RO116276B1

RO116276B1 - Procedeu de purificare a melaminei

Info

Publication number: RO116276B1
Application number: ROA200000141A
Authority: RO
Inventors: Lorenzo Canzi; Aldo Canzi; Gerhard Coufal; Silvano Giacommuzo; Mario Virardi; Martin Mullner
Original assignee: Agrolinz Melamin Gmbh
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 2000-12-29
Also published as: IL116515A; ES2128798T3; BG101594A; AT402294B; DK0799212T3; EP0799212A1; MY112743A; ATA239294A; BR9510363A; WO1996020182A1; NZ298387A; IL116515A0; HUT77060A; AR000529A1; AU692034B2; RO115874B1; SK79297A3; CN1082951C; BG63203B1; TW299325B

Abstract

Inventia se referala un procedeu de purificare a melaminei, prin care, melamina impura este adusa la o presiune partiala de amoniac, de 50 pana la 400 bari, la o temperatura care se situeaza intre punctul de topire al melaminei si 430°C, melamina lichida este lasata sa stea timp de 0 pana la 8 h, in acest interval de temperatura, se supune unei raciri controlate, cand temperatura scade cu o viteza de racire de pana la 150°C/min, sub o presiune partiala de amoniac de 50 pana la 400 bari, la 330 pana la 270°C, timp in care presiunile mai mari permit viteze de racire mai mari si invers, presiunile mai mici necesita viteze de racire mai mici, dupa care se supune expandarii si racirii la temperatura camerei, operatii ce se efectueaza in orice ordine, obtinandu-se melamina de inalta puritate, sub forma de pulbere.

Description

Prezenta invenție se referă la un procedeu de purificare a melaminei, substanța utilizată la fabricarea rășinilor melamino-formaldehidice necesare pentru obținerea de materiale plastice stratificate, a unor adezivi, precum și a unor vopsele și lacuri.

Sunt cunoscute mai multe procedee de preparare a melaminei, pentru acestea, o materie primă preferată este ureea care se transformă în melamină, amoniac și bioxid de carbon, fie la presiunea ridicată și în absența unui catalizator, fie la presiune scăzută și prin utilizarea unui catalizator.

Procedeele cunoscute care folosesc presiune ridicată, prin care melamină se obține mai întâi sub formă de lichid, au în realitate un consum redus de energie în comparație cu procedeele la presiune scăzută, însă malamina conține impurități cum sunt melam, melem, amelină.amelidă sau ureidomelamina, dacă nu există nici o etapă de purificare, ceea ce deranjează în unele prelucrări ulterioare ale melaminei.

Prelucrarea melaminei obținute prin procedeul la presiune ridicată, se face, de exemplu, conform brevetului US 4565867, prin separarea gazelor C0₂ și NH₃ din melamină lichidă, când presiunea și temperatura se mențin la aceleași valori cu cele existente în reactor, după care melamină lichidă se alimentează într-un aparat de răcire a produsului, se destinde și se răcește rapid cu un mediu lichid, de exemplu cu amoniac lichid lipsit de apă, adică este răcită brusc.

Conform unui procedeu, se separă de asemenea mai întăi gazele CO₂ și NH₃, melamină este tratată în contracurent cu amoniac pentru a se mai separa încă C0₂dizolvat, se acumulează într-un alt reactor și este lăsată să stea acolo un anumit timp. În final melamină este luată din al doilea reactor și prin răcire/bruscă cu apa sau prin amestecare cu gaze reci, se răcește rapid (US 3116294).

Puritatea melaminei care se obține prin unul din aceste procedee nu este totuși suficientă în cazul multor întrebuințări ale ei, cum ar fi, la prepararea rășinilor melamino-formaldehidice pentru produse stratificate de suprafață, deoarece, în special conținutul de melem este prea mare.

Printr-un alt procedeu, topitură de malamină brută obținută prin descompunerea termică a ureei se răcește repede cu amoniac lichid sau cu amoniac gazos rece la 2OO până la 27O°C și într-o a doua etapă se răcește în continuare cu soluție apoasă de amoniac, la 100 până la 200°C. în final, pentru a se ajunge la o puritate satisfăcătoare a melaminei, ea trebuie să se cristalizeze (US 3637686).

