JPH0557984B2

JPH0557984B2 -

Info

Publication number: JPH0557984B2
Application number: JP59282026A
Authority: JP
Inventors: Edowaado Toomasu Rojaa; Edowaado Besuto Dabitsudo
Original assignee: Melamine Chemicals Inc
Current assignee: Melamine Chemicals Inc
Priority date: 1984-01-05
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1993-08-25
Also published as: MX164901B; KR920001740B1; GB2152505B; NL193832B; AT393124B; IE843247L; ATA2185A; CA1220476A; FR2557876B1; EG16900A; JP2757163B2; KR850005425A; JPH0925271A; IT8583302A0; AU568469B2; JPS60208970A; IE57911B1; NL8403843A; GB8500197D0; ES8606303A1

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、メラミンの製造方法及び得られた反
応生成物に関するものである。さらに詳しく述べ
ると、本発明は洗浄および再結晶せずに直接乾燥
粉末としてメラミンが回収される尿素からメラミ
ンを高圧、無触媒及び非水下で製造する方法及び
得られる反応生成物に関する。（従来の技術）メラミンを製造するための原料としては、尿素
が好ましい。反応中、アンモニア及び二酸化炭素
が副生成物として得られ、この反応は、高圧およ
び無触媒、あるいはアルミナのような触媒を使つ
て低圧および触媒的に行うことができる。基本的
反応は、反応温度は、条件により変わるが、通常約350
と400℃（662−752〓）の間である。副生成物の
アンモニア及び二酸化炭素は通常隣近する尿素プ
ラントへ戻されて、それらからメラミン反応用の
原料である溶融尿素が得られる。メラミン生成物
は、水での急冷及び再結晶によつて、あるいは反
応から流出するガスを連続的に冷却してロ過を行
うことによつて回収される。このメラミン生成物
は、通常少なくとも99％の純度である。尿素からメラミンを製造するには４つの代表的
工業的方法、すなわちBASF、Chemie Linz、日
産化学及びStamicarbon法がある。現在工業的に
実施されている方法は全てスチーム、電気及び天
然ガスの形でかなりのエネルギーを必要とする。
これの方法を実施する際に消費される総エネルギ
ーは、メラミン生成物１ポンド当り11000BTVか
ら23000BTVである。尿素からメラミンを生成す
る反応で消費されるエネルギーは、約2200BTV1
ポンドである。工業的製法で消費されている残り
のエネルギーは、製法及び使用されている装置が
複雑なためであり、主に生成物から排ガスを分離
し通常水での急冷及び再結晶、あるいはメラミン
と不純物との分別濃縮を含む生成物の製精による
ものである。 BASF法では、触媒及び添加されたアンモニア
の存在下で大気圧あるいは低圧すなわち、10気圧
までの圧力で尿素を350から450℃の温度に加熱す
ることによつてメラミンを製造している。反応装
置は、大気圧より若干高い圧力で触媒並びに尿素
を収納するように作られており、比較的大きい。
BASFの米国特許No.4138560及びNo.3513167は
BASF法に関するものと思われるが、分別濃縮と
ロ過及び反応ガスを150から250℃の温度に冷却す
ることによつてメラミンを反応ガスから分離する
ことを記載している。未反応尿素は、さらに冷却
を行うことによつて取り除かれる。副生成物のア
ンモニアは、大気圧より少し大きい圧力下で二酸
化炭素を含んだ排ガスとして反応装置から除かれ
る。大気圧下の尿素合成プラントに移送された排
ガスは、尿素の合成に使用する前に圧縮する必要
がある。この圧縮が比較的低い温度で行なわれる
と、カーバメイトが縮合可能となるので大規模生
産で尿素への転換に必要な高い反応圧力に排ガス
をすることは難かしくかつ高くつき、腐食の問題
