DE3500188C2 - Anhydrous high-pressure melamine synthesis - Google Patents

Anhydrous high-pressure melamine synthesis

Info

Publication number
DE3500188C2
DE3500188C2 DE19853500188 DE3500188A DE3500188C2 DE 3500188 C2 DE3500188 C2 DE 3500188C2 DE 19853500188 DE19853500188 DE 19853500188 DE 3500188 A DE3500188 A DE 3500188A DE 3500188 C2 DE3500188 C2 DE 3500188C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
melamine
reactor
temperature
pressure
product
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19853500188
Other languages
German (de)
Other versions
DE3500188A1 (en
Inventor
Roger Edward Thomas
David Edward Best
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DSM Melamine BV
Original Assignee
Melamine Chemicals Inc
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
Application filed by Melamine Chemicals Inc filed Critical Melamine Chemicals Inc
Priority to DE3546893A priority Critical patent/DE3546893C3/en
Priority claimed from DE3546893A external-priority patent/DE3546893C3/en
Publication of DE3500188A1 publication Critical patent/DE3500188A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3500188C2 publication Critical patent/DE3500188C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
    • B01J3/042—Pressure vessels, e.g. autoclaves in the form of a tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic 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
    • C07D251/26—Heterocyclic 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
    • C07D251/40—Nitrogen atoms
    • C07D251/54—Three nitrogen atoms
    • C07D251/56—Preparation of melamine
    • C07D251/60—Preparation of melamine from urea or from carbon dioxide and ammonia

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel­ lung von Melamin sowie auf das erhaltene Reaktionsprodukt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein nichtka­ talytisches wasserfreies Hochdruckverfahren zur Herstel­ lung von Melamin aus Harnstoff, bei dem das Melamin direkt als trockenes Pulver ohne Waschen oder Umkristalli­ sieren erhalten wird, sowie auf das erhaltene Reaktions­ produkt.The invention relates to a method for manufacturing ment of melamine and on the resulting reaction product. In particular, the invention relates to a nonk Tetric anhydrous high pressure process for the manufacture ment of melamine from urea, in which the melamine directly as a dry powder without washing or recrystallization and the reaction obtained product.

Ein bevorzugtes Ausgangsmaterial zur Herstellung von Melamin ist Harnstoff. Ammoniak und Kohlendioxid sind bei der Reaktion Nebenprodukte, die entweder bei hohem Druck und nichtkatalysiert oder bei niedrigem Druck und katalytisch unter Verwendung eines Katalysators, wie Aluminiumdioxid, durchgeführt werden kann. Die Grundreaktion istA preferred starting material for the preparation of Melamine is urea. Ammonia and carbon dioxide are in the reaction by-products, either at high Pressure and non-catalyzed or at low pressure and catalytically using a catalyst, as aluminum dioxide, can be performed. The Basic reaction is

Die Temperatur der Reaktion variiert in Abhängigkeit von den Bedingungen, beträgt jedoch üblicherweise zwischen 350 und 400°C (662 bis 752°F). Die Nebenprodukte, Ammoniak und Kohlendioxid, werden im allgemeinen zu einer benachbarten Harnstoffanlage zurückgeführt, von der das Ausgangsmaterial, eine Harnstoffschmelze, für die Melaminreaktion erhalten wird. Das Melaminprodukt wird entweder durch Abschrecken mit Wasser und Umkristal­ lisieren oder nacheinander durch Abkühlen und Filtrieren des Effluentengases der Reaktion gewonnen. Das Melamin­ produkt weist üblicherweise eine Reinheit von mindestens 99% auf.The temperature of the reaction varies depending on from the conditions, however, is usually between 350 and 400 ° C (662 to 752 ° F). By-products, Ammonia and carbon dioxide generally increase attributed to a neighboring urea plant, from the starting material, a urea melt, for the melamine reaction is obtained. The melamine product becomes either by quenching with water and Umkristal lisieren or successively by cooling and filtering of the effluent gas of the reaction. The melamine product usually has a purity of at least 99% up.

Vier industrielle Verfahren sind für die Herstellung von Melamin aus Harnstoff typisch, nämlich das BASF- (FR 15 90 916), Chemie Linz-, Nissan- (GB 12 18 522) und Stamicarbonverfahren (EP 18 695 und 91 174). Sämtliche gegenwärtig durchgeführten industriellen Verfahren erfordern eine beträchtliche Energie in Form von Dampf, Elektrizität und Erdgas. Die Gesamtenergie, die bei diesen Verfahren verbraucht wird, schwankt zwischen 20,3 kJ/g (4850 cal/g) (11 000 BTU/lb) Melaminprodukt bis 53,5 kJ/g (12 788 cal/g) (23 000 BTU/lb) Melaminprodukt. Die bei der Reaktion des Harnstoffs zur Melaminherstellung verbrauchte Energie beträgt etwa 5,1 kJ/g (1223 cal/g) (2200 BTU/lb). Die restliche Energie, die bei den industriellen Verfahren verbraucht wird, ist das Ergebnis der Komplexizität der Verfahren und der verwendeten Einrichtungen und in erster Linie das Ergebnis der Abtrennung des von dem Produkt abgehenden Gases sowie der Reinigung des Produkts, welche im allgemeinen eine Wasserabschreckung und eine Umkristal­ lisierung oder eine fraktionierte Kondensation des Mela­ mins und der Verunreinigungen umfaßt.Four industrial processes are used for the production of Melamine from urea typical, namely the BASF (FR 15 90 916), chemistry Linz, Nissan (GB 12 18 522) and Stamicarbonverfahren (EP 18 695 and 91 174). All require currently performed industrial processes a considerable amount of energy in the form of steam, electricity and natural gas. The total energy involved in these procedures varies between 20.3 kJ / g (4850 cal / g) (11 000 BTU / lb) melamine product to 53.5 kJ / g (12,788 cal / g) (23,000 BTU / lb) Melamine product. The in the reaction of urea to Melamine production consumed energy is about 5.1 kJ / g (1223 cal / g) (2200 BTU / lb). The remaining energy in the industrial process is the result of the complexity of the Process and the equipment used and in the first Line the result of the separation of the product outgoing gas and the purification of the product, which generally a water quench and a Umkristal lation or fractional condensation of the mela mins and impurities.

Bei dem BASF-Verfahren wird das Melamin hergestellt, indem Harnstoff auf Temperaturen von 350 bis 450°C bei atmosphä­ rischem oder leicht erhöhtem Druck, d. h. bei etwa 10 Atmosphären, in Gegenwart von Katalysatoren und zugegebenem Ammoniak erwärmt wird. Der Reaktor, der so konstruiert ist, daß er sowohl den Katalysator wie Harnstoff bei Drücken, die wenig oberhalb Atmosphärendruck liegen, enthält, ist relativ groß. BASF beschreibt in den US-Patentschriften 4 138 560 und 3 513 167, von denen angenommen wird, daß sie sich auf das BASF-Verfahren beziehen, daß Melamin von den Reaktionsgasen durch fraktionierte Kondensation, Filtrien und Kühlen der Gase auf eine Temperatur zwischen 150 und 250°C abgetrennt wird. Nicht umgesetzter Harnstoff wird durch weiteres Abkühlen entfernt. Das Nebenprodukt Ammoniak wird als von dem Reaktor abgehendes Gas entfernt, das Kohlendioxid bei einem Druck enthält, der etwas über Atmosphärendruck liegt. Die abgehenden Gase, die einer Harnstoffsynthesean­ lage bei Atmosphärendruck zugeführt werden, müssen vor der Verwendung bei der Harnstoffsynthese komprimiert werden. Es ist schwierig und teuer, die abgehenden Gase auf den hohen Reaktionsdruck zu bringen, der für die Harnstoffum­ wandlung bei einer Produktion im großen Maßstab erforder­ lich ist, da Carbamat kondensieren kann, wenn die Kompression bei einer relativ niedrigen Temperatur durch­ geführt wird, wodurch Korrosionsprobleme auftreten. Ferner kann das Volumen der Gase, die gehandhabt werden, sehr groß sein, wenn die Kompression bei einer relativ hohen Temperatur durchgeführt wird. Die Verwendung des Alumi­ niumkatalysators beim BASF-Verfahren kann zu Problemen führen, die mit der Bildung von Klumpen zusammenhängen. Es sind komplizierte Thermoelementsysteme in dem Reaktorin­ neren erforderlich, um den Betreiber vor drohenden heißen Stellen zu warnen, wobei die Reaktoren abgeschaltet werden müssen, um eine Dampfzufuhr zur Entfernung solcher Klumpen zu ermöglichen. Katalysator, der aus dem Reaktor ent­ weicht, wird aus den Produktgasen unter Verwendung von Filtern entfernt. In the BASF process, the melamine is prepared by Urea at temperatures of 350 to 450 ° C at atm slight or slightly elevated pressure, d.  H. at about 10 atmospheres, in the presence of catalysts and added ammonia. The reactor that way is designed to be both the catalyst and Urea at pressures slightly above atmospheric pressure lie, is relatively large. BASF describes in the U.S. Patents 4,138,560 and 3,513,167, of which It is assumed that they are based on the BASF process refer that melamine from the reaction gases through fractional condensation, filtration and cooling of the gases separated to a temperature between 150 and 250 ° C. becomes. Unreacted urea will become more Cool away. The by-product ammonia is considered as of the gas leaving the reactor, the carbon dioxide at Contains a pressure that is slightly above atmospheric pressure lies. The outgoing gases, that of a urea synthesis be fed at atmospheric pressure, before the Use compressed in the synthesis of urea. It is difficult and expensive, the outgoing gases on the to bring high reaction pressure for the urea required for large scale production is because carbamate can condense when the Compression at a relatively low temperature is guided, causing corrosion problems occur. Further The volume of gases handled can be very high be great when the compression is at a relatively high Temperature is performed. The use of the Alumi niumkatalysators the BASF process can cause problems leading to the formation of lumps. It are complicated thermocouple systems in the reactor required to threaten the operator To warn bodies, the reactors are turned off need to get a steam supply to remove such lumps to enable. Catalyst ent from the reactor ent Dodge is made from the product gases using Filtering removed.  

Heizschlangen in dem Reaktor korrodieren aufgrund der extremen Bedingungen. Beim BASF-Verfahren werden etwa 27,9 kJ/g (6672 cal/g) (12 000 BTU/lb) gebildetes Melamin verbraucht.Heating coils in the reactor corrode due to extreme conditions. In the BASF process, about 27.9 kJ / g (6672 cal / g) (12,000 BTU / lb) melamine consumed.

