Способ получения меламина

Н 1801 Союз Соеетскиз Социалистические РеспубликИЯ ОБР К ПАТЕН О. 12 р,1/234) явлено 05. Ч 11 К С 07 риорцтет Номитет по делам аобретеиий и открытий ори Совете Министров СССРллетецьсания 26.1 Яат ия олпк Авторыизобретени И ностра зеппе Ринаудо и Массимо ая фирма Моцы Ен ард огагноло, Д Ма Заяюп ел Инос нтек Я МЕЛАМИНА ОСОБ ПОЛУЧ 5 10 15 Вар иа Реакцио мочевины,(хтгновенн Раствор через труб тем прону подвергаю ке б для,соединением заявкиубликовацо 28.1.1966, Б Известен способ получения меламина пиролизом мочевины, по которому расплавленную смесь, содержащую меламин, редуцируют до атмосферного давления и при 165 С обрабатывают водой, Полученной смеси дают охладиться до 20=С. Закристаллизовавшийся меламин отделяют фильтрованием. Полученный продукт содержит до 2,6"lо примесей (аммелин и аммелид).Для повышения выхода целевого продукта предложен способ получения меламина пиролизом мочевины, согласно которому реакционную смесь после пиролиза редуцируют до давления 15 - 30 ата и подвергают резкому охлаждению обработкой водным раствором, содержащим смесь аммиака, двуокиси углерода и продукты их взаимодействия, а именно карбонат и карбамат аммония.На фиг. 1, 2, 3 приведены варианты схем осуществления способа. н т 1 (см. фиг. 1).иная смесь, полученная пиролипоступает в аппарат заглушеого охлаждения) 1 через трубкмеламина выводят из аппараку 3, фильтруют на фильтре 4,скают через поплавковый клапат расширению и охлаждают вкристаллизации меламина. ико Бонди, Умберто Солдано нитини (Италия) Меламиц отделяют от маточных растворов в центрифуге 7, кристаллы удаляют в аппарате 8. Маточные и промывочные растворы направляют через насос 9 и трубопровод 10 в головную часть десорбирующей колонки 11, в донную часть которой вдувают пар.Аммиак и двуокись углерода из головной части колонки 11 удаляют через трубопровод 12 и снова абсорбируют водой в аппарате 13.Раствор, насыщенный аммиаком и двуокисью углерода, рецпклируют через трубопровод 14 в колонку заглушенпя (мгновенного охлаждения) насосом 15.В донной части десорбирующей колонки 11 собирается суспензия, состоящая пз аммелина и аммелида, которая в дальнейшем может быть подвергнута обработке для отгонки упомянутых сопродуктов.Потеря меламина при выходе через клапан 1 б сравнительно мала благодаря высокой концентрации меламина в растворе, выходящем пз аппарата заглушения.В колонке 11 и аппарате 13 давление находится в пределах отдо 20 птм (предпочтительно от 1 до 5 пт.и) при соответствующих температурах.Установлено, что низкое давление ускоряет десорбирующее действие, а высокое - позволяет достичь более высокой температурыРСфЛЮКС 1 ДЛ 51 МЯТОИЫХ РЯСТ 130 РО 3, РСЦИКЛИ- руемых через трубопровод 14.П р и м с р 1 (и пср 130 мм 13 с 1 рияпту) . Смссь, состо 5 шсую из 46 вес. 3/1 ХН;3 28 вес. ц/О СО)ь 26 вес. 3/ расплавленного мелами 12 через трубку 2 31 рп 380 С и давлспии 100 атз 1 рас 1 пиряот в аппарате 1 до 20 ат.1 и затем про- МЬП 3210 Т 130 ДИЫМ РЯСТВОРОМ, ПОСТУП 101 ЦИМ С- рсз трубопровод 14 и содержащ 1 м 203/О аммиака и 61/О СО и пропорции 0,8 кг раствора пакг меламипя.