ITMI20080861A1 - Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura - Google Patents
Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura Download PDFInfo
- Publication number
- ITMI20080861A1 ITMI20080861A1 IT000861A ITMI20080861A ITMI20080861A1 IT MI20080861 A1 ITMI20080861 A1 IT MI20080861A1 IT 000861 A IT000861 A IT 000861A IT MI20080861 A ITMI20080861 A IT MI20080861A IT MI20080861 A1 ITMI20080861 A1 IT MI20080861A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- solution
- melamine
- suspension
- treatment
- ammonia
- Prior art date
Links
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 title claims abstract description 77
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- YZEZMSPGIPTEBA-UHFFFAOYSA-N 2-n-(4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(NC=2N=C(N)N=C(N)N=2)=N1 YZEZMSPGIPTEBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001550224 Apha Species 0.000 description 2
- 241000209761 Avena Species 0.000 description 2
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N melem Chemical compound NC1=NC(N23)=NC(N)=NC2=NC(N)=NC3=N1 YSRVJVDFHZYRPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- COAPBYURHXLGMG-UHFFFAOYSA-N azane;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound N.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 COAPBYURHXLGMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C07D251/62—Purification of melamine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
DESCRIZIONE dell’invenzione industriale
La presente invenzione è relativa ad un processo migliorato per la purificazione della melammina e alla relativa apparecchiatura.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad un processo per la purificazione della melammina prodotta per sintesi da urea e più in particolare ad un processo che permette di riconvertire in melammina una parte delle impurezze formatesi nella sintesi o nel corso delle manipolazioni successive della melammina.
È noto infatti che nella sintesi della melammina da urea si formano sottoprodotti intermedi di reazione che vanno ad influenzare la purezza della melammina. I più importanti tra questi prodotti intermedi di reazione sono l’ammelina e l’ammelide, normalmente indicati come ossiamminotriazine (OAT), la cui presenza nel prodotto in quantità superiori a 500-1000 ppm è nociva per la successiva formazione di resine a base di melammina-formaldeide.
Oltre alle OAT, durante la reazione ed a valle di questa, in particolari condizioni di ridotta pressione parziale di ammoniaca, si forma un’altra categoria di sottoprodotti per reazione di condensazione di più molecole di melammina fra di loro e conseguente liberazione di una o più molecole di ammoniaca. Questi sottoprodotti sono noti sotto il nome collettivo di policondensati. Esempi di policondensati sono il melam ed il melem, per citare solo i più comuni, caratterizzati dalle seguenti strutture molecolari:
Melam
Melem
La formazione dei policondensati è tanto più elevata quanto più bassa è la pressione parziale dell’ammoniaca, quanto più elevata è la temperatura e quanto più elevato è il tempo di stazionamento della melammina alle suddette condizioni.
Come le OAT, anche questi prodotti sono nocivi per il successivo uso della melammina nella formazione di resine per condensazione con formaldeide. Un livello di policondensati inferiore a 1000 ppm nel prodotto finito rappresenta un limite di accettabilità del prodotto.
Le reazioni che portano alla formazione di policondensati sono reversibili. La melammina inquinata di policondensati può, quindi, essere purificata sottoponendola all’azione prolungata dell’ammoniaca, in adeguate condizioni di temperatura e pressione parziale. Per mezzo dell’azione dell’ammoniaca non solo si eliminano i policondensati, ma, essendo questi trasformati di nuovo in melammina, si ottiene anche un recupero di resa globale del processo.
Le condizioni operative che consentono il raggiungimento di questo obiettivo, tuttavia, sono economicamente molto gravose, in quanto richiedono il trattamento della melammina fusa a pressioni parziali di ammoniaca superiori a 250 bar, preferibilmente superiori a 400 bar, per ottenere una melammina di purezza accettabile.
Le condizioni di trasformazione dei policondensati in ambiente acquoso ammoniacale sono invece più blande ed economicamente più favorevoli.
