DE1670154A1

DE1670154A1 - Verfahren zur Herstellung von reinem Melamin

Info

Publication number: DE1670154A1
Application number: DE19661670154
Authority: DE
Inventors: Fromm Dr Dieter; Woehrle Dr Horst; Schwarzmann Dr Matthias; Mohr Dr Rudolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-10-06
Filing date: 1966-10-06
Publication date: 1970-10-29
Also published as: NL6713380A; DE1670154C3; GB1193327A; DE1670154B2; AT272355B; BE704186A

Description

BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG 1 fi 7 Π 1 R A

Unser Zeichen: O.Z. 24 518 Ki/GP Ludwigshafen/Rhein, den 5.10.19.66

Verfahren zur Herstellung von reinem Melamin

Bei der Herstellung von Melamin durch Erhitzen von Harnstoff in Gegenwart von Katalysatoren und unter Zusatz von Ammoniak wird das Melamin aus der Reaktionszone in gasförmigem Zustand ausgetragen. Die aus der Reaktionszone entweichenden Abgase enthalten im wesentlichen Kohlendioxyd und Ammoniak neben dem bei der Reaktion gebildeten Melamin. Die Umsetzung wird in der Regel bei Temperaturen von oberhalb 300⁰C vorgenommen.

Zur Abscheidung des in den Abgasen enthaltenen Melanins ist es bekannt, die Abgase auf 180 bie 356⁰C abzukühlen, wobei vorzugsweise Temperaturen von 200 bis 275⁰C eingehalten werden. Die Abkühlung kann beispielsweise mit Hilfe gekühlter Wände oder durch Zumischen von kalten Gasen, Flüssigkeiten oder

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Feststoffen bewerkstelligt-werden. Um das restliche, im Gas tensionsmäßig noch verbleibende Melamin zu entfernen, können die Gase anschließend auf Temperaturen von 60 bis 10O⁰C weiter abgekühlt werden..

Das auf diese Weise erhaltene Melamin weist einen hohen Reinheitsgrad von etwa 9=9,8 $ auf. Es wurde jedoch festgestellt, daß dieses Melamin bei seiner Weiterverarbeitung zu Harzen aus bisher ungeklärten Ursachen zu Trübungen Anlaß geben kann, die bei der Verwendung von Melamin, das durch Umsetzung von öyanamid erhalten worden ist, nicht auftreten«.

Es wurde überraschenäerweise gefunden, daß diese Trübungen bei der Weiterverarbeitung des Melamins, das durch thermische Umwandlung von Harnstoff in Gegenwart von Katalysatoren und Ammoniak und anschließende Abscheidung aus den Reaktionsgasen durch Kühlung auf Temperaturen unterhalb von 220⁰C erhalten worden ist, nicht auftreten, wenn man die Abgase vor der" Kühlung auf 220⁰C auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Melamins in dem Gasgemisch bis 36O⁰C., abkühlt und die dabei ausfallenden Feststoffe aus dem Gas entfernt.

Der Taupunkt des Melamins stellt keine definierte Größe dar, sondern ist abhängig von der Konzentration des Melamins in den Abgasen. In der Regel liegt jedoch der Taupunkt in einem

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Bereich, von 280 "bis 30O⁰C. Vorteilhaft kühlt man die Gase vor der eigentlichen Abscheidung des Melamins auf eine Temperatur von 290 bis 31O⁰G ab» Bei der genannten Kühlung scheidet sich in geringen Mengen ein Feststoff ab, der, wie analytische Untersuchungen ergeben haben, wesentliche Mengen an Meiern enthält» Die erfindungsgemäße Kühlung kann auf irgendeine bekannte Weise durchgeführt werden* So ist es möglich, die Abgase durch Zumischen von kalten Inertgasen, beispielsweise den bereits von Melamin befreiten kalten Abgasen, oder auch Zumischen von kalten Feststoffen abzukühlen. Besonders vorteilhaft läßt sich die Abkühlung des Gases in einem Möhrenkühler durchführen, wobei sich überraschenderweise die Feststoffe nicht, wie dies bei der Kühlung der Abgase der Melaminsynthese sonst üblich ist, in Form von festen Krusten an den Wandungen des Kühlers, sondern als feinkristalliner Staub abscheiden, der leicht, Z₀B₀ mit Hilfe von Filtern, aus dem Abgas entfernt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert;

