic.
Nhiệt độ phản ứng phụ thuộc vào tỷ số CH 3OH/O2. Nếu cần nhiệt độ cao thì cần
đều chỉ tỷ số CH3OH/O2 nhỏ để lượng oxy nhiều.
Trong thực tế người ta dùng không khí sẽ pha loãng hỗn hợp khí, nồng độ
formaddehyde sẽ bị oxy hoá, đồng thời Nỉto trong không khí sẽ pha loãng hỗn hợp
khí, nồng độ formandehyde trong hỗn hợp giảm, cân bằng chuyển dịch về phía tạo
thành Formandehyde, phản ứng phụ ít xay ra hơn.
c. Tỷ số Methanol/không khí và độ sạch của nguyên liệu .
Tỷ số methanol/không khí thích hợp nhất ở điều kiện lam việc bình thường
là 45-50%.
Methanol nguyên liệu phải được làm sạch khỏi sắt và có oxyt sắt vì nó rất dễ ngộ
độc xúc tác.
Không khí trước khi cho vào oxy hoá cần phải làm sạch bụi, vì bụi bám vào bề mặt
xúc tác làm giảm hoat tính của nó .
I.1.4 Thiết bị phản ứng chính.
Phản ứng Methanol tạo Formandehyde trên xúc tác bạc được tiến hành tại
nhiệt độ cao nên thiết bị phải chế tạo bằng hợp kim chịu nhiệt. Mặt khác, xúc tác
bạc rất dễ ngộc độc bởi sắt vì vậy không nên dùng vật liệu thép cacbon để chế tạo
thiết bị phản ứng.
Nguyên lý lam việc của thiết bị
Hỗn hợp khí nguyên liệu đi từ trên xuống, nhiệt độ khoảng 130-150 0C đi qua
lớp xúc tác được mang trên lớp đá bọt. lớp đá bọt này được đặt trên một lưới đỡ.
Sản phẩm tạo thành để tránh bị oxy hoá sâu hơn do nhiệt độ trong phản ứng quá cao
được làm lạnh nhanh bởi thiết bị ống chùm đặt bên dưới thiết bị phản ứng. Tác
nhân làm lạnh là nước với nhiệt độ khoảng 20-250C.
Để kích động phản ứng trong giai đoạn đầu người ta đốt nóng hỗn hợp phản ứng

bằng điện. Mồi điện đặt ở đỉnh thiết bị.
Trong thiết bị còn có lưới phân phối khí hỗn hợp ban đầu đều khắp tiết diện phản
ứng, để tránh ảnh hưởng xấu chế độ nhiệt độ năng suất và hoạt tính xúc tác do phản
ứng cục bộ.


Thiết bị lam việc ở chế độ đoạn nhiệt:
I.2. công nghệ chuyển hoá hoàn toàn Methanol (công nghệ BASF).
Đặc trưng của công nghệ này là duy trì chế độ chuyển hoá Methanol ở nhiệt
độ cao đến 7200C. Do đó Methanol có mức độ chuyển hoá cao. Sản phẩm có nồng
độ (40 ÷50)% Formandehyde, 1,3% Methanol và 0,01% axit Formic. Hiệu suất của
quá trình đạt (89 ÷95)% .
Hỗn hợp Methanol và nước được dẫn vào cột bay hơi. Không khí sạch được
dẫn vào cột chưng tách. Hỗn hợp không không khí và Methanol được tạo thành và
trong đó còn có cả một lượng khí trơ (NO 2, H2O và CO2 ). Với mong muốn sao cho
hỗn hợp phản ứng nằm ngoài giới hạn nổ, bao gồm khoảng 60% là Methanol, 40%
là khí trơ và các loại khác. Một phần hỗn hợp hơi tạo thành được quay trở lại thiết
bị bay hơi.
Sự đòi hỏi nhiệt trong quá trình bay hơi của hỗn hợp Methanol và nước được
thực bởi thiết bị gia nhiệt hoặc nhiệt thừa của cột hấp thụ. Sau khi qua thiết bị gia
nhiệt thì hỗn hợp có nhiệt độ rất cao và được dẫn vào thiết bị phản ứng. Trong thiết
bị phản ứng hỗn hợp hơi được đi qua xúc tác lớp Ag có bề dày (25 ÷ 30)mm. Lớp
xúc tác này được trải rộng trên các đĩa thiết bị phản ứng, điều này cho phép phản
ứng diễn ra trên bề mặt là tốt nhất. Những tầng trung gian được gia nhiệt bằng cách
đun nóng ngoài .
Sản phẩm phản ứng sau khi làm lạnh được đưa vào tháp hấp thụ đệm bốn
bậc có làm lạnh trung gian. Nhiệt lượng cần thiết để bốc hơi hỗn hợp Methanolnước được cung cấp nhờ thiết bị trao đổi nhiệt với sản phẩm đáy ở thiết bị hấp thụ.
Sản phẩm tuần hoàn trong giai đoạn đầu có thể tới 50% Formandehyde. Sản
phẩm cuối chứa (40 ÷55)% khối lượng Formandehyde và mong muốn đạt được
0,01% axit Formic, 1,3% Methanol. Phần khí thải được dẫn vào thiết bị đốt, sau khi