La maggior parte dei processi di sintesi della melammina industrialmente operanti prevedono il recupero in mezzo acquoso della melammina grezza uscente dal reattore di sintesi. Il processo consiste nell’alimentare il prodotto di reazione, costituito da una fase liquida, la melammina grezza, e da una fase gassosa composta in prevalenza da NH3e CO2, in un’apposita apparecchiatura di contatto (Torre di Quench, o semplicemente Quench) in cui detto prodotto di reazione viene raffreddato in presenza di acqua nella quale la melammina grezza si scioglie, assieme a parte della fase gassosa. Contemporaneamente la pressione viene ridotta dalla pressione di reazione (superiore a 70 bar) ad una pressione normalmente inferiore a 25 bar, corrispondente ad una temperatura di equilibrio termodinamico inferiore a 165°C, per limitare i fenomeni di corrosione.
A seguito di questa operazione si formano quindi una fase gassosa contenente NH3, CO2e vapore d’acqua ed una fase acquosa liquida che contiene in soluzione oltre alla NH3e alla CO2corrispondenti all’equilibrio termodinamico, la melammina, le OAT, i policondensati, l’urea non reagita e altre impurezze minori. Il contenuto di melammina nella fase liquida può variare dal 5 al 15% in peso, mentre le OAT sono presenti in ragione dello 0,1 – 0,4% in peso. In particolare i policondensati sono presenti nella soluzione acquosa in un rapporto che varia da 1:30 a 1:60 in peso rispetto alla melammina ed il loro stato fisico (soluzione o sospensione) dipende dalle particolari condizioni di temperatura e concentrazione di ammoniaca adottate.
Sottoponendo la soluzione/sospensione uscente dal Quench all’azione dell’ammoniaca si ha la trasformazione dei policondensati in melammina. Questa trasformazione, però, procede con velocità tanto più bassa quanto più elevata è la concentrazione della CO2nella fase liquida, richiedendo quindi tempi di contatto molto elevati per raggiungere un grado di trasformazione dei policondensati compatibile con le richieste specifiche di purezza della melammina.
A tale scopo, nella pratica industriale, si sottopone la suddetta soluzione/sospensione, con aggiunta o meno di ulteriore ammoniaca, ad un trattamento a temperatura generalmente inferiore a 165°C per un tempo sufficiente che varia da una a più ore. Questa operazione richiede notevoli volumi per il trattamento, il che comporta, date le condizioni di temperatura e pressione e data la natura del materiale sottoposto al trattamento stesso, l’uso di acciai inossidabili speciali, lamiere di elevato spessore e quindi costi elevati. Durante questo trattamento si ha inoltre una perdita indesiderata di prodotto a causa della contemporanea reazione di idrolisi della melammina con acqua con formazione di OAT. La perdita è tanto più accentuata quanto più elevata è la temperatura e quanto più elevato è il tempo di trattamento richiesto per la riduzione dei policondensati.
Un processo migliorativo per la rimozione dei policondensati presenti come impurezze nella melammina prodotta per pirolisi dell’urea è descritto nel brevetto US 6,774,234 (US’234) della stessa Richiedente.
Il processo prevede la dissoluzione della melammina grezza in ambiente acquoso nell’apparecchiatura di Quench, la successiva rimozione della CO2sino ad una concentrazione inferiore a 0,5% in peso e quindi la reazione con ammoniaca aggiunta in ragione del 5-25% in peso, ad una temperatura compresa fra 100 e 250°C per alcuni minuti. Dal suddetto trattamento si recupera una soluzione avente una concentrazione in policondensati inferiore a 1000 ppm, tipicamente inferiore a 100 ppm, dalla quale può essere poi cristallizzata la melammina.
L’attuale stato della tecnica, pur essendo in grado di purificare la melammina da OAT e policondensati a livelli accettabili, comporta quindi la necessità di operare ad elevate concentrazioni di ammoniaca ed a relativamente elevate temperature con conseguenti elevati costi sia di investimento, sia di consumi energetici.
