DE802457C

DE802457C - Process for the preparation of hexamethylenetetramine

Info

Publication number: DE802457C
Application number: DEP1174A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dr Fischer; Werner Dipl-Ing Koehler
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1947-07-30
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-02-12

Description

Die Bildung von Hexamethylentetramin durch Umsetzung einer wässerigen Formaldehydlösung mit Ammoniakwasser bietet an sich keine Schwierigkeiten. Das Verfahren ist aber insofern unbefriedigend, als die erhaltene Hexamethylentetraminlösung sehr verdünnt ist und daher zwecks Gewinnung des festen Hexamethylentetramins erhebliche Kosten für die Verdampfung des Lösungswassers aufgewendet werden müssen. Man kann nun zwar an Stelle von Ammoniakwasser auch gasförmiges oder verflüssigtes, wasserfreies Ammoniak verwend η und so eine weniger verdünnte Reaktionslösung erhalten. Bei dieser Arbeitsweise besteht aber die Schwierigkeit, daß die Reaktion außerordentlich heftig verläuft. Es kommt bei der Einführung des Ammoniaks in wasserfreiem Zustand zu Erschütterungen, die so stark sein können, dnß d'e Apparatur und sogar das Gebäude gefährdet wild. Es wurde gefunden, daß man diese Schwierigkeiten vermeiden und sich dennoch die Vorteile, welche die An-The formation of hexamethylenetetramine by reacting an aqueous formaldehyde solution with Ammonia water does not present any difficulties in itself. However, the method is unsatisfactory in that the hexamethylenetetramine solution obtained is very dilute and therefore for the purpose of obtaining the solid Hexamethylenetetramine incurs considerable costs for the evaporation of the water of solution have to. Instead of ammonia water, you can also use gaseous or liquefied, anhydrous water Use ammonia and thus obtain a less dilute reaction solution. In this way of working there is but the difficulty that the reaction proceeds extremely violently. It comes with the introduction of ammonia in an anhydrous state to vibrations which can be so strong as to dnß d'e Apparatus and even the building are wildly endangered. It has been found that one can overcome these difficulties avoid and still take advantage of the advantages

ao Wendung von wass2rfreiem Ammoniak bietet, zunutze machen kann, wenn man gasförmiges Ammoniak auf eine fein verteilte Mischung aus wässe: iger Formaldehydlösung und wässeriger Hf xamethylentctraminlösung einwirken läßt. Zu diesem Zweck sorgt man dafür, daß die Mischung bei der Berührung mit dem Ammoniakgas in dünnen Schichten oder in Tropfenform vorliegt, vorteilhaft in der Weise, daß man die Flüssigkeit von oben durch einen mit Füllkörpern ausgerüsteten Rieselturm führt und gleichzeitig von oben Ammoniakgas in den Turm einleitet. Auf diese Weise verläuft die Umsetzung von Formaldehyd und Ammoniak ruhig und gleichmäßig; die zugesetzte Hexamethylentetraminlösung dient zur Verdünnung und zur Aufnahme der Reaktionswärme.ao expression of anhydrous ammonia can do if you add gaseous ammonia to a finely divided mixture of aqueous formaldehyde solution and aqueous Hf xamethylenetetramine solution can act. For this purpose one ensures that the mixture on contact with the ammonia gas is present in thin layers or in the form of drops, advantageously in such a way that the liquid from above through a trickle tower equipped with random packings and at the same time from above Introduces ammonia gas into the tower. This is how formaldehyde and ammonia are converted calm and steady; the added hexamethylenetetramine solution is used for dilution and to absorb the heat of reaction.

Das Verfahren läßt sich vorteilhaft auch kontinuierlich durchführen, indem man einen Teil der unten aus dem Turm abfließenden Lösung zur Gewinnung ven f estemHexamethylentetramin abzweigt und den anderen Teil zusammen mit frischem Ammoniakgas in den Rieselturm zurückführt, nachdem man ihn mit frischer Formaldehydlösung versetzt und gekühlt hat. Die bei der Kühlung abgeführte Wärme wird zweckmäßig dazu benutzt, flüssiges Ammoniak zu verdampfen, um so die für die Umsetzung benötigten Mengen gasförmigen Ammoniaks zu gewinnen.The process can advantageously also be carried out continuously by using part of the below from the tower draining solution to obtain solid hexamethylenetetramine branches off and the other Part of it returns to the trickle tower together with fresh ammonia gas after it has been mixed with fresh Added formaldehyde solution and cooled. The heat dissipated during cooling becomes appropriate used to evaporate liquid ammonia in order to produce the quantities required for the conversion to obtain gaseous ammonia.

Diese Ausführungsform des Verfahrens sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. In den mit Füllkörpern versehenen Turm 1 werden, vom Wärmeaustauscher 6 kommend, Ammoniakgas und eine wässerige Lösung aus Formaldehyd und Hexamethylentetramin mit einer Temperatur von etwa 30⁰ eingeleitet. Die Zusammensetzung der Lösung entspricht derjenigen einer Mischung aus iTeil 30%iger Formaldehydlösung und 4 Teilen 2i%iger Hexamethylentetraminlösung. Formaldehyd und Ammoniak setzen sich im Turm zu Hexamethylentetramin um, wobei sich die Lösung auf etwa 70⁰ erwärmt. Die Leitung i^a dient zum DruckausgIeIcn~zwßCh€n der Umgebung und dem Innern des Turms. Die Flüssigkeit, nunmehr lediglich aus einer 2i°,Oigen wässerigen Hexamethylentetraminlösung bestehend, gelangt aus dem Turm 1 in den Behälter 2. Ein Fünftel der Lösung wird in den Sammelbehälter 3 abgezweigt, während vier Fünftel mittels der Pumpe 4 nach Zufuhr frischer Formaldehydlösung durch Leitung i? über die Wärmeaustauscher 5 und 6 in den Turm 1 zurückgefühi t weiden. Der Austauscher 5 ist mit Kühlwasser beschickt, während im Austauscher 6 flüssiges Ammoniak als Kühlmittel dient. Dieses tritt durch die Leitung 6" ein, geht auf dem Weg durch den Austauscher in gasförmigen Zustand über, verläßt durch Leitung 6* den Austauscher als Gas und strömt als solches in den Turm 1 ein. Die Lösung verläßt, auf etwa 30⁰ abgekühlt, den Austauscher 6 durch Leitung 6^C und tritt mit dieser Temperatur wieder in den Turm 1 ein. Es gelingt also auf diese Weise leicht, die Reaktionswärme aus dem Reaktionsturm abzuführen und sie zur Verdampfung des umzusetzenden Ammoniaks auszunutzen. Mittels der Meßvorrichturgen 7, 8 und 9 (7 für die als Verdünnungsmittel und Wärmeüberträger dienende Hexamethylentetraminlösung, 8 für die Formaldehydlösung und 9 für das Ammoniak) lassen sich die Mengen der bei der Umsetzung beteiligten Stoffe ohne Schwierigkeit entsprechend den angegebenen Verhältnissen regeln.This embodiment of the method is explained in more detail with reference to the drawing. Coming from the heat exchanger 6, ammonia gas and an aqueous solution of formaldehyde and hexamethylenetetramine at a temperature of about 30 ^{° are} introduced into the tower 1, which is provided with packing elements. The composition of the solution corresponds to that of a mixture of 1 part 30% formaldehyde solution and 4 parts 2% hexamethylenetetramine solution. Formaldehyde and ammonia put around the tower to hexamethylenetetramine, wherein the solution is heated to about 70 ^0th The line i ^a is used to equalize the pressure between the surroundings and the interior of the tower. The liquid, now only consisting of a 2i °, Oigen aqueous hexamethylenetetramine solution, passes from the tower 1 into the container 2. One fifth of the solution is branched off into the collecting container 3, while four fifths by means of the pump 4 after supplying fresh formaldehyde solution through line i ? Via the heat exchangers 5 and 6 back into the tower 1 we graze. The exchanger 5 is charged with cooling water, while liquid ammonia is used as the coolant in the exchanger 6. This occurs through the line 6 ", is on the way through the exchanger in gaseous state, leaves through line 6 * the exchanger as a gas and flows as such in the tower 1 a. The solution leaves, cooled to about 30 ^0, Exchanger 6 through line 6 ^C and re-enters tower 1 at this temperature. In this way, it is easy to remove the heat of reaction from the reaction tower and use it to evaporate the ammonia to be converted (7 for the hexamethylenetetramine solution serving as a diluent and heat transfer agent, 8 for the formaldehyde solution and 9 for the ammonia) the amounts of the substances involved in the reaction can be regulated without difficulty according to the given ratios.

Patentansprüche:Patent claims:

1. Verfahren zur Herstellung von Hexamethylentetramin durch Umsetzung von Formaldehyd mit Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß man gasförmiges Ammoniak auf eine feinverteilte Mischung aus wässeriger Formaldehydlösung und wässeriger Hexamethylentetraminlösung einwirken läßt.1. Process for the preparation of hexamethylenetetramine by reacting formaldehyde with ammonia, characterized in that gaseous Ammonia to a finely divided mixture of aqueous formaldehyde solution and aqueous Let the hexamethylenetetramine solution act.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Ammoniakgas und die Mischung aus Formaldehyd- und Hexamethylentetraminlösung von oben in einen Rieselturm einführt, einen Teil der abfließenden Lösung zur Gewinnung von festem Hexamethylentetramin abzweigt und den anderen Teil, nach Ergänzung ioo des umgesetzten Formaldehyds und Kühlung in Wärmeaustauschern, zusammen mit frischem Ammoniakgas in den Rieselturm zurückführt.2. The method according to claim 1, characterized in that that the ammonia gas and the mixture of formaldehyde and hexamethylenetetramine solution introduces part of the draining solution into a trickle tower from above to obtain solid hexamethylenetetramine branches off and the other part, after adding 100% of the converted formaldehyde and cooling in Heat exchangers, together with fresh ammonia gas, returns to the trickle tower.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Ammoniakgas verwendet, das aus flüssigem Ammoniak mittels der durch Wärmeaustausch gewonnenen Reaktionswärme verdampft wurde.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that ammonia gas is used, which evaporates from liquid ammonia by means of the heat of reaction obtained through heat exchange became.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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