МелМи 013 ый раствор, собиря 10 щийс 51 13 доццой части колонки 11, нагревают до 150-С и затм отстаивают в течение 30 1 ин. В этих УСЛОВИ 51 Х ВСС КОЛИЧЕСТВО с 1 ММИЯКЯ И Д 13 У ОКИСИ углсрода, сопровождакццсс расплавленный мслампц, 11 тгоцястс 5 и отвочится из верхней асти десорбирующей колопкп через систему 17, И для автоматИческого регулирования д 313 леци 51. Мсс,ямипо 3 ый ряствОр выВодят из яппярятя через трубку 3, фильтруют па фильгрс 4, расгиир 5110 т 1 рсз клапЯП 6 и Охлаждан)г в тапке 6.Послс цептрифуир 0132 ПИ 51 иолуЛют мсл 11- миц следукнцсго состава (в вес. /,): мелами. я 99,1; нерастворимых в воде 0,3; изотриазинов 0,6.М 11 т 0 и ц ы с р 1 с 1 во р ы, с О; с р ж я ц и е .х Н 3 и СОсь па И рЯ 13,51 ОТ ИО ТруОопр 0130 ду 10 13 головную часть десорбирующсй колоцки 11, где ХН 3 и СО удаляют вдуванием пара в донную часть колоцки при атмосферцом давлсции и 00" С, и затем снова абсорбируют В воде ири 30 С в аппарате 13 для маточных раст 130 ров раси,1 явлец 1 юго меламипя, в рсзультате чего получают раствор, имеющий описанный выше состав.Раствор рециклируют ца этап заглушеция насосом 16 через автоматическую систему 19, 20 1 ля регул 51 ровапия уровця.Содер)кацие меламица определяется в каждом случае потенциометрическим титровацием с НЯО в соответствии со способом Дохлемацца.Процент изотриазица определяется ультрафиолетовой адсорбцией.В а р и а ц т П (см, фиг. 2).При этом цикле двуокись углерода удаляот до кристаллизации путем десорбировация с аммиаком. Последующую кристаллизацио меламина осуп 1 ествляют в присутствии только аммиака с тем, чтобы сохранить в растворе гидроксилироваццые сопродукты.Раствор меламица, выходящий из аппара. та заглушеция (мгновенного охлаждения) 21, пропускают через трубку 22 13 головную часть десорбирующей колонки 23, в которой поддерживается такое же или более низкое давление, чем ца этапе заглушепия (мгновенного охлаждения) .Для удаления раствореппой двуокиси углерода в нижнюю часть колоцки 23 вдувается аммиак.Газообразную смесь, состоящую из аммиака, двуокиси углерода и пара, подают в голо 1 П 1 ую часть колонки через трубопровод 24.Суспенз 1 по меламица в воде и аммиаке выводят из доццой части колоцки 23 и фильтруютна фильтре 25, подвергаот расширению через5 клапан 26 и кристаллпзуют путем охлаждеиия в аппарате 27.Суспепзшо цецтрпфугируют па центрифуге 20. Маточные растворы, содержащие аммиак, сио 311 подвергают сжяти 10 при помощи10 насоса 29, а затем через трубку 30цаправляют в адсорбирующий аппарат 31для удаления ХН;3, СО и пара, освобожденных из головной части дссорбпрующейколонки 23.15 Присутствующие в восстановленных послецецтрифугирования маточных растворах оксиа м и нотр и азины ввиду растворенного в нихСО. легко оса)кдаются; пх удаляют фильтровацием па фильтре 32.20 Регулированием давления и температуры в11 дсорбирую 1 цем аппя 1)ятс 31 можпо получитьи сго дошюй части раствор, насыщенный ам.миаком и двуокисью углерода в условияхдесорбировация, которьЙ ИОсле фиЬтрОВЯци 525 подвергается рециклировацию через трубопровод 33.В головной части аппарата 31 отгоняют чи.стый аммиак и затем его рециклируют в десорбирующую колонку 23,30 Колонка 23 и аппарат 31 могут функционировать при 100 в 2"С (предпочтительно 20и 170"С). Концентрация аммиака, находящегося в этих аппаратах, может мецяться от 2до 300/(предпочтительно 5- -20)/О).35 Рабочую температуру выбирают в зависимости от давления и процента растворенногоаммиака.