La presente invenzione si propone di risolvere i suddetti problemi nella purificazione della melammina.
Pertanto un primo oggetto della presente invenzione è un processo migliorato per la purificazione della melammina ottenuta per sintesi da urea che comprende i seguenti stadi:
a) portare in soluzione la melammina grezza contenente impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi,ottenendo una soluzione/sospensione nella quale sono dispersi i prodotti insolubili;
b) sottoporre la soluzione/sospensione così ottenuta ad un trattamento per asportare la CO2disciolta, riducendone la concentrazione a valori inferiori allo 0,5% in peso; c) trattare la soluzione/sospensione ottenuta allo stadio b) avente un contenuto di CO2inferiore allo 0,5% in peso, con ammoniaca in quantità compresa tra l’1 e il 15%, preferibilmente tra il 3 e il 9% in peso, ad una temperatura compresa tra 110 e 180 °C, preferibilmente tra 130 e 140 °C;
d) porre la soluzione uscente dallo stadio c) a contatto con un catalizzatore solido, nelle stesse condizioni dello stadio c). Al termine dello stadio d) la concentrazione dei policondensati nella soluzione di melammina è ridotta a valori inferiori a 100 ppm in peso.
La Richiedente ha infatti sorprendentemente trovato che è possibile superare gli inconvenienti evidenziati dallo stato della tecnica sottoponendo la soluzione/sospensione di melammina ad un trattamento di digestione con NH3, in condizioni molto più blande rispetto a quelle previste da US’234, facendo seguire al suddetto trattamento una fase di finitura su un supporto catalitico solido operante a condizioni invariate di temperatura e concentrazione di NH3. In particolare, si è osservato che la combinazione di questi due trattamenti (digestione e finitura), ad opportune condizioni, rende possibile conseguire la riduzione dei policondensati nella soluzione/sospensione sino a valori inferiori a 100 ppm operando a più bassa temperatura rispetto ai processi noti allo stato della tecnica, riducendo in tal modo anche la formazione di OAT. Dalla soluzione così purificata è possibile ottenere, per cristallizzione e successivo essiccamento, melammina di elevata purezza con apprezzabili vantaggi in termini di consumi e costi.
Lo stadio a) del processo prevede di portare in soluzione, cioè la dissoluzione in acqua, della melammina grezza. La melammina contiene impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi che possono rimanere in sospensione in quanto scarsamente solubili.
La riduzione del contenuto di CO2nello stadio b) è ottenuta preferibilmente mediante stripping con un gas inerte dove per gas inerte si intende un gas inerte nei confronti dei componenti della soluzione/sospensione. Preferibilmente, il gas utilizzato per lo stripping della soluzione/ sospensione è il vapore d’acqua. Sottoponendo la soluzione/sospensione della melammina grezza che proviene dal Quench ad un’operazione di stripping con vapore, si eliminano quasi totalmente NH3e CO2in essa disciolte. L’operazione viene condotta in modo da abbassare la concentrazione di CO2residua nella soluzione/sospensione di melammina sino ad un valore inferiore allo 0,5% in peso.
A detta soluzione/sospensione de-carbonatata di melammina grezza si aggiunge ammoniaca in ragione dell’1-15% in peso, preferibilmente 3-9% in peso, alla temperatura di 110-180 °C, preferibilmente alla temperatura di 130-140 °C ed alla pressione di equilibrio corrispondente. Mantenendo il sistema in queste condizioni per un tempo di durata compresa fra 10 e 30 minuti, preferibilmente inferiore a 15 minuti, i policondensati presenti nella soluzione/sospensione originaria si convertono in melammina per oltre il 70% del loro valore originario.
