PL189590B1 - Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika - Google Patents

Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika

Info

Publication number
PL189590B1
PL189590B1 PL97331481A PL33148197A PL189590B1 PL 189590 B1 PL189590 B1 PL 189590B1 PL 97331481 A PL97331481 A PL 97331481A PL 33148197 A PL33148197 A PL 33148197A PL 189590 B1 PL189590 B1 PL 189590B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
melamine
cooler
melt
pressure
urea
Prior art date
Application number
PL97331481A
Other languages
English (en)
Other versions
PL331481A1 (en
Inventor
Wijck Julius Gerardus Theodorus Van
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19763297&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL189590(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Publication of PL331481A1 publication Critical patent/PL331481A1/xx
Publication of PL189590B1 publication Critical patent/PL189590B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40Nitrogen atoms
    • C07D251/54Three nitrogen atoms
    • C07D251/62Purification of melamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40Nitrogen atoms
    • C07D251/54Three nitrogen atoms
    • C07D251/56Preparation of melamine
    • C07D251/60Preparation of melamine from urea or from carbon dioxide and ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania stalej melaminy ze stopionego mocznika, znamienny tym, ze stanowi kombinacje kolejnych etapów: (a) wprowadzania stopionego mocznika i gazów odpadowych zawierajacych CO2, NH3 oraz pary melaminy do pluczki przy cisnieniu od 5 MPa do 25 MPa i temperaturze od 170°C do 240°C gdzie pary melaminy rozpuszcza sie w stopionym moczniku; (b) przeniesienia stopionego mocznika zawierajacego melamine w mieszance sto- pionego mocznika z pluczki do reaktora melaminowego i podgrzanie mieszanki stopionego mocznika w reaktorze melaminowym do temperatury od 325°C do 450°C przy cisnieniu od 5 MPa do 25 MPa potrzebnych do przeksztalcenia mieszanki stopionego mocznika w sto- piona melamine i gazy odpadowe; (c1) oddzielenia gazów odpadowych od stopionej melaminy i (c2 ) przeniesienia stopionej melaminy do pierwszej chlodnicy, przy czym stosuje sie cisnienie w pierwszej chlodnicy wyzsze niz 5 MPa i chlodzi sie stopiona melamine do temperatury pomiedzy 1°C a 30°C powyzej punktu topnienia melaminy; (d) przeniesienia plynnej melaminy do drugiej chlodnicy przeksztalcajac plynna me- lamine w zestalony produkt; podczas gdy w drugiej chlodnicy melamine dalej chlodzi sie przy uzyciu zimnego amoniaku wytwarzajac czysta zestalona melamine. PL PL PL

Description

Oczyszczona krystaliczna melamina może być zmieszana z formaldehydem z utworzeniem żywicy melaminowej.
Cechy poszczególnych produktów powstających z żywicy melaminowej w sposób zasadniczy zależą od stopnia czystości krystalicznej melaminy zastosowanej do wytworzenia żywicy. Otrzymanie krystalicznej melaminy o bardzo wysokim poziomie czystości jest zatem zasadniczym pierwszym etapem do tworzenia innych pochodnych produktów.
Pierwszym etapem w produkcji żywicy melaminowej z krystalicznej melaminy jest otrzymanie tri(hydroksvmetylo)melaminy. Ta cząsteczka może dalej łączyć się z innymi tego samego rodzaju na drodze reakcji kondensacji. Nadmiar formaldehydu lub melaminy może także reagować z tri(hydroksymetylo)melaminą lub jej polimerami dając wiele możliwości wzrostu łańcucha i wiązań poprzecznych. Rodzaj i stopień polimeryzacji może się zmieniać w zależności od pH i ilości ciepła zastosowanego do określonego procesu. Zanieczyszczenia melaminy także wpływają na sposób polimeryzacji.
Najważniejszą zaletą żywic melaminowych jest to, że są one bardziej odporne na wodę i wysoką temperaturę niż żywice mocznikowe. Żywice melaminowe mogą być rozpuszczalnymi w wodzie syropami (niski ciężar cząsteczkowy) lub nierozpuszczalnymi proszkami (wysoka masa cząsteczkowa) tworzącymi wodną zawiesinę. Żywice melaminowe są szeroko stosowane jako czynnik kształtujący, łącznie z a-celulozą, mączką drzewną, łub proszkami mineralnymi jako wypełniaczami i z materiałami koloryzującymi. Żywice melaminowe są stosowane także w laminowaniu, produkcji lepiszczy odpornych na gotowanie, do zwiększania wilgotnościowej wytrzymałości papieru, produkcji tekstyliów, obróbki skóry (garbarstwo), oraz produkcji ozdobnych sprzętów gospodarstwa domowego. Produkty z udziałem żywicy melaminowej przewyższająjakościowo produkty wytworzone przy udziale żywic mocznikowych.