Das Chemie Linz-Verfahren ist ein zweistufiges katalyti­ sches Niederdrucksystem. In der ersten Stufe wird Harn­ stoff in einem Sandwirbelbett zersetzt. Melamin wird in einer zweiten Stufe in einem Aluminiumoxidkata­ lysator-Festbett erzeugt. Das Melaminprodukt wird durch Abschrecken der heißen Reaktionsgase mit einer wäßrigen Kühlflüssigkeit und Zentrifugieren des gebildeten Schlamms gewonnen. Ammoniak und Kohlendioxid werden in zwei getrennten Strömen gewonnen, die ohne Schwierigkeiten für verschiedene Verfahren verwendbar sind. Das Ammoniakgas wird aus dem abgehenden Gas etwa bei Atmosphärendruck gewonnen. Kohlendioxid wird bei etwa 2,06 MPa (21 kg/cm2) (300 psig) erhalten. Bei dem Chemie Linz-Verfahren werden, etwa 33,8 kJ/g (8062 cal/g) (14 500 BTU/lb) gebildetes Melaminprodukt ver­ braucht.The Chemie Linz process is a two-stage catalytic low-pressure system. In the first stage, urea is decomposed in a sand fluidized bed. Melamine is produced in a second stage in a Aluminiumoxidkata lysator fixed bed. The melamine product is recovered by quenching the hot reaction gases with an aqueous cooling liquid and centrifuging the resulting slurry. Ammonia and carbon dioxide are recovered in two separate streams which are readily usable for various processes. The ammonia gas is recovered from the outgoing gas at about atmospheric pressure. Carbon dioxide is obtained at about 2.06 MPa (21 kg / cm 2 ) (300 psig). In the Chemie Linz process, about 33.8 kJ / g (8062 cal / g) (14,500 BTU / lb) of melamine product formed is needed.

Nach der Ausgabe November 1970 von "Hydrocarbon Proces­ sing" wird das Nissan Chemical-Verfahren bei 9,8 MPa (100 kg/cm2) (94,5 atm) und 400°C (752°F) ohne Katalysator durchge­ führt. Das Melaminprodukt von dem Reaktor wird in einer Druckabschreckeinrichtung in einer wäßrigen Ammoniaklö­ sung abgekühlt. Die Lösung wird nach dem Abtrennen eines Teils des Ammoniaks bei mittlerem Druck filtriert und auf vermindertem Druck in einer Umkristallisiereinrichtung gebracht, wo der restliche Ammoniak entfernt wird und Melamin auskristallisiert. Die Melaminkristalle, die von dem kristallisierten Melaminbrei entfernt werden, werden zentrifugiert, getrocknet und zu dem Endprodukt pulveri­ siert. Die Anwendung eines hohen Drucks ermöglicht eine Herabsetzung der Größe des Reaktors. Da jedoch das Gemisch korrosiv ist, müssen kleinere Reaktoren aus Titanlegierungen oder anderen nichtkorrodierenden Legierungen hergestellt wer­ den. Es wird Wasser benötigt, um die wäßrige Ammoniak­ lösung, die zum Abschrecken des Reaktorproduktstroms verwendet wird, herzustellen, und es wird Wasser benötigt, um die Melaminkristalle bei dem Umkristallisiervorgang zu waschen. Nach der US-Patentschrift 3 454 571 von Nissan Chemical Company, von der angenommen wird, daß sie sich auf das Nissan-Verfahren bezieht, ist eine Wäsche mit einer wäßrigen alkalischen Lösung notwendig, um Verunrei­ nigungen zu entfernen, die an der Oberfläche der Melamin­ kristalle haften, um ein Melamin hoher Qualität zu erhalten. Bei dem Nissan-Verfahren werden etwa 25,6 kJ/g (6116 cal/g) (11 000 BTU/lb) Melaminprodukt verbraucht.After the November 1970 issue of Hydrocarbon Process Singles, the Nissan Chemical process is run at 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ) (94.5 atm) and 400 ° C (752 ° F) without a catalyst. The melamine product from the reactor is cooled in a pressure quenching device in an aqueous ammonia solution. The solution is filtered after separating a portion of the ammonia at medium pressure and brought to reduced pressure in a recrystallizer where the residual ammonia is removed and melamine crystallizes out. The melamine crystals, which are removed from the crystallized melamine pulp, are centrifuged, dried and pulverized to the final product. The application of a high pressure allows a reduction in the size of the reactor. However, because the mixture is corrosive, smaller reactors must be made of titanium alloys or other non-corrosive alloys. Water is needed to make the aqueous ammonia solution used to quench the reactor product stream, and water is needed to wash the melamine crystals in the recrystallization process. U.S. Patent 3,454,571 to Nissan Chemical Company, which is believed to relate to the Nissan process, requires washing with an aqueous alkaline solution to remove impurities present on the surface of the melamine cling to a melamine of high quality. The Nissan process consumes about 25.6 kJ / g (6116 cal / g) (11,000 BTU / lb) of melamine product.

Das Stamicarbon-Melamin-Verfahren ist ein katalytisches Niederdrucksystem, bei dem Melamin aus den heißen Reak­ tionsgas niedergeschlagen wird, indem es rasch mit einer wäßrigen Mutterflüssigkeit abgeschreckt wird. Das Melamin wird durch Lösen, Vermischen mit Aktivkohle, Filtrieren und Umkristallisieren gereinigt. Das Wasser wird entfernt, indem das umkristallisierte Produkt durch Hydrozyklone, Zentrifugen und einen pneumatischen Trockner geleitet wird. Nach Beendigung dieser Trocknungsschritte wird das kristalline Produkt gesammelt. Aus dem abgehenden Gas wird eine konzentrierte Carbamatlösung bei 100°C (2120F) und 1,83 MPa (18,6 kg/cm2) (265 psig) gewonnen und es wird zu dem Harnstoffsynthesestrom zurückgeführt. Durch das Zurückfüh­ ren der Carbamatlösung zu der Harnstoffanlage wird zusätzliches Wasser dem Harnstoffverfahren zugeführt, wodurch die Harnstoffumwandlung herabgesetzt wird. Der Katalysator muß bei diesem Verfahren in einem fluidisier­ ten Zustand gehalten werden und kann agglomerieren, wenn kalte Stellen auftreten, wodurch eine Klumpenbildung oder Kondensation des Katalysators hervorgerufen wird. The stamicarbon melamine process is a low pressure catalytic system in which melamine is precipitated from the hot reaction gas by quenching rapidly with an aqueous mother liquor. The melamine is purified by dissolving, mixing with charcoal, filtering and recrystallizing. The water is removed by passing the recrystallized product through hydrocyclones, centrifuges and a pneumatic dryer. After completion of these drying steps, the crystalline product is collected. From the outgoing gas, a concentrated carbamate solution at 100 ° C (2120F) and 1.83 MPa (18.6 kg / cm 2 ) (265 psig) is recovered and returned to the urea synthesis stream. By returning the carbamate solution to the urea plant, additional water is supplied to the urea process, thereby reducing urea conversion. The catalyst must be maintained in a fluidized state in this process and may agglomerate when cold spots occur, thereby causing lumping or condensation of the catalyst.

Die Verwendung eines Aluminiumoxidkatalysators erfordert, daß frischer Katalysator dem Reaktor zugeführt wird, um die feinen Katalysatorteilchen, die in dem Reaktionsgas enthalten sind, zu ersetzen. Bei dem Stamicarbonverfahren werden etwa 53,5 kJ/g (12 779 cal/g) (23 000 BTU/lb) gebildetes Melaminprodukt verbraucht.The use of an alumina catalyst requires that fresh catalyst is fed to the reactor to the fine catalyst particles contained in the reaction gas are to be replaced. In the Stamicarbonverfahren about 53.5 kJ / g (12,779 cal / g) (23,000 BTU / lb) is formed Melamine product consumed.

Es ist ersichtlich, daß jedes der vorstehend genannten Verfahren vom praktischen Standpunkt aus an Nachteilen leidet. Bei dem Niederdrucksystem, bei dem das Melamin direkt in einen Dampf übergeht, ohne eine flüssige Melaminstufe zu durchlaufen, gibt es wenig Verunreinigun­ gen. Der Niederdruckreaktor und das Aufbereitungssystem sind jedoch verwickelt, erfordern eine umfangreiche Einrichtung und einen umfangreichen Platz und verbrauchen große Energiemengen, wobei die Handhabung großer Gasvo­ lumina als ein Ergebnis hinzukommt. Da ein Katalysator verwendet wird, ergeben sich außerdem separate Probleme bei der Abtrennung oder Filtrierung des Produkts von dem Katalysator. Bei den bekannten Hochdrucksystemen, bei denen das Melamin zuerst als eine Flüssigkeit gebildet wird, werden normalerweise erhebliche Mengen an Verunrei­ nigungen in dem Melaminprodukt gefunden, einschließlich beträchtlicher Mengen an Melam und Melem, die schädlich für die Endverwendungen des Melaminproduktes sind. Bei den bekannten Hochdrucksystemen ist es deshalb erforderlich, ein wäßriges Abschrecken, ein Umkristallisieren und eine anschließende Trocknung des Melaminproduktes durchzufüh­ ren, um den erforderlichen Reinheitsgrad zu erhalten, wodurch eine verwickelte, viel Platz in Anspruch nehmende Einrichtung sowie ein hoher Energieverbrauch erforderlich sind.It will be appreciated that each of the above Method from a practical point of view of disadvantages suffers. In the low pressure system, where the melamine directly into a vapor, without a liquid Passing through melamine stage, there is little contamination The low-pressure reactor and the treatment system however, are involved, require an extensive Furnishings and a large space and consume large amounts of energy, handling large gasvo lumina is added as a result. As a catalyst In addition, separate problems arise in the separation or filtration of the product from the Catalyst. In the known high pressure systems, in where the melamine is first formed as a liquid will, are usually significant amounts of disgust found in the melamine product, including considerable amounts of melam and melem, which are harmful for the end uses of the melamine product. Both known high-pressure systems, it is therefore necessary an aqueous quench, a recrystallization and a subsequent drying of the melamine product durchzufüh to obtain the required degree of purity, making an intricate, a lot of space consuming Setup and high energy consumption required are.

Eine primäre Aufgabe der Erfindung ist es, ein sehr energiesparendes verbessertes Verfahren zur Herstellung von Melamin aus Harnstoff bereitzustellen, bei dem ein überraschend vereinfachtes Verfahren angewendet wird, um Melamin hoher Reinheit (96 bis 99,5% Reinheit) als trockenes Pulver direkt aus einer flüssigen Melamin­ schmelze herzustellen und zu gewinnen.A primary object of the invention is a very energy-saving improved process for the production of melamine from urea, in which a surprisingly simplified method is used to High purity melamine (96 to 99.5% purity)  as a dry powder directly from a liquid melamine melt and win.