も引き起こす。また、圧縮が比較的高い温度で起
なわれると取扱うガスの容量が比常に大きくなる
可能性がある。BASF法でアルミナ触媒を使用す
ると、塊状物の形成と関連した問題が生ずる可能
性がある。障害となるポツトスポツトの存在を前
もつて操作者に知らせるために反応装置内部に精
巧な熱電対システムが必要で、スチームを供給し
てこのような塊状物を除去するには反応装置を閉
鎖しなければならない。反応装置から逃げてくる
触媒は、ロ過装置を用いて生成ガスから除かれ
る。反応装置中の加熱コイルは、苛酷な状況では
腐食する。BASF法は、生成メラミン１ポンド当
り約12000BTVを消費する。 Chemie Linz法は、二段階の低圧触媒システム
である。第１段階では、尿素が、流動砂床で分解
される。メラミンは、第２段階の固定アルミナ触
媒床で生成される。熱い反応ガスを冷却用水性ア
ルコールで急冷されて出てきたスラリーを遠心分
離することによつてメラミン生成物を回収する。
アンモニアと二酸化炭素は、異なる工程ですぐに
使用できる二つの分離した流れで回収される。ア
ンモニアガスは、ほぼ大気圧で排ガスから回収さ
れる。二酸化炭素は、約300psig（20気圧）で生成
される。Chemie Linz法では、生成されるメラニ
ン生成物１ポンド当り約14500BTV消費される。 1970年11月に出た炭化水素法によると、触媒が
ない場合には、日産化学(株)の方法では、100Kg／
cm²（94.5気圧）、400℃（752〓）で行なわれる。
反応装置からのメラミン生成物は、圧力急冷装置
内で、アンモニア水溶液中に冷却される。この溶
液は、中程度の圧力でアンモニアの一部を分離し
た後ロ過して再結晶装置内で圧力を大気圧まで下
げて、そこで残りのアンモニアが分離されメラミ
ンが結晶として出てくる。結晶化したメラミンス
ラリーから分離したメラミンの結晶は、遠心分離
され、乾燥され、粉砕されて最終製品となる。高
圧力を用いることによつて反応装置の大きさを小
さくすることができるが、反応混合物は腐食性な
ので反応装置は小さくしても非腐食性のチタン合
金あるいは他の合金から作らなければならない。
反応装置からの生成物流の急冷に用いるアンモニ
ア水溶液を作るために水が必要で、水は再結晶工
程でメラミン結晶を洗浄するためにも必要とな
る。米国特許第3454571号によると、メラミン結
晶の表面に付着している不純物を除去して高グレ
ードのメラミンを得るためにはアルカリ水溶液で
洗浄することが必要である。日産の方法では、メ
ラミン生成物１ポンド当り約11000BTV消費され
る。 Stamicarbonのメラミン法は、メラミンは、水
性母液で急冷することによつて熱い反応ガスから
析出する低圧触媒方式である。メラミンは、溶
解、活性炭との混合、ロ過及び再結晶によつて精
製される。再結晶した生成物をハイドロサイクロ
ン、遠心分離器及び空気乾燥器を通すことによつ
て水を取り除く。これらの乾燥工程を完了した後
に、結晶生成物は集められる。排ガスは、212〓
（100℃）で265psig（18気圧）のもとに濃縮カーバ
メイト溶液とされて尿素合成流へ戻される。カー
バメイト溶液を尿素プラントに再使用のため循環
させることによつて尿素工程へ新たな水が導入さ
れることになり、尿素への転化率が低下する。こ
の工程では、触媒は流動状態に保たれていなけれ
ばならず、コールドスポツトができると触媒が凝
集して触媒が塊状化したり凝結する原因ともなり
得る。アルミナ触媒を使用する場合には、補充の
触媒を反応装置に供給して反応ガス中に含まれる
触媒微粒子の補充をする必要がある。
Stamicabon法では、生成されるメラミン生成物
１ポンド当り約23000BTV消費される。（発明が解決しようとする問題点）実施を行なう観点からすると、上記各方法には
欠点があることは明らかである。液状メラミン段
階を通らずにメラミンが直接蒸気となる低圧シス
テムでは、不純物はほとんどない。しかしなが
ら、低圧反応装置及び回収システムが複雑で、大
量のガスを取扱う結果として大きな設備と広いス
ペースが必要でまた高エネルギーを消費する。さ
らに触媒が用いられているので、触媒から生成物
を分離あるいはロ過するという点で別の問題が生
ずる。メラミンが最初に液体として生成される既
知の高圧システムでは、通常、メラミン生成物の
最終用途には害となるかなりの量のメラムとメレ
ムを含んだ相当の量の不純物がメラミン生成物中
に見い出される。従つて既知の高圧システムで
