制备蜜胺的方法技术

制备蜜胺的方法，它包括一反应步骤、一从废气中分离蜜胺熔融物的气／液分离步骤、一气提步骤和一冷却步骤，其中所述气提步骤在５到１７ＭＰａ之间的压力和３３０到４５０℃之间的温度下操作，其中在前述步骤中获得的蜜胺熔融物在冷却步骤中被加压到１５ＭＰａ到３５ＭＰａ之间的压力，冷却步骤中的压力高于气提步骤中的压力，冷却步骤中的温度被调节到在常规压力下蜜胺熔融物的熔点和３６５℃之间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，该方法包括反应步骤、将蜜胺熔融物与废气分离的气/液分离步骤、气提步骤和冷却步骤。一个这种方法公开于WO 97/20826。该专利公开了通过在气/液分离步骤中从释放的气体分离蜜胺熔融物(优选已由脲在非催化反应步骤中在高压反应器中制备)，随后通过在一气提步骤中用NH3处理所述熔融物以降低溶解于蜜胺熔融物中的CO2量来制备蜜胺。接着，在一冷却步骤中在5到40MPa的压力下将其中溶解了NH3的蜜胺熔融物冷却到常规氨压力下熔点以上0到60℃但是低于350℃的温度，然后使其膨胀形成固体蜜胺接着进一步冷却。在获得了高纯度蜜胺的WO 97/20826中所述的实施例中，冷却步骤中蜜胺熔融物的操作压力p1总是为20MPa或更高。在操作压力p1为25MPa或更高的那些实施例中获得了最高的纯度。在按照WO 97/20826的方法中，在反应步骤、气/液分离步骤和气提步骤中的操作压力优选与冷却步骤中的压力相同。所述已知方法的一个缺点是为了获得高纯度蜜胺而在大部分的制备过程中特别是在气提步骤中的压力需要维持在非常高的水平(根据实施例优选高于20MPa。已知工艺设备的投资成本随设备操作压力的升高而提高。因此，就所需的操作设备而言已知方法导致较高的投资费用。也已知工艺设备的操作费用随设备操作压力的提高而大幅度升高。因此，已知的方法也导致较高的操作费用。本专利技术的目标是通过一种仍产生高纯度蜜胺的方法极大地避免前述的缺点。所述目标通过在5到17MPa的压力和330到450℃的温度下操作的气提步骤和通过将前述步骤获得的蜜胺熔融物在冷却步骤中加压到15到35MPa的压力来获得，在冷却步骤的压力高于在气提步骤的压力，在冷却步骤中的温度被调节到在常规压力下蜜胺熔融物的熔点和365℃之间。由于在气提步骤的压力低于WO 97/20826的方法，本专利技术方法允许在气提步骤中使用较轻构造的设备。尽管在气提步骤中使用较低的压力，最终获得的蜜胺具有非常高的纯度不需要的化合物如三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、氰尿酸、蜜勒胺和蜜白胺的百分比非常低。这是令人惊异并且不能从WO 97/20826获得的，该专利说如果要获得高纯度蜜胺，气提步骤最好在与冷却步骤同样高的压力下进行。令人惊异的是，当气提步骤在5到17MPa的较低压力下进行时，该步骤中每公斤蜜胺所需的气提介质的量也较低。在气提步骤释放的废气中，除了气提介质和释放的CO2外，还存在一定量的蒸发蜜胺。这种蜜胺蒸汽需要在洗涤步骤中从废气中移除。本专利技术方法的另外优点是由于所需气提介质的量越少，气提步骤中比已知方法在单位时间内释放的蜜胺蒸汽越少。结果，单位时间需要洗涤的蜜胺也越少从而使洗涤步骤可以采用更简单的设计。结果，按照本专利技术方法的高纯度蜜胺生产装置的投资费用和操作费用均显著低于已知方法。EP-A-0808836公开了一种包括气提步骤和冷却步骤的制备蜜胺方法，其中气提步骤在CO2去除器中进行，冷却步骤在混合容器中进行。但是EP-A-0808836没有公开所述气提步骤应在什么条件下进行。EP-A-0808836也没有公开应当如何选择气提步骤和冷却步骤间操作条件的关系。最后，EP-A-0808836不能显示出本专利技术方法可实现的优点。蜜胺的制备通常从作为原料的熔融形式的脲开始。NH3和CO2为制备蜜胺的副产物，其按照下面反应式进行所述制备可在本身为人们熟悉的高压方法中进行，其中蜜胺在没有催化剂存在以及通常在5到50MPa的压力下制备。进行反应的温度为325到450℃。副产物NH3和CO2通常返回到相邻的脲装置。通常，高压方法包括一个洗涤单元、一个反应器、一个气/液分离器、一个气提器和/或后反应器或老化容器、一个或多个冷却容器或混合容器和一个膨胀容器。某些容器可合并成一个容器。例子有反应器与气/液分离器的合并、气/液分离器与气提器的合并或气提器与冷却容器的合并。在高压方法的一个实施方案中，在一个例如由一个洗涤单元、一个制备蜜胺的反应器、一个气/液分离器、一个气提器、一个冷却容器和一个膨胀容器组成的装置中由脲制备蜜胺。