Diese und andere Ziele der Erfindung werden durch das hier beschriebene kontinuierliche, bei hohem Druck durchgeführ­ te, nichtkatalytische, wasserfreie Verfahren sowie einer Anlage erreicht, um Harnstoff in flüssiges Melamin sowie ein Abgasnebenprodukt umzuwandeln, welches Kohlendioxid und Ammoniak enthält, wobei die einzigen wesentlichen Bestandteile der Anlage ein Abgaswäscher, ein Reaktor, ein Abscheider und eine Produktkühleinrichtung sind. Bei der Durchführung des Verfahrens wird so vorgegangen:These and other objects of the invention are achieved by this described continuous, carried out at high pressure te, non-catalytic, anhydrous methods and a Plant reaches to urea in liquid melamine as well to convert an exhaust by-product, which is carbon dioxide and ammonia, with the only essential Components of the plant an exhaust gas scrubber, a reactor, a Separator and a product cooling device are. In the The procedure is carried out as follows:

  • (1) Eine Harnstoffschmelze wird dem Wäscher mit einem Druck von etwa 10,3-17,18 MPa (105 bis 175 kg/cm2) (1500 bis 2500 psig), vorzugsweise von etwa 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) (1700 bis 2200 psig) bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts von Harnstoff zugeführt. In dem Wäscher wird der flüssige Harnstoff mit Reaktionsabgasen, die hauptsächlich aus CO2 und NH3 bestehen, in Berührung gebracht, wobei sie Melamin enthalten. Der Harnstoff, wäscht in geschmolzenem Zustand das Melamin aus dem Abgas aus. Bei dem Waschprozeß werden die Abgase von etwa der Temperatur des Reaktors, d. h. von etwa 354 bis 427°C (670 bis 800°F) auf etwa 177 bis 232°C (350 bis 450°F) abgekühlt, wobei der Harnstoff auf eine Temperatur von 177 bis 232°C (350 bis 450°F) vorerwärmt wird. Die Temperatur und der Druck sind voneinander abhängig. Wenn der Druck an der unteren Grenze des Bereichs liegt, d. h. 10,3-11,67 MPa (105 bis 119 kg/cm2) (1500 bis 1700 psig), so variiert die minimale Temperatur des Wäschers zwischen etwa 177 bis 182°C (350 bis 360°F), während in dem Fall, in dem der Wäscher sich an der oberen Grenze des Temperatur­ bereichs befindet, d. h. 15,1-17,18 MPa (140 bis 154 kg/cm2) (2000 bis 2200 psig), die minimale Temperatur auf etwa 182 bis 193°C (360 bis 380°F) erhöht werden kann. Unter der minimalen Temperatur kondensieren Ammoniak und CO2 am Boden des Wäschers und können Carbamat bilden, das schädlich sein kann. Überschlägig ist die erforderliche minimale Temperatur um so höher, je größer der Druck ist. Oberhalb etwa 260°C (500°F) kann der Harnstoff unter Bildung von Zwischenproduk­ ten reagieren. Diese Zwischenprodukte können schäd­ lich sein.
    Die Abgase werden vom oberen Ende des Wäschers entfernt und vorzugsweise einer Harnstoffanlage zur Umwandlung in Harnstoff wieder zugeführt. Der vorer­ wärmte Harnstoff wird dem unteren Ende des Wäschers zusammen mit geringen Mengen Melamin entnommen und dem Reaktor 10,3-17,18 MPa (105 bis 175 kg/cm2) (1500 bis 2500 psig) zugeführt. Der Wäscher ist bei der gezeigten Ausführungsform mit einem Mantel versehen, um eine zusätzliche Kühlung in dem Wäscher zur Temperatur­ steuerung zu liefern. Es kann erwünscht sein, die Temperatur des Wäschers durch andere Wärmeübertra­ gungsmittel, beispielsweise Schlangen in dem Wäscher zu steuern.
    Der Wäscher führt also zahlreiche Funktionen aus, einschließlich dem Austreiben von Wasser, das in der zugeführten Harnstoffschmelze enthalten sein kann, dem Vorerwärmen der Harnstoffschmelze mit Abgas, dem Entfernen von Melamin aus den Abgasen, um melamin­ frei es CO2 und NH3 zu erhalten, vorzugsweise zur Rückführung zu einer Harnstoffanlage bei kontrolliertem Druck und kontrollierter Tempera­ tur sowie der Rückgewinnung überschüssiger Wärmeener­ gie zur Kreislaufführung und anschließenden Verwen­ dung.    (1) A urea melt is added to the scrubber at a pressure of about 10.3-17.18 MPa (105 to 175 kg / cm 2 ) (1500 to 2500 psig), preferably about 11.67 to 15.1 MPa (119 to 1100 psig) to 154 kg / cm 2 ) (1700 to 2200 psig) at a temperature above the melting point of urea. In the scrubber, the liquid urea is contacted with reaction off-gases consisting mainly of CO 2 and NH 3 , containing melamine. The urea, when molten, washes the melamine out of the exhaust gas. In the scrubbing process, the exhaust gases are cooled from about the temperature of the reactor, ie, from about 354 to 427 ° C (670 to 800 ° F) to about 177 to 232 ° C (350 to 450 ° F), with the urea at a temperature from 177 to 232 ° C (350 to 450 ° F) is preheated. The temperature and pressure are interdependent. When the pressure is at the lower limit of the range, ie 10.3-11.67 MPa (105 to 119 kg / cm 2 ) (1500 to 1700 psig), the minimum temperature of the scrubber will vary between about 177 to 182 ° C (350 to 360 ° F), while in the case where the scrubber is at the upper limit of the temperature range, ie 15.1-17.18 MPa (140 to 154 kg / cm 2 ) (2000 to 2200 psig ), the minimum temperature can be increased to about 182 to 193 ° C (360 to 380 ° F). Below the minimum temperature, ammonia and CO 2 condense at the bottom of the scrubber and can form carbamate, which can be harmful. The greater the pressure, the higher the required minimum temperature. Above about 260 ° C (500 ° F), the urea may react to form intermediates. These intermediates can be harmful.
    The exhaust gases are removed from the top of the scrubber and preferably recycled to a urea plant for conversion to urea. The preheated urea is withdrawn from the bottom of the scrubber along with small amounts of melamine and fed to the reactor at 10 to 17.18 MPa (105 to 175 kg / cm 2 ) (1500 to 2500 psig). The scrubber is provided in the embodiment shown with a jacket to provide additional control in the scrubber for temperature control. It may be desirable to control the temperature of the scrubber by other heat transfer means, for example, queues in the scrubber.
    Thus, the scrubber performs numerous functions, including expelling water that may be contained in the urea melt supplied, preheating the urea melt with exhaust gas, removing melamine from the exhaust gases, to obtain melamine-free CO 2 and NH 3 , preferably for recycling to a urea plant under controlled pressure and controlled tempera ture and the recovery of excess Wärmeener energy for recycling and subsequent Verwen training.
  • (2) Der Harnstoff, der dem unteren Ende des Wäschers (Wäschersumpf) entnommen wird, wird dem Reaktor zuge­ führt, vorzugsweise mit einer Hochdruckpumpe. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird stromabwärts der Pumpe jedoch vor Eintritt in den Reaktor eine kleine Menge Ammoniak als Flüssigkeit oder heißer Dampf in die Leitung eingespritzt, die den Wäschersumpf führt. Der Ammoniak, der vorzugsweise als heißer Dampf eingespritzt wird, dient sowohl als Reinigungsmittel, um ein Verstopfen des Bodens des Reaktors zu verhindern, als auch dazu, überschüssiges Ammoniak zu liefern, das mit irgendwelchen gegebenenfalls vorliegenden Produkten reagiert, von denen Ammoniak abgespalten worden ist. Die Hochdruckpumpe kann weggelassen werden, beispielsweise indem der Wäscher oberhalb des Reaktors angeordnet wird.(2) The urea, the lower end of the scrubber  (Scrubber sump) is removed, the reactor is added leads, preferably with a high-pressure pump. at a preferred embodiment is downstream the pump but before entering the reactor a small amount of ammonia as a liquid or hotter Steam injected into the pipe, the scrubber sump leads. The ammonia, preferably as a hot steam is injected, serves both as a cleaning agent, to prevent clogging of the bottom of the reactor, as well as to deliver excess ammonia, that with any possibly present Reacts products from which ammonia cleaved has been. The high pressure pump can be omitted for example, by the scrubber above the reactor is arranged.
  • (3) In dem Reaktor wird die Harnstoffschmelze auf eine Temperatur von 354 bis 427°C (670 bis 800°F), vorzugsweise von etwa 371 bis 427°C (700 bis 800°F) bei einem Druck von etwa 10,3-17,18 MPa 105 bis 175 kg/cm2 (1500 bis 2500 psig), vorzugsweise von etwa 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) (1700 bis 2200 psig) erwärmt, wobei der Harnstoff unter diesen Bedingungen unter Bildung von Melamin, Ammoniak und Kohlendioxid reagiert. Der Reaktor kann irgendein Hochdruckreak­ tor nach dem Stand der Technik sein, beispielsweise wie in der US-Patentschrift 3 470 163 gezeigt. Der Reaktor wird vollständig mit flüssigem Melamin betrieben, wobei die Produkte des Reaktors, die aus flüssigem Melamin, Ammoniak und Kohlendioxid bestehen, als Mischstrom einem Gasseparator konti­ nuierlich zugeführt werden.(3) In the reactor, the urea melt is heated to a temperature of 354 to 427 ° C (670 to 800 ° F), preferably from about 371 to 427 ° C (700 to 800 ° F) at a pressure of about 10,3- 17.18 MPa 105 to 175 kg / cm 2 (1500 to 2500 psig), preferably from about 11.67-15.1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ) (1700 to 2200 psig), with the urea below reacts with these conditions to form melamine, ammonia and carbon dioxide. The reactor may be any of the prior art high pressure reactors, for example as shown in U.S. Patent 3,470,163. The reactor is operated completely with liquid melamine, wherein the products of the reactor, which consist of liquid melamine, ammonia and carbon dioxide, are fed continuously as mixed flow to a gas separator.
  • (4) In dem Gasseparator wird das flüssige Melamin von dem Abgas getrennt, wobei das flüssige Melamin am Boden des Separators sich ansammelt. Der Separa­ tor wird auf einer Temperatur oberhalb des Schmelz­ punkts des Melamins gehalten, vorzugsweise bei der gleichen Temperatur und dem gleichen Druck wie der Reaktor. Das gasförmige Ammoniak und Kohlendioxid, die mit Melamindampf gesättigt sind, werden über Kopf entfernt und einem Harnstoffwä­ scher zugeführt. Die Temperatur und der Druck werden gesteuert, so daß die Melaminkonzentration in dem Wäschersumpf nicht mehr als etwa 10% Melamin beträgt. Normalerweise ist der Betriebsdruck umso niedriger je höher die Menge des Melamins ist, das mit dem Abgas entfernt wird. Das flüssige Melamin wird von dem Gasseparator durch Niveau­ steuerung entfernt und in die Produktkühleinrichtung eingespritzt.(4) In the gas separator, the liquid melamine becomes separated from the exhaust gas, wherein the liquid melamine accumulates at the bottom of the separator. The Separa Tor is at a temperature above the enamel points of melamine, preferably at  the same temperature and the same pressure like the reactor. The gaseous ammonia and Carbon dioxide saturated with melamine vapor are removed overhead and a urea wash shear supplied. The temperature and the pressure are controlled so that the melamine concentration in the scrubber sump no more than about 10% melamine is. Usually the operating pressure the lower the higher the amount of melamine is that is removed with the exhaust gas. The liquid Melamine is removed from the gas separator by level removed and in the product cooling device injected.
  • (5) In der Produktkühleinrichtung wird das flüssige Melamin entspannt und rasch mit einem flüssigen Medium gekühlt. Es hat sich herausgestellt, daß Verunreinigungen, insbesondere Melem und Melam nicht in dem Reaktor gebildet werden, sondern hauptsächlich bei der Umwandlung des flüssigen Melamins in ein verwendbares festes Produkt entste­ hen. Unter Verwendung eines flüssigen Mediums als Kühlmittel, das bei der Temperatur des Produkts als Dampf vorliegt, wird trockenes Melaminpulver ohne nennenswerte Bildung von Verunreinigungen gebildet. Das Melaminprodukt wird am unteren Ende der Kühleinrichtung entnommen.
    Die Produktkühleinrichtung wird vorzugsweise auf einer Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts von Harnstoff gehalten, da anderenfalls, wenn Harnstoffverunreinigungen in dem Melamin enthalten sind, der Harnstoff mit dem Gas abgeht, das bei der Vergasung von flüssigem Melamin gebildet wird, d. h. Ammoniakgas, oder sie können zu einer Klebrigkeit des abgetrennten Melaminpulvers führen.
    Die minimale Temperatur ist das Dampftemperatur­ gleichgewicht des flüssigen Kühlmittels bei dem Betriebsdruck. Das flüssige Abschreck- oder Kühl­ mittel ist eine niedrig siedenden Flüssigkeit, die vergast, wobei das Gas von dem Melaminprodukt leicht abgetrennt wird. Geeignete Kühlmittel sind Ammoniak, Wasser oder ein niedrig siedender Alkohol. Aufgrund seiner einmaligen Eigenschaften, einschließlich der Kühlkapazität und des günstigen Dampfdrucks wird jedoch Ammoniak als Kühlmittel ganz besonders bevorzugt. Der Druck kann Atmosphären­ druck oder ein Druck bis etwa 4,1 MPa (42 kg/cm2) (600 psig) sein. Vorzugsweise wird bei einem Druck von etwa 1,37-2,75 MPa (14 bis 28 kg/cm2) (200 bis 400 psig) und bei einer Temperatur von etwa 49 bis 75°C (120 bis 165°F) gearbeitet.
    Bei dem hier beschriebenen Verfahren ist der Druck, wie er vorstehend definiert worden ist, in dem Wäscher, in dem Reaktor und dem Gasseparator der gleiche. Die Temperatur des Reaktors und des Gasseparators sind ebenfalls gleich. Die Abgase, die von dem Gasseparator entfernt werden, weisen die gleiche Temperatur wie der Reaktor und der Separator auf, bis sie den Wäscher errei­ chen, wo sie bei dem Prozeß, bei dem sie mit Harnstoffschmelze gewaschen werden, gekühlt werden. Das flüssige Melamin, das von dem Gasseparator abgeführt wird, tritt in die Produktkühleinrichtung bei der gleichen Temperatur wie der des Reaktors und des Gasseparators ein. Bei dem hier beschriebenen Verfahren ist es wichtig, daß das Melamin und das Abgas des Reaktors von dem Reaktor zu der Gasseparator als Mischstrom übergeführt werden, wobei die Abgase und das Melamin in dem Separator getrennt werden. Ein weiterer wichtiger Aspekt besteht in der Verwendung eines flüssigen Mediums, um das flüssige Melamin abzukühlen oder abzuschrecken. Das Abkühlen mit einem flüssige Medium, unmittelbar beim Eintritt des flüssigen Melamins in die Produktkühleinrich­ tung, verhindert die Bildung wesentlicher Verunrei­ nigungen, einschließlich Melem und Melam.    (5) In the product-cooling device, the liquid melamine is decompressed and rapidly cooled with a liquid medium. It has been found that impurities, in particular melem and melam, are not formed in the reactor, but mainly arise in the conversion of the liquid melamine into a usable solid product. Using a liquid medium as the refrigerant which is vaporized at the temperature of the product, dry melamine powder is formed without significant formation of impurities. The melamine product is taken from the bottom of the cooler.
    The product cooling device is preferably maintained at a temperature below the melting point of urea, otherwise, if urea contaminants are contained in the melamine, the urea will be released with the gas formed in the gasification of liquid melamine, ie, ammonia gas, or may become one Stick the stickiness of the separated melamine powder.
    The minimum temperature is the steam temperature balance of the liquid refrigerant at the operating pressure. The liquid quenching or cooling agent is a low-boiling liquid which gasifies, the gas being easily separated from the melamine product. Suitable coolants are ammonia, water or a low boiling alcohol. However, because of its unique properties, including cooling capacity and favorable vapor pressure, ammonia is most preferred as the coolant. The pressure may be atmospheric pressure or a pressure up to about 4.1 MPa (42 kg / cm 2 ) (600 psig). It is preferred to operate at a pressure of about 1.37-2.75 MPa (14 to 28 kg / cm 2 ) (200 to 400 psig) and at a temperature of about 49 to 75 ° C (120 to 165 ° F).
    In the method described herein, the pressure as defined above is the same in the scrubber, in the reactor and in the gas separator. The temperature of the reactor and the gas separator are also the same. The exhaust gases removed from the gas separator are at the same temperature as the reactor and separator until they reach the scrubber, where they are cooled in the process of being washed with urea melt. The liquid melamine discharged from the gas separator enters the product cooler at the same temperature as that of the reactor and the gas separator. In the process described herein, it is important that the melamine and the exhaust gas of the reactor be transferred from the reactor to the gas separator as a mixed stream, separating the exhaust gases and the melamine in the separator. Another important aspect is the use of a liquid medium to cool or quench the liquid melamine. Cooling with a liquid medium immediately upon entry of the liquid melamine into the product chiller prevents the formation of significant contaminants, including melem and melam.

