La mayoría de los compuestos orgánicos, ya sean simples o complejos, se pueden producir de varias formas. Solo el más rentable de estos se puede utilizar para la producción comercial. La producción de formaldehído emplea uno de dos métodos catalíticos que involucran metanol (CH3OH): oxidación suave o deshidrogenación. El catalizador utilizado puede ser una mezcla de molibdeno y óxido de hierro o, alternativamente, plata. Un catalizador de molibdeno requiere una temperatura de aproximadamente 480-750 ° F (250-400 ° C) para sostener la reacción, mientras que la plata requiere una temperatura mucho más alta de 1200 ° F (650 ° C).
Podría parecer que la producción de formaldehído utilizando un oxidante fuerte constituiría una tercera opción. Sin embargo, esa ruta no es adecuada, ya que el propio aldehído deseado estaría en peligro de sufrir oxidación para formar un ácido carboxílico, en este caso, ácido fórmico (HCOOH). Una característica que comparten tanto el método oxidativo suave como el de deshidrogenación es la necesidad de calor continuo para mantener el proceso. Esto podría parecer un aumento prohibitivo del costo de fabricación de la producción de formaldehído. Sin embargo, ambos procesos son exotérmicos, lo que significa que cada reacción emite calor, lo que los hace autosuficientes.
El uso de un catalizador de óxido de hierro y molibdeno requiere pasar una mezcla de metanol y vapores mezclados con aire sobre el catalizador. Estequiométricamente, o hablando en términos de cantidades de reactivos químicos y productos, la ecuación para esto es 2 CH3OH + O2 → HCHO + 2 H2O + Δ. La letra griega «delta» significa calor. Si bien parte de este calor se usa para mantener el proceso de reacción, parte de él se puede usar para otros fines, como las turbinas de las plantas de energía. Aunque ocasionalmente se utiliza la producción de formaldehído oxidativo, es menos común que el método de deshidrogenación.
Un catalizador común utilizado en el proceso de deshidrogenación de la producción de formaldehído es la plata, aunque la plata puede reaccionar, en parte, a través de la vía oxidativa. Como es el caso del catalizador oxidativo de molibdeno-óxido de hierro, los vapores de metanol se combinan con aire y se pasan sobre el catalizador; el metal en sí existe en forma granular y cristalina. Tanto las reacciones de molibdeno como de plata tienen lugar en una caldera de vapor. Los vapores resultantes, que contienen el producto de formaldehído más vapores de metanol sin reaccionar, se condensan y purifican luego. En el caso del proceso de deshidrogenación, el gas efluente restante incluye hidrógeno; el gas se quema para producir vapor, que alimenta la caldera.
La ecuación de reacción para el proceso de deshidrogenación es CH3OH → HCHO + H2. Catalizadores adicionales que pueden emplearse en lugar de plata como agente deshidrogenante son cromito de cobre y acetato de paladio. Se requieren condiciones especiales para su correcto funcionamiento. Una forma de catalizador heterogéneo, el acetato de paladio actúa como un agente de «transferencia de fase». Esto significa que se comporta como un detergente, lo que permite la transferencia de reactivo entre dos fases inmiscibles: una acuosa y otra orgánica.