Butylowana żywica melaminowa jest wytwarzana na drodze przyłączenia butylu lub innego alkoholu podczas produkcji żywicy. Te żywice są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach do farb i emalii, oraz innych powłok powierzchniowych, często w kombinacji z alkilami. Dają one wyjątkową szybkość łączenia, twardość, odporność na zużycie, odporność na rozpuszczalniki, mydło i żywność.
Żywice melaminowo-akrylowe są rozpuszczalne w wodzie i są używane do produkcji przemysłowych i samochodowych materiałów wykończeniowych. Zastosowanie żywic melaminowo-akrylowych, pozwala na uzyskanie gładkich i wytrzymałych powłok powierzchniowych. Jednak podobnie jak w wypadku innych produktów melaminowych, jakość żywic melaminowo-akrylowych zależy od wysokiego stopnia czystości krystalicznej melaminy zastosowanej wyjściowo.
Wysoki poziom czystości jest wymagany szczególnie gdy melamina jest stosowana przy produkcji żywic powlekających. Przezroczystość oraz bezbarwność są właściwościami potrzebnymi do tego typu zastosowań.
Sposób otrzymywania krystalicznej melaminy jest przedstawiony w opisie patentowym USA 4,565,867 wydanym Thomasowi i innym, którego pełny opis jest włączony tutaj jako odnośnik. Procedura Thomasa przedstawia wysokociśnieniowy proces otrzymywania melaminy z mocznika. W szczególności, do produkcji opisanej substancji wymagany jest proces pirolizy mocznika w reaktorze przy ciśnieniu około od 10,3 MPa do 17,8 MPa i temperaturze od około 345°C do około 427°C.
Produkt z reaktora zawiera płynną melaminę, CO2 oraz NH3 i jest przenoszony pod ciśnieniem jako mieszany strumień do separatora. W tym separatorze, który jest utrzymywany w tej samej temperaturze i ciśnieniu jak reaktor, produkty są rozdzielane na frakcje gazową i płynną. Frakcja gazowa zawiera CO2 oraz NH3 i inne gazy, jak również pary melaminy. Frakcja płynna natomiast zawiera ciekłą melaminę. Frakcja gazowa i ciekła są traktowane w różny sposób. Frakcja gazowa jest przenoszona do płuczki, podczas gdy płynna melamina jest przenoszona do chłodnicy. W płuczce wymienione wyżej CO2 i NH3 oraz inne gazy zawierające pary melaminy są przepłukiwane przy pomocy stopionego mocznika pod tym samym ciśnieniem jak w reaktorze, który po podgrzaniu i ostudzeniu usuwa melaminę zawartą w oparach. Podgrzany stopiony mocznik zawierający melaminę, powraca do reaktora. W chłodnicy płynna melamina jest chłodzona pod zmniejszonym ciśnieniem za pomocą nie4
189 590 wielkiej ilości płynu chłodzącego (najlepiej roztworu amoniaku), co w rezultacie prowadzi do wytworzenia stałej melaminy bez konieczności płukania lub dalszego oczyszczania.
Niewygodą powyżej opisanej metody Thomasa jest to, że otrzymana melamina ma czystość niewystarczającą do wielu ważnych zastosowań takich jak żywice dla powłok pokrywających. Thomas podaje teoretyczną konwersję osiągającą tylko 99,19% wagowych czystej melaminy. Jednak przykład podany przez Thomasa w kolumnie 9, wiersz 61 do kolumny 10, wiersz 2, wykazuje, że metoda Thomasa pozwala na otrzymanie melaminy o jeszcze niższej czystości na poziomie 98,0% wagowych. W podanym przez Thomasa przykładzie wytworzona melamina zawiera 0,81% wagowych mocznika, 0,03% wagowych CO2, 0,05% wagowych pochodnych melaminy i 0,07% wagowych stałych produktów organicznych (melem, melam, i inne). Jednak jeśli metoda Thomasa jest stosowana w praktyce, maksymalna czystość wynosi tylko 97,5% wagowych, mierzonych przy zastosowaniu wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC). Taki produkt nie jest wystarczająco czysty do powszechnego zastosowania.
Istnieje zatem potrzeba opracowania ekonomicznego sposobu otrzymywania wysoko oczyszczonej melaminy (98,5% wagowych do 99,95% wagowych, zwłaszcza 99,5% wagowych do 99,95% wagowych).
Przedmiotem obecnego wynalazku jest otrzymanie ulepszonego wysokociśnieniowego sposobu wytwarzania melaminy z mocznika, w którym melamina o wysokim stopniu czystości jest otrzymywana w postaci suchego proszku bezpośrednio z płynnego stopu melaminy poprzez chłodzenie z zastosowaniem amoniaku.
Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika, według wynalazku stanowi kombinację kolejnych etapów:
(a) wprowadzania stopionego mocznika i gazów odpadowych zawierających CO2, NH3 oraz pary melaminy do płuczki przy ciśnieniu od 5 MPa do 25 MPa i temperaturze od 170°C do 240°C gdzie pary melaminy rozpuszcza się w stopionym moczniku;
(b) przeniesienia stopionego mocznika zawierającego melaminę w mieszance stopionego mocznika z płuczki do reaktora melaminowego i podgrzanie mieszanki stopionego mocznika w reaktorze melaminowym do temperatury od 325°C do 450°C przy ciśnieniu od 5 MPa do 25 MPa potrzebnych do przekształcenia mieszanki stopionego mocznika w stopioną melaminę i gazy odpadowe;
(cl) oddzielenia gazów odpadowych od stopionej melaminy i (c2) przeniesienia stopionej melaminy do pierwszej chłodnicy, przy czym stosuje się ciśnienie w pierwszej chłodnicy wyższe niż 5 MPa i chłodzi się stopioną melaminę do temperatury pomiędzy 1°C a 30°C powyżej punktu topnienia melaminy;
(d) przeniesienia płynnej melaminy do drugiej chłodnicy przekształcając płynną melaminę w zestalony produkt, podczas gdy w drugiej chłodnicy melaminę dalej chłodzi się przy użyciu zimnego amoniaku wytwarzając czystą zestaloną melaminę.
Korzystnie stopioną melaminę chłodzi się do temperatury pomiędzy 1°C i 10°C powyżej punktu topnienia melaminy.
Korzystnie etap (cl) i (c2) prowadzi się w jednym zbiorniku.
Korzystnie wysoko oczyszczoną zestaloną melaminę otrzymuje się poprzez chłodzenie i rozprężanie.
Korzystnie stopioną melaminę chłodzi się w drugiej chłodnicy o 10°C, zwłaszcza przynajmniej o 50°C.
Korzystnie ciśnienie stopionej melaminy w pierwszej chłodnicy zwiększa się w stosunku do ciśnienia w reaktorze.
Korzystnie ciśnienie w pierwszej chłodnicy osiąga się poprzez stopniowe wprowadzanie amoniaku.
Korzystnie ciśnienie stopionej melaminy w pierwszej chłodnicy stopniowo podwyższa się przynajmniej o 2 MPa.
Korzystnie otrzymuje się melaminę o czystości 98,5-99,95% mierzoną przy użyciu HPLC.
Korzystnie otrzymuje się melaminę o czystości 99,5-99,95% mierzoną przy użyciu HPLC.
Zimny amoniak oznacza amoniak o temperaturze poniżej temperatury topnienia melaminy i jest najczęściej między 20 a 380°C, a najlepiej dla uzyskania czystej zestalonej melaminy o temperaturze między 50 a 300°C.
189 590
Podczas dalszego chłodzenia w drugiej chłodnicy przy zastosowaniu amoniaku, stopiona melamina jest chłodzona przynajmniej o 10°C, korzystnie o 50°C, a jeszcze korzystniej o 100°C. Dodatkowe chłodzenie może nastąpić na drodze częściowego lub całkowitego rozprężenia się mieszanki stopionej melaminy i amoniaku.
Ewentualnie, w procesie konwersji stopionej melaminy do fazy stałej można obniżyć ciśnienie w drugiej chłodnicy.
Przedstawiony wynalazek daje także możliwość zastosowania alternatywnego sposobu wytwarzania wysoko oczyszczonej melaminy ze stopionego mocznika otrzymanego z fabryki mocznika, który obejmuje jako etap (c2):
(c2) przeniesienie stopionej melaminy do pierwszej chłodnicy i chłodzenie jej zwiększając stopniowo ciśnienie w chłodnicy poprzez na przykład dodanie amoniaku; oraz (d) następnie płynna melamina, przed konwersją w stan stały, jest przenoszona do drugiej chłodnicy i dalej chłodzona poprzez dodanie zimnego amoniaku, co prowadzi do produkcji wysoce oczyszczonej, stałej melaminy.
Najczęściej chłodzenie pierwszej chłodnicy ze stopioną melaminą następuje poprzez stopniowy wzrost ciśnienia o przynajmniej 2 MPa. Bardziej korzystny jest wzrost ciśnienia do poziomu powyżej 10 MPa, a jeszcze korzystniej powyżej 20 MPa, szczególnie powyżej 50 MPa, poprzez przykładowo dodanie amoniaku.
Przedstawiony wynalazek zapewnia także sposób wytwarzania wysoko oczyszczonej stałej melaminy ze stopionej melaminy otrzymanej z reaktora melaminowego. Sposób obejmuje kombinację etapów:
(a) przeniesienia stopionej melaminy do pierwszej chłodnicy, wyżej wymienionej chłodnicy posiadającej odpowiednie ciśnienie, najlepiej wyższej niż 5 MPa; oraz (b) chłodzenia stopionej melaminy do temperatury powyżej temperatury topnienia, najlepiej o 1°C do 30°C, a jeszcze lepiej do temperatury o 1°C do 10°C powyżej temperatury topnienia melaminy;
(c) przeniesienia stopionej melaminy do drugiej chłodnicy w celu przekształcenia płynnej melaminy w substancję stałą, stosując dalsze jej ochładzanie za pomocą płynnego amoniaku dla wyprodukowania stałej, czystej melaminy.