は、必要な純度を得るためにメラミン生成物の水
での急冷、再結、そしてそれに続く乾燥を行うこ
とが必要であり、複雑でスペースをとる設備並び
に高いエネルギー消費量を余儀なくされた。本発明の主な目的は、驚く程単純化した方法を
用いて液状溶融メラミンから直接乾燥粉末として
高品質（96から99.5％純度）のメラミンを生成回
収するための尿素からメラミンを高エネルギー効
率の改良された連続的製造方法を提供することで
ある。（問題を解決するための手段）本発明の上記及び他の目的は、尿素を液状メラ
ミン及び二酸化炭素とアンモニアを含む副生成物
の排ガスとに変換するためのここに開示する連続
的高圧、無触媒並びに非水タイプの方法及びプラ
ントシステムによつて達成され、プラントシステ
ムの必須構成要素は、排ガス洗浄装置、反応装
置、分離装置及び生成物冷却装置のみである。（作用）この方法を実施する際には、 (1) 溶融尿素は、約1500から2500psig、好ましく
は約1700から2200psigの圧力で尿素の融点以上
の温度で洗浄装置へ供給される。洗浄装置で
は、液状尿素が主にCO₂とNH₃とからなりメラ
ミンを含む反応排ガスと接触する。尿素は、溶
融状態で排ガスからメラミンを洗い出す。洗浄
工程では、排ガスは反応装置の温度、すなわち
約670−800〓から約350−450〓に冷却され、尿
素は350゜−450〓の温度領域に予熱される。温
度と圧力には相関関係がある。もし、圧力を上
記範囲の低い端、すなわち1500から1700psigに
すれば、洗浄装置の最少温度は約350から360〓
に変わり、もし洗浄装置を圧力範囲の高い方、
すなわち2000から2200psigにすると、最少温度
は約360から380〓に変わる。上記最少温度以下
では、アンモニアとCO₂とが洗浄装置の底に縮
合して、害となり得るカーバメイトを形成する
可能性がある。一般的に、温度が高くなれば要
求される最少温度は高くなる。500〓以上では、
尿素が反応し中間生成物を生成する可能性があ
る。この中間生成物も害となる可能性がある。排ガスは、洗浄装置の頂部から取り除かれる
が、尿素プラントに再使用のため循環して尿素
に変えるのが好ましい。予熱された尿素は、少
量のメラミンとともに洗浄装置の底部から取り
出され約1500−2500psigで反応装置に供給され
る。図示した実施態様では、洗浄装置はジヤケ
ツトがつけられていて温度制御のために洗浄装
置内の補充的な冷却をするようになつている。
例えば洗浄装置内に設けたコイルのような何ら
かの熱伝達手段によつて洗浄装置内の温度の制
御を行うことが望ましい。従つて、洗浄装置は、供給する溶融尿素中に
存在する可能性のある水を追い出し、溶融尿素
を排ガスによつて予熱し、排ガスからメラミン
を取り除いてメラミンが除かれたCO₂とNH₃と
を生成し好ましくは制御された圧力と温度のも
とで尿素プラントへ還流させ、かつ還流及び以
後の用途のために余剰の熱エネルギーを回収す
ることも含めた種々の機能を果す。 (2) 洗浄装置の底部（あるいは複数の洗浄装置の
底部）から取り出された尿素は、好ましくは高
圧ポンプで反応装置へ供給される。好ましい実
施態様では、ポンプの下流で反応装置に入る前
に、洗浄装置の底部へ続がるライン内に少量の
アンモニアを液体あるいは熱い蒸気として噴射
する。好ましくは熱蒸気として噴射されたアン
モニアは、反応装置の底部が詰まるのを防止す
るためのパージ手段としてまた余剰のアンモニ
アを供給して存在する可能性のあるアンモニア
と反応していない生成物と反応させるという両
方の機能をする。高圧ポンプは、例えば洗浄装
置を反応装置より高く上げることにより省くこ
とができる。 (3) 反応装置内で、溶融尿素は、約1500から
2500psig、好ましくは約1700から2200psigの圧
力で670から800〓、好ましくは約700から800〓
の温度に加熱され、その条件下で尿素が反応を
してメラミンと、アンモニアと二酸化炭素が生
成される。反応装置は、例えば米国特許第
3470163号に示されているような従来の高圧反
応装置のいずれでもよい。反応装置は、液状メ
ラミン全量に作用して、液状メラミンと、アン
モニアと二酸化炭素からなる反応装置からの生
成物を混合流としてガス分離装置へ連続的に供
給する。 (4) ガス分離装置では、液状メラミンは排ガスか
ら分離されて、この液状メラミンは分離装置の
底部に集められる。分離装置は、メラミンの融