Una fase fondamentale del processo secondo la presente invenzione è lo stadio d) cioè il trattamento di finitura in cui la soluzione uscente dallo stadio c) è posta a contatto con un catalizzatore solido alle stesse condizioni dello stadio c). Preferibilmente lo stadio d) è realizzato con un catalizzatore solido costituito da un letto di carbone attivo. Questo stadio di finitura, pur essendo finalizzato a completare la trasformazione dei policondensati che residuano dal trattamento di digestione con ammoniaca, è in grado di rimuovere anche eventuali altre impurezze, solubili e/o insolubili, presenti nella soluzione con un miglioramento del colore finale del prodotto.
La trasformazione totale dei policondensati sul catalizzatore solido, in particolare su carbone attivo, può essere preceduta da uno stadio di filtrazione meccanica avente lo scopo di trattenere eventuali ulteriori impurezze insolubili presenti nella soluzione uscente dal summenzionato stadio c). Se presente, lo stadio di filtrazione meccanica contribuisce ad evitare o, quanto meno, a rallentare l’eventuale disattivazione del letto di catalizzatore solido, preferibilmente carbone attivo, per puro intasamento meccanico.
Il processo secondo la presente invenzione può comprendere anche un secondo stadio di filtrazione meccanica della soluzione contenente la melammina, a valle del trattamento di finitura sul letto di carbone attivo, al fine di trattenere e rimuovere le eventuali impurezze solide ancora presenti, compresi i residui di catalizzatore.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è un’apparecchiatura per realizzare il processo di purificazione della melammina comprendente:
- una colonna per il trattamento con ammoniaca in fase liquida di una soluzione/sospensione di melammina grezza contenente impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi della melammina;
- un letto catalitico per il completamento della trasformazione dei policondensati residui presenti nella soluzione/sospensione di melammina grezza uscente dalla colonna per il trattamento con ammoniaca. La colonna per il trattamento con ammoniaca della soluzione/sospensione di melammina grezza contenente impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi può essere costituita da una torre convenzionale avente un rapporto altezza/diametro superiore a 2.
Il letto catalitico con cui è posta a contatto la soluzione/sospensione di melammina grezza nella fase di finitura del processo di purificazione è preferibilmente un letto di carbone attivo.
In una forma di realizzazione preferita, l’apparecchiatura comprende, inoltre, dei mezzi di filtrazione meccanica per rimuovere le impurezze rimaste in sospensione nella soluzione uscente dalla colonna di trattamento con ammoniaca. Detti mezzi, ad esempio un letto di materiale solido inerte, sono posizionati a monte del letto catalitico e sono funzionalmente connessi alla colonna dalla quale ricevono la soluzione trattata con ammoniaca. La filtrazione meccanica della soluzione, oltre a purificare la melammina trattenendo le impurezze solide insolubili, contribuisce ad evitare intasamenti del letto catalitico e, quindi, a ritardarne la disattivazione.
L’apparecchiatura può prevedere anche ulteriori mezzi di separazione meccanica (filtro di guardia) funzionalmente connessi al letto catalitico dal quale ricevono la soluzione contenente la melammina al fine di trattenere le eventuali impurezze solide ancora presenti dopo il trattamento sul letto catalitico, compresi gli eventuali residui di catalizzatore.
Rispetto ai processi noti allo stato della tecnica il processo secondo la presente invenzione e la relativa apparecchiatura per attuarlo permettono di eliminare le impurezze di policondensati dalla soluzione acquosa contenente la melammina da cristallizzare, in un tempo soddisfacentemente breve (inferiore a 40 minuti) e con un consumo ridotto di NH3, con conseguente risparmio di vapore per il suo recupero nelle successive fasi del processo di produzione della melammina.
Le condizioni del processo di purificazione della melammina, che sono decisamente più blande rispetto a quelle dei processi di purificazione noti comportano anche un aumento della resa globale del processo di produzione della melammina, in quanto consentono di operare a temperature di trattamento decisamente inferiori rispetto a quelle dell’attuale stato della tecnica. Infatti, nelle condizioni ottimali di trattamento si riduce notevolmente la formazione di OAT per idrolisi della melammina.