Das trockene Melaminpulver, das direkt beim Abkühlen des flüssigen Melamins in, der Kühleinrichtung anfällt, ist im wesentlichen reines Melamin mit einer Reinheit von etwa 96 bis 99,5% Melamin oder darüber und kann demgemäß direkt bei den meisten Melaminanwendungen ohne Reinigung eingesetzt werden. Die Reinheit des gewonnenen Melamins, insbesondere der niedrige Gehalt an Melem und Melam, welche nicht mehr als etwa ein halbes bis ein oder eineinhalb Prozent Melam und Melem umfassen, ist überraschend. Es wurde anhand der bekannten Verfahren nicht vorhergesehen und ist nicht vorhersehbar, daß ein derart hoher Reinheitsgrad möglich ist. Weiterhin wurde festgestellt, daß die Teilchen des trockenen Melaminproduktes in Form von Miniagglomeraten vorliegen. Es sieht so aus, daß eine Anzahl sehr kleiner Teilchen in Form defekter Kristalle aneinander gebunden sind, um größere poröse Teilchen zu bilden. Das erhaltene trockene Melaminprodukt weist daher eine große Oberfläche aus kleinen Teilchen auf, und zwar mit den Handhabungs­ eigenschaften großer Teilchen.The dry melamine powder, which is directly on cooling of the liquid melamine in, the cooling device is obtained is essentially pure melamine with a purity from about 96 to 99.5% melamine or above and can accordingly directly in most melamine applications be used without cleaning. The purity of the recovered melamine, especially the low content to Melem and Melam, which are no more than about one half to one or one and a half percent melam and melem include, is surprising. It was based on the known Process not foreseen and unpredictable, that such a high degree of purity is possible. Farther it was found that the particles of the dry Melamine product in the form of mini agglomerates. It looks like a number of very small particles bound together in the form of defective crystals, to form larger porous particles. The obtained dry melamine product therefore has a large surface area from small particles, with the handling properties of large particles.

Es ist weiterhin erkennbar, daß das Verfahren übers raschend einfach ist im Gegensatz zu den verwickelten Verfahren mit hohem Energieverbrauch der bisherigen industriellen Systeme. Eine Anlage, die erfindungsgemäß aufgebaut ist, um 90,8 Millionen kg Melamin pro Jahr zu erzeugen, kann auf einem Viertel des Raumes eines Niedrigdruck-Melaminsystems der Stamicarbonbauart angeordnet werden, bei dem das Niedrigdrucksystem für eine Kapazität von lediglich 31,8 Millionen kg Melamin pro Jahr ausgelegt wurde. Weiterhin umfassen die Investitionskosten eines Systems, das nach der Erfindung geplant wird, weniger als etwa 40% der Investitionskosten einer der vorstehend genannten industriellen Einrichtungen. Als ein Ergebnis des vereinfachten Verfahrens, einschließlich des Verzichts auf das Erfordernis der Handhabung großer Gasvolumina, einschließlich großer Ammoniakvolumina, und aufgrund der begrenzten Anzahl von Einrichtungsbauteilen der Anlage verbraucht das Verfahren lediglich etwa 29% der Energie irgendeines der bekannten Industriesysteme. Dies bedeutet eine Verminderung des Energieverbrauchs von über 71%. Die Wirtschaftlichkeit des vorliegenden Verfahrens vom Standpunkt des Energieverbrauchs aus gegenüber den bisher, bekannten industriellen Verfahren ist in der nachstehenden Tabelle I wiedergegeben.It can also be seen that the method over surprisingly simple is contrary to the intricate High energy consumption method of the previous one industrial systems. A plant according to the invention is built up to 90.8 million kg of melamine a year can produce on a quarter of the room one Low pressure melamine system of stamicarbon type be arranged, in which the low-pressure system  for a capacity of only 31.8 million kg Melamine was designed each year. Furthermore include the investment cost of a system that after the Invention, less than about 40% of Investment costs of one of the above industrial facilities. As a result of the simplified procedure, including waiver to the requirement of handling large volumes of gas, including large ammonia volumes, and due the limited number of furnishing components of the Plant consumes the process only about 29% the power of any of the known industrial systems. This means a reduction of energy consumption of over 71%. The economy of the present Process from the standpoint of energy consumption compared to the hitherto known industrial processes is shown in Table I below.