Este cunoscut un reactor pentru melamină la presiune ridicată, unde scopul invenției este să se unească toate aparatele necesare în procedeele industriale cunoscute ce decurg la presiune ridicată într-un singur reactor de presiune ridicată pentru prepararea melaminei. în acest fel însă se poate prepara numai melamină brută(EP-A0612560)

Este cunoscut un procedeu de sublimare, conform căruia ureea deshidratată este condusă printr-un reactor, la temperatura de 350 până la 450°C și presiunea de 20 până la 100 atm, în prezența amoniacului și după aceea este sublimată (GB A - 0800722).

Este cunoscut un procedeu de sublimare prin care melamină lichidă, înainte de sublimare, este ținută timp de o oră, la o presiune de 40...100 kg/cm^a și,la o temperatură de 42O...48O°C, împreună cu gazele ieșite. în aceste condiții, pe de o parte coprodusele din topitură de melamină care curge se transformă în melamină, iar pe de altă parte se îndepărtează melamină din faza gazoasă care se află la un loc cu

RO 116276 Bl melamină și ea se separă în formă solidă într-un separator cu ajutorul aburilor la

150°C. Fără scoaterea continuă a melaminei în forma gazoasă nu este totuși posibil să se prepare melamină de înaltă puritate, pentru că se acumulează coprodușii (US 3484440). 5o

Problema tehnică a prezentei invenții este de a găsi un procedeu care să facă posibilă prepararea melaminei de puritate ridicată fără etape de purificare suplimentare, ajungând la o puritate de peste 99,8 % și un conținut de melem de sub 100 ppm. Această problemă s-a soluționat printr-un procedeu în care melamină lichidă este răcită încet în ultima etapă, adică răcită controlat. 55

Procedeul, conform invenției, constă în aceea că melamină impură este adusă la o presiune parțială a amoniacului, de 50 până la 400 bari, la o temperatură care se situează între punctul de topire al melaminei și 430°C, melamină lichidă este lăsată să stea în acest interval de temperatură, timp de O până la 8 h și în continuare se efectuează o răcire lentă, controlată, în care temperatura scade cu o viteză de răcire 6o de până la 150°C/min, sub o presiune parțială a amoniacului, de la 50 la 400 bari, la 330 până la 270°C, timp în care presiunile mai mari permit viteze de răcire mai mari, iar presiunile mai mici necesită viteze de răcire mai mici, după care se supune expandării și răcirii la temperatura camerei, aceste două operații efectuându-se în oricare succesiune, obținându-se melamină de înaltă puritate sub formă de pulbere. 65

Procedeul, conform invenției, prezintă avantajul că este adecvat pentru purificarea melaminei impure obținute prin oricare din procedele cunoscute din stadiul tehnicii și care conține impurități cum sunt amelina, amelida, melam, melem sau ureidomelamina. De aceea, acest procedeu nu trebuie legat strict de o instalație pentru melamină. Astfel este posibil să fie purificată pe această cale soluția alcalină, mamă 70 a melaminei, care până în prezent se separă melamină prin procedee obișnuite de recristalizare.

Un alt avantaj al procedeului, conform invenției, este că se obține o melamină cu o puritate de peste 99 %, astfel că nu mai sunt necesare alte etape de purificare, ca de exemplu, recristalizarea. Conținutul de impurități, în special de melem, poate 75 fi atât de mic încât substanțele nu mai deranjează în nici un fel prelucrarea ulterioară a melaminei.

Se dau, în continuare, 6 exemple de realizare a procedeului, conform invenției.

Exemplul 1. 300 g melamină cu 8100 ppm melem și circa 65 g amoniac lichid se încălzesc la 360°C. Presiunea amoniacului se ridică la aproximativ 80 bari. 8o în continuare, melamină se lasă să stea în aceste condiții și după aceea se răcește încet, de la 360 la 330°C, în 28 min (viteza de răcire de aproximativ 0,8°C/min). Conținutul final de impurități, în funcție de timpul de ședere exprimat în ore, după destinderea în aparatura de reacție și răcirea la temperatura camerei, are următoarele valori: 8 5

Timpul (ore)	ME ppm	MA ppm	AN ppm	AD ppm
1	2250	<300	400	50
2	430	<300	320	<50
4	160	<300	310	<50

RO 116276 Bl

Exemplul 2. 300 g melamină cu 8100 ppm melem și cantitatea de amoniac lichid care este necesară pentru obținerea unei presiuni definite p, se încălzesc la 364°C, se lasă să stea în aceste condiții, timp de 2 h și se răcesc, de la 360 la 33O°C, în aproximativ 5 min (viteza de răcire 6°C/min).

Conținutul de melem (ME) în funcție de presiunea respectivă de amoniac stