甲醛属用途广泛,生产工艺简单、原料供应充足的大众化工产品。是甲醇下游产品树中的主干,世界年产量在2500万吨左右,30%左
右的甲醇都用来生产甲醛。但甲醛是一种浓度较低的水溶液,从经济角度考虑不便于长距离运输,所以一般都在主消费市场附近设厂.进出口贸易也极少。工业上主要采用甲醇氧化法和天然气直接氧化法:
1、甲醇氧化法:在600~700℃下,使甲醇、空气和水通过银催化剂或铜、五氧化二矾等催化剂,直接氧化生成甲醛,甲醛用水吸收得甲醛溶液:
总反应是放热反应,但50~60%的甲醛是通过氧化反应生成,而其余部分是通过氢反应生成。副产物为一氧化碳和二氧化碳、甲酸甲酯及甲酸。甲醇转化率80%,收率以甲醇计为85%~90%。该法技术成熟,收率高,国内外生产厂广为采用。
2、天然气氧化法:在600-680℃下,使天然气和空气的混合物通过铁、钼等的氧化物催化剂,直接氧化生成甲醛,用水吸收得甲醛溶液。
3、将甲醇蒸气在300℃时,通入铜或银的催化剂,甲醇脱氢而制得。甲醛气体吸收水含量达36%~40%,即为甲醛溶液。将市售甲醛溶液蒸馏去除杂质,并补充甲醇即为试剂甲醛溶液。
4、二甲醚氧化法:系采用合成气高压法合成甲醇副产的二甲醚为原料,以金属氧化物为催化剂氧化而成。
5、甲醇脱氢法:甲醇直接脱氢可得到无水甲醛,同时副产氢气。该工艺是极具吸引力的甲醛制备方法。其进展关键在于过程催化剂性能的提高。
6、将气化的甲醇与经碱洗后的空气、水蒸气以1∶1.8~2.0∶0.8~1.0(
体积比)混合后,加热至115~120℃进行反应,在银催化剂作用下控制反应温度
为600~650℃,压力0.3~0.5MPa。
反应结束后,将反应物急冷至80~85℃,用水吸收,然后蒸馏,蒸出未反应的甲醇,釜液经阴离子交换树脂处理,所得甲醛溶液加入适量阻聚剂,搅拌混合,即得成品。
甲醛的化学反应:
1.与Ag(NH3)2OH反应:
HCHO + 2Ag(NH3)2+2OH-(加热)-→HCOO +NH4+ +2Ag↓+ 3NH3 +H2O
或 HCHO+4[Ag(NH3)2]OH==水浴==4Ag+8NH3+CO2+3H2O
2.与Cu(OH)2反应:
HCHO+4Cu(OH)2 -(加热)-→ CO2↑+2Cu2O↓+5H2O
3.加聚反应:
nHCHO-→ -[---CH2—O--]n--
说明:-[---CH2—O--]n--是人造象牙的主要成分。
分子结构: C原子以sp2杂化轨道成键。分子为平面形极性分子。