П р и м е р 2 (ко второму варианту).Смесь, состоящую из 1 ХН 3, СО и расплав.40 ленного меламица (состав аналогичен примеру 1) и выходящую при 380"-С и давлении100 ат 5 я из реактора, расширяют до 15 ат.1и промывают вводимым через трубопровод 33водным раствором, который содержит 8,0%45 .Н,3 и 2,0% СО. и пасыцен при 25 С меламином, в соотношении 7 кг раствора на 1 кграс 1 лавлеццого меламица.Суспецзию меламина собираот и доннойчасти аппарата заглушеция (мгновенного ох 50 лаждеция) 21, нагревают до 70.С и выдержива 1 от в течение 20 ин.Также удаляют из головной части колонкичерез клапац 34 и смесь 1 ХН 3 и СОИ котораясопровождает расплавленный меламин.55 Меламицовый раствор направляют в десорс)ирующую колонку 23, заполцецную кольцами Рашига, и выдержива 1 от при тех же давлениях и температуре, которые паолюдаютсяв аппарате заглушеция,60 В донцуо часть десорбирующсй колонки 23вдувают аммиак в соотго 1 пснии 0,1 кг па1 кг раствора..г 3 мм 5 Ячцый раствор мсламица, собирающийся в донной части колонки, фильтруют че.65 рез фильтр 25, расширяют через клапан 26 иох,гаждзгот в аппарате 27;1;51 вы:,ристггллизовывания меламина.В рабочих условиях устаовки меламин, выходящий из центрифуги 28, содержит (в вес, О/,): мелзмица 99,2; церзспюримых в воде 0,3; изотриазицов 0,5.Аммиачные маточные рггствор. рсциклируют в поглотительную колонку 31 насосом г 9 при давлении 16 атгц лля химического соединения с двуокисью углерода, поступающей через трубопровод 24 из десорбирующей колонки 23, путем реакции с аммиаком, растворенным в маточных растворах.Из донной части колонки получают раствор аммиака и двуокиси углерода, содержацгий в сусцепзироваццом состоянии оксиамцютриззицы, осажденные из аммиачных маточных растворов Леиствием СОЯ.Раствор, цасьпцсцц 1 й аммиаком и двуокисью углерода, фильтруют через фильтр 32 для удаления этих сопролуктов и зятем возвращают цз этап заглушеция.ЛммгЗк, собрапцыи в головной части аппарата 31. снова направляют в лесорбируюшую колонку 23 при помои 1 и воздуходувки (на ертегке цс показана).В з р и а и т П 1 (см. фиг. 3) .Мсламицовую массу из аппарата заглушеция (мгцовенцого охлаждения) 35 расширяют через клапан 3 б и направляют и лесорбируюшую колонку 37, в которую цо трубопроводу Й поступает цзр лл 51 Отгоцки г 1 мм пака и двуокиси углерода.Смесь, состоящую из аммиака, двуокиси углерода и воды, выделяюигуюся в головной части десорбирующей колонки, пропускают через трубку 39 в агшарат 40, где вновь абсорбируют водой и затем снова направляют в аппарат заглушения 35.Сусиецзию, вышедшую из донной части колонки, направляют в диссольвер 41, в которой через трубопровод 42 рециклируют в определенном количестве щелочцые маточные растворы, содержащие МЗОН, для получения меламинового раствора, насыщенного при 100" С.1 Целочной меламиновый раствор, выходящий через трубку 43, фильтруют в аппарате 44 при 100-С и затем направляют в кристаллизатор 45. Меламин отделяют от щелочных маточных растворов в центрифуге 4 б,Маточные растворы рециклируют в диссольвер 41 после достаточной очистки и после восстановления или пополнения МЗОН.