JPS60208970A - 尿素からメラミンを製造するためのプラントシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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な為圧、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、高圧おより無触媒、あるいはア
ルミナのような触媒を使って低圧および触媒的に行うこ
とができる。基本的反応は。

Ｉ Ｎ迅 反応温度は、条件により変わるが、通常的３５０と４０
０℃（６６２−７５２７）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
晶によって、あるいは反応から流出するガスを連続的に
冷却して口過を行うことによって回収される。このメラ
ミン生成物は、通常少なくとも９９チの純度である。

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Ｂ　Ａ　Ｓ　Ｆ％Ｃｈｅｍｉｅ　Ｌｉｎｚ
　。

８頒化学及び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ポンド肖り１１，０００ＢＴＶから２
ａ０００ＢＴＶ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ボン
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１１ｔＩＮｌ！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℃の温度に加熱するととＫよ
っ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、比較的大ぎい、ＢＡＳＦの米国特許Ａ４１３８
．５６０及びＡ３５１３，１６７はＢＡＳＦ法に関する
ものと思われるが、分別濃縮と口過及び反応ガスを１５
０から２５０℃の温度に冷却することによってメ２ンン
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って取り除かれる。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
の容菫が比常に大きくなるｏＪ能性がある。

Ｂ　Ａ　Ｓ　Ｆ’法でアルξす触媒を使用すると、塊状
物の形成と関連した問題が生ずる可能性がある。障杏と
なるポットスポットの存在を前もっ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、口過ＫＭ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ボンド当り約１２ｏｏ
。

ＢＴＶを消費する。

（：：ｈｅｍｉｅ　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って
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。アンそニアガス
は、はぼ大気圧で排ガスから回収される。二酸化炭素は
、約３００　ｐｓｉｇ　（２０気圧）で生成される。Ｃ
ｈｅｍｌｅ　Ｌｉｎｚ法では、生成されるメラニン生成
物１ボンド当り約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、日量化学（株）の方法では、１００　ｋｌ
ｌ／ｃｍ”　（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
口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【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
終製品仁なる。高圧力を用いることによって反応装置の
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＃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Ｗ＃ｆ第：４４５４５
７１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Ｋはア
ルカリ水溶液で洗浄することが必要である。日並の方法
では、メラミン生成物１ボンド尚り約１１，０ＯＯＢＴ
Ｖ消費される。

Ｓｔａｍｉｃａｒｂｏｎのメラζン法は、メラミンは、
水性母液で急冷するととＫよっ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、口過及び再結晶によってＮＭ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って水を取り除く。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（１
８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っ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１ＤＫ保たれていなけれは
ならず、コールドスポッ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ボンド当り約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、不純物はは
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
分離あるいは口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。従って既知の高
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、衿結、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Ｉｊ２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【高品Ｊｊ［（９
６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
二酸化尿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って達成さ
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）　俗融尿素は、約１．５００　カら２．５００ｐ
ｍ１ｇ。

好ましくは約１，７００から２２００　ｐｓｉｇ　の圧
力で尿素の一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ＫＣＯ雪とＮＨ８とかうな
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６
７０−８００”Ｆから約３５０−４５０’Ｆに冷却され
、尿素は３５０＠−４５０７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１，５００か
ら４７００　ｐｓｌｇ　にすれば、洗浄装置の最少温度
は約３５０から３６０７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２２００ｐａｉｇ
Ｋすルト、最少温度は約３６０から３８０’Ｆに変わる
。上記最少温度以下では、アンモニアとＣＯｌ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。５００７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Ｌ　５００−　ａ　５００　
ｐｓｉｇ　で反応装置に供給される。図示した実施態様
では、洗浄装置はジャケッ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って
いる。例えば洗浄装置内に設けたコイルのような何らか
の熱伝達手段によって洗浄装置内の温度の制御を行うこ
とが望ましい。

従って、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って予
熱し、排ガスからメラきンを取り除いてメラミンが除か
れたＣＯ８とＮＨａ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。

（２１法浄装置の底Ｓ（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ｉｔのＪ＆部が話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Ｌ５００から２５
００ｐｓｉｇ　、好ましくは約嶌７００から２２００　
ｐｓｉｇ　の圧力で６７０から８００？、好ましくは約
７００から８００１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、例えは米国特軒第３４７Ｑ１
６３号に示されているような従来の為圧反応装置のいず
れでもよい。

反応装置は、液状メラずン全量に作用して、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）スス分離装置では、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５に
温度及び圧力が制御される。通常、稼動圧力が高い楊排
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６００　ｐａｉｇ
　までの圧力とすることができる。