Al fine di meglio illustrare gli scopi e i vantaggi della presente invenzione sono forniti alcuni esempi di applicazione che, tuttavia, non costituiscono in alcun modo una limitazione della portata delle rivendicazioni.
Esempio 1
Una soluzione uscente dal Quench ed avente la seguente composizione (in peso):
H2O 68,5%
Melammina 10%
OAT 0,3%
Policondensati 0,23%
Urea 0,47%
NH316,7%
CO23,8%
è stata sottoposta ad uno strippaggio con vapore condotto a 5 bar ed a 160°C (valori di fondo colonna), consentendo di ottenere una soluzione decarbonatata avente la seguente composizione (sempre in peso):
H2O 88,7 %
Melammina 9,5%
OAT 0,32%
Policondensati 0,24%
Urea 0,4%
NH30,51%
CO20,33%
A questa soluzione è stata addizionata una quantità di ammoniaca uguale al 4% in peso abbassando contemporaneamente la temperatura fino al valore di 140°C. La soluzione è stata quindi alimentata ad un’apparecchiatura secondo la presente invenzione comprendente in successione: una colonna per il trattamento con NH3, un dispositivo di filtrazione meccanica, un letto di carbone attivo ed infine un filtro di guardia. Nella fase di trattamento con NH3, la soluzione contenente la melammina è lasciata stazionare all’interno della colonna per 15 minuti. La prima filtrazione meccanica, il trattamento di finitura sul letto a carbone attivo e la filtrazione per mezzo del filtro di guardia sono stati realizzati mantenendo la soluzione contenente la melammina alle stesse condizioni di temperatura e di concentrazione di ammoniaca della colonna di trattamento con ammoniaca. Gli stadi di finitura su carbone attivo e filtrazione hanno comportato lo stazionamento della melammina alle suddette condizioni per ulteriori 20 minuti complessivi.
All’uscita dell’apparecchiatura si rileva la totale scomparsa dei policondensati, essendo la loro concentrazione al di sotto del limite analitico del metodo di rilevazione utilizzato (spettrofotometria all’Ultravioletto) e quindi al di sotto di 10 ppm.
Per effetto dello stazionamento della soluzione acquosa alle condizioni di 140°C in presenza del 4% peso di NH3per il tempo indicato, la melammina subisce la reazione di idrolisi che porta il valore delle OAT da 33300 ppm iniziali a 43300 ppm finali rispetto alla melammina. Durante il trattamento si registra pertanto una perdita di melammina per idrolisi pari all’1% peso.
Il recupero dell’ammoniaca addizionata per raggiungere il 4% in peso richiesto dal trattamento, che viene eseguito sulle acque madri di cristallizzazione, richiede un consumo di vapore pari a 4260 Kg per ogni tonnellata di melammina prodotta.
Il colore della melammina cristallizzata ed essiccata secondo i metodi noti all’arte risulta essere inferiore al valore di 10 secondo la scala APHA. Esempio 2 (comparativo)
La soluzione de-carbonatata dell’Esempio 1 è stata trattata secondo quanto descritto nel brevetto US’234. La soluzione è stata addizionata di ammoniaca fino alla concentrazione del 13% circa in peso e quindi alimentata ad un’adatta colonna per il trattamento con ammoniaca alla pressione di 25 bar e ad una temperatura di 172°C.
Il tempo di residenza in detta colonna è stato di circa 15 minuti e la concentrazione dei policondensati all’uscita di detta colonna è risultata inferiore al limite analitico del metodo di rilevazione utilizzato (spettrofotometria all’Ultravioletto) (ossia inferiore a 10 ppm).
La soluzione uscente dalla colonna di trattamento suddetto è stata quindi assoggettata ai normali trattamenti di sbianca che hanno comportato un ulteriore stazionamento di ulteriori 15 minuti per la completa eliminazione delle impurezze in sospensione ed assicurare l’ottenimento di un prodotto avente un valore di colore APHA al di sotto di 20.