点より高い温度、好ましくは反応装置と同じ温
度及び圧力に保持される。メラミン蒸気が飽和
したガス状アンモニア及び二酸化炭素は上部か
ら取り除かれて尿素洗浄装置へ供給される。洗
浄装置底部でのメラミン濃度が約10％以下とな
るように温度及び圧力が制御される。通常、稼
動圧力が高い程排ガスで除かれるメラミンの量
は多くなる。液状メラミンは、液面制御のもと
でガス分離装置から取り除かれて生成物冷却装
置に噴出される。 (5) 生成物冷却装置では、液状メラミンは減圧さ
れ、液体媒体で急冷される。不純物、特にメレ
ムとメラムは反応装置内では形成されず、液状
メラミンを利用可能な形の固体生成物に変える
際に主として形成されることが判明した。急冷
する際生成物温度では蒸気の液体媒体を用いれ
ば、不純物が実質的に形成されずに乾燥メラミ
ン粉末が生成される。メラミン生成物は、冷却
装置の底部から取り出される。生成物冷却装置は、尿素の融点以下の温度に
保持するのが好ましい。なぜなら、そうしない
ともしメラミン中に尿素不純物が存在すると、
尿素が、液状メラミンのガス化で生成されるガ
ス、すなわちアンモニアガスと一緒に出てゆき
分離したメラミン粉末をねばつかせる原因とな
り得るからである。最少温度は、稼動圧力での
液体急冷剤の蒸気温度平衡点である。この液体
急冷剤は、メラミン生成物と容易に分離してく
るガスとともにガス化する低沸点の液体であ
る。適当な急冷剤は、アンモニア、水あるいは
低沸点のアルコールである。しかしながら、そ
の冷却容量と好ましい蒸気圧とを含めた特有な
特徴により、アンモニアが急冷媒体として非常
に好ましい。圧力は大気圧あるいは約600psig
までの圧力とすることができる。約200から
400psigの圧力で約120から165〓の温度で稼動
させるのが好ましい。ここに開示した方法では、上で限定した圧力は
洗浄装置、反応装置及びガス分離装置で同一とな
ろう。反応装置及びガス分離装置の温度も同一と
なろう。ガス分離装置から除かれた排ガスは、排
ガスが溶融尿素で洗浄される工程で冷却される洗
浄装置につくまでは反応装置と分離装置との温度
と同一となろう。ガス分離装置から移送される液
状メラミンは、反応装置とガス分離装置と同じ温
度の生成物冷却装置へ入れらる。ここに開示した方法では、反応装置の液状メラ
ミンと排ガスが反応装置からガス分離装置へと混
合流として移送されて、排ガスとメラミンとが分
離装置内で分離されるということが重要である。
さらに重要な点は、液状メラミンを急冷するのに
液体媒体を用いるということにある。液状メラミ
ンが生成物冷却装置へ入ると直ちに液体媒体で急
冷されることによつて、メレムとメラムとを含め
た実質的不純物の生成をなくす。液状メラミンの急冷によつて直接回収される乾
燥メラミン粉末は約96から99.5％あるいはそれ以
上の純度をもつ実質的に純粋なメラミンであるの
で、精製せずにほとんどのメラミンの用途に直接
用いることができる。回収されたメラミンの純
度、特に、それぞれ0.5−１及び0.1％のメレム及
びメラムというオーダーのメレムとメラムとの低
いレベルは驚くべきものである。このような高純
度が可能であるということは従来方法からは予測
はできなかつたし、また現在でも予測は可能であ
る。さらに、乾燥メラミン生成物の粒子は小さな
凝集塊の形になつていることが分つた。不完全な
結晶の形の微少粒子が多数一緒に結合してより大
きな多孔性のある粒子を形成するものと思われ
る。従つて、回収された乾燥メラミン生成物は、
小粒子のもつ大きな表面積と大粒子のもつ取扱い
特性を兼ねそなえている。（発明の効果）以下にさらに明らかになるように、本方法は今
までの工業的システムの複雑で大きなエネルギー
を消費する方法と対比すると驚くべき単純であ
る。１年当り200000000ポンド生産するよう設計
された本発明により構成されたプラントシステム
は、１年当りたつた70000000ポンドの能力をもつ
よう設計されたStamicarbon型の低圧メラミンシ
ステムの４分の１のスペースに設置することがで
きる。さらに、本発明に従つて設計されたシステ
ムの資本の額は、上記いずれの工業的装置と比べ
てもその約40％未満でしかない。大量のアンモニ
アも含めて多量のガスを取扱う必要性をなくした
ということ及びプラントシステムにおける装置の
部品の数を限定したことにより装置を単純化した
結果、本方法では、従来技術のいずれの工業的シ
ステムでのエネルギーのたつた約29％を使用する
