Способ получения биурета

355802 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Соаз Сиеетоких Соииаоиотичеоиих реообоииМ. Кл, С 07 с 127/24 Заявлено 09.Х.1970 ( 1482769,23-4) риоритет 09.Х.1969,865211, СШАпубликовано 16,Х.1972, Бюллетень3ата опубликования описания 20.Х 1.1972 Комитет оо аелам изобретений и отирытий ори Саеете Миииотрое СССРДК 547.495.5 (088.8) Автор зобретен Иностранец Джон Малькольм Ли(Соед 1 иненные Штаты Америки) Иностранная фирма Дзе Дау Кемикал Компаниаявитель ИЯ БИУРЕТ Л ОСО ть при 10- 125 С в н до 8Зависимый от патентаИзобретение относится к новому способуполучения биурета,Известен способ получения биурета путемпрнролиза мочевицы при 130 - 205 С, Выходпродукта достигает 50%,С целью увеличения выхода биурета предлагается подвергать пиролизу частично пиролизованную мочевину, содержащую до57 вес. % бцурета, в смеси с продуктамипиролиза мочевины, содержащими не менее60 вес. % биурета, причем содержацпе мочевины в смеси недолжно превышать 20 вес. %.Нагревание надо вести в присутствии жидкого углеводородного носителя, который можетпредставлять собой С 8 - С 1,-алкан с прямойили разветвленной цепью, причем весовоесоотношение между исходной смесью и углеводородным носителем может составлять5: 95 - 60: 40.Пиролиз лучше проводи 0 - 150 С,предпочтительно при 115 течениепериода времени от 10 ми час, какправило от 30 мин до 5 час.Частично пиролизоваццый биуретовьш продукт с относительно высоким содержаниеммочевицы (дальше называется исходной мочевицой), например пиролизат, содержащийдо 57 вес. % биурета и до 40 вес. % мочевины, добавляют к затравке из пиролизата свысоким содержанием биурета и низким содержанием мочсвицы, например, к продукту, содержащему не больше 15 вес, % мочевцны и минимум 60 вес, % биурета, прц персмешивании и такой скорости подачи, чтобы содержание мочевины в реакционной массе не превышало 20 вес. % (в расчете ца твердые частицы), Реакционную массу выдерживают все время реакции прц указанной температуре, Твердый биуретовый продукт, содер жащий не менее 60 - 85 вес. % бнурета именьше 15 вес, %, обычно меньше 10 вес. %, мочевицы, отделяют от жидкого носителя обычными способами, углеводород извлекают и рециркулируют.15 Процесс можно проводить по непрерывному илц периодическому способу.При непрерывном процессе продукт в реакторе служит затравкой, а свежую мочевццу вводят непрерывно, удаляя целевой продукт 20 с соответствующей скоростью.В случае периодического процесса ццжнцйбиуретовый продукт оставляют в реакторе для следующей загрузки.При полунепрерывном способе работы 25 часть продукта с высоким содержаниембиурета и низким содержанием мочевццы рециркулируют обратно в реактор в качестве первоначального осцовцого сырья ц добавляют к этому продукту свежую мочеЗ 0 вину, Время реакции пропорционально темпе40 45 Таблица 1 ратуре. При более высоких температурах скорость конверсии мочевины в биурет увеличивается, а время реакции уменьшается, но это влечет за собой ускоренное образование из мочевины нежелательных автоконденсирующихся продуктов, например триурета, аммелида и циануровой кислоты.Соотношение между общим количеством мочевины в реакционной массе (т. е. моче- вины и, продуктов пиролиза) и используемым углеводородом может изменяться. Лучше вести пиролиз прп весовом соотношении 5: 95 - 60: 40. Обычно смесь содержит 20 - 45 вес. % мочевины.