对于进行洗涤步骤来说，在5到50MPa的压力和脲熔点以上的温度下从脲装置向洗涤单元提供脲熔融物。在洗涤单元中，液态脲与来自气/液分离器和来自气提器的废气接触。所述废气基本上由CO2和NH3组成，也包含一定量的蜜胺蒸汽。熔融脲从废气中洗涤出蜜胺蒸汽并且将这种蜜胺送回到反应器从而使得蒸发的蜜胺不会损失。同时，提高了脲的温度。废气从洗涤器单元的顶部排出并优选被返回到脲装置而用作制备脲的原料。为了进行所述反应步骤，将含涤出蜜胺的预热脲从洗涤器单元送到反应器，所述反应器具有5到50MPa的压力。通过将洗涤器单元置于反应器上方，脲熔融物可借助于重力转移到蜜胺反应器。可将例如液体或热蒸汽形式的NH3计量送到反应器。加入的NH3可用作例如防止反应器底部堵塞或防止蜜胺缩合产物如蜜白胺、蜜勒胺和氰尿酰胺形成或促使在反应器中的混合的纯化剂。在反应器中，熔融脲在上述压力下被加热到325-450℃的温度，在该条件下脲被转变成液体蜜胺、CO2和NH3。为了进行气/液分离步骤，基本上由所述反应形成的蜜胺和CO2和NH3组成的反应产物被通入反应器下游的气/液分离器。在该步骤中基本上由CO2、NH3和蒸发蜜胺组成的废气与液体蜜胺分离并被送到洗涤单元以便去除在废气中存在的蜜胺蒸汽和预热脲熔融物。液体反应产物，即基本上由液体蜜胺和溶解于其中的CO2和NH3组成的蜜胺熔融物被供应到气提器。为了进行气提步骤，将通常为NH3的气提气体计量送入气提器。气提气从蜜胺熔融物气提出溶解的CO2，同时气提气也带出一定量的蜜胺蒸汽。从蜜胺熔融物气提CO2的另一个目标是防止作为副产物的含氧化合物的形成。含氧化合物的例子有三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺和氰尿酸。计量加入气提器的气提气体量通常为每吨蜜胺0.02到3吨气提气体。在本专利技术的方法中，气提器中的压力被调节到5到17MPa，温度在330到450℃。在本专利技术的方法中，可以满足每吨蜜胺熔融物计量加入气提器0.02-2吨气提气体。这样，在蜜胺熔融物中的含氧化合物的量可被限制在小于0.7％重量。优选选择气提气体的流量和气提器的横截面使得相对于气提器总横截面积的表面气体速度在0.001-0.2m/s，优选在0.003-0.1m/s。表面气体速度是指单位为m3/s的气提气体的体积流速除以以m2为单位的气提器横截面积。优选以超过35℃的液体保持率操作气提器。液体保持率被定义为(气提区的动态液体体积)/(气提区体积)。所述动态液体体积为总液体体积减去静态液体体积。(实验测定可参见H.Z.Kister，Dilstillation-design，McGraw-Hill(1992)，Section8.2.14)。所述气提区为气提器中气提气体开始与液体接触之处到气提气体最后与液体接触之处间的区域。更优选，在气提器中的液体保持率超过50％，甚至更优选超过70％。如果需要，可在气提步骤中将蜜胺熔融物冷却到一定程度从而可使冷却步骤更快地进行。如同从气/液分离器排出的废气一样，从气提器释出的废气可送入到洗涤器单元以除去蜜胺蒸汽和预热脲熔融物。也可以将来自气提器的废气送到一个单独的第二洗涤器单元。将温度在蜜胺熔融本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备蜜胺的方法，它包括一反应步骤、一从废气中分离蜜胺熔融物的气／液分离步骤、一气提步骤和一冷却步骤，其特征在于所述气提步骤在５到１７ＭＰａ之间的压力和３３０到４５０℃之间的温度下操作，在前述步骤中获得的蜜胺熔融物在冷却步骤中被加压到１５ＭＰａ到３５ＭＰａ之间的压力，冷却步骤中的压力高于气提步骤中的压力，冷却步骤中的温度被调节到在常规压力下蜜胺熔融物的熔点和３６５℃之间。

【技术特征摘要】
NL 1999-10-5 10132171.制备蜜胺的方法，它包括一反应步骤、一从废气中分离蜜胺熔融物的气/液分离步骤、一气提步骤和一冷却步骤，其特征在于所述气提步骤在5到17MPa之间的压力和330到450℃之间的温度下操作，在前述步骤中获得的蜜胺熔融物在冷却步骤中被加压到15MPa到35MPa之间的压力，冷却步骤中的压力高于气提步骤中的压力，冷却步骤中的温度被调节到在常规压力下蜜胺熔融物的熔点和365℃之间。2.权利要求1的方法，其特征在于所述气提步骤在比冷却步骤至少低1.5Mpa的压力下进行。3.权利要求1或2的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：TT特吉奥，
申请(专利权)人：DSM有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]