CN1171103A - 蜜胺的提纯方法 - Google Patents

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Abstract

提出一种蜜胺的提纯方法,该法包括:将含杂质的蜜胺置于200℃～蜜胺熔点温度(具体取决于相应的氨分压)下,并在该温度范围及5～350bar压力下以固态形式保持1分钟～20小时,其间,蜜胺为固态,然后,按任何期望的顺序将反应混合物减压并冷却至室温,则得粉末状的纯蜜胺。

Description

蜜胺的提纯方法
目前，已有许多蜜胺生产方法见诸文献，其中，多以尿素为优选原料，再于高压、非催化条件下或低压且使用催化剂条件下将其转化为蜜胺、氨及CO2。如所周知，在这些方法尤其是高压法中，会生成各种副产物或杂质，如蜜勒胺、蜜白胺、氰尿二酰胺、氰尿一酰胺或脲基蜜胺，因此降低蜜胺的纯度。
然而，目前常规的提纯方法如重结晶却存在不足，这尤其在重结晶时表现为杂质在母液中的积累，因而尚含蜜胺的大量母液要被弃去或经后处理。而且，CH345.894提到，诸如蜜勒胺、蜜白胺或脲基蜜胺等杂质几乎不溶于或微溶于水及碱性水溶液，故欲以重结晶除去这些化合物有很大困难和待纯化蜜胺的部分损失。
故此，本发明试图找到一种大幅度降低待纯化蜜胺中的杂质又可避免蜜胺大量损失的方法，其中杂质尤其包括几不溶于或微溶于水及碱性水溶液的蜜勒胺和脲基蜜胺。
出乎意料地，可达到该目的的一种新方法是，在含氨介质中于升至低于蜜胺熔点的温度下，使含杂质的蜜胺静置一段时间。
因而，本发明涉及蜜胺的提纯方法，该法包括：将含杂质的蜜胺置于200℃～蜜胺熔点温度下，并在该温度及5～350bar下保持1分钟～20小时，然后，按任何期望顺序将反应混合物减压并冷却至室温，则得粉末状的纯蜜胺。
本发明方法适用由任何先有技术中已知方法所得蜜胺的提纯，特别是当蜜胺含蜜勒胺和脲基蜜胺等杂质时。业已发现，通过加热晶态或粉末状蜜胺，并在有氨参与、低于蜜胺熔点温度下，使其静置一段时间(回火)，则蜜勒胺和脲基蜜胺含量可得以降低。但也可将原有温度高于所述范围的蜜胺冷却至该范围某一温度。此处，回火温度高于200℃，但低于蜜胺熔点。作为优选，该温度介于240℃～蜜胺熔点间，更优选为250℃～蜜胺熔点。蜜胺的初始温度应处于所述范围。在回火过程中，温度可保持常数，但也可在所述温度范围内变化。故此，在所限定温度范围内，温度可连续也可间断地增高或降低。
在所述温度范围内，蜜胺的静置时间可在大范围内变化。这主要取决于蜜勒胺和脲基蜜胺的预期终值以及特定的氨分压和经济考虑，一般为1分钟～20小时，优选值10分钟～10小时，更优选为0.5～3小时。氨分压同样可在大范围内变化，一般为5～350bar，优选值10～100bar。
回火毕，在相应操作条件下将反应混合物冷却并减压，或反之，先减压后冷却。如可能，在另一反应设备中进行上述步骤，并将其中蜜胺冷却至室温，例如，使用热交换器直接移除加热工质，或是与冷气体相混。
本发明方法所得蜜胺为晶体或粉末，其特点是蜜勒胺和脲基蜜胺含量大幅降低，有时甚至在可检出限以下。
本发明方法可以连续和间歇两种方式进行。
本发明方法也可与先有技术中任何已知蜜胺制法配合。一种最佳实施方案是，本发明方法与先有技术中已知任一高压法联用，后者见述于Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，卷A-16，页174～179。尤为优选的是，本发明方法接续在高压法的已知后处理步骤之后进行，这些后处理步骤包括：
a)自液态蜜胺中分离出尿素转化时生成的NH3/CO2气体混合物；
b)通入NH3减少溶于蜜胺的CO2；
c)使液态蜜胺存留于氨介质中；且
d)冷却蜜胺，如以冷水或液氨骤冷，或是与冷气相混。上述后处理步骤在诸如美国专利第3116294号中有述。
此时，本发明方法接续在后处理步骤d)之后进行，前述后处理步骤a)～c)各步变化视具体条件而定。故此，以高压法自尿素生成蜜胺时，直至冷却阶段d)的后处理步骤中包括a)～c)各步，以及这些步骤之一或是其中两步的任一组合。
实施例1～20
取定量(SW)蜜胺，其蜜勒胺初含量18300ppm，脲基蜜胺初含量10600ppm，以及保持一定压力p所需量的氨，一并加入体积10mL的微压热釜中。其后，加热该釜至温度T并于该温度下保持t分钟。再将该釜迅即浸于冷水，随后减压。如此则蜜胺得以提纯，分析其中蜜勒胺及脲基蜜胺含量，后者含量一般在检出限100ppm以下。操作参数，如蜜胺样品初重(SW)、压力p、时间t、温度T、蜜勒胺终含量(MA)，见表1所示。