Nelle condizioni di trattamento descritte in US’234 si verifica un tasso di idrolisi della melammina in OAT pari al 1,7% peso, con una maggiore perdita di prodotto pari al 70% di quella corrispondente al processo secondo la presente invenzione.
Inoltre, il recupero dell’NH3necessaria per il trattamento (ammontante a circa il 13% in peso) dalle acque madri di cristallizzazione richiede un consumo di vapore di 4930 Kg per tonnellata di melammina, ossia un maggior consumo di 0,67 tonnellate di vapore per tonnellata di melammina prodotta, rispetto al consumo corrispondente al trattamento rivendicato dall’invenzione.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo migliorato per la purificazione della melammina ottenuta per sintesi da urea che comprende i seguenti stadi: a) portare in soluzione la melammina grezza contenente impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi,ottenendo una soluzione/sospensione nella quale sono dispersi i prodotti insolubili; b) sottoporre la soluzione/sospensione così ottenuta ad un trattamento per asportare la CO2disciolta, riducendone la concentrazione a valori inferiori allo 0,5% in peso; c) trattare la soluzione/sospensione ottenuta allo stadio b) avente un contenuto di CO2inferiore allo 0.5% in peso, con ammoniaca in quantità compresa tra l’1 e il 15%, preferibilmente tra il 3 e il 9% in peso, ad una temperatura compresa tra 110 e 180 °C, preferibilmente tra 130 e 140 °C; d) porre la soluzione uscente dallo stadio c) a contatto con un catalizzatore solido, nelle stesse condizioni dello stadio c).
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il catalizzatore solido è un letto di carbone attivo.
- 3. Processo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, in cui la fase b) di asportazione della CO2disciolta è effettuata mediante stripping con un gas inerte, preferibilmente vapore d’acqua.
- 4. Processo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni comprendente, inoltre, uno stadio di filtrazione meccanica della soluzione uscente dallo stadio c), prima del trattamento dello stadio d).
- 5. Processo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni comprendente, inoltre, uno stadio di filtrazione meccanica della soluzione uscente dallo stadio d).
- 6. Processo secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni caratterizzato dal fatto che la soluzione uscente dallo stadio d) ha una concentrazione di policondensati inferiori a 100 ppm in peso.
- 7. Apparecchiatura per realizzare il processo di purificazione della melammina secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, comprendente: - una colonna per il trattamento con ammoniaca in fase liquida di una soluzione/sospensione di melammina grezza contenente impurezze di policondensati e altri sottoprodotti della reazione di sintesi della melammina; - un letto catalitico per il completamento della trasformazione dei policondensati residui presenti nella soluzione/sospensione di melammina grezza uscente dalla colonna per il trattamento con ammoniaca.
- 8. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 7 in cui il letto catalitico è un letto di carbone attivo.
- 9. Apparecchiatura secondo una qualunque delle rivendicazioni 7 o 8 comprendente, inoltre, mezzi di filtrazione meccanica per rimuovere le eventuali impurezze rimaste in sospensione nella soluzione uscente dalla colonna, detti mezzi essendo funzionalmente connessi a detta colonna dalla quale ricevono la soluzione trattata con ammoniaca.