При содержании углеводорода меньше -50 вес. % затрудняется перемешпваие. С увеличением содержания углеводорода (выше 90%) без существенного увеличения выхода продукта или эффективности процесса увеличиваются расходы на нагревание и обработку,Обычно мочевину,вводят в предварительно нагретую суспензию продукта с высоким содержанием биу 1 Тета и низким содержанием мочевины в жидком углеводороде и выдерживают при заданной темпер атуре. Или углеводород и вещество, содержащее моче- вину, смешивают и нагревают до заданной температуры реакции.Используемые углеводороды, кипящие при температуре реакции и замерзающие при температуре ( 20 С, не должны растворять мочевину и ее самоконденсирующиеся продукты пиролиза, должны быть пнертны к этим веществам и к аммиаку, выделяющемуся во время процессаОбычно используются насыщенные углеводороды типа Св - С 1-алканов с прямой или разветвленной цепью. Можно использовать алканы с более низким или более высоким содержанием углерода, применив соответствующее давление или употребив смеси из высоко- и низкокипящих компонентов.Некоторые углеводороды, пригодные для использования, перечислены в табл. 1. 10 15 20 25 30 35Таблица 2 Содержание, вес,способ анализа Компоненты продукта л;Я о аЮ э а 3ох Ф о о, Ф ах о а Ьщ о в х иБиуретМочевинаЦиаиуровая кислота и другие титруемые вещества 10,5 74,513 76 При необходимости реакционную массу можно продувать инертным газом, чтобы удалять выделившийся аммиак.П р и м е р 1. В качестве реактора используют трехгорлую колбу на 250 мл с перегородками, роль которых выполняют четыре изгиба, впрессованные по бокам колбы. Через одно отверстие вводят лопастную мешалку, к другому подсоединяют колонку, а третье используют для добавления свежей мочевпны и углеводородного носителя, Реактор обогревают электрическим током, Выделяющиеся газы и пары проходят черсз ловушку и стандартный кислый раствор.45,5 г затравки с высоким содержанием биурета и низким содержанием мочевишд (8,7% мочевины, 68,9% биурета, 13,4% цпануровой кислоты п других титруемых веществ, 10% (по разности) прочих самоконденсирующихся продуктов) и 100 г пзопарафинового углеводорода (смесь октанов с разветвленной цепью) смешивают в реакторе и нагревают до получения орошения (температура в колбе 124 С; температура паров наверху 117 С).Мочевину для реакции (50% биурета, 36% мочевины, 8,5% циануровой кислоты, 5,5% (по разности) других соединений) добавляют каждые 30 ман по 2,5 г до израсходования 42,5 г исходного сырья.Нагревание при орошении продолжается 8,5 час. Реакционную смесь охлаждают, фильтруют, полученный твердый продукт анализируют, используя различные методы, Результаты анализа приведены в табл, 2.Углеводородный носитель 760 лм 100 мм и-Октан3-Метилгептан3-Этилгексан2-,5-ДиметилгексаиЗ-Этил-З.метилпентап2,2,4-Триметилпептаии.Новая2-Метилоктв и3-Этилгепта н2,4-Диметилгептв и3,3,4-Триметилгексв и4-Пропилгептан2,2,4,5.Тетрв метил геке в ии-Уидека ни-Додекаи 126 119 119 109 118 99 151 143 143 136 140 162 148 196 216 66 60 60 50 57 41 88 81 80 71 77 96 83 128 146 50 55 60 65 П р и м е р 2. В 101 г углеводородного жидкого носителя (55 г из предшествующего опыта и 46 г свежего углеводорода) добавляют 35 г вышеуказанного продукта. Смесь орошают флегмой (температура в колбе 124 С) и добавляют мочевину для реакции того же состава, что и в предыдущем опыте, по 2,5 г каждые 30 мин до израсходования 45 г рсагента с высоким содержанием моче- вины, Суспензия состоит из 44% твердых частиц, которые находятся во взвешенном состоянии (не наблюдается никакой агломерации) . Суспензию после охлаждения фильтруют для отделения биурета. Результаты анализа