に過ぎなくなろう。このことは、エネルギー消費
の71％以上を節減するということである。上で述
べた工業的方法と関連させてエネルギー消費の観
点からみた場合の本発明の経済性について以下の
表１に示す。

【表】システムの経済性及び主に洗浄及び再結晶せず
にメラミン生成物を得ることが可能であるという
結果、例えば高窒素を経時的に放出する肥料のよ
うなメラミン生成物に対して新たな市場がひらけ
る。今までは、メラミンが高価であつたため肥料
分野も含めて多くの分野での実際的な応用ができ
なかつた。さらに、本発明のメラミン生成物を肥
料として用いた場合、メラミン生成物が洗浄及び
再結晶される方法で形成されたメラミン生成物よ
りも優れたリリース特性を持つている。この改良
されたリリース特性は、粗く不完全な結晶から形
成されている多くの小粒子からなる小凝集塊をな
すメラミン生成物に原因があると思われる。多孔
性である不完全結晶からなる小凝集塊は、より速
く自然に分解してメラミン生成物の構成成分を土
中により迅かに放出する。（実施例）概略的表現で、上に本発明を説明してきたが、
図面と関連して好ましい実施態様を詳細に説明す
る。図中、類似の番号は類似の要素を表わす。第１図のフロー図は、尿素をメラミン生成物へ
変換するための工業的高温高圧システムの代表例
で、日本の東京の日産化学工業株式会社の岡本厚
美筆の「尿素からの全体的リサイクルメラミンシ
ステム」と題した炭化水素処理法（1970年11月）
の156−158ページにある論文から取つたものであ
る。この方法では、溶融尿素は約100Kg／cm²に圧
縮され洗浄塔１に送られて（合成反応装置で発生
した）排ガスに含まれているメラミン蒸気を吸収
した後に反応装置２へ供給される。液体アンモニ
アは、約100Kg／cm²に圧縮され、予熱装置３で約
400℃で蒸発をされて、そして反応装置２へ供給
される。反応は、約400℃、100Kg／cm²で起こり尿
素が分解してメラミン水溶液ができる。反応装置
に熱を供給するために溶融塩熱伝達媒体が用いら
れる。メラミン水溶液から出た反応装置上部のメ
ラミン排ガスは、反応圧力となつている高圧洗浄
装置へ入り、供給された尿素で洗浄された後に約
200℃、100Kg／cm²の尿素プラントへ戻される。反
応装置２からのメラミンは、圧力急冷装置４で冷
却されてアンモニア水溶液となる。この溶液は、
アンモニアストリツパー５において中程度の圧力
でアンモニアの一部を除去されロ過装置６でロ過
して結晶化装置７で大気圧まで減圧され、そこで
残余のアンモニアが分離されメラミンが結晶とし
て出てくる。遠心分離装置８で結晶メラミンスラ
リーから分離されたメラミン結晶は、乾燥され粉
砕され１０最終製品となる。分離されたアンモニ
アガスは、アンモニア吸収装置１１で回収され、
蒸留によつて１２精製した後液化して液体アンモ
ニアとして循環使用する。高温、高圧でメラミン
を含まない排ガスは、尿素プラント１３で集めら
れる。反応装置からのメラミン生成物の分離及び
精製という点に関しては、この高圧システムは低
圧システムと類似している。第２図のフロー図に
本発明を模式的に図示してある。尿素は、尿素の
融点以上、好ましくは約280〓の温度で約1700−
2200psigの圧力の洗浄装置２２へライン２０を通
して供給される。連続方法では、ライン２３を通
して分離装置２４からの排ガスが洗浄装置２２に
供給される。主にアンモニア、二酸化炭素及びメ
ラミンからなる排ガスは、温度が約700−800〓で
圧力が約1700−2200psig、すなわち反応装置及び
洗浄装置の反応条件になろう。分離装置から洗浄
装置への蒸気組成は、アンモニアが約45−65％、
二酸化炭素が30−50％、メラミンが３−10％とな
ろう。溶融尿素が、排ガスからメラミンを「洗
浄」するために用いられ、排ガスは熱エネルギー
を放出して尿素を予熱し排ガスの温度は約350−
450〓に下げられる。メラミンを含んだ尿素が、
洗浄装置２２の底部に沈降する。温度の下つた精
製アンモニア及び二酸化炭素のガスは、ライン２
６を通つて尿素プラントへ供給されて尿素を製造
するために利用される。洗浄装置底部の沈降物は、洗浄装置底部から取
り出されて約350−450〓の温度で約1700−
2200psigの圧力でライン２７を通つてポンプ２８
によつて反応装置２９へ供給される。適当なアン
モニア源からアンモニアがライン３２を通つて洗
浄装置からの尿素流中へポンプで供給される。洗
