DEP0018804DA

DEP0018804DA - Process for the production of urea and urea-dicyandiamide mixtures from cyanamide solutions

Info

Publication number: DEP0018804DA
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. Dochtemann; Franz Dr. Kaess; Erhard Thieme
Original assignee: Süddeutsche Kalkstickstoff-Werke Akt -Ges, Trostberg
Publication date: 1950-09-07

Description

Harnstoff-Dicyandiamidgemische werden aus Cyanamidlösungen durch Zusatz von Mineralsäure(Schwefelsäure) hergestellt. Die Ausbeuten nach diesem Verfahren sind jedoch sehr schlecht.Urea-dicyandiamide mixtures are produced from cyanamide solutions by adding mineral acid (sulfuric acid). However, the yields by this process are very poor.

Es wurde festgestellt, daß sich eine bedeutende Steigerung der Ausbeuten erzielen lässt, wenn man die Umsetzung während einer Erwärmung von 60 bis 75° vornimmt. Dabei wird man zweckmässig von 100 Gewichtsteilen Cyanamid 5 bis 10 Gewichtsteile Säure, bezogen auf 100 %ige Säure, verwenden. Als Säure kommt in erster Linie Schwefelsäure in Betracht. Die Cyanamidlösung wird zweckmässig während der Katalyse eingedampft. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden Ausbeuten von mehr als 85% Harnstoff, auf Cyanamid bezogen, erzielt. Arbeitet man unter 60 °, erfolgt die Umsetzung nur langsam, arbeitet man darüber so bilden sich unlösliche Stickstoffverbindungen.It has been found that a significant increase in yields can be achieved if the reaction is carried out while heating from 60 to 75 °. It is useful to use 5 to 10 parts by weight of 100 parts by weight of cyanamide, based on 100% acid. The acid that can be used is primarily sulfuric acid. The cyanamide solution is expediently evaporated during the catalysis. According to the process according to the invention, yields of more than 85% urea, based on cyanamide, are achieved. If you work below 60 °, the reaction takes place only slowly; if you work above this, insoluble nitrogen compounds are formed.

Es wurde dabei festgestellt, daß ein Säurezusatz von 7,5 % bezogen auf 100 %ige Säure, die beste Ausbeute an Harnstoff liefert, bezogen auf zugesetzte Säuremenge. Beginnend bei einer Cyanamdidkonzentration von etwa 25 g. Cyanamid-N/Ltr. werden größere Säuremengen erforderlich, um den Restumsatz durchzuführen. Durch Verdampfen kann diese Restkonzentration erhöht werden. Um Cyanamidlösungen in eine für Kondensationszwecke besonders verwertbare Form umzuwandeln, d.h., um Harnstoff-Dicyanamidgemische zu erhalten, wird nach obiger Erkenntnis so gearbeitet, daß Cyanamidlösungen mit einer bestimmten Säuremenge, wie oben beschrieben zunächst zu Harnstoff umgesetzt werden, wobei man die Umsetzung zunächst bis zum Optimum von 75 % zweckmässig durchführt. Die Säure kann gefällt und abgetrennt werden. Anschliessend wird der Rest des Cyanamidstickstoffes alkalisch zu Dicyandiamid polymerisiert.It was found that an acid addition of 7.5% based on 100% acid, the best yield of urea, based on the amount of acid added. Starting at a cyanamide concentration of about 25 g. Cyanamid-N / Ltr. larger amounts of acid are required to carry out the remaining turnover. This residual concentration can be increased by evaporation. In order to convert cyanamide solutions into a form that is particularly useful for condensation purposes, ie to obtain urea-dicyanamide mixtures, according to the above knowledge, the procedure is that cyanamide solutions with a certain amount of acid, as described above, are first converted to urea, with the reaction initially being carried out up to Performs an optimum of 75% appropriately. The acid can be felled and detached. The remainder of the cyanamide nitrogen is then polymerized under alkaline conditions to form dicyandiamide.

Diese Umsetzung geht vollständig vor sich. Die so erhaltenen Gemische von Harnstoff-Dicyandiamid ergeben, gegebenenfalls nach Eindampfen im Vakuum, mit Aldehyden kondensiert und mit Füllstoffen gefüllt, sehr gut fliessende und härtende Preßpulver, welche Preßmassen von hohem Glanz und hoher Wasserfestigkeit liefern.This implementation is completely going on. The urea-dicyandiamide mixtures thus obtained give, optionally after evaporation in vacuo, condensed with aldehydes and filled with fillers, very free-flowing and hardening molding powders which give molding compounds of high gloss and high water resistance.