Beispiel 1

a) In einem Wirbelreaktor werden stündlich 150 kg Harnstoff zusammen mit 520 kg eines Gasgemisches aus 2 Volumenteilen Ammoniak und 1 Volumenteil Kohlendioxid in Gegenwart eines

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Aluminiumoxiakatalysators bei einer Temperatur von 39O⁰C zn etwa 95 i° zu Melamin umgesetzt« Die den Reaktor verlassenden Abgase werden durch Zumischen von bereits von Melamin befreiten, 130⁰C warmen Abgasen auf 200⁰C abgekühlt, wobei sich Melamin abscheidet ο

b) Wie unter a) beschrieben, wird Harnstoff zu Melamin umgesetzt; die melaminhaltigen Abgase werden jedoch vor der Kühlung auf 22O⁰C in einem Röhrenkühler auf 300⁰C abgekühlt und die ausfallenden \feinteiligen Peststoffe mittels eines Staubfilters von den Gasen abgetrennt» Anschließend werden sie durch Zumischen von 130⁰C warmen, von Melamin befreiten Abgasen weiter auf 200⁰C abgekühlt, wobei sich Melamin ausscheidet. Vermischt man 126 Gewichtsteile des nach Beispiel 1a erhaltenen Melamins mit 740 Gewichtsteilen Butanol, 550 Gewichtsteilen 33$iger Formaldehydlösung, 70 Gewichtsteilen Toluol und 0,15 Gewichtsteilen Phthalsäureanhydrid und destilliert anschließend Wasser azeotrop bis 109°C ab, so erhält man eine Harzlösung mit einer Benzolverträglichkeit von etwa 1s10» Schließlich engt man noch auf einen Pestkörpergehalt von ungefähr 60 $> ein. .

Nach ca, 3 Monate langer Aufbewahrung unter Verschluß tritt bei der Harzlösung eine Trübung auf, die bei der weiteren Verwendung nachteilig ist.

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Im Gegensatz hierzu tritt "bei einer Harzlösung aus nach Beispiel 1b hergestelltem Melamin während des gleichen Zeitraumes keine Trübung auf»

Beispiel 2

a) Wie in Beispiel 1a) beschrieben, werden 150 kg Harnstoff in Gegenwart eines Aluminiumoxidkatalysators bei einer Temperatur von 39O⁰C, jedoch unter Zusatz von 230 kg reinem Ammoniak zu Melamin umgesetzt. Die melaminhaltigen Abgase werden durch Zumischen von warmen, bereits melaminfreien Abgasen auf 200⁰C gekühlt und hierdurch das Melamin abgeschieden.

b) Wie unter a) beschrieben, wird Harnstoff zu Melamin umgesetzt, wobei jedoch die den Ofen verlassenden Abgase vor ihrer Kühlung auf 200⁰C in einem Röhrenkühler auf 300⁰C abgekühlt werden.

Harzlösungen, die, wie in Beispiel 1 beschrieben, aus gemäß Beispiel 2a erhaltenem Melamin hergestellt werden, zeigen nach etwa 3 Monate langer Aufbewahrung eine Trübung, während in Harzlöeungen aus Melamin, das gemäß Beispiel 2b erhalten wird, keinerlei störende Trübungen auftreten.

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Claims

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Patentanspruclie ■

Verfahren zur Abscheidung von reinem Melamin aus den Abgasen der Melaminsynthese, wie sie bei der thermischen Umwandlung von Harnstoff bei Temperaturen oberhalb von 30O⁰C bis 45O⁰C in Gegenwart von Katalysatoren und Ammoniak erhalten werden, durch Kühlung der Gase auf Temperaturen unterhalb von 22O⁰C, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase vor der Kühlung auf 22O⁰C auf eine Temperatur oberhalb des Taupunktes des Melamins in dem Gasgemisch bis 36O°G abkühlt und die dabei ausfallenden Feststoffe aus dem Gas entfernt.

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase auf eine Temperatur von 290 bis 310⁰C abkühlt.

BAOISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG

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