Колонка 37 и аппарат 40 могут функционировать при давлении в диапазоне между 1 ат. и давлением фазы заглушения (предпочтительно 1 - 6 ат 1),Содержание КЗОН в маточных растворах, рециклированных через трубопровод 42, составляет 0,1 - 0,40/,.При выборе конструктивных материалов следует учитывать, что смесь, состоящая из воды, аммиака, двуокиси углерода и меламина, очець коррозиеактивна при температурах св 1.ше 100 С, в силу чего обь 1 цО используем с цсржзвсгонгис ста;1 ц оыстро изнашиваются. Одцзко добавление небольших процентных количеств кислорода или воздуха к 5 этим растворам предотвращает коррозшо.Более дорогие материалы, такие как Т 1, Та,Ъг, Ад, очень хорошо противостоят коррози.рующей среде даже при отсутствии О .П р и м е р 3 (к третьему варианту).10 Смесь, состоящую из аммиака, двуокисиуглерода и расплавленного меламица, поступающую из реактора (на чертеже не показан) при тех же условиях и с тем же составом, что и в примерах 1 и 2, расширяют до 15 30 атгя и заглушают (резко охлаждают) водным раствором аммиака и лвуокиси углерода, содержащим 25/, МН и 8"СО., в соотношении 9 кг раствора на 1 кг мелзмица.Суспензию меламица собираот в донной 20 Яств яппзрзтг 1;111 глушения 3 д, нагревают цри150 С и выдерживают в течение 1 часа.Газы, первоначально поступившие из реактора вместе с расплавленным меламином.удаляот из 1 Оловцой части колОци через ав томатическую систему 47, 4 Х лля контролирования давления.Меламиноьый раствор пропускают цри атмосферном давлении через клапан 3 б и направляют в десорбирующую колонку 37, в 30 донную часть которой через трубопровод 33влувают пар в соотношении 0,25 г;г пара на 1 кг суспецзии, лля удаления аммиака и растворенной двуокиси углерода.11 з донОЙ части колонки 3 г дзл 511 ОТ сус пензию, своболцую от ХН, и СО, которуюцаиравляот в Лиссольвер 41, причем в этои сусцецзии нахолятся целочныс маточные растворы, рециклировацныс через трубопровод 42, насыщенные мелзмицом при 25 С и содср жзщие 0,25/ХЯОН. Этот процесс продолжается, пока не получится насыщенный раствор при 100 С, содержащий примерно 5 О/о мелямина.В рабочих условиях установки меламиц со.45 держит (в вес. О/,): меламинз 99,0; нерастворимых в воде 0,2; изотриазинов 0,7.Маточные растворы вместе с промывочными растворами, очищенные и укрепленные щелочью ло содержания 20/ аОН, рециклиру ют в диссольвер 41.Смесь аммиака, двуокиси углерода и воды,выходящую из десорбируюц 1 ей колонки 37, алсорбируют водой в аппарате 40. В результате. получают насьпценный раствор, состоя щий из аммиака и двуокиси углерода, который рециклируют в колонку зяглушеция.ПредметизобретенияСпособ получения меламина пиролизом мо чевины с последующим редуцировзцием реакционной смеси, охлаждением ее ло 150 - 170 С, фильтрованием, кристаллизацией црн атмосферном давлении и центрифугировзцием, от,ггчаюцаг)ся тем, что, с цельо повыше ция выхода целевого продукта, рсякциоццую180152 28 29 Составитель Казанска едактор Л, А. Утехина Техред Л. К. ТкаченкоП. Федулова В. Тюняев аказ 819,17 Тираж 600 Формат бум. 60 Х 90/8 Объем 0,44 изд. л. ПодписноНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Типография, пр. Сапунова, д смесь редуцируют до давления 15 - ЗО ати и подвергают резкому охлаждению обработкой водным раствором, содержащим смесь аммиака, двуокиси углерода и продукты их взаимодействия, а именно кароопат н карбамат аммонйя.