浄装置へ連なるこのラインへ噴射された熱アンモ
ニアは、反応装置の底部の目詰りを防止するため
のパージ手段として機能するとともに余剰のアン
モニアを供給して存在する可能性のある何らかの
アンモニアと未反応の生成物を反応させる。反応
装置は、また、約700−800〓の稼動温度で1700−
2200psigの圧力に保持されよう。反応装置は、耐
腐食性すなわちチタンクラツド炭素鋼製で、反応
装置内で反応物を循環させる手段を有することが
好ましい。反応装置の好ましい温度は、約770〓
であり、好ましい圧力は2000psigである。反応装
置は、熱電対も含めた従来の熱制御システムを用
いて温度制御されている。主にアンモニア、二酸化炭素とメラミンからな
る反応装置での生成物は、ガス分離装置２４へ供
給される。反応生成物は、分離装置の頂部から約
３分の１離れた距離で分離装置へ放出される。分
離装置では、ライン２３を通つて洗浄装置２２に
供給されるアンモニア、二酸化炭素及びメラミン
からなるガス状副生成物は、分離装置の頂部から
除去される。液状メラミンは、約700−800〓の温
度で約1700−2200psigの圧力で液面指示器３４に
よつて制御されている分離装置の底のほぼ３分の
１の位置から取り出され、ライン３６を通して生
成物冷却装置３８へ供給される。液状アンモニア
は、ライン４０を通つて冷却装置３８へ供給され
る。この液状メラミンは、レツト・ダウン弁を通
して下方の冷却装置３８の集積タンク４６へ減圧
して送られる。大気圧あるいはそれより高い圧力
となつているタンク４６に入つてすぐにメラミン
は液体アンモニアと接触して、液体アンモニアに
よつて冷却安定化されて、液状メラミンは直接乾
燥粉末となる。乾燥粉末は、タンク４６の底部に
落下し、アンモニアはライン４８を通つて放出さ
れ、制御バルブ及びアンモニアを再液化するため
の復水器を通つて循環されてその後急冷用媒体と
して再利用される。図示した実施態様では、集積タンク４６は約
400psigの圧力下で約150〓の温度に保持されてい
る。この圧力及び温度で液体アンモニアは、利用
できる冷却水によつて冷却することができる。固
形メラミン生成物は、レベル制御装置６４によつ
て制御されているロータリー弁６０を通つて集積
タンクから取り出される。ロータリー弁６０の上
方約２−８フイートの高さにメラミン粉末の頂部
を維持することによつて、ロータリー弁６０での
圧力損は実質的になくなる。メラミン生成物は、
以后のバツグ詰め等のためロータリー弁６０を通
して適当なコンベーヤー６６上に排出される。ロ
ータリー弁が第６図と第７図に拡大して図示して
ある。本発明は、特定の洗浄装置、反応装置あるいは
ガス分離装置に向けられたものではない。先行技
術のいずれの構成要素でも使用できる。しかしな
がら、便宜上洗浄装置は、尿素供給ライン２０か
ら連なる洗浄装置への尿素入口７０を有する第３
図に示す洗浄装置とすることができる。入口７０
に入つた溶融尿素は、流下し、流下する際に分離
装置２４から伸びるライン２３からポート７２に
入る排ガスと接触して洗浄する。排ガスから洗い
出されたメラミン生成物を含んだ溶融尿素レベル
は、洗浄装置の底部においてレベル制御装置７４
によつて制御される。排ガスは、尿素プラントへ
循環使用するために洗浄装置の頂部から出口７６
を通つて取り出され、溶融尿素は洗浄装置の底部
から出口７８を通つて取り出されて反応装置へ供
給される。本発明のプラントシステムで使用されるのに適
した反応装置が第４図に図示してある。反応装置
２９は、ライン３２へ連なる入口８２を有する。
反応装置は、反応装置を加熱するための熱伝達物
質、好ましくは溶融塩を中に通す「Ｕ」字型導管
８４によつて加熱される。液状メラミン、CO₂及
びアンモニアを含む反応装置からの単一流が、反
応装置から出口８６を通つて取り出されライン３
３を通つてガス分離装置２４に流れる。第５図に図示した分離装置は、反応装置２９か
らの混合流を分離装置へ落下させる入口９０を有
する。ガス成分は、出口９２を通つて取り出され
てライン２３に入りそして洗浄装置２２へ移送さ
れる。分離装置は、きたメラミンを取り出してラ
イン３６を通つて生成物冷却装置３８へ移送する
ための出口９６を有する。生成物冷却装置への液
状メラミンの移送は、レベル制御手段９８によつ
て制御される。本方法のエネルギー効率を説明するパイロツト
ブラシの条件及び結果についての以下の詳細な記
述によつて本発明をさらに説明する。尿素は、隣接した尿素プラントからライン２０