Beispiel 1:Example 1:

100 Volumenteile einer Cyanamidlösung mit 100 g Cyanamid N/Ltr.(150 g H(sub)2CH(sub2) 1 Ltr. werden mit 3 Volumenteilen einer 50 %igen Schwefelsäure versetzt und bei 70° 11 Stunden erwärmt, wobei zweckmässig die Konzentration durch Eindampfen auf die Hälfte des Volumens gesteigert wird. Der Umsatz des Cyanamidstickstoffes beträgt 88 % Harnstoff-Stickstoff.100 parts by volume of a cyanamide solution with 100 g of cyanamide N / Ltr. (150 g of H (sub) 2CH (2) 1 Ltr. Are mixed with 3 parts by volume of 50% sulfuric acid and heated at 70 ° for 11 hours, the concentration expediently by evaporation The conversion of the cyanamide nitrogen is 88% urea nitrogen.

Beispiel 2:Example 2:

100 Volumenteile einer Cyanamidlösung mit 64 g Cyanamid N/Ltr.(96 g H(sub)2CN(sub)c/Ltr.) werden mit 1,44 Vol.Teilen einer 50 %igen H(sub)2SO(sub)4 versetzt und bei 65 - 70° 10 Stunden erwärmt. Die Sulfationen werden zweckmässig mit Kalk gefällt uns abgetrennt, die Lösung wird auf ein pH von 9 - 10 gestellt und bei 70° 6 Stunden erhitzt. Das durch Eindampfung erhaltene Salzgemisch enthält 31 % Stickstoff in Form von Harnstoff un 11,76 % in Form von Dicyandiamid; die Cyanamid-Stickstoffausbeute beträgt 87 %, auf Dicyandiamid-und Harnstoffbildung - bezogen. Auf 1 kg H(sub)2SO(sub)4 sind 12, 75 kg Harnstoff gebildet.100 parts by volume of a cyanamide solution with 64 g of cyanamide N / liter (96 g H (sub) 2CN (sub) c / liter) are mixed with 1.44 parts by volume of a 50% H (sub) 2SO (sub) 4 and heated at 65 - 70 ° for 10 hours. The sulfate ions are conveniently separated off with lime precipitated and the solution is adjusted to a pH of 9-10 and heated at 70 ° for 6 hours. The salt mixture obtained by evaporation contains 31% nitrogen in the form of urea and 11.76% in the form of dicyandiamide; the cyanamide nitrogen yield is 87%, based on dicyandiamide and urea formation. For 1 kg of H (sub) 2SO (sub) 4, 12.75 kg of urea are formed.

Beispiel 3a:Example 3a:

100 Volumenteile einer Cyanamidlösung mit 64 g Cyanamid-N/Ltr. werden mit 1.92 Volumenteilen einer 50 %igen H(sub)SO(sub)4 versetzt und bei 65 - 70° 9 Stunden erhitzt. 9,5 kg Harnstoff bilden sich auf 1 kg H(sub)2SO(sub)4.100 parts by volume of a cyanamide solution with 64 g cyanamide-N / ltr. 1.92 parts by volume of a 50% H (sub) SO (sub) 4 are added and the mixture is heated at 65 ° -70 ° for 9 hours. 9.5 kg of urea are formed on 1 kg of H (sub) 2SO (sub) 4.

Beispiel 3b:Example 3b:

100 Volumenteile einer Cyanamidlösung mit 64 g Cyanamid-N/Ltr. werden mit 0,96 Vol.Teilen einer 50 %igen H(sub)2SO(sub)4 versetzt und bei 65 - 70 ° 7 Stunden erwärmt. 3,74 kg Harnstoff bilden sich auf 1 kg H(sub)2SO(sub)4.100 parts by volume of a cyanamide solution with 64 g cyanamide-N / ltr. 0.96 parts by volume of a 50% H (sub) 2SO (sub) 4 are added and the mixture is heated at 65-70 ° for 7 hours. 3.74 kg of urea are formed on 1 kg of H (sub) 2SO (sub) 4.

Claims

1.) Process for the preparation of urea and urea-dicyandiamide mixtures from cyanamide solutions using mineral acids, characterized in that the mixture is heated to 60-75 °.

2.) Method according to claim 1.), characterized in that 5 - 10 parts by weight of acid, based on 100 <illegible> acid, are used per 100 parts by weight of cyanamide.

3.) Method according to claims 1.) and 2.), characterized by the use of sulfuric acid.

4.) Method according to claims 1.) to 3.), characterized in that the cyanamide solution is evaporated during the catalysis.