Tabelle I Table I

Als Folge der Wirtschaftlichkeit des Systems und primär durch die Möglichkeit, ein Melaminprodukt ohne kostenauf­ wendige Wasch- und Umkristallisationsstufen zu erhalten, sind für das Melaminprodukt neue Märkte zugänglich, beispielsweise langsam freisetzende Düngemittel mit hohem Stickstoffgehalt. Bisher haben die hohen Melaminko­ sten dessen praktische Verwendung auf zahlreichen Gebieten, einschließlich dem Düngemittelgebiet, ausge­ schlossen. Das Melaminprodukt nach der Erfindung hat darüber hinaus sehr vorteilhafte Freisetzungseigenschaf­ ten, wenn es als Düngemittel verwendet wird, gegenüber Melaminprodukten, die durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem das Melaminprodukt gewaschen und umkri­ stallisiert wird. Es hat den Anschein, daß diese verbes­ serten Freisetzungseigenschaften davon herrühren, daß das Melaminprodukt aus Miniagglomeraten zahlreicher kleiner Teilchen gebildet ist, die aus rohen defekten Kristallen bestehen. Die Miniagglomerate aus defekten Kristallen, die porös sind, sind in der Natur leichter biologisch abbaubar und demgemäß setzen sie die Komponen­ ten des Melaminproduktes im Boden leichter frei.As a result of the economics of the system and primarily by the possibility of a melamine product without cost to obtain efficient washing and recrystallization stages, new markets are available for the melamine product, For example, slow-release fertilizer with high nitrogen content. So far, the high Melaminko Its practical use on numerous Areas, including the fertilizer area closed. The melamine product according to the invention has moreover, very advantageous release property when used as a fertilizer Melamine products made by a process in which the melamine product is washed and recrystallized is stalled. It seems that these verbes resulting in release properties thereof, that the melamine product from mini agglomerates more small particles formed from raw defects Crystals exist. The mini agglomerates of defective Crystals that are porous are lighter in nature biodegradable and accordingly they set the components easier release of the melamine product in the soil.

Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wiedergeben. In der Zeichnung zeigen:Below is a preferred embodiment of Invention described in detail with reference to the drawing wherein like reference numerals represent like elements. In the drawing show:

Fig. 1 ein Fließschema eines bekannten Hochdruck­ systems zur Herstellung eines Melaminproduktes aus Harnstoff; Fig. 1 is a flow diagram of a known high-pressure system for producing a melamine product from urea;

Fig. 2 ein Fließschema einer vollständigen Anlage nach der Erfindung zur Herstellung eines Melaminprodukts aus Harnstoffs; Fig. 2 is a flow diagram of a complete plant according to the invention for producing a melamine product from urea;

Fig. 3 in teilweiser Wiedergabe im Schnitt und mit teilweise weggebrochenen Teilen einen Wäscher, der für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet ist; Fig. 3 in partial reproduction in section and with partially broken away parts a scrubber, which is suitable for use in the invention;

Fig. 4 in teilweiser Wiedergabe im Schnitt und mit teilweise weggebrochenen Teilen einen Reaktor, der sich für den erfindungsgemäßen Zweck eignet; Fig. 4 in partial reproduction in section and with partially broken away parts of a reactor which is suitable for the purpose according to the invention;

Fig. 5 in teilweiser Wiedergabe im Schnitt mit teilweise weggebrochenen Teilen einen Gassepa­ rator, der sich für den Zweck der beanspruch­ ten Erfindung eignet; Fig. 5 in partial reproduction in section with partially broken parts a Gassepa rator, which is suitable for the purpose of entitlement th invention;

Fig. 6 im Aufriß und mit teilweise weggebrochenen Teilen und teilweise im Schnitt einen Sammel­ behälter der Produktkühleinrichtung; Fig. 6 in elevation and partially broken away parts and partly in section a collecting container of the product cooling device;

Fig. 7 eine Ansicht des Sammelbehälters nach Fig. 6 entlang der Linie 7-7 von Fig. 6. FIG. 7 shows a view of the collecting container according to FIG. 6 along the line 7-7 of FIG. 6.

Das Fließschema gemäß Fig. 1 ist repräsentativ für ein industrielles Hochtemperatur-Hochdrucksystem zur Umwandlung von Harnstoff in ein Melaminprodukt und wurde einem Artikel entnommen, der in "Hydrocarbon Processing", November 1970, Seiten 156 bis 158 mit dem Titel "Total Recycle Process Melamin From Urea", von Atsumi Okamoto von Nissan Chemical Industries, Inc., Tokyo, Japan, erschien. Bei dem Verfahren wird geschmolzener Harnstoff auf etwa 9,81 MPa (100 kg/cm²) komprimiert und einem Hochdruckwaschturm (1) zugeführt und wird nach der Absorption von Melamindampf, der in dem Abgas (das in dem Synthesereaktor erzeugt wird) enthalten ist, einem Reaktor (2) zugeführt. Flüssiges Ammoniak wird auf etwa 9,81 MPa (100 kg/cm²) komprimiert, bei etwa 400°C in dem Vorerwärmer (3) verdampft und gleichfalls dem Reaktor (2) zugeführt. Die Reaktion findet bei etwa 400°C und 9,81 MPa (100 kg/cm²) statt, wobei Harnstoff in einer wäßrigen Melaminlösung zersetzt wird. Als Wärmeübertra­ gungsmedium zur Wärmezufuhr zu dem Reaktor wird ein geschmolzenes Salz verwendet. Melaminabgas von der Melaminlösung im oberen Teil des Reaktors tritt in den Hochdruckwaschturm mit Reaktionsdruck ein und wird, nachdem es mit zugeführtem Harnstoff gewaschen worden ist, zu der Harnstoffanlage mit etwa 200°C und 9,81 MPa (100 kg/cm2) wieder zugeführt. Melamin von dem Reaktor (2) wird in dem Druckkühler (4) zu einer wäßri­ gen Ammoniaklösung gekühlt. Diese Lösung wird, nachdem ein Teil des Ammoniaks bei einem mittleren Druck in dem Ammoniakwäscher (5) abgetrennt worden ist, mit der Filtriereinrichtung (6) filtriert und in dem Kristal­ lisator (7) auf Atmosphärendruck herabgesetzt, wo der restliche Ammoniak abgetrennt wird und Melamin auskristallisiert. Die Melaminkristalle, die von dem kristallisierten Melaminbrei in der Zentrifuge (8) abgetrennt worden sind, werden getrocknet und bei (10) zu den Endprodukten pulverisiert. Das abgetrennte Ammoniakgas wird in dem Ammoniakabsorber (11) zurückgewon­ nen und durch Verflüssigung nach der Reinigung durch Destillation (12) als flüssiges Ammoniak zurückgeführt. Das melaminfreie Abgas hohen Drucks und hoher Temperatur kann in die Harnstoffanlage (13) integriert werden. Dieses Hochdrucksystem ist den Niedrigdrucksystemen hinsichtlich der Abtrennung und Reinigung des Melaminpro­ duktes, das dem Reaktor entnommen wird, ähnlich.The flow sheet of FIG. 1 is representative of a high temperature industrial high pressure system for converting urea into a melamine product and has been taken from an article published in "Hydrocarbon Processing", November 1970, pages 156-158 entitled "Total Recycle Process Melamine From Urea ", by Atsumi Okamoto of Nissan Chemical Industries, Inc., Tokyo, Japan. In the process, molten urea is compressed to about 9.81 MPa (100 kg / cm²) and fed to a high-pressure washing tower ( 1 ) and becomes after the absorption of melamine vapor contained in the exhaust gas (which is generated in the synthesis reactor) Reactor ( 2 ) supplied. Liquid ammonia is compressed to about 9.81 MPa (100 kg / cm²), evaporated at about 400 ° C in the preheater ( 3 ), and also fed to the reactor ( 2 ). The reaction takes place at about 400 ° C and 9.81 MPa (100 kg / cm²), whereby urea is decomposed in an aqueous melamine solution. As a heat transfer medium for supplying heat to the reactor, a molten salt is used. Melamine offgas from the melamine solution in the top of the reactor enters the high pressure scrubbing tower at reaction pressure and, after being washed with added urea, is recycled to the urea plant at about 200 ° C and 9.81 MPa (100 kg / cm 2 ) , Melamine from the reactor ( 2 ) is cooled in the pressure cooler ( 4 ) to a wäßri gene ammonia solution. This solution, after part of the ammonia was separated at an intermediate pressure in the ammonia scrubber ( 5 ), is filtered with the filtration device ( 6 ) and reduced in the crystallizer ( 7 ) to atmospheric pressure where the residual ammonia is separated and melamine crystallized. The melamine crystals separated from the crystallized melamine pulp in the centrifuge ( 8 ) are dried and pulverized at ( 10 ) to the final products. The separated ammonia gas is in the ammonia absorber ( 11 ) zurückgewon NEN and returned by liquefaction after purification by distillation ( 12 ) as liquid ammonia. The melamine-free offgas of high pressure and high temperature can be integrated into the urea plant ( 13 ). This high pressure system is similar to the low pressure systems in terms of separation and purification of the melamine product taken from the reactor.

Das Fließschema nach Fig. 2 gibt die vorliegende Erfindung schematisch wieder. Harnstoff wird über eine Leitung 20 einem Wäscher 22 bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunkts des Harnstoffs zugeführt, vorzugsweise 138°C bei einem Druck von etwa 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2). Bei dem kontinuierlichen Verfahren wird der Wäscher 22 außerdem über die Leitung 23 von dem Separator 24 mit Abgasen beschickt. Die Abbase, die hauptsächlich aus Ammoniak, Kohlendioxid und Melamin bestehen, weisen eine Temperatur von etwa 371 bis 427°C und einen Druck von 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) auf, d. h. die Reaktionsbedingungen des Reaktors und des Separators. Die Stromzusammensetzung von dem Separator zu dem Wäscher ist etwa 45 bis 65% Ammoniak, 30 bis 50% Kohlendioxid und 3 bis 10% Melamin. Der geschmol­ zene Harnstoff wird verwendet, um Melamin aus den Abgasen auszuwaschen, wobei Wärmeenergie abgegeben wird, um den Harnstoff vorzuerwarmen und die Temperatur der Abgase auf etwa 177 bis 232°C abgekühlt wird. Der Harnstoff, der Melamin enthält, setzt sich am Boden des Wäschers 22 ab. Das gereinigte Ammoniak- und Kohlendioxidgas mit verminderter Temperatur wird über eine, Leitung 26 einer Harnstoffanlage zugeführt, um bei der Herstellung von Harnstoff eingesetzt zu werden.The flow chart of Fig. 2 schematically illustrates the present invention. Urea is supplied via a line 20 to a scrubber 22 at a temperature above the melting point of the urea, preferably 138 ° C at a pressure of about 11,67-15,1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ). In the continuous process, the scrubber 22 is also fed via line 23 from the separator 24 with exhaust gases. The Abbase, which consist mainly of ammonia, carbon dioxide and melamine, have a temperature of about 371 to 427 ° C and a pressure of 11.67-15.1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ), ie, the reaction conditions of Reactor and separator. The current composition from the separator to the scrubber is about 45 to 65% ammonia, 30 to 50% carbon dioxide and 3 to 10% melamine. The molten urea is used to wash out melamine from the exhaust gases, releasing heat energy to preheat the urea and cooling the temperature of the exhaust gases to about 177 to 232 ° C. The urea containing melamine settles to the bottom of the scrubber 22 . The purified ammonia and carbon dioxide gas at reduced temperature is supplied via a line 26 to a urea plant for use in the production of urea.