đốt nó toả ra một năng lượng khoảng 1970KJ/m 3 (vì trước khi đốt cháy khí chứa
4,8% CO2, 0,3% CO, 1,8% H2 còn lại NO2, nước, Methanol và Formandehyde). Khí
sau khi cháy không chứa chất gây ô nhiễm môi trường. Tổng lượng khí cháy là
3tấn/100 tấn Formandehyde sản xuất được.
Dung dịch Formandehyde ở giai đoạn thứ 3 và thứ 4 của tháp hấp thụ được
đưa tuần hoàn vào thiết bị bốc hơi. Một lượng Formandehyde xác được đưa vào
thiết bị bốc hơi. Một lượng Formandehyde xác định được đưa tuần hoàn vào thiết bị


bốc hơi sau đó trộn lẫnn với dòng nguyên liệu vào. Kết quả là hỗn hợp giàu CH 3OH
được đưa vào thiết bị phản ứng. Trong trường hợp này nhiệt độ của giai đoạ thứ hai
của tháp hập thụ la 650C.
Thời gian sống của xúc tác phụ thuộc vào độ tinh khiết, ví dụ nột số hợp chất
vô cơ của nguyên liệu đầu có thể gây ngộ độc xúcn tác.
Vì Formandehyde ăn mòn thép cacbon nên tất cả cácn phần mà dung dịch
Formanđehye đi qua phải làm bằng thép chống gỉ. Hơn nữa tất cả các ống dẫn khÍ
phải được làm bằng kim loại, nhằm bảo vệ xúc tác Ag chống lại sự ngộ độc xúc tác.
Nếu nhiệt độ phù hợp thì năng suất thiết bị tăng khi đường kính thiết bị tăng.


Hơi nước

Khí thải

5
H2O

8

H2O

6

H2 O

2

7

6
4
Không khí

1
3

8

Metanol
Nước

Formanđehie 50%
Hinh 1: Dây chuyền sản xuất formalin thheo công nghệ của BASF

1 - Thiết bị bốc hơi
2 – Thiết bị phản ứng
3 – Thiết bị trao đổi nhiệt
4 – Thiết bị hấp phụ

5 – Nồi hơi tận dụng nhiệt

6 – Thiết bị làm lạnh
7 – Thiết bị đun quá nhiệt
8 – Máy nén

Ưu điểm
• Sơ đồ hoạt động và quá trình khởi động rất đơn giản, sau khi nghỉ hoặc
có sự cố thì khởi động lại nhanh.