約２００から４００　ｐａｉｇ　の圧力で約１２０から
１６５７の温度で稼動させるのが好ましい。

こと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、排ガスが解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れる。

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
ということが重畳である。

さらにＴＬ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ととＫ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
って、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っ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二特に、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
予測はできなかったし、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
形罠なっていることが分った。不完全な結晶の形の微少
粒子が多数−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。従って、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忽呂り２０　（１００α０００ボンド／ｌ：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年当りたった７ＱＯＯＱＯＯＯボンドの能力をも
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、本発明に従っ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４
０％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
エネルギーのたった約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
【エネルギー消費の観点からみた場合の本発明の経済性
について以下の嵌１に示す。

表　１ メラミン１ボンド当りのメラミン法のエネルギー消備・
ＢＴＶ ｘチーｂ　１，９７１　６８０９　２５９８　Ｚ４０９
　９４電気　１，９３７　７６５　Ｌ２４８　６７１　
３１８０天然ガス＠０００　６，３００　７．１００　
％８００　−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【新たな市場がひらける。今までは、
メラミンが高価であっ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った。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
成物よりもより優れたリリース特性を持っている。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堀わす。

ｔｉ４１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
にある論文から取ったものである。この方法では、溶融
尿素は約１００　ｋｌ？　／　ｃｕｔ”　に圧縮され洗
沖塔（１）　Ｋ　送うｔｔ　テ（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１
００　ｋｌ／　／　ｃｐｎ”　に比軸され、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℃、ｌｏｏｋｇ／儂
２　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、反応圧力となっ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℃、１００
　ｋｇ　／　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
ニアストリッパー（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口過装置（６）で口過して結晶化
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。鑞七分
離装！（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、乾燥され粉砕され叫最終製品となる。分
離されたアンモニアガスは、アンモニア吸収装置αυで
回収され、蒸留によってａ’ａｎ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）０３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で
ある。尿素は、尿素の融点以上、好ましくは約２８０’
Ｆの温度で約１，７００−２，２００　ｐｓｉｇ　の圧
力の洗浄装置２２ヘライン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７０
０−８００７で圧力が約Ｌ　７００−２．２００　ｐｓ
ｉｇ　。

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４
５−６５チ、二酸化炭素が３０−５０チ、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
’Ｆ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。温度の下った精製アンモニア及
び二酸化炭素のガスは、ライン２６を通って尿素プラン
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’Ｆの温度で約１，７００−２２０
０　ｐｓｉｇ　の圧力でライン２７を通ってポンプ２８
によって反応装置２９へ供給される。適当なアンモニア
源からアンモニアが２イン３２を通って洗浄装置からの
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７００−８００７の稼ＭＪ温良で１
．７００−　ａ２００　ｐｓｉｇ　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ッド炭素
銅製で、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
下であり、好ましい圧力は２０００　ｐａｉｇ　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、２イン２３を通
って洗浄装置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
７の温度で約ルア００−・２２００　ｐａｉｇ　の圧力
で液面指示器３４によっ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を通って冷却装置３８へ
供給される。この液状メラミンは、Ｖット・ダウン弁を
辿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ってい
るタンク４６に入っ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って冷却安定化されて
、液体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
って放出され、制御バルブ及びアンモニアを再液化する
ための復水器を通っ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４００　ｐ
ｓｉｇ　の圧力下で約１５０７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
却水によっ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によって制御されているロー
タリー弁６０を通って集積タンクから取り出される。ロ
ータリー弁６０の上方的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って、ロータリー弁６
０での圧力損は実質的になくなる。メラミン生成物は、
以后のバッグ詰め等のためロータリー弁６０を通して適
当なコンペーヤー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である。

本発明は、特定の洗浄装置、反応装置あるいはガス分離
装置に向ゆ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
ロア０を有する第３図に示す洗浄装置とすることができ
る。入ロア０に入った溶融尿素は、流下し、流下する際
に分離装置２４から伸びるライン２３からボート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によって制御される
。排ガスは、尿素プラントへ循環使用するために洗浄装
置の頂部から出口アロを通って取り出され、溶融尿素は
洗浄装置の底部から出ロア８を通って取り出されて反応
装置へ供和される。

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図に図ボしである。反応装置２９は、２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ｒＵＪ字型導管８４によって
加熱される。液状メラミン％ＣＯ１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
って取り出されライン３３を通ってガス分離装置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を通って取り出されてライン２３に入りそ
して洗浄装［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を通って生成物冷却装置３
８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によっ
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ットプランの
条件及び結果についての以下の許細な記述によって本発
明をさらに説明をする。