Stwierdzono że czystość melaminy wytwarzanej sposobem według wynalazku może być istotnie podwyższona w porównaniu do konwencjonalnych metod produkcji stałej melaminy z mocznika.
Sposób według wynalazku może być prowadzony w urządzeniach przystosowanych do produkcji melaminy z mocznika. Urządzenie przystosowane do produkcji melaminy powinno posiadać płuczkę, reaktor melaminowy, integralnie połączony z gazowo/płynnym separatorem, pierwszą chłodnicę i drugą chłodnicę. Gazowo/płynny separator może być zintegrowany z pierwszą chłodnicą.
Każde z naczyń zastosowane w procesie powinno być przystosowane do przechowywania sprężonych płynów. Przemieszczanie materiałów pomiędzy naczyniami może zachodzić przy zastosowaniu siły grawitacji, lub jeśli jest to zalecane albo konieczne, przy zastosowaniu pomp mechanicznych. Urządzenie odpowiednie do przystosowania lub zmodernizowania w celu wykorzystania przedstawionego wynalazku, jest przedstawione w opisie patentowym USA nr 4,565,867, a jego cały opis jest włączony tutaj jako odnośnik.
Płuczka ma naczynie obejmujące przynajmniej jedno wejście do wprowadzenia stopionego mocznika, przynajmniej jedno wejście do wprowadzania gazów, przynajmniej jedno wyjście do usuwania stopionego mocznika, i przynajmniej jedno wyjście do usuwania gazowego CO2 i NH3. Płuczka może być także wyposażona w płaszcz dla dodatkowego chłodzenia lub ogrzewania, jak również wewnętrzne komory lub przegrody.
Reaktor melaminowy posiada naczynie zawierające przynajmniej jedno wejście dla mieszanki stopionego mocznika i płynnej melaminy, a także jedno wejście dla amoniaku i przynajmniej jedno wyjście dla produktów reakcji. To wyjście może być zintegrowanym gazowo/płynnym separatorem, oddzielnym gazowo/płynnym separatorem, lub zintegrowanym gazowo/płynnym separatorem i pierwszą chłodnicą. Integralny gazowo/płynny separator lub do wyboru oddzielny gazowo/płynny separator, będzie zawierał naczynie mające przynajmniej jedno połączenie z reaktorem melaminowym i przynajmniej jedno wyjście do płuczki.
189 590
Pierwsza chłodnica posiada przynajmniej jedno wejście dla mieszanki zawierającej stopiony mocznik, przynajmniej jedno połączenie z pompą dostarczającą płyn chłodzący, na przykład płynny amoniak, lub jeden z wymieniaczy ciepła, i przynajmniej jedno wyjście do drugiej chłodnicy. Separator gazowo/płynowy i pierwsza chłodnica mogą być zintegrowane w jednym naczyniu posiadając przynajmniej jedno połączenie z reaktorem melaminowym, jedno wejście dla płynu chłodzącego (lub jedno dla wymiennika ciepła), jedno wyprowadzenie do płuczki i jedno wyprowadzenie do drugiej chłodnicy.
Druga chłodnica zawiera przynajmniej jedno wejście dla mieszanki zawierającej płynną melaminę, z pierwszej chłodnicy, przynajmniej jedno wejście dla zimnego amoniaku, przynajmniej jedno wyjście dla resztek amoniaku, i przynajmniej jedno wyjście dla wytworzonej, zestalonej melaminy.
Sposób według wynalazku który prowadzi do wytworzenia wysoko oczyszczonej melaminy z mocznika, powoduje także wytworzenie się NH3 i CO2. Reakcja zachodzi zgodnie z następującym równaniem reakcji:
CO(NH2)2 -* C3N6H6 + 6 NH3 + 3 CO2
W pierwszym zastosowaniu wynalazku, pierwszym etapem w produkcji melaminy jest pompowanie stopionego mocznika z fabryki mocznika do płuczki. Stopiony mocznik doprowadza się do płuczki pod ciśnieniem od 5 MPa do około 25 MPa, najlepiej od 8 MPa do około 20 MPa, i w temperaturze powyżej temperatury topnienia mocznika. W płuczce stopiony mocznik wchodzi w kontakt z gazowym CO2, NH3, i parami melaminy które są produkowane w reaktorze melaminowym jako rezultat ogrzewania mieszanki melaniny i amoniaku. Gazy są transportowane z reaktora melaminowego złączonego z separatorem gazowo/cieczowym lub z oddzielnego separatora gazowo/cieczowego zainstalowanego poniżej reaktora. W przypadku oddzielnego separatora gazowo/cieczowego, ciśnienie i temperatura są identyczne jak w reaktorze melaminowym. Stopiony mocznik przepłukuje pary melaminy z frakcji gazowej i przenosi ciekłą melaminę z powrotem do reaktora. W procesie oczyszczania gazy są ochładzane z wysokiej temperatury reaktora melaminowego z zakresu od około 350°C do około 425°C do zakresu temperatur od około 170°C do około 240°C w jednostce oczyszczającej, stopiony mocznik jest ogrzewany do temperatury od około 170°C do około 240°C. Gazy są usuwane z wierzchołka płuczki i powracają do fabryki mocznika w celu ich użycia jako materiału wyjściowego do produkcji mocznika.