Der Wäschersumpf wird von dem Boden des Wäschers entfernt und über eine Leitung 27 mittels einer Pumpe 28 bei einer Temperatur von etwa 177 bis 232°C und einem Druck von etwa 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) einem Reaktor 29 zugeführt. Von einer geeigneten Ammoniakquelle wird Ammoniak über die Leitung 32 in den Harnstoffstrom von dem Wäscher gepumpt. Der heiße Ammoniak, der in die Leitung eingespritzt wird, die den Wäschersumpf führt, wirkt als Reinigungsmittel, um den Boden des Reaktors am Verstopfen zu hindern und überschüssiges Ammoniak zuzuführen, um mit irgendwelchen gegebenenfalls vorhandenen Produkten, von denen Ammoniak abgespalten worden ist, zu reagieren. Im Reaktor kann auch eine Betriebstemperatur von etwa 371 bis 427°C und ein Druck von 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) aufrechterhalten werden. Der Reaktor, der korrosionsfest ist, d. h. ein mit Titan plattierter Kohlenstoffstahl, weist vorzugsweise eine Einrichtung auf, um das Reaktionsge­ misch in dem Reaktor zirkulieren zu lassen. Die bevorzug­ te Reaktortemperatur liegt bei etwa 410°C und der bevorzugte Druck ist 13,73 MPa (140 kg/cm2). Der Reaktor ist temperaturgesteuert, wobei herkömmliche Wärmesteuerungs­ systeme, einschließlich Thermoelementen, verwendet werden.The scrubber sump is removed from the bottom of the scrubber and via a line 27 by means of a pump 28 at a temperature of about 177 to 232 ° C and a pressure of about 11,67-15,1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ) fed to a reactor 29 . From a suitable ammonia source, ammonia is pumped via line 32 into the urea stream from the scrubber. The hot ammonia injected into the line carrying the scrubber sump acts as a scavenger to prevent the bottom of the reactor from clogging and to supply excess ammonia to react with any optional products from which ammonia has been split off , In the reactor, an operating temperature of about 371 to 427 ° C and a pressure of 11,67-15,1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ) can be maintained. The reactor, which is corrosion resistant, ie, a titanium clad carbon steel, preferably has means for circulating the reaction mixture in the reactor. The preferred reactor temperature is about 410 ° C and the preferred pressure is 13.73 MPa (140 kg / cm 2 ). The reactor is temperature controlled using conventional thermal control systems including thermocouples.

Das Produkt des Reaktors, das in erster Linie aus Ammoniak, Kohlendioxid und Melamin besteht, wird einem Gasseparator 24 zugeführt. In dem Separator werden die gasförmigen Nebenprodukte, die aus Ammoniak, Kohlen­ dioxid und Melamin bestehen, und dem Wäscher 22 über die Leitung 23 zugeführt werden, von dem oberen Ende des Separators abgezogen. Flüssiges Melamin wird vom im wesentlichen Drittel des Separators, gesteuert durch die Niveauanzeigeeinrichtung 34, bei einer Tempera­ tur von etwa 371 bis 427°C und einem Druck von etwa 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) abgezogen und über eine Leitung 36 einer Produktkühleinrichtung 38 zugeführt. Flüssiges Ammoniak wird über eine Leitung 40 der Kühleinrichtung 38 zugeführt. Das flüssige Melamin wird über ein Abström­ ventil 44 in den Sammelbehälter 46 der Kühleinrichtung 38 abgelassen. Unmittelbar nach dem Eintritt in den Behälter 46, der Atmosphärendruck oder einen höheren Druck aufweist, kommt das Melamin mit flüssigem Ammoniak in Berührung, der das Melamin abkühlt und stabilisiert, wobei flüssiges Melamin direkt in trockenes Pulver umgewandelt wird. Das trockene Pulver wird dann aus dem Boden des Tanks 46 fallengelassen, während Ammoniak über eine Leitung 48 freigegeben wird und über Steuerven­ tile und einen Verflüssiger 50 zur Wiederverflüssigung des Ammoniaks zugeführt wird, welches dann als Kühlmittel wiederverwendet wird.The product of the reactor, which consists primarily of ammonia, carbon dioxide and melamine, is fed to a gas separator 24 . In the separator, the gaseous by-products consisting of ammonia, carbon dioxide and melamine, and the scrubber 22 are supplied via the line 23 , withdrawn from the upper end of the separator. Liquid melamine is withdrawn from the substantially third of the separator, controlled by the level indicator 34 , at a temperature of about 371 to 427 ° C and a pressure of about 11,67-15,1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ) and supplied via a line 36 to a product cooling device 38 . Liquid ammonia is supplied via a line 40 of the cooling device 38 . The liquid melamine is discharged via a discharge valve 44 into the collecting container 46 of the cooling device 38 . Immediately after entering container 46 , which is at atmospheric or higher pressure, the melamine contacts liquid ammonia, which cools and stabilizes the melamine, converting liquid melamine directly to dry powder. The dry powder is then dropped from the bottom of the tank 46 , while ammonia is released via a line 48 and is fed via Steuerven tile and a condenser 50 for re-liquefaction of ammonia, which is then reused as coolant.

Bei der dargestellten Ausführungsform steht der Sammelbe­ hälter 46 unter einem Druck von etwa 2,75 MPa (28 kg/cm2) und einer Temperatur von etwa 66°C. Bei diesem Druck und dieser Temperatur kann flüssiges Ammoniak durch erhältli­ ches Kühlwasser gekühlt werden. Das feste Melaminprodukt wird kontinuierlich aus dem Sammelbehälter durch einen Drehschieber 60 entfernt, der von der Niveau-Steuer­ einrichtung 64 gesteuert wird. Durch Aufrechterhaltung eines Überstands an Melaminpulver oberhalb des Drehschie­ bers 60 von etwa 0,71 bis 2,44 Meter tritt durch den Drehschieber 60 im wesentlichen kein Druckverlust auf. Das Melaminprodukt wird durch den Drehschieber 60 auf eine geeignete Fördereinrichtung 66 zum anschlie­ ßenden Verpacken oder dergleichen abgegeben. Der Dreh­ schieber ist in den Fig. 6 und 7 in vergrößertem Maßstab wiedergegeben.In the illustrated embodiment, the Sammelbe container 46 is under a pressure of about 2.75 MPa (28 kg / cm 2 ) and a temperature of about 66 ° C. At this pressure and temperature, liquid ammonia can be cooled by available cooling water. The solid melamine product is continuously removed from the sump by a rotary valve 60 which is controlled by the level control device 64 . By maintaining a supernatant of melamine powder above the rotary slide bers 60 of about 0.71 to 2.44 meters occurs through the rotary valve 60 substantially no pressure loss. The melamine product is dispensed by the rotary valve 60 onto a suitable conveyor 66 for subsequent packaging or the like. The rotary valve is shown in Figs. 6 and 7 in an enlarged scale.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf spezielle Wäscher, Reaktoren oder Gasseparatoren abgestellt. Es kann jedes bekannte Bauteil verwendet werden. Der Wäscher kann jedoch zweckmäßigerweise ein Wäscher sein, wie er in Fig. 3 dargestellt, ist, worin der Wäscher einen Harnstoffeinlaß 70 in den Wäscher 22 umfaßt, der von einer Zufuhrleitung 20 kommt. Der geschmolzene Harnstoff, der beim Einlaß 70 eintritt, strömt nach unten, und, während er nach unten strömt, tritt er in Kontakt mit Abgasen und wäscht dieselben die durch eine Einlaßöffnung 72 von der von dem Separa­ tor 24 kommenden Leitung 23 eintreten. Das Niveau des geschmolzenen Harnstoffs, der das Melaminprodukt enthält, das aus den Abgasen ausgewaschen worden ist, wird im unteren Abschnitt des Wäschers mit der Niveausteuer­ einrichtung 74 gesteuert. Die Abgase werden am oberen Ende des Wäschers über einen Auslaß 76 entfernt und einer Harnstoffanlage wieder zugeführt, wobei der geschmolzene Harnstoff vom unteren Ende des Wäschers über einen Auslaß 78 entfernt und dem Reaktor zugeführt wird.The present invention is not limited to special scrubbers, reactors or gas separators. Any known component can be used. However, the scrubber may conveniently be a scrubber, as shown in FIG. 3, wherein the scrubber comprises a urea inlet 70 into the scrubber 22 coming from a supply line 20 . The molten urea, which enters at the inlet 70, flows downward, and as it flows downward, it comes into contact with exhaust gases and the same washes the next through an inlet port 72 from the gate of the Separa 24 line 23 occur. The level of molten urea containing the melamine product that has been washed out of the exhaust gases is controlled in the lower portion of the scrubber with the level control 74 . The exhaust gases are removed at the top of the scrubber via an outlet 76 and fed back to a urea plant, wherein the molten urea from the bottom of the scrubber via an outlet 78 is removed and fed to the reactor.

Ein Reaktor, der sich zur Verwendung in einer Anlage gemäß der Erfindung eignet, ist in Fig. 4 dargestellt. Der Reaktor 29 umfaßt einen Einlaß 82, der von einer Leitung 32 kommt. Der Reaktor wird mittels einer U-Leitung 84 erwärmt, die ein Wärmeübertragungsmaterial führt, vorzugsweise ein geschmolzenes Salz, um den Reaktor zu erwärmen. Ein einziger Strom von dem Reaktor der flüssiges Melamin, CO2 und Ammoniak enthält, wird von dem Reaktor über einen Auslaß 86 entfernt und fließt über eine Leitung 33 zu einem Gasseparator 24.A reactor suitable for use in a plant according to the invention is shown in FIG . The reactor 29 comprises an inlet 82 coming from a conduit 32 . The reactor is heated by means of a U-line 84 which carries a heat transfer material, preferably a molten salt, to heat the reactor. A single stream from the reactor containing liquid melamine, CO 2 and ammonia, is removed from the reactor via an outlet 86 and flows via line 33 to a gas separator 24 .