полученного продукта приведены в табл. 3,о 5 о 802 Таблица 3 Содержание, вес. о,; Способ анализа о 3 2 Ф Сб ощ Е Ф ю а й Компоненты продукта ох а. х б"Ф о а 1 с. 5 10 15 20 х Ф ах оа й 1 ф со х И 1о оахЕщх 73,0 71,5 Биурст Моневнна Цианурован кислота и другие титрусмыс веществаЗаказ 3672/12 Изд. М 1557 Тираж 406 ПодписносЦ 11 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР ьАосква, Ж, Раушская наб, д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 П р и м е р 3, Используя аппаратуру и жидкий носитель, описанные в примере 1, 100 г углеводорода с разветвленной цепью и 65 г гранулированного продукта пиролиза с высоким содержанием биурета и низким содержанием мочевины (9,3% мочевины, 67,3% биурета, 10,7/, циануровой кислоты, 12,7 (по разности) триурета орошают флегмой при температуре в колбе 124 С, добавляют частично пиролизованную мочевнну для реакции (32 9% мочевины, 51 2% биурета, 12 5% циануровой кислоты, 3,4/о (по р азностп) триурета), причем вначале добавляют 5 г и затем через каждые 30 мин вводят по 2,5 г до введения 15 г реагента, Получают реакционную смесь, содержащую 44 вес, /, мочевины.Полученный биуретовый продукт содержит 12,2/, мочевины, 65,7% биурета, 11,9/, циануровой кислоты, 10,2% триурета,П р и м е р 4, В реактор, снабженный турбинной мешалкой осевого типа н четырьмя перегородками, расположенными под углом 90 друг к другу для предотвращения вихре- образования, загружают 6,04 кг затравки с высоким содержанием биурета (8,68% мочевнны, 67,91/в биурета, 13,5% циануровой кислоты, 9,91% триурета и других продуктов реакции), суспепднрованной в смеси октанов с разветвленной цепью, кипящих при 125 С. Сусыензню нагревают до кипения прн перемешнваннн и продувашш парами октановой смеси. 12,1 кг реакционной мочевины (35,6% мочевины, 53,4/, биурета, 10,2/, циануровой кислоты и 0,8/, триурета и других продуктов пиролиза), суспендированной в смеси октанов, вводят постепенно в течение 50 час, сохраняя общее количество мочевины в реакторе ниже 20% от общего количества твердых частицПродукт удаляют с определенной скоростью, чтобы поддерживать требуемое постоянное количество твердых частиц в реакторе, Получают 10,5 г продукта, содержаьцего 70/, биурета, 12,1/, мочевины, 12,9% циануровой кислоты и 5% триурета и других продуктов пнролиза, Кроме того, в реакторе находится 7,02 кг твердого остатка, содержащего 13,4 о/, мочевины, 66,2% биурета, 13% циануровой кислоты и 7,4% триурета и других продуктов пиролиза, которьш можно использовать в качестве затравки после добавления сырой реакционной мочевины для последующего пиролиза, Во время опыта 0,63 кг выделившегося аммиака удаляют при продувке паром,1, Способ получения биурста путем пиролиза мочевины, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, пиролизу подвергают частично пиролизованную мочевину, содержащую до 57 вес. в/в биурета, в смеси с продуктом пиролиза моче- вины, содержащего не менее 60 вес. % биурета, причем содержание мочевины в смеси не превышает 20 вес, /в присутствии жидкого углеводородного носи гслч с последуюшн м выделением целевого продукта известным способом.2. Способ по п. 1, отличаьощикя тем, что процесс проводят прп 100 в 1 С.3. Способ по и. 1, отличаьощийая тем, что в качестве жидкого углеводородного носителя используют Сз - С 1.-алкан с прямой или разветвленной цепью.4, Способ по и. 1, отличающийся тем, что берут исходную смесь продуктов пиролнза мочевины и жидкий углеводородный носитель в весовом соотношении 5: 95 - 60: 40,