Quelles sont les étapes de la production de formaldéhyde?

La plupart des composés organiques, qu'ils soient simples ou complexes, peuvent être produits de plusieurs façons.Seuls les plus rentables peuvent être utilisés pour la production commerciale.La production de formaldéhyde utilise l'une des deux méthodes catalytiques impliquant du méthanol (Ch ₃ OH): une légère oxydation, ou déshydrogénation.Le catalyseur utilisé peut être un mélange de molybdène et d'oxyde de fer, ou alternativement en argent.Un catalyseur de molybdène nécessite une température d'environ 480-750 deg;F (250-400 deg; c) pour maintenir la réaction, tandis que l'argent nécessite la température beaucoup plus élevée de 1200 deg;F (650 deg; c).

Il peut sembler que la production de formaldéhyde en utilisant un oxydant fort constituerait une troisième option.Cette voie ne convient cependant pas, car l'aldéhyde souhaité lui-même risque de subir une oxydation, pour former un acide carboxylique mdash;Dans ce cas, l'acide formique (HCOOH).Une caractéristique à la fois l'oxydatif léger et les méthodes de déshydrogénation partagent est la nécessité d'une chaleur continue pour soutenir le processus.Cela peut sembler prohibitif augmenter le coût de fabrication de la production de formaldéhyde.Cependant, les deux processus sont exothermiques mdash;ce qui signifie que chaque réaction dégage de la chaleur et du mdash;Les rendre à la fois autosuffisants.

Utilisation d'un catalyseur de molybdène et d'oxyde de fer nécessite de passer un mélange de méthanol et de vapeurs mélangées à l'air sur le catalyseur.Stoichiométriquement mdash;ou, parlant en termes de quantités de réactifs chimiques et de produits mdash;L'équation est de 2 ch ₃ oh + o ₂ rarr;HCHO + 2 H ₂ O + Delta;.La lettre grecque Delta représente la chaleur.Bien qu'une partie de cette chaleur soit utilisée pour maintenir le processus de réaction, une partie peut être utilisée à d'autres fins, telles que les turbines de plantes alimentaires.Bien que la production oxydative de formaldéhyde soit parfois utilisée, elle est moins courante que la méthode de déshydrogénation.

Un catalyseur commun utilisé dans le processus de déshydrogénation de la production de formaldéhyde est l'argent, bien que l'argent puisse réagir, en partie, via la voie oxydative.Comme c'est le cas avec le catalyseur oxydatif à l'oxyde de molybdène-fer, les vapeurs de méthanol sont combinées avec de l'air et transmises sur le catalyseur mdash;Le métal lui-même existe sous forme granulaire et cristalline.Les réactions en molybdène et en argent ont lieu sur une chaudière à vapeur.Les vapeurs résultantes, qui contiennent le produit de formaldéhyde plus des vapeurs de méthanol non réagi, sont ensuite condensées et purifiées.Dans le cas du processus de déshydrogénation, le gaz effluent restant comprend l'hydrogène;Le gaz est brûlé pour produire de la vapeur, qui alimente la chaudière.

L'équation de réaction du processus de déshydrogénation est ch ₃ oh rarr;HCHO + H ₂ .Des catalyseurs supplémentaires qui peuvent être utilisés à la place de l'argent comme agent déshydrogénant sont la chromite de cuivre et l'acétate de palladium.Des conditions spéciales sont nécessaires pour son fonctionnement réussi.Une forme de catalyseur hétérogène, l'acétate de palladium agit comme un agent «transfert de phase».Cela signifie qu'il se comporte un peu comme un détergent, permettant le transfert de réactif entre deux phases non miscibles et Mdash;un aqueux, un organique.