Stopiony mocznik jest usuwany z płuczki razem z wypłukiwaną płynną melaminą przenoszony na przykład poprzez pompę wysokociśnieniową do reaktora melaminowego, w którym jest ciśnienie od około 5 MPa do około 25 MPa, a lepiej od około 8 MPa do około 20 MPa. Grawitacja też może być zastosowana do transportowania stopionego mocznika do reaktora melaminowego przez umiejscowienie płuczki powyżej reaktora.
W reaktorze melaminowym stopiony mocznik jest ogrzewany do temperatury od około 325°C do około 450°C, a lepiej od około 350°C do około 425°C, w której stopiony mocznik może być przekształcony w płynną melaminę, CO2 oraz NH3. Dodatkowa ilość amoniaku na przykład jako płyn lub gorąca para może być odmierzona do reaktora. Dodatek amoniaku może zabezpieczać przed tworzeniem produktów kondensacji melaminy, takich jak melam, melem, jak również może stymulować mieszanie w reaktorze. Ilość amoniaku dodana do reaktora melaminowego wynosi od około 0 moli do około 10 moli na mol mocznika, lepiej jeśli stosowana jest od około 0 moli do około 5 moli, a w szczególności od około 0 moli do około moli amoniaku na mol mocznika.
CO2 i NH3 które powstają podczas reakcji, jak również dodatkowy amoniak, są zbierane w gazowo/płynowym separatorze i zawierają pewne ilości pary melaminowej. Gaz może być zebrany na wierzchołku reaktora melaminowego; lecz także może zostać zastosowany oddzielny gazowo/cieczowy separator umieszczony poniżej reaktora zintegrowany z pierwszą chłodnicą. Gazowo/cieczowy separator umożliwia oddzielenie frakcji gazowej od płynnej melaminy.
Otrzymane gazy odpadowe są przesyłane do płuczki dla odzyskania melaminy oraz dla ogrzania stopionego mocznika. Gazy opuszczające reaktor i dostarczone do płuczki posiadają temperaturę bardzo zbliżoną do temperatury reaktora i mogą służyć do ogrzewania stopionego mocznika w jednostce oczyszczającej.
189 590
Ciekła melamina jest usuwana z gazowo/cieczowego separatora i przenoszona do pierwszej chłodnicy. Ciekła melamina może generalnie zawierać amoniak, oraz, co nie jest pożądane, także dwutlenek węgla. Ilość amoniaku rozpuszczona w stopionej melaminie zależy od ciśnienia amoniaku.
W pierwszej chłodnicy płynna stopiona melamina jest chłodzona do temperatury powyżej punktu topnienia melaminy, najlepiej pomiędzy o około 1°C do około 30°C powyżej punktu topnienia melaminy, a jeszcze lepiej między o około 1°C do około 10°C. Temperatura płynnej melaminy może być obniżona przez wymiennik ciepła lub przez wprowadzenie amoniaku np. o temperaturze 300-370°C. Przy racjonalnym wdrożeniu wynalazku stopiona melamina jest chłodzona do temperatury powyżej 350°C. Czas przetrzymywania płynnej melaminy w chłodnicy wynosi od dwóch minut do 10 godzin, a najlepiej pomiędzy 10 minut a pięć godzin. Ciśnienie w pierwszej chłodnicy powinno wynosić > około 5 MPa, a jeszcze lepiej jeśli wynosi między około 8 MPa a około 25 MPa. Takie ciśnienie jest osiągane poprzez wprowadzenie amoniaku.
Końcowa mieszanina zawierająca płynną melaminę i amoniak jest przenoszona do drugiej chłodnicy. Ciśnienie w drugiej chłodnicy może być takie samo jak w pierwszej chłodnicy. Jednak, generalnie, ciśnienie to jest niższe niż w pierwszej chłodnicy. Mieszanina zawierająca płynną melaminę i amoniak jest dalej chłodzona w drugiej chłodnicy poprzez dodanie zimnego amoniaku lub poprzez rozprężanie połączone z dodaniem zimnego amoniaku. W ten sposób produkowany jest wysoko oczyszczony proszek melaminowy.
Podczas dalszego chłodzenia w drugiej chłodnicy z zastosowaniem amoniaku stopiona melamina jest chłodzona przynajmniej o 10°C, korzystnie o 50°C, a jeszcze korzystniej 0 100°C. Dodatkowe ochłodzenie może być osiągnięte poprzez częściowe lub całkowite rozprężenie mieszanki stopionej melaminy i amoniaku.