• Dung dịch Formalin có nồng độ cao, muốn thay đổi nồng độ chỉ cần
thay đổi độ tinh khiết của nguyên liệu.
• Độ chuyển hoá và hiệu suất của quá trình cao .
• Các thiết bị trong dầy chuyền có thể tích nhỏ, do vậy vốn đầu tư thấp.
• Khí thải sinh ra có thể đốt cháy thu nhiệt lượng nên không gây ô nhiễm
môi trường.
Nhược điểm
Nhiệt độ làm việc quá cao (6500C ÷7200C), gây chóng hỏng thiết bị.
I.3. công nghệ chuyển hoá hoàn toàn và chưng thu hồi Methanol,
Quá trình này này tiến hành ở (590 ÷ 650) 0C. Do nhiệt đọ tương đối thấp nên
ít xảy ra các phả ứng phụ, hiệu suất có thể đạt (91 ÷92)% nhưng độ chuyển chỉ đạt
(82 ÷85)%. Dung dịch sau tháp hấp thụ được đưa đi chưng luyện thu hồi Methanol.
Sản phẩm sau chưng cất chứa 55% Formanđehyde và 1% Methanol, quá trình đã
được dùng ở một số công ty lớn (ICI, Bẻdeư và Degussa).
Hỗn hợp gồm khí sạch và Methanol ban đầu được dẫn vào thiết bị bay hơi,
kết quả là taoj ra dòng hơi có nhiệt độ cao sau đó được dẫn sang thiết bị phản ứng.
Hỗn hợp phản ứng bao gồm một lượng hơi chứa Methanol dư và quá trình
này tương tự như quá trình BASF. Hỗn hợp này được đưa qua lớp xúc tác bạc hoặc
những lưới bạc. Chuyển hoá hoàn toàn khi nhiệt độ (590 ÷650) 0C. Những phản ứng
không mong muốn được ngăn chặn bằng cách hạ nhiệt độ. Nhiệt tích tụ của phản
ứng được lấy đi bằng cách làm lạnh và dẫn vào đáy của tháp hấp thụ.

Trong vùng lạnh của cột làm lạnh phần lớn Methanol,nước và
Formandehyde được tách ra. Tại đỉnh cột tất cả những Anđehye và Methanol được
xử lý bằng nước. 42% lượng Anđehye từ đáy của cột hấp thụ được dẫn vào cột
chưng cất theo nguyên tắt gia nhiệt và sự chuyển ngược dòng. methanol ở đáy được
gữ lại bằng cách đưa tới đáy của thiết bị bốc hơi. Sản phẩm chứa (50 ÷55)% khối
lượng Formandehyde và không nhiều hơn 1% lương Methanol được lấy từ đáy cột
chưng cất và làm lạnh. Sau đó, dung dịch Formandehyde được dẫn vào cột thiết bị
để làm giảm lượng axit Formic trong sản phẩm cuối nhằm đạt được một giá trị nồng
độ của axit Formic<50(mg/kg sản phẩm.


Hơi nước

Khí thải
6

Nước
Nước

8

7

5

Hơi nứơc

Nước

4

2

Không khí
1

Hơi

9
Metano
Hình 2: Dây chuyền sản xuất Formandehyt có chưng tách Metanol
l
Fomandehyde 50%

1 – Thiết bị bốc hơi
2- Thiết bị phản ứng
3 – Thiết bị trao đổi nhiệt

4 – Tháp chưng
7 – Thiết bị làm lạnh
5 – Tháp hấp phụ
8 – Thiết bị đun quá nhiệt
6 – Nồi hơi tận dụng nhiệt 9 – Thiết bị trao đổi nhiệt

Ưu điểm:
•

Nhiệt độ làm việc thấp hơn so với quá trình BASF nên ít gây
hỏng thiết bị.

•

Trong khí thải một lượng lớn khí hydro sinh ra nên nhiệt
lượng thu được của quá trình đốt khí thải cao.

•

Dung dịch Formalin có nồng độ và hiệu suất của quá trình
tương đối cao.

Nhược điểm:
•

Độ chuyển hoá thấp không đồng đều .

•

Thêm thiết bị chưng thu hồi Methanol, nên vốn đầu tư ban
đầu lớn .

•

Chỉ tiêu nguyên liệu lớn vì phải bổ sung lượng hơi nước lớn.

II.công nghệ sản xuất Formandehyde sử dụng xúc tác oxit.
Đến nay công nghệ này mới sản xuất được khoảng 1/3 sản lượng
Formandehyde trên toàn thế giới, song đây là thành tựu đáng kể trong lỉnh vực
nghiên cứu và ứng dụng xúc tác trong công nghiệp. Xúc tác làm việc ở nhiệt độ
thấp (270 ÷350)0C, có độ chọn lọc và độ chuyển hoá cao hơn xúc tác Ag.