- 10. Apparecchiatura secondo una qualunque delle rivendicazioni da 7 a 9 comprendente, inoltre, mezzi di filtrazione meccanica per trattenere eventuali impurezze solide rimaste in sospensione nella soluzione uscente dal letto catalitico, detti mezzi essendo funzionalmente connessi a detto letto catalitico dal quale ricevono la soluzione contenente la melammina.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000861A ITMI20080861A1 (it) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura |
MYPI20091904A MY154928A (en) | 2008-05-13 | 2009-05-11 | Improved process for the purification of melamine and relative equipment |
EP09160056A EP2119711B1 (en) | 2008-05-13 | 2009-05-12 | Improved process for the purification of melamine and relative equipment |
PL09160056T PL2119711T3 (pl) | 2008-05-13 | 2009-05-12 | Ulepszony sposób oczyszczania melaminy i odpowiednie urządzenie |
ES09160056T ES2367686T3 (es) | 2008-05-13 | 2009-05-12 | Procedimiento mejorado para la purificación de melamina e instalación para ello. |
CN2009101497650A CN101691361B (zh) | 2008-05-13 | 2009-05-12 | 改进的蜜胺纯化方法及相关设备 |
AT09160056T ATE519753T1 (de) | 2008-05-13 | 2009-05-12 | Verbessertes verfahren zur melaminreinigung und entsprechende ausrüstung |
RU2009117758/04A RU2497814C2 (ru) | 2008-05-13 | 2009-05-13 | Усовершенствованный способ очистки меламина |
US12/465,177 US8198439B2 (en) | 2008-05-13 | 2009-05-13 | Process for the purification of melamine and relative equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000861A ITMI20080861A1 (it) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITMI20080861A1 true ITMI20080861A1 (it) | 2009-11-14 |
Family
ID=40302731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT000861A ITMI20080861A1 (it) | 2008-05-13 | 2008-05-13 | Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8198439B2 (it) |
EP (1) | EP2119711B1 (it) |
CN (1) | CN101691361B (it) |
AT (1) | ATE519753T1 (it) |
ES (1) | ES2367686T3 (it) |
IT (1) | ITMI20080861A1 (it) |
MY (1) | MY154928A (it) |
PL (1) | PL2119711T3 (it) |
RU (1) | RU2497814C2 (it) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2495876C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2013-10-20 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) | Способ очистки меламина |
CN105903260A (zh) * | 2015-02-20 | 2016-08-31 | 欧洲技术设于伊特根的三聚氰氨-卢森堡-分支机构 | 三聚氰胺生产装置中三聚氰胺溶液的过滤和脱色组件和方法和使用其的三聚氰胺生产装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3161638A (en) * | 1964-12-15 | Filter | ||
DE1470032A1 (de) | 1961-12-01 | 1969-05-29 | Montedison Spa | Verfahren zur Gewinnung von Melamin |
US3296266A (en) * | 1965-01-21 | 1967-01-03 | Allied Chem | Purification of melamine |
US3637686A (en) * | 1969-02-10 | 1972-01-25 | Nissan Chemical Ind Ltd | Process for recovering purified melamine |
NL8201479A (nl) * | 1982-04-07 | 1983-11-01 | Stamicarbon | Werkwijze voor het bereiden van melamine. |
IT1261841B (it) * | 1993-08-23 | 1996-06-03 | Conser Spa | Procedimento per la produzione di melammina ad alta purezza. |
US5384404A (en) * | 1993-11-05 | 1995-01-24 | Lee; Jing M. | Process for manufacturing melamine from urea |
AT402294B (de) * | 1994-12-23 | 1997-03-25 | Agrolinz Melamin Gmbh | Verfahren zur herstellung von hochreinem melamin |
IT1315255B1 (it) | 1999-11-16 | 2003-02-03 | Eurotecnica Dev And Licensing | Procedimento di purificazione della melammina. |
AT410210B (de) * | 2000-08-07 | 2003-03-25 | Agrolinz Melamin Gmbh | Verfahren zur herstellung von melamin |
