Краткое описание "триадной" и "кизельгурной" схем, применяющихся на ряде действующих производств.
Получение альдегида по "триадной" схеме состоит из трех основных стадий:
1. получение раствора карбонилов кобальта (кобальтизация),
2. гидроформилирование,
3. декобальтизация.
Инертный растворитель одновременно с синтез-газом подается в кобальтизер, в котором находится катализатор "кобальт на пемзе".
При температуре 100 -150° и давлении 250-270 ат происходит образование карбонилов кобальта. Раствор карбонилов кобальта поступает в емкости для хранения катализатора.
В реакторы гидроформилирования подается пропилен, растворитель, синтез-газ и раствор карбонилов кобальта, и при температере 140 -170° и давлении 250-300 ат происходит взаимодействие пропилена с окисью углерода и водородом. Продукты гидроформилирования поступают в складские емкости откуда они подаются одновременно с водородом в декобальтизер, где при температуре 50 - 180° и давлении 270-300 ат карбонилы кобальта разлагаются. Выделяющийся при этом металлический кобальт осаждается на пемзе, которой заполнен аппарат. Декобальтизированный продукт поступает в реактор гидрирования.
В процессе работы содержание кобальта на пемзе в кобальтизере постепенно уменьшается, а в декобальтизере - увеличивается. После снижения концентрации карбонилов кобальта в растворе, выходящем из кобальтизера, примерно до 0,1% , производится переключение кобальтизера и декобальтизера (после соответствующей продувки их газами) с изменением направления материальных потоков.
В "кизельгурной" схеме катализатор "кобальт на кизельгуре" вводится в реактор гидроформилирования в виде суспензии вместе с сырьем - пропан-пропиленовой фракцией и синтез-газом. В реакторе при температуре 150-160° и давлении 230-280 ат происходит образование карбонилов кобальта и протекает реакция гидроформилирования пропилена.
Из реактора катализат поступает в декобальтизер на термическую декобальтазацию, осуществляемую при температуре 140- 170° и давлении 50 ат с осаждением металлического кобальта на частицах кизельгура, находящихся во взвешенном состоянии в катализате.
Затем катализат, после снижения давления до нормального, направляется в магнитные сепараторы для отделения на них "кобальта на кизельгуре". Однако для полного удаления кобальт-кизельгурной взвеси требуется дополнительное фильтрование продуктов гидроформилирования. Освобожденный от катализатора продукт подается на гидрирование.
Основными недостатками "триадной" схемы является периодичность работы стадий кобальтизации - декобальтизации, а также необходимость проведение этих операций в аппаратах высокого давления.
В "кизельгурной" схеме значительные затруднения возникает при выделении кобальт-кизельгурной суспензии из продуктов гидроформилирования, а также в результате повышенной эррозии кизельгуром трубопроводов, арматуры, приборов.