で2000psigの圧力で280〓の温度の洗浄装置２２
へ供給される。溶融尿素は、分離装置２４からの
排ガスによつて約400〓の温度に予熱された後、
反応装置２９の底部へ供給される。反応装置で
は、圧力が2000psigに保持されていて尿素は770
〓の温度に加熱される。尿素は、熱分解をうけて
液状メラミンとCO₂とNH₃となる。反応生成物
は、混合流として770〓で2000psigに保持されて
いるガス分離装置へ移送される。分離装置で反応
生成物は、CO₂、アンモニア及び多少のメラミン
とを含む排ガス流と分離され、排ガス流は再使用
のためライン２３を通つて洗浄装置２２へと循環
される。液状メラミンは、温度770゜、圧力
2000psigの生成物冷却装置４０へ供給されて、レ
ツト・ダウン弁４４を通つて減圧されて温度が
169〓で圧力が400psigの集積タンクへ導びかれ
る。生成物は、直ちにライン４０からの液体アン
モニアと接触する。洗浄及び再結晶をせずに回収
した生成物は下記の組成を有する。メラミン 98.0％尿素 0.81％ NH₃ ― CO₂ 0.03％不純物（アメリカ関連化合物） 0.05％有キ固形分（メレム及びメラムその他） 0.07％生成物中の尿素を基にした理論転化率は、
99.19％である。生成物は、さらに洗浄及び再結
晶することなく乾燥白色粉末として集積タンクか
ら回収される。生成物で消費される総エネルギー
は、第１表に記載してある。すなわちメラミン１
ポンド当り3274BTVである。液体での急冷によ
るメラミン生成物は、小粒子のもつ大きな表面積
を有するが、たくさんの小粒子が一緒に結合して
いるために大粒子のもつ取扱い特性をもそなえて
いる。当業者には明らかなように、上記記載内容の範
囲内で種々の変更が可能である。当業者の能力範
囲内のこのような変更は、本発明の一部であり、
前記クレイムに包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、尿素からメラミン生成物を製造する
ための先行技術に係る高圧システムのフロー図、
第２図は、尿素からメラミン生成物を製造するた
めの本発明に係る完備したプラントシステムのフ
ロー図、第３図は、本発明において使用に適した
洗浄装置の一部断面で一部破断した図、第４図
は、本発明において使用に適した反応装置の一部
断面で一部破断した図、第５図は、特許請求の範
囲に記載してある本発明において使用に適したガ
ス分離装置の一部断面で一部破断した図、第６図
は、生成物冷却装置の集積タンクの一部断面で一
部破断した図、第７図は、第６図の線７−７に沿
つてとつた第６図の集積タンクの図である。１…洗浄装置、２…反応装置、３…予熱装置、
４…圧力急冷装置、５…アンモニア・ストリツパ
ー、６…ロ過装置、７…結晶化装置、８…遠心分
離装置、１０…粉砕装置、１１…アンモニア吸収
装置、１２…蒸留装置、１３…尿素プラント、２
０…ライン、２２…洗浄装置、、２３…ライン、
２４…分離装置、２６，２７…ライン、２８…ポ
ンプ、２９…反応装置、３２，３３…ライン、３
４…液面指示器、３６…ライン、３８…冷却装
置、４０…ライン、４４…レツト・ダウン弁、４
６…タンク、４８…ライン、５０…復水装置、６
０…ロータリー弁、６４…レベル制御装置、６６
…コンベーヤー、７０…尿素入口、７２…ポー
ト、７４…レベル制御装置、７６，７８…出口、
８２…入口、８４…Ｕ字型導管、８６…出口、９
０…入口、９２，９６…出口、９８…レベル制御
手段。

Claims

【特許請求の範囲】１約1500から2500psigの圧力で約670から800〓
までの温度で反応器中において尿素を重合して液
状メラミンと、CO₂及びNH₃を含む反応生成物を
生成し、該反応生成物を混合流として加圧下のも
とに分離装置へ移送し、該分離装置を前記反応器
とほぼ同じ圧力及び温度に保持し、分離装置で反
応生成物をメラミン蒸気を含んだCO₂とNH₃との
排ガスと液状メラミンとに分離し、 (a) 分離装置の該温度と圧力とほぼ同じ温度で同
じ圧力においてメラミンを含む該CO₂とNH₃の
排ガスを洗浄装置へ移送し、該排ガスを溶融尿
素で洗浄して該尿素を予熱し排ガスを冷却して
排ガス中からメラミンを除去し、その後約350
から約450〓までの温度で洗浄装置からNH₃及
びCO₂を除去して該メラミンを含む予熱された
溶融尿素を前記反応器へ供給し、かつ同時に、 (b) 該液状メラミンを製品冷却装置へ移送し、そ