W drugiej chłodnicy komponenty: zestalona melamina i amoniak są utrzymywane w kontakcie przez okres czasu od jednej minuty do około pięciu godzin, najlepiej od 5 minut do 3 godzin, po którym mieszanka jest rozprężana (jeśli konieczne) do ciśnienia atmosferycznego. Zestalona czysta melamina jest odzyskiwana z drugiej chłodnicy, zaś amoniak jest stosowany ponownie w tym procesie.
W alternatywnym zastosowaniu wynalazku, chłodzenie mieszanki melaminowej w pierwszej chłodnicy zależy od podwyższenia ciśnienia w pierwszej chłodnicy, po której mieszanka płynnej melaminy i amoniaku jest przeniesiona do drugiej chłodnicy. Najlepiej jest ochładzać stopioną melaminę w pierwszej chłodnicy poprzez stopniowe podwyższanie ciśnienia w chłodnicy o przynajmniej 2 MPa. Lepiej jednak gdy ciśnienie w naczyniu jest zwiększane powyżej 10 MPa, jeszcze lepiej powyżej 20 MPa, a najlepiej powyżej 50 MPa poprzez na przykład dodanie amoniaku. W drugiej chłodnicy mieszanka jest dalej chłodzona dla uzyskania zestalonej melaminy. Najlepiej zastosować chłodzenie przy użyciu amoniaku.
Inną możliwością dalszego chłodzenia jest rozprężanie chłodzonej mieszanki i/lub chłodzenie za pomocą zimnego gazu w naczyniu rozprężającym. Temperatura i ciśnienie w naczyniu rozprężającym przed rozprężaniem powinny być takie jak temperatura i ciśnienie w drugiej chłodnicy. Amoniak uwalniany w rezultacie procesu rozprężania jest recyrkulowany i stosowany ponownie w procesie.
Ta metoda produkcji bardzo czystej melaminy została opisana w opisie zgłoszeniowym Holandii nr 1003709 w dniu 30 lipca 1996, a całkowity jego opis jest tutaj włączony jako odnośnik..
Następujące przykłady szerzej opisują przedstawiony wynalazek.
Przykłady 1-9
Melaminę wytworzono z mocznika w reaktorze (R) w temperaturze Tr°C i ciśnieniu Pr MPa. Po oddzieleniu fazy gazowej poprzez wstrzyknięcie czystego amoniaku, mieszanka płynnej melaminy i amoniaku została gwałtownie ochłodzona a następnie utrzymywana w temperaturze pierwszego etapu chłodzenia (Cl) Tci°C i ciśnieniu Pci MPa przez czas przebywania tci. Wtedy melamina została szybko ostudzona przez chłodzenie i rozprężanie do poziomu ciśnienia atmosferycznego. Zawartość melaminy, melamu i melemu w otrzymanym proszku melaminowym została określona za pomocą HPLC (wysokosprawna chromatografia cieczowa). Zastosowano kolumnę z anionowym wymieniaczem (Hamilton® PRP-X100, 250 mm x 4,1 mm I.D. (wewnętrzna średnica). Eluentem jest 0,002 M. boraks i 0,005 M. NaCl, doprowadzone do
189 590 pH = 10,0 z 1 M NaOH. Oznaczeń dokonano z zastosowaniem spektrofotometru absorpcyjnego UV przy 230 nm. Kalibracji dokonano przy zastosowaniu próbek wzorcowych melaminy, melamu i melemu.
Warunki i wyniki przedstawia tabela 1.
Tabela 1
Przykład TR°C PRMPa Tc,°C Pc, MPa te, min Melamina % wag. Melam % wag. Melem % wag.
1 410 15 360 15 20 98,5 1,2 0,08
2 405 15 335 15 60 99 0,8 0,04
3 400 15 360 15 90 98,6 1,1 0,1
4 390 8,5 350 15 60 98,6 1,1 0,06
5 390 8,5 335 20 105 99,4 0,5 0,02
6 405 14 325 20 90 99,4 0,4 0,01
7 400 14 320 25 120 99,6 0,3 <0,01
8 410 15 270 50 90 99,8 <0,1 <0,01
9 410 15 270 80 90 99,9 <0,1 <0,01
A 405 15 405 15 90 97 2,4 0,3
B 400 15 400 15 10 97 2,6 0,3
C 385 8,5 385 8,5 40 94 3,8 0,6
Przykład 10
Przykład 10 został wykonany tak jak przykład 3 z tym wyjątkiem, że melamina została szybko oziębiona przy ciśnieniu amoniaku 3,0 MPa. Analiza HPLC wykazała zawartość melaminy na poziomie 99,2% wagowych.
Przykład 11
Przykład 11 został wykonany tak jak przykład 10 z wyjątkiem tego, że melamina została szybko ostudzona przy ciśnieniu amoniaku 8 MPa.