Der Separator umfaßt, wie in Fig. 5 dargestellt, einen Einlaß, von dem der Gemischstrom vom Reaktor 29 in den Separator tropft. Gasförmige Komponenten werden über einen Auslaß 92 entfernt, der einer Leitung 23 zum Transport zu dem Wäscher 23 zugeführt wird. Der Separator umfaßt einen Auslaß 96 zur Entfernung von Melamin zum Transport durch eine Leitung 36 zu einer Produktkühleinrichtung 38. Der Transport des flüssigen Melamin zu der Produktkühleinrichtung wird mit einer Niveausteuereinrichtung 98 gesteuert.The separator comprises, as shown in Fig. 5, an inlet from which the mixture flow from the reactor 29 drips into the separator. Gaseous components are removed via an outlet 92 , which is fed to a conduit 23 for transport to the scrubber 23 . The separator includes an outlet 96 for removing melamine for transport through a conduit 36 to a product cooler 38 . The transport of the liquid melamine to the product cooling device is controlled by a level control device 98 .

Die Erfindung wird weiterhin durch die folgenden Einzel­ heiten der Bedingungen und Ergebnisse des Betriebs einer Pilotanlage veranschaulicht, die die Energie­ effizienz des Verfahrens wiedergibt.The invention is further characterized by the following individual conditions of operation and results a pilot plant that illustrates the energy efficiency of the process.

Harnstoff, der von einer benachbarten Harnstoffanlage in einer Leitung 20 zu dem Wäscher 22 mit einem Druck von 13,73 MPa (140 kg/cm2) und mit einer Temperatur von 138°C zugeführt. Nachdem der geschmolzene Harnstoff auf eine Temperatur von etwa 204°C mit Abgasen des Separators 24 vorerwärmt worden ist, wird der Harnstoff dem unteren Ende des Reaktors 29 zugeführt. In dem Reaktor wird ein Druck von 13,73 MPa (140 kg/cm2) aufrechterhalten und der Harnstoff wird auf eine Temperatur von 410°C erwärmt. Der Harnstoff wird in flüssiges Melamin, CO2 und NH3 pyrolisiert. Die Reaktionsprodukte werden als Gemisch einem Gasgenerator 24 zugeführt, der auf 410 °C und 13,73 MPa (140 kg/cm2) gehalten wird. Urea supplied from an adjacent urea plant in a line 20 to the scrubber 22 at a pressure of 13.73 MPa (140 kg / cm 2 ) and at a temperature of 138 ° C. After the molten urea is preheated to a temperature of about 204 ° C with exhaust gases from the separator 24 , the urea is supplied to the lower end of the reactor 29 . In the reactor, a pressure of 13.73 MPa (140 kg / cm 2 ) is maintained and the urea is heated to a temperature of 410 ° C. The urea is pyrolyzed into liquid melamine, CO 2 and NH 3 . The reaction products are supplied as a mixture to a gas generator 24 , which is maintained at 410 ° C and 13.73 MPa (140 kg / cm 2 ).

In dem Separator wird das Reaktionsprodukt von einem Abgasstrom abgetrennt, der CO2, Ammoniak und etwas Melamin enthält, das über eine Leitung 22 dem Wäscher 22 wieder zugeführt wird. Das flüssige Melamin wird der Produktkühleinrichtung 40 bei einer Temperatur von 400°C und einem Druck von 13,73 MPa (140 kg/cm2) zugeführt und über ein Abströmventil 44 in einen Sammelbehälter 46 abgelassen der eine Temperatur von 75°C und einen Druck von 2,75 MPa (28 kg/cm2) aufweist. Das Produkt wird sofort mit flüssigem Ammoniak über eine Leitung 40 in Berührung gebracht. Das Produkt, das ohne Waschen oder Umkristallisieren gewonnen wird, weist folgende Zusammensetzung auf:In the separator, the reaction product is separated from a waste gas stream containing CO 2 , ammonia and some melamine, which is fed back to the scrubber 22 via a line 22 . The liquid melamine is supplied to the product cooler 40 at a temperature of 400 ° C and a pressure of 13.73 MPa (140 kg / cm 2 ) and discharged via a discharge valve 44 into a sump 46 having a temperature of 75 ° C and a pressure of 2.75 MPa (28 kg / cm 2 ). The product is immediately contacted with liquid ammonia via a line 40 . The product obtained without washing or recrystallization has the following composition:

Melamin|98,0%Melamine | 98.0% Harnstoffurea 0,81%0.81% NH₃NH₃ -- CO₂CO₂ 0,03%0.03% Verunreinigungen (Ammelin-verwandte Verbindungen)Impurities (ammelin-related compounds) 0,05%0.05% Organische Feststoffe (Melem und Melam und andere)Organic solids (Melem and Melam and others) 0,07%0.07%

Die theoretische Umwandlung, bezogen auf den Harnstoff, beträgt bei dem Verfahren 99,19%. Das Produkt wird von dem Sammelbehälter als trockenes weißes Pulver ohne weiteres Waschen oder Umkristallisieren entnommen. Die verbrauchte Gesamtenergie bei dem Verfahren beträgt, wie in der Tabelle I angegeben 7,62 kJ/g (1820 cal/g) Melamin. Das Melaminprodukt weist als Ergebnis des flüssigen Abkühlens bei geringer Teilchengröße eine große spezifi­ sche Oberfläche auf, besitzt jedoch, da eine Anzahl kleiner Teilchen miteinander verbunden ist, die Handha­ bungseigenschaften großer Teilchen. The theoretical conversion, based on the urea, is 99.19% in the process. The product will from the sump as a dry white powder removed without further washing or recrystallization. The total energy consumed in the process is As indicated in Table I, 7.62 kJ / g (1820 cal / g) melamine. The melamine product exhibits as a result of the liquid Cooling with small particle size a large specifi but has, as a number small particles connected to each other, the handha performance characteristics of large particles.  

Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß zahlreiche Modifikationen innerhalb des Umfangs dieser Offenbarung gemacht werden können. Diese Modifikationen, die inner­ halb der Fähigkeiten eines Fachmanns liegen, bilden einen Teil der vorliegenden Erfindung und werden von den beigefügten Ansprüchen umfaßt.It will be apparent to those skilled in the art that numerous Modifications within the scope of this disclosure can be made. These modifications, the inner half the skills of a professional make up a part of the present invention and are of the appended claims.

Claims (4)