表1实施  SW       p      T      t        MA例    (mg)     (bar)  (℃)   (min)    (ppm)1     22.03    10     250    10       50002     22.03    10     250    100      38003     22.03    10     250    1000     11004     67.93    30     250    10       30005     67.93    30     250    100      25006     67.93    30     250    1000     8207     21.19    10     270    10       61008     21.19    10     270    100      45009     21.19    10     270    1000     19010    65.16    30     270    10       300011    65.16    30     270    100      250012    65.16    30     270    1000     28013    20.42    10     290    10       310014    20.42    10     290    100      190015    20.42    10     290    1000     25016    62.61    30     290    10       370017    62.61    30     290    100      100018    62.61    30     290    1000     12019    286.57   350    290    10       32020    280.57   350    290    100      40实施例21～26
取定量(SW)蜜胺，其蜜勒胺初含量MAO，脲基蜜胺初含量UMO，以及保持一定压力p所需量的氨，一并加入体积2L的压热釜中。其后，加热该釜至温度T并于该温度下保持t分钟。再将该釜冷却并减压。如此则蜜胺得以提纯，分析其中蜜勒胺含量(MA)及脲基蜜胺含量(UM)。操作参数，如蜜胺样品初重(SW)、压力p、时间t、温度T、蜜勒胺终含量(MA)，见表2所示。
表2实施  SW     p       T      t         终值           初值例                                 MA      UM     MAO    UMO
  (g)    (bar)   (℃)   (h)21    300    20      250    2      1200    600    ＜300  ＜5022    300    40      300    1.5    1200    600    ＜300  ＜5023    300    56      250    2      1200    600    ＜300  ＜5024    300    70      300    4      1200    600    ＜300  ＜5025    300    125     296    3      1200    1300   ＜300  ＜5026    51.1   139     250    3      2500    ＜500  ＜300  ＜50

Claims (5)

1 蜜胺的提纯方法，该法包括：将含杂质的蜜胺置于高于200℃但低于蜜胺熔点温度下，具体取决于相应的占优氨分压，并在该温度范围及5～350bar压力下保持1分钟～20小时，其间，蜜胺为固态，然后，按任何期望的顺序将反应混合物减压并冷却至室温，则得粉末状的纯蜜胺。
2 权利要求1的方法，其中，固态蜜胺所处温度介于240℃～蜜胺熔点间，具体取决于相应的占优氨分压。
3 权利要求1的方法，其中，氨分压介于10～100bar间。
4 权利要求1的方法，其中，本发明方法接续在某一蜜胺生产方法之后进行。
5 权利要求1的方法，其中，本发明方法接续在以高压法自尿素生产蜜胺之后进行。
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