Analiza HPLC wykazała: zawartość melaminy 99,6% wagowych zawartość melamu 0,3% wagowych zawartość melemu <0,1% wagowych Doświadczenia porównawcze A, B i C
Doświadczenia porównawcze wykonano tak jak opisano w przykładach 1-9, z wyjątkiem tego, że Tr było równe Tc1 a Pr było równe Pci. Warunki i wyniki są przedstawione w tabeli 1.

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika, znamienny tym, że stanowi kombinację kolejnych etapów:
    (a) wprowadzania stopionego mocznika i gazów odpadowych zawierających CO2, NH3 oraz pary melaminy do płuczki przy ciśnieniu od 5 MPa do 25 MPa i temperaturze od 170°C do 240°C gdzie pary melaminy rozpuszcza się w stopionym moczniku;
    (b) przeniesienia stopionego mocznika zawierającego melaminę w mieszance stopionego mocznika z płuczki do reaktora melaminowego i podgrzanie mieszanki stopionego mocznika w reaktorze melaminowym do temperatury od 325°C do 450°C przy ciśnieniu od 5 MPa do 25 MPa potrzebnych do przekształcenia mieszanki stopionego mocznika w stopioną melaminę i gazy odpadowe;
    (cl) oddzielenia gazów odpadowych od stopionej melaminy i (c2) przeniesienia stopionej melaminy do pierwszej chłodnicy, przy czym stosuje się ciśnienie w pierwszej chłodnicy wyższe niż 5 MPa i chłodzi się stopioną melaminę do temperatury pomiędzy 1°C a 30°C powyżej punktu topnienia melaminy;
    (d) przeniesienia płynnej melaminy do drugiej chłodnicy przekształcając płynną melaminę w zestalony produkt; podczas gdy w drugiej chłodnicy melaminę dalej chłodzi się przy użyciu zimnego amoniaku wytwarzając czystą zestaloną melaminę.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stopioną melaminę chłodzi się do temperatury pomiędzy 1°C i 10°C powyżej punktu topnienia melaminy.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że etap (cl) i (c2) prowadzi się w jednym zbiorniku.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wysoko oczyszczoną zestaloną melaminę otrzymuje się poprzez chłodzenie i rozprężanie.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stopioną melaminę chłodzi się w drugiej chłodnicy przynajmniej o 10°C.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stopioną melaminę w drugiej chłodnicy chłodzi się przynajmniej o 50°C.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ciśnienie stopionej melaminy w pierwszej chłodnicy zwiększa się w stosunku do ciśnienia w reaktorze.
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że ciśnienie w pierwszej chłodnicy osiąga się poprzez stopniowe wprowadzanie amoniaku.
  9. 9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że ciśnienie stopionej melaminy w pierwszej chłodnicy stopniowo podwyższa się przynajmniej o 2 MPa.
  10. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że otrzymuje się melaminę o czystości
    98.5- 99,95% mierzoną przy użyciu HPLC.
  11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że otrzymuje się melaminę o czystości
    99.5- 99,95% mierzoną przy użyciu HPLC.
    Wynalazek dotyczy sposobu otrzymywania stałej melaminy ze stopionego mocznika, w procesie wysokociśnieniowym, podczas którego stopiona melamina jest przenoszona z reaktora do naczynia i podlega chłodzeniu z zastosowaniem amoniaku w celu otrzymania melaminy o wysokim stopniu czystości (98,5% wagowych do 99,95% wagowych) w postaci suchego proszku produkowanego bezpośrednio z reaktora.
    Melamina (2,4,6-triaminosymtriazyna) jest białym krystalicznym związkiem otrzymywanym przez ogrzewanie mocznika.
PL97331481A 1996-07-30 1997-07-21 Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika PL189590B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1003709A NL1003709C2 (nl) 1996-07-30 1996-07-30 Werkwijze voor het bereiden van melamine.
PCT/NL1997/000431 WO1998004533A1 (en) 1996-07-30 1997-07-21 Method for the preparation of melamine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL331481A1 PL331481A1 (en) 1999-07-19
PL189590B1 true PL189590B1 (pl) 2005-08-31

Family

ID=19763297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97331481A PL189590B1 (pl) 1996-07-30 1997-07-21 Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6258950B1 (pl)
EP (1) EP0929531B1 (pl)
JP (1) JP4231108B2 (pl)
KR (1) KR20000029661A (pl)
CN (1) CN1117087C (pl)
AT (1) ATE206411T1 (pl)
AU (1) AU719337B2 (pl)
DE (1) DE69707142T2 (pl)
ES (1) ES2162313T3 (pl)
ID (1) ID17954A (pl)
NL (1) NL1003709C2 (pl)
NO (1) NO314937B1 (pl)
PL (1) PL189590B1 (pl)
TW (1) TW427983B (pl)
WO (1) WO1998004533A1 (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6380385B1 (en) 1995-12-07 2002-04-30 Agrolinz Melanin Gmbh Process for the preparation of pure melamine
NL1008571C2 (nl) * 1998-03-12 1999-07-28 Dsm Nv Kristallijn melamine.
