DE1207394B

DE1207394B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Melamin aus Cyanamid und/oder Dicyandiamid und/oder Harnstoff

Info

Publication number: DE1207394B
Application number: DES73613A
Authority: DE
Inventors: Dr Peter Weber; Dr Karl Buechler
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1961-04-21
Filing date: 1961-04-21
Publication date: 1965-12-23

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Melamin aus Cyanamid und/oder Dicyandiamid und/oder Harnstoff Es ist bereits bekannt, Melamin aus Cyanamid und/oder Dicyandiamid und/oder Harnstoff in der Weise herzustellen, daß man die Ausgangsstoffe fortlaufend in ein auf 300 bis 450"C erhitztes Katalysatorwirbelbett aus Kieselsäuregel oder Aluminiumsilikatgel einträgt, den Wirbelzustand durch einen Ammoniakgasstrom aufrechterhält, um sodann das gebildete Melamin durch Abkühlen des Abgasstromes zu gewinnen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das Wirbelschichtverfahren wirtschaftlicher zu gestalten, d. h., an Wirbelgas einzusparen und die Verteilung der Reaktionsteilnehmer auf der Wirbelschicht gleichmäßiger zu gestalten.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsstoffe dem Wirbelbett in ammoniakalischer oder methanolischer Lösung durch eine oder mehrere Düsen zugeführt werden. Dabei kann man an Stelle eines Ammoniakgasstromes einen Gasstrom aus einem Gemisch von Ammoniak und Stickstoff verwenden.
In der Zeichnung ist ein zur Durchführung des Verfahrens geeigneter Wirbelreaktor dargestellt.
Aus einem Vorratsgefäß 10, in dem sich die Lösung des umzusetzenden Stoffes befindet und das aus der Leitung 12 über das Regelventil 14 unter Druck gespeist wird, erfolgt durch eine oder mehrere seitlich über den Umfang des Wirbelreaktors verteilt angebrachte Düsen 16 die Einspritzung der Lösung in die Wirbelschicht 18, wobei man die Speisung durch die Leitungen 12 aus einem gemeinsamen Behälter zweckmäßig unter Druck vornimmt.
Die Wirbelschicht besteht aus einem gegenüber den umzusetzenden Stoffen inerten festen Fließmittel, das auch katalytische Eigenschaften besitzen kann. Die Korngröße richtet sich nach der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit des Gases. Durch die Zuleitung 20 und einen geeigneten Wirbelboden 22 wird das Wirbelgas zugeführt. Die Zuführung der Lösung kann selbstverständlich auch von unten her durch den Wirbelboden, allein oder zusammen mit zusätzlichem Gas, erfolgen - wie gestrichelt eingezeichnet. Der Wirbelreaktor 24 ist mit einer Heizung 26 versehen.
In der Wirbelschicht 18 erfolgt die Umsetzung des in der Lösung enthaltenen Feststoffes zum gewünschten Melamin. Da das Melamin bei der angewendeten Temperatur sublimiert, kann es über den freien Raum 28 zusammen mit dem Trägergas durch eine herkömmliche Filtervorrichtung30 geschickt werden und über die Abgasleitung 32 in einen gekühlten Abscheider bekannter Art gelangen, in dem es sich absetzt und laufend oder absatzweise ausgetragen wird.
Wegen der besseren Verteilung der Ausgangsstoffe im Wirbelbett liegt die Reaktionsgeschwindigkeit höher, die Umsetzung ist gleichmäßiger, und das Melamin kann durch einfache Sublimation in großer Reinheit gewonnen werden.
Es können aber auch Reaktionsteilnehme- die in gelöster Form anfallen, ohne Beseitigung des Lösungsmittels unmittelbar verarbeitet werden. Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzen, wenn das Lösungsmittel zugleich als Wirbelgas wie auch als aktiver Reaktionsteilnehmer wirkt.
Beispiel 1 Einer Wirbelschicht aus 185 Teilen Kieselgel wird eine Lösung aus Dicyandiamid, Cyanamid und Harnstoff in flüssigem Ammoniak in einem Verhältnis Feststoffe zu Lösungsmittel von 7: 1, wie sie beim Auslaugen von vorher mit Wasser und Kohlendioxyd behandeltem Kalkstickstoff mit flüssigem Ammoniak entsteht, auf die beschriebene Weise kontinuierlich zugeführt. Unmittelbar nach dem Einspritzen der Lösung in die Wirbelschicht verdampft das Lösungsmittel, wobei die Feststoffe in großer Feinheit auf dem festen Fließmittel verteilt werden. Das verdampfende Ammoniak liefert in diesem Falle ein Drittel des zur Aufrechterhaltung des Wirbelzustandes notwendigen Gases, während die zwei restlichen Drittel gasförmig durch den Wirbelboden zugeführt werden und aus Ammoniak und/oder Stickstoff bestehen können. Die Temperatur wird im Vorratsgefäß auf -35"C, im Wirbelbett und dem Abgasweg bis zum Abscheider auf 320"C gehalten.
Die Ausbeute an Melamin beträgt über 20 Stunden 87,8 0in.
Beispiel 2 Eine auf bekannte Weise bei der Herstellung von Harnstoff durch gemeinsames Einleiten von COS und NH3 in Methanol bei erhöhtem Druck und Temperaturen unterhalb des Siedepunktes von Methanol unter diesem Druck erhaltene methanolische Harnstofflösung wird auf die beschriebene Weise in eine auf 280 bis 450"C gehaltene, in einem aus 210 Teilen SiO2 - Al203-Gel als festem Fließmittel bestehende Wirbelschicht eingetragen, wobei Ammoniakgas, allein oder im Gemisch mit Stickstoff, als Wirbelgas verwendet und der Abscheider auf Temperaturen von wenig über 100"C gehalten wird. Man erhält in befriedigender Ausbeute ein rund 99,50/iges Melamin.
Ausbeute etwa 84°/o.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Melamin aus Cyanamid und/oder Dicyan- diamid und/oder Harnstoff, bei dem diese Ausgangsstoffe fortlaufend in ein auf 300 bis 4500 C erhitztes Katalysatorwirbelbett aus Kieselsäuregel oder Aluminiumsilikatgel eingetragen werden, der Wirbelzustand durch einen Ammoniakgasstrom aufrechterhalten wird und das gebildete Melamin durch Abkühlen des Abgasstroms gewonnen wird, d a -durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe dem Wirbelbett in ammoniakalischer oder methanolischer Lösung durch eine oder mehrere Düsen zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Ammoniakgasstromes ein Gasstrom aus einem Gemisch von Ammoniak mit Stickstoff verwendet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 065 383 und M 10076 IVa/12g (bekanntgemacht am 19. 1. 1965).