尿素は、隣接した尿素プラントからライン２０で２００
０　ｐａｉｇ　の圧力で２８０７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
によって約４００７の温度に予熱された後、反応装置２
９の底部へ供給される。

反応装置では、圧力が２．０００　ｐｓｉＨに保持され
ていて尿素は７７０７の温度に加熱される。尿素は、熱
分解をうけて液状メラきンとＣＯ！　とＮＨｓとなる。

反応生成物は、混合流として７７０７で２０００　ｐｓ
ｌｇ　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、ＣＯ８、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を通って洗浄装［２２へと循環され
る。液状メラミンは、温度７７０°、圧力２０００　ｐ
ｓｉｇ　の生成物冷却装置４０へ供給されて、レット・
ダウン弁４４を通って減圧されて温度が１６９下で圧力
が４００　ｐｓｉｇ　の集積タンクへ導びかれる。生成
物は、直ちに２イ／４０からの液体アンモニアと接触す
る。洗浄及び再結晶なせずに回収した生成物は下記の組
成を有する。

メラミン　□　９Ｂ、ｏチ 尿素　０．８１チ Ｎｕｎ　− ｃｏ、　０．０３チ 不純物（アメリン関連 化合物）　−□　０．０５チ 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表に記載しである
、すなわちメラミン１ボンド当り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部に結
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槙
々の質吏が可能である。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。

前記フレイムに包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

ｍ１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
からメラぽ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７０−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℃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５ｉＩｉｔ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に沿ってとった第６図の集
積タンクの図である。 ４・・・圧力急冷装置、５・・・アンそニア・ストリツ
、＜−１６・・・口過装置、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、２０・・・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・・・２イン、３４・・・液面指示器、３６
・・・ライン、３８・・・冷却装置、４０・・・ライン
、４４・・・レット・ダウン弁、４６・・・タンク、４
８・・・ライン、５０・・・復水装置、６０・・・ロー
タリー弁、６４・・・レベル制御装ｆｉｌ、６６・・・
コンペーヤー、７０・・・尿素入口、７２・・・ボート
、７４・・・レベル制御装置、７６．７８・・・出口、
８２・・・入口、８４・・・Ｕ字型導管、８６・・・出
口、９０・・・入口、９２．９６・・・出口、９８・・
・レベル制御手段。 特許出願人　メラミン、ケミカルス、インコーホレーテ
ッド図面の浄書（内容に変更なし）。 ｈ％　斥と７ 手続補正書 昭和６０年５月９１ １、事件の表示 昭和５９イ［特　許　願　第２８２０２６号２、発明の
名称 無水・高圧メラミン合成法及びそのプラント３、補正を
する者 ４、代理人 ５、手続補正指令書の日付　昭和６０年４月３０１ｊ８
゜補正の内容　別紙の←船　“゛／

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　約嶌５００から２５００　ｐｓｉｇ　の圧力で
   約６７０から８００’Ｆ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、ＣＯ３及びＮＨ。 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ＣＯｌとＮｌ（、との
   排ガスと液状メラミンヤとに分離し。 （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ＣＤ冨　とＭＨＩ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ＮＨ，及びＣＤ、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）　ＵＷ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ＪｌＣｎ製することなく商業上有
   益な固形メラき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. （２）前記反応器は、１，７００から４２００　ｐａｉ
   Ｈの圧力で７００から８００７までの温度となっていて
   、前記ガス分離装置は該反応器とはは同じ圧力及び温度
   に保持されており、前記洗浄装置は該反応器とはは同じ
   圧力で約３５０から３８０１の温度に保持されており、
   製品冷却装置は約２００から６００　ｐｍｉｇ　の圧力
   で約１２０から２３０７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. （３）　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【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
   によってＮＨ，と、ｃｏ、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. （４）前記尿素は、約７００から８００’Ｆの温度で約
   Ｌ７００から２２００　ｐｓｉｇ　ノ圧力に保持すした
   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って約２００か
   ら６００　ｐｓｉＨの圧力で約１２０から２３０７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. （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、 −核反応装置は、約６７０’Ｆから約８００７の温度に
   反応装置を加熱保持する手段と、約λ５００から２５０
   ０　ｐｓｌｇ　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、ＣＯ。 とＮＨ，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、ＣＯｌとＮＨ，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、 一該分離装置は、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、ＮＨ，とＣＯ３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ＣＯ，とＮＨＩ
   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、 一該洗汐装置は、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きンな
   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ＣｏｔとＮＨ，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
   する手段とを崩し、そして、 一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　％のメラミンの純度で骸メラミン
   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. （６）前記生成物冷却装置は、一端にパルプ手段を持つ
   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パルプ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な有し、
   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。