EP1138676A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Casale Chemicals SA Process for producing melamine at high pureness
TWI282957B (en) * 2000-05-09 2007-06-21 Sharp Kk Drive circuit, and image display device incorporating the same
AT410210B (de) * 2000-08-07 2003-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur herstellung von melamin
RU2304456C2 (ru) * 2001-11-16 2007-08-20 АМИ-Агролинц Меламин Интернейшнл ГмбХ Способ очистки отходящих газов из установки по производству меламина
AT411462B (de) * 2001-12-12 2004-01-26 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung einer melaminschmelze
NL1022414C2 (nl) * 2003-01-17 2004-07-20 Dsm Nv Werkwijze voor het onttrekken van energie uit rookgassen.
DE102005023041B4 (de) * 2005-05-06 2007-10-11 Lurgi Ag Verfahren zum Herstellen von Melamin mit Wärmerückgewinnung
EP2119710A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-18 Urea Casale S.A. Process for producing high-quality melamine from urea
US8563115B2 (en) 2008-08-12 2013-10-22 Xerox Corporation Protective coatings for solid inkjet applications
US8191992B2 (en) 2008-12-15 2012-06-05 Xerox Corporation Protective coatings for solid inkjet applications
IT1403101B1 (it) * 2010-12-15 2013-10-04 Eurotecnica Melamine Luxemburg Zweigniederlassung In Ittigen Uso di urea contenente formaldeide in un procedimento per la produzione di melammina mediante pirolisi dell'urea e relativo procedimento per la produzione di melammina
CN108530369B (zh) * 2018-04-25 2020-01-31 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺的合成方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3116294A (en) * 1963-12-31 Process- for preparing high-purity melamine from urea
IE57911B1 (en) * 1984-01-05 1993-05-19 Melamine Chemicals Inc Production of melamine
US4565867A (en) * 1984-01-05 1986-01-21 Melamine Chemicals, Inc. Anhydrous high-pressure melamine synthesis
AT402295B (de) * 1994-12-23 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung von melamin
AT402294B (de) * 1994-12-23 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur herstellung von hochreinem melamin
AT402296B (de) * 1995-02-03 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh Verfahren zur reinigung von melamin
US5514796A (en) 1995-06-07 1996-05-07 Melamine Chemicals, Inc. Melamine of improved purity produced by high-pressure, non-catalytic process
US5514797A (en) * 1995-06-07 1996-05-07 Melamine Chemicals, Inc. Method for increasing purity of melamine

Also Published As

Publication number Publication date
ID17954A (id) 1998-02-12
TW427983B (en) 2001-04-01
WO1998004533A1 (en) 1998-02-05
ES2162313T3 (es) 2001-12-16
AU719337B2 (en) 2000-05-04
KR20000029661A (ko) 2000-05-25
PL331481A1 (en) 1999-07-19
CN1230952A (zh) 1999-10-06
EP0929531B1 (en) 2001-10-04
AU3466097A (en) 1998-02-20
JP2000515880A (ja) 2000-11-28
ATE206411T1 (de) 2001-10-15
US6258950B1 (en) 2001-07-10
CN1117087C (zh) 2003-08-06
NO990337L (no) 1999-03-15
DE69707142D1 (de) 2001-11-08
NL1003709C2 (nl) 1998-02-05
NO314937B1 (no) 2003-06-16
JP4231108B2 (ja) 2009-02-25
DE69707142T2 (de) 2002-06-20
EP0929531A1 (en) 1999-07-21
NO990337D0 (no) 1999-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL189590B1 (pl) Sposób wytwarzania stałej melaminy ze stopionego mocznika
US6245909B1 (en) Method for the preparation of melamine
CN1130353C (zh) 制备蜜胺的方法
CA2261634C (en) Method for the preparation of melamine
KR20020059423A (ko) 결정질 멜라민 및 아미노-포름알데히드 수지에 있어서그의 용도
CA2258162C (en) Method for the preparation of melamine
KR100463342B1 (ko) 멜라민의제조방법
TW393450B (en) Method for preparing melamine
SA97180381B1 (ar) طريقة لتحضير الميلامين melamine
KR100509078B1 (ko) 멜라민의 제조방법
EA003141B1 (ru) Способ получения порошкообразного меламина, имеющего высокую степень чистоты
CN115894393A (zh) 一种三聚氰胺生产中从合成氨引气作为载气的方法
KR20000064783A (ko) 멜라민의제조방법
Marchalín et al. The use of 4-R 1-benzylidene-4-phenylbenzoylacetonitriles for synthesis of unsymmetrically substituted 3, 5-dicyano-1, 4-dihydropyridines and 2-amino-4H-pyrans
CN1144792C (zh) 制备蜜胺的方法
JPH11292861A (ja) メラミンシアヌレート及びその製造方法
MXPA00011109A (en) Method for preparing melamine
CN113979838A (zh) 一种精制四氟丙醇的方法
MXPA99010739A (en) Method for preparing melamine

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20110721