して、該製品冷却装置で該液状メラミンを減圧し液状
媒体で急冷して、洗浄及びさらに精製することな
く商業上有益な固形メラミン生成物を得ることを
特徴とする尿素からメラミンを連続して生成する
方法。２前記反応器は、1700から2200psigの圧力で
700から800〓までの温度となつていて、前記ガス
分離装置は該反応器とほぼ同じ圧力及び温度に保
持されており、前記洗浄装置は該反応器とほぼ同
じ圧力で約350から380〓の温度に保持されてお
り、製品冷却装置は約200から600psigの圧力で約
120から230〓の温度に維持されており、前記液状
メラミンを急冷する液体が無水液体アンモニアで
あり、固体メラミン生成物は97.5−99.5％のメラ
ミン純度を有し約0.75％以下のメラム及びメレム
を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の方法。３約1500から2500psigの圧力で約670から800〓
までの温度で反応器中において尿素を重合して液
状メラミンと、CO₂及びNH₃を含む反応生成物を
生成し、該反応生成物を混合流として加圧下のも
とに分離装置へ移送し、該分離装置を前記反応器
とほぼ同じ圧力及び温度に保持し、分離装置で反
応生成物をメラミン蒸気を含んだCO₂とNH₃との
排ガスと液状メラミンとに分離し、メラミンを液体アンモニアと接触させて急冷し
て固体メラミン生成物を得て、さらに洗浄および
精製することなく約96から99.5％のメラミンと約
1.5％以下のメレム及びメレサを含む固体として
該メラミン生成物を回収することを特徴とする尿
素の熱分解反応によつてNH₃と、CO₂及びメラニ
ンを生成させてメラニン生成物を製造する連続的
方法。４前記尿素は、約700から800〓の温度で約1700
から2200psigの圧力に保持された反応装置内で熱
分解反応を受け、前記メラミンは液体で、該液状
メラミンは液体アンモニアによつて約200から
600psigの圧力で約120から230〓の温度で急冷さ
れ、そして前記固体メラミン生成物は97.5から99
％のメラミン純度をもちかつ約0.75％以下のメラ
ムあるいはメレムを含んでいることを特徴とする
特許請求の範囲第３項に記載の方法。５必須構成要素として反応装置、分離装置、洗
浄装置及び生成物冷却装置からなり、 −該反応装置は、約670〓から約800〓の温度に反
応装置を加熱保持する手段と、約1500から
2500psigまでに反応装置を加圧して尿素の熱分解
反応を起させ液状メラミンと、CO₂とNH₃とを生
成させる手段と、該温度及び圧力条件のもとで液
状メラミンと、CO₂とNH₃とを混合流として分離
装置へ連続的に移送する手段とを有し、 −該分離装置は、分離装置を反応装置と実質的に
同じ温度及び圧力に保持する手段と、該温度及び
圧力条件のもとで液状メラミンと、NH₃とCO₂の
流れを収容し分離する手段と、メラミン蒸気を含
んだ該CO₂とNH₃からなる排ガスを該洗浄装置へ
連続的に移送する手段と、該液状メラミンを該生
成物冷却装置へ連続的に移送する手段とを有し、 −該洗浄装置は、溶融尿素を収容する手段と、該
分離装置の該温度及び圧力条件で該分離装置から
のメラミンを含む該排ガスを収容する手段と、該
溶融尿素とメラミンを含む該排ガスとを接触させ
て該CO₂とNH₃ガスとから洗い出し該尿素を予熱
する手段と、該洗い出されたメラミンを含む該溶
融尿素を該反応装置へ連続的に移送する手段とを
有し、そして、 −該生成物冷却手段は、該分離装置からの該液状
メラミンを収容する手段と、該液状メラミンを減
圧し液体媒体で急冷し洗浄あるいはさらに精製す
ることなく固体として96から99.5％にメラミンの
純度で該メラミンを集める手段とを有することを
特徴とする尿素からメラニンを製造するためのプ
ラントシステム。６前記生成物冷却装置は、一端にバルブ手段を
持つ加圧生成物集積タンクを有し、前記液状メラ
ミンは、該バルブ手段を通して該タンクに収容さ
れ、該集積タンクはさらにバルブ手段と該バルブ
手段と一緒に構成され配置された生成物レベル指
示器とをもつ排出端部を有し、該タンクは少なく
とも約２から８フイートの高さの固形メラミン生
成物を収納しかつ該レベル指示器と連関してバル
ブ手段を自動的に制御し該レベル指示器に応答し
て集積タンクから粉末状メラミンを連続的に排出
する手段とを有することを特徴とする特許請求の
範囲第５項に記載のプラントシステム。