ITMI20011216A1 (it) | 2001-06-08 | 2002-12-08 | Eurotecnica Dev And Licensing | Procedimento migliorato per la produzione con alte rese di melanina |
NL1021287C2 (nl) * | 2002-08-15 | 2004-02-17 | Dsm Nv | Werkwijze voor het bereiden van melamine. |
DE102004018784A1 (de) * | 2004-04-14 | 2005-11-03 | Ami-Agrolinz Melamine International Gmbh | Verfahren zur Herstellung von reinem Melamin |
US7153962B1 (en) * | 2005-07-12 | 2006-12-26 | Casale Chemicals S.A. | Process for gently cooling and crystallizing melamine from a melamine melt or from the gaseous phase |
-
2008
- 2008-05-13 IT IT000861A patent/ITMI20080861A1/it unknown
-
2009
- 2009-05-11 MY MYPI20091904A patent/MY154928A/en unknown
- 2009-05-12 CN CN2009101497650A patent/CN101691361B/zh active Active
- 2009-05-12 PL PL09160056T patent/PL2119711T3/pl unknown
- 2009-05-12 ES ES09160056T patent/ES2367686T3/es active Active
- 2009-05-12 EP EP09160056A patent/EP2119711B1/en active Active
- 2009-05-12 AT AT09160056T patent/ATE519753T1/de not_active IP Right Cessation
- 2009-05-13 RU RU2009117758/04A patent/RU2497814C2/ru active
- 2009-05-13 US US12/465,177 patent/US8198439B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2119711B1 (en) | 2011-08-10 |
US8198439B2 (en) | 2012-06-12 |
CN101691361B (zh) | 2012-12-19 |
ES2367686T3 (es) | 2011-11-07 |
RU2009117758A (ru) | 2010-11-20 |
RU2497814C2 (ru) | 2013-11-10 |
CN101691361A (zh) | 2010-04-07 |
US20090286979A1 (en) | 2009-11-19 |
ATE519753T1 (de) | 2011-08-15 |
PL2119711T3 (pl) | 2012-01-31 |
EP2119711A8 (en) | 2010-07-14 |
MY154928A (en) | 2015-08-28 |
EP2119711A1 (en) | 2009-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2552650C2 (ru) | Способ получения высокочистого меламина с низким расходом энергии посредством пиролиза мочевины и оборудование для осуществления этого способа | |
KR860001569B1 (ko) | 멜라민의 제조방법 | |
JPS61225149A (ja) | バニリンの製造方法 | |
CN110734406A (zh) | 通过尿素热解生产高纯度三聚氰胺的氨消耗减少的低能耗方法及相关设备 | |
ITMI992388A1 (it) | Procedimento di purificazione della melammina | |
ITMI20080861A1 (it) | Processo migliorato per la purificazione della melammina e relativa apparecchiatura | |
US3161638A (en) | Filter | |
CN106349174B (zh) | 生产三聚氰胺且分离和回收高纯度co2和nh3的方法 | |
CN109761922B (zh) | 通过脲的热解生产高纯度三聚氰胺的改进方法和相关装置 | |
WO1996026917A1 (en) | Process for producing acrylonitrile | |
US5629457A (en) | Dephenolizing process for production of high-quality polycarbonate grade bisphenol A | |
CN115368321B (zh) | N-甲基吗啉-n-氧化物的纯化方法、系统、检测方法及所得n-甲基吗啉-n-氧化物 | |
WO2009132750A1 (en) | Process for recovering solid melamine | |
ITMI20081185A1 (it) | Procedimento per la produzione di melammina da urea con recupero separato ad alta purezza dei co-prodotti ammoniaca ed anidride carbonica | |
ITMI20082294A1 (it) | Procedimento migliorato per la produzione di melammina ad elevata purezza mediante pirolisi dell'urea | |
EP1296928B1 (en) | A process for the purification of diacerein | |
CN1388803A (zh) | 由脲制备三聚氰胺的方法 | |
US3250773A (en) | Purification of melamine | |
EP2457902B1 (en) | Method for producing and purifying melamine | |
WO2024083571A1 (en) | Melamine process with purification of melamine offgas | |
RU2783419C2 (ru) | Применение мочевины, содержащей формальдегид, в способе получения меламина пиролизом мочевины и родственный способ получения меламина | |
JPH08333351A (ja) | メラミンの精製方法 | |
RU2783419C9 (ru) | Применение мочевины, содержащей формальдегид, в способе получения меламина пиролизом мочевины и родственный способ получения меламина | |
SU180152A1 (ru) | Способ получения меламина | |
CN115991642A (zh) | 一种2-(4,-叔丁基苯甲酰基)苯甲酸的合成方法 |