Hiện nay xúc trong công nghiệp thường dùng là oxit sắt- oxit molipden (FeMo),với tỷ lệ

Mo
=1,5÷2,3. đôi khi có thêm một lượng nhỏ V 2O5, CuO, Cr2O3,
Fe

P2O5, CoO.
Quá trình phản ứng được tiến hành ở nồng độ Methanol thấp (khoảng 6%),
xấp xỉ giới hạn nổ dưới của hỗn hợp Methanol- không khí. Ở điều kiện nhiệt độ
thừa oxy như vậy Formandehyde được tạo thành là do phản ứng oxy hoá Methanol
trên bề mặt các oxit kim loại .
Phản ứng chung của qua trình có thể được viêt như sau:
CH3OH + 1/2O2

CH2O + H2O

Với E = 40,671 (kJ/mol) vµ ∆H = -159 (kJ/mol).
Phản ứng phụ oxy hoá tiếp Formandehyde theo phản ứng:
CH2O + 1/2O2

CO + H2O

Với E = 28,215 (kJ/mol) vµ ∆H = -215 (kJ/mol).
Ngoài ra, ở mức độ thấp hơn còn có các phản ứng phụ tạo thành axit formic
và CO2.


CH2O + O2

CO2 + H2O

CH2O + 1/2O2

HCOOH.

Do phản ứng oxy hoá có hiệu quả toả nhiệt lớn nên quá trình được tiến
hành trong thiết bị ống chùm, xúc tác được đặc trong ống và có đường kính (15
÷25)mm, chất tải nhiệt la dầu hoặc trực tiếp bằng nứơc dưới áp suất được tuần hoàn
giữa các ống để giải nhiệt phản ứng và tạo thành hơi nước.
Như đã biết công nghệ dùng xúc tác oxit làm việc với nồng độ Methanol
thấp nên lượng không khí dư là rất lớn (khoảng 3 ÷3,5 lần so với xúc tác bạc) nên
các thiết bị công nghệ cần có thể tích lớn hơn so với xúc tác bạc, cung như tiêu tốn
nhiều năng lựơng hoen cho quá trình vân hành. Vì vậy, một trong những vấn đề
kinh tế kỹ thuật của công nghệ này là tận dụng nhiệt của phản ứng, nhiệt của hỗn
hợp sản phẩm đi ra sau thiết bị phản ứng để bốc hơi và đun nóng hỗn hợp
Methanol- không khí đi vào và tạo hơi nước.
Trong khí thải sau tháp hấp thụ có chứa N 2, O2, CO2 và một lượng nhỏ
,Dimetylete, Methanol, Formandehyde. Chúng đều là chất không có khả năng tự
cháy, vì vậy cần phải tiêu tốn thêm nhiên liệu để xử lý khí thải bảo vệ môi trường.
Dầy chuyền công nghệ loại này thường tuần khí thải để có thể nâng cao hàm lượng
Methanol trong hỗn hợp đầu và giảm lượng khí thải phải xử lý.
Sản phẩm cuối cùng là dung dịch formalin chứa (50 ÷55)% Formadehyde
và (0,5 ÷1,5)% tổng trọng lượng Methanol được khử axit formic bằng cách cho qua
cột trao đổi ion. Mức độ chuyển hoá của quá trình có thể đạt (95 ÷99)% phụ thuộc
vào hạot tính của xúc tác, hiệu suất trong toàn dây chuyền có thể đạt (88 ÷91)%.
Sau đây là một số sơ đồ dầy chuyền công nghệ sản xuất Formandehyde sử
dụng xúc tác oxit.
II.1. Dầy chuyền công nghệ sản xuất Formalin theo quá Formox.
Trong công nghệ này nguyên liệu Methanol đi vào thiết bị bốc hơi (1)
không khí sạch được trộn lẫn với khí thải tuần hoàn được đun nóng sơ bộ tại thiết bị

trao đổi nhiệt (5) trước khi đi vào thiết bị bốc hơi. Hỗn hợp hơi ra khỏi thiết bị bốc
hơi đi vào thiết bị phản ứng (3) thiết bị phản ứng có dạng ống chùm, xúc tác đặt
trong ống. Khí sản phẩm ra khỏi thiết bị phản ứng được lam nguội đến 110 0C tại
thiết bị trao đổi nhiệt (5) và đi vào tháp hấp thụ (6). Sản phẩm lỏng ở đáy tháp
được làm lạnh đến nhiệt độ thường sau đó cho qua thiết bị trao đổi ion (9) là dung