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Melamin aus Harnstoff, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Reaktor bei einem Druck von etwa 10,3-17,18 MPa (105 bis 175 kg/cm2) (1500 bis 2500 psig) und einer Temperatur von etwa 354 bis 427°C (670 bis 800°F) Harnstoff pyrolisiert wird unter Bildung eines Reaktionsproduktes,, das flüssiges Melamin, CO2 und NH3 enthält, das Reaktions­ produkt unter Druck als Gemischstrom einem Separator zugeführt wird, der Separator bei im wesentlichen dem gleichen Druck und der gleichen Temperatur wie der Reaktor gehalten wird, das Reaktionsprodukt in dem Separator in CO2- und NH3-Abgase, die Melamindämpfe enthalten, und flüssiges Melamin getrennt wird, gleich­ zeitig übergeführt werden
  • (a) die besagten CO2- und NH3-Abgase, die Melamin bei einer Temperatur und einem Druck enthalten, der im wesentlichen der Temperatur und dem Druck des Separa­ tors entspricht, zu dem Wäscher und Waschen der Abgase mit geschmolzenem Harnstoff, um den Harnstoff vorzuer­ wärmen und die Abgase abzukühlen und daraus Melamin zu entfernen und danach NH3- und CO2-Gas aus dem Wäscher bei einer Temperatur zwischen etwa 177 und 232°C (350 bis 450°F) zu entfernen und den vorgewärmten geschmolzenen Harnstoff, der Melamin enthält, dem Reaktor zuzuführen, und
  • (b) das flüssige Melamin zu einer Produktkühlein­ richtung wobei das flüssige Melamin entspannt und mit einem flüssigen Medium in der Produktkühleinrichtung abgekühlt wird, um ein kommerziell brauchbares festes Melaminprodukt ohne Waschen und weitere Reinigung zu bilden.
Claims 1. A continuous process for the production of melamine from urea, characterized in that in a reactor at a pressure of about 10.3-17.18 MPa (105 to 175 kg / cm 2 ) (1500 to 2500 psig) and a temperature of about 354 to 427 ° C (670 to 800 ° F) urea is pyrolyzed to form a reaction product containing liquid melamine, CO 2 and NH 3 , the reaction product is fed under pressure as a mixture stream to a separator, the separator at substantially is maintained at the same pressure and temperature as the reactor, the reaction product in the separator in CO 2 - and NH 3 waste gases containing melamine vapors, and liquid melamine is separated, transferred simultaneously
  • (a) said CO 2 and NH 3 exhaust gases containing melamine at a temperature and pressure substantially equal to the temperature and pressure of the separator, to the scrubber and washing the exhaust gases with molten urea around the scrubber Preheat urea and cool the exhaust gases and remove melamine therefrom and thereafter remove NH 3 and CO 2 gas from the scrubber at a temperature of between about 177 and 232 ° C (350 to 450 ° F) and the preheated molten urea, containing melamine, to feed to the reactor, and
  • (B) the liquid melamine to a product cooling device wherein the liquid melamine is decompressed and cooled with a liquid medium in the product cooling means to form a commercially useful solid melamine product without washing and further purification.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor einen Druck von 11,67-15,1 MPa (119 bis 154 kg/cm2) (1700 bis 2200 psig) und eine Temperatur von 371 bis 427°C (700 bis 800°F) aufweist, der Gasseparator auf im wesentlichen dem gleichen Druck und der gleichen Temperatur des Reaktors gehalten wird, der Wäscher auf im wesentlichen dem gleichen Druck des Reaktors und einer Temperatur von 177 bis 193°C (350 bis 380°F) gehalten wird, die Produktkühleinrichtung auf einem Druck von etwa 13,7-4,12 MPa (14 bis 42 kg/cm2) (200 bis 600 psig) und einer Temperatur von 49 bis 110°C (120 bis 230°F) gehalten wird, die Flüssigkeit zum Kühlen des flüssigen Melamins wasserfreier flüssiger Ammoniak ist und das feste Melaminprodukt eine Reinheit von 97,5 bis 99,5% Melamin besitzt und nicht mehr als etwa 0,75% Melam und Melem enthält.A process according to claim 1, characterized in that the reactor has a pressure of 11,67-15,1 MPa (119 to 154 kg / cm 2 ) (1700 to 2200 psig) and a temperature of 371 to 427 ° C (700 to 800 ° F), the gas separator is maintained at substantially the same pressure and temperature of the reactor, the scrubber is maintained at substantially the same pressure of the reactor and at a temperature of 177 to 193 ° C (350 to 380 ° F). The product cooler is maintained at a pressure of about 13.7-4.12 MPa (14 to 42 kg / cm 2 ) (200 to 600 psig) and a temperature of 49 to 110 ° C (120 to 230 ° F) For example, the fluid for cooling the liquid melamine is anhydrous liquid ammonia and the solid melamine product has a purity of 97.5 to 99.5% melamine and contains no more than about 0.75% melam and melem. 3. Anlage zur Herstellung von Harnstoff, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie als wesentliche Bestandteile einen Reaktor (29), einen Separator (24), einen Wäscher (22) und eine Produktkühleinrichtung (38) umfaßt, wobei der Reaktor (29) eine Einrichtung zum Erwärmen und Auf­ rechterhalten einer Temperatur von etwa 354 bis etwa 427°C (670 bis 800°F) im Reaktor, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Drucks im Reaktor von etwa 10,3-17,18 MPa (105 bis 175 kg/cm2) (1500 bis 2500 psig) und zur Pyrolisierung von Harnstoff zur Erzeugung von flüssigem Melamin, CO2 und NH3 sowie eine Einrichtung zum kontinuierlichen Überführen unter diesen Temperatur- und Druckbedingungen von Melamin, CO2 und NH3, als Gemischstrom zu dem Separa­ tor (24) aufweist,
  • - der Separator (24) eine Einrichtung zur Aufrechterhal­ tung eines Drucks und einer Temperatur im Separator, die im wesentlichen der Temperatur im Druck des Reaktors (29) entspricht, eine Einrichtung zur Aufnahme und zum Trennen unter diesen Temperatur- und Druckbedingungen des Stroms aus flüssigem Melamin, NH3 und CO2, sowie eine Einrichtung zum kontinuierlichen Überführen des CO2 und NH3-Abgases, das Melamindämpfe enthält, zu dem Wäscher (22) und eine Einrichtung zum kontinuierli­ chen Überführen des flüssigen Melamins zu der Produkt- Kühleinrichtung (38) aufweist,
  • - der Wäscher (22) eine Einrichtung zur Aufnahme von geschmolzenem Harnstoff, eine Einrichtung zur Aufnahme der das Melamin enthaltende Abgase von dem Separator bei den Temperatur- und Druckbedingungen des Separators, eine Einrichtung zum Inberührungbringen des geschmolzenen Harnstoffs mit den das Melamin enthaltenden Abgasen zum Auswaschen von Melamin aus dem CO2- und NH3-Gas und zum Vorerwärmen des Harnstoffs sowie eine Einrichtung zum kontinuierlichen Überführen des geschmolzenen Harnstoffs, der das ausgewaschene Melamin enthält, zu dem Reaktor (29) aufweist, und
  • - die Produktkühleinrichtung (38) eine Einrichtung zur Aufnahme des flüssigen Melamins von dem Separator (24), eine Einrichtung zur Unterdrucksetzung und zum Abkühlen des flüssigen Melamins mit einem flüssigen Medium und zum Sammeln des Melamins ohne Waschen und weitere Reinigung als Feststoff als etwa 96 bis 99,5% Melamin aufweist.
3. plant for the production of urea, characterized in that it comprises as essential constituents a reactor ( 29 ), a separator ( 24 ), a scrubber ( 22 ) and a product cooling means ( 38 ), wherein the reactor ( 29 ) means for heating and maintaining a temperature of about 354 to about 427 ° C (670 to 800 ° F) in the reactor, means for generating a pressure in the reactor of about 10.3-17.18 MPa (105 to 175 kg / cm 2 ) (1500 to 2500 psig) and pyrolization of urea to produce liquid melamine, CO 2 and NH 3 and means for continuously transferring under these temperature and pressure conditions of melamine, CO 2 and NH 3 , as a mixture flow to the separa having gate ( 24 ),
  • - The separator ( 24 ) comprises means for maintaining a pressure and a temperature in the separator substantially equal to the temperature in the pressure of the reactor ( 29 ), means for receiving and separating under these temperature and pressure conditions of the liquid stream Melamine, NH 3 and CO 2 ; and means for continuously transferring the CO 2 and NH 3 off-gas containing melamine vapors to the scrubber ( 22 ) and means for continuously transferring the liquid melamine to the product cooling means ( 38 ) having,
  • - The scrubber ( 22 ) means for receiving molten urea, means for receiving the melamine-containing exhaust gases from the separator at the temperature and pressure conditions of the separator, means for contacting the molten urea with the melamine-containing waste gases for washing melamine from the CO 2 and NH 3 gas and preheating the urea, and means for continuously transferring the molten urea containing the leached melamine to the reactor ( 29 ), and
  • - The product cooling means ( 38 ) comprises means for receiving the liquid melamine from the separator ( 24 ), means for pressurizing and cooling the liquid melamine with a liquid medium and collecting the melamine without washing and further purification as a solid as about 96 bis 99.5% melamine.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Produktkühleinrichtung (38) einen unter Druck stehenden Produktsammelbehälter (46) mit einem Ventil an einem Ende aufweist, wobei das flüssige Melamin über dieses Ventil in den Behälter (46) gelangt, wobei der Sammelbehälter (46) weiterhin ein Auslaßende auf­ weist, wobei das Auslaßende ein Ventil (60) und eine Produktniveau-Anzeigeeinrichtung (64) umfaßt, die auf das Ventil, (60) abgestellt und daran angepaßt ist, wobei der Behälter (46) einen Füllstand von wenig­ stens etwa 0,71 bis 2,44 Meter (2 bis 8 Fuß) an festem Melaminprodukt enthält sowie eine Einrichtung zur automatischen Steuerung des Ventils in Abhängigkeit von der Füllstandsanzeigeeinrichtung (64), um kontinuier­ lich pulverförmiges Melamin aus dem Sammelbehälter (46) in Abhängigkeit von der Niveauanzeigeeinrichtung (64) zu entfernen.4. Plant according to claim 3, characterized in that the product cooling means ( 38 ) comprises a pressurized product collecting container ( 46 ) having a valve at one end, wherein the liquid melamine passes through this valve in the container ( 46 ), wherein the collecting container ( 46 ) further comprises an outlet end, wherein the outlet end comprises a valve ( 60 ) and a product level indicator ( 64 ) which is placed on the valve, ( 60 ) and adapted thereto, wherein the container ( 46 ) has a level of contains at least about 0.71 to 2.44 meters (2 to 8 feet) of solid melamine product and means for automatically controlling the valve in response to the level indicator ( 64 ) to provide continuous powdered melamine from the sump ( 46 ) Dependence on the level indicator ( 64 ) to remove.
DE19853500188 1984-01-05 1985-01-04 Anhydrous high-pressure melamine synthesis Expired - Lifetime DE3500188C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3546893A DE3546893C3 (en) 1984-01-05 1985-01-04 Anhydrous high-pressure melamine synthesis

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56840884A 1984-01-05 1984-01-05
DE3546893A DE3546893C3 (en) 1984-01-05 1985-01-04 Anhydrous high-pressure melamine synthesis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3500188A1 DE3500188A1 (en) 1985-07-18
DE3500188C2 true DE3500188C2 (en) 1994-08-18

Family

ID=25839472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853500188 Expired - Lifetime DE3500188C2 (en) 1984-01-05 1985-01-04 Anhydrous high-pressure melamine synthesis

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3500188C2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402294B (en) * 1994-12-23 1997-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh METHOD FOR PRODUCING HIGH PURITY MELAMINE
AT403579B (en) * 1995-12-07 1998-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh METHOD FOR PRODUCING HIGH PURITY MELAMINE
AT410210B (en) 2000-08-07 2003-03-25 Agrolinz Melamin Gmbh METHOD FOR PRODUCING MELAMINE

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1670286U (en) 1953-11-09 1954-01-14 Mina Stoessl IGNITION DEVICE FOR SOLID FUELS IN OVENS, STOVES OR OTHER FIRING.
GB1003277A (en) 1963-07-10 1965-09-02 Nissan Chemical Ind Ltd Process and apparatus for the production and separation of melamine
GB1148767A (en) 1965-10-25 1969-04-16 Nissan Chemical Ind Ltd Process for the production of melamine
DE1670286A1 (en) * 1967-11-11 1971-01-28 Basf Ag Process for processing the waste gases produced during melamine synthesis
GB1218522A (en) * 1969-01-24 1971-01-06 Nissan Chemical Ind Ltd A process for recovering the purified melamine
US3637686A (en) 1969-02-10 1972-01-25 Nissan Chemical Ind Ltd Process for recovering purified melamine
NL7903473A (en) * 1979-05-03 1980-11-05 Stamicarbon METHOD FOR PREPARING MELAMINE.
NL8201479A (en) * 1982-04-07 1983-11-01 Stamicarbon METHOD FOR PREPARING MELAMINE.

Also Published As

Publication number Publication date
DE3500188A1 (en) 1985-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69620298T2 (en) Melamine of improved purity made by non-catalytic, high pressure process
DE69704949T2 (en) METHOD FOR PRODUCING UREA
DE69719850T2 (en) Process for the production of melamine
EP1174388A1 (en) Separation of metal chlorides from their suspensions in chlorsilanes
EP1461139B1 (en) Method for purifying off-gases from a melamine-producing installation
DE69200785T2 (en) Process for the production of urea with high energy yield.
DE2915760A1 (en) PROCESS FOR THE RECOVERY OF FLUORINE COMPOUNDS FROM RESIDUES FROM ELECTROLYTIC ALUMINUM RECOVERY
DE10030251A1 (en) Separation of metal chlorides from gaseous reaction mixtures from chlorosilane synthesis
EP1444214B1 (en) Method for producing melem-free melamine and quenching agents
AT393124B (en) METHOD FOR PRODUCING MELAMINE
DE3500188C2 (en) Anhydrous high-pressure melamine synthesis
DE3546893C3 (en) Anhydrous high-pressure melamine synthesis
DE2649446A1 (en) PROCESS FOR THE RECOVERY OF SULFUR FROM CONSUMED SULFURIC ACID
DE10030453B4 (en) Process for the preparation of high purity melamine after dry treatment
EP1566382A1 (en) Process for the gentle cooling and crystallisation of melamin from a melamin melt or from the liquid phase
DE102010050495B4 (en) Process and plant for the production of aluminum oxide from aluminum hydroxide
DE2062551A1 (en) Integrated process for the manufacture of urea and melamine
DD233124A5 (en) PROCESS FOR PREPARING UREA
DE69837432T2 (en) CRYSTALLINE MELAMINE
DE1014100B (en) Urea synthesis
DE1670290A1 (en) Process for the separation of ammonia from the waste gases resulting from melamine synthesis
DE2060929A1 (en) Process for the separation of melamine from a hot synthesis mixture that contains melamine vapor
DE2116200C2 (en) Process for separating melamine from a hot synthesis gas mixture containing melamine vapor
EP1332110B1 (en) Method for the purification of melamine-containing ammonia
DE102005023042B4 (en) Process for the preparation of melamine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8172 Supplementary division/partition in:

Ref country code: DE

Ref document number: 3546893

Format of ref document f/p: P

Q171 Divided out to:

Ref country code: DE

Ref document number: 3546893

AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 3546893

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 3546893

Format of ref document f/p: P

AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 3546893

Format of ref document f/p: P

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DSM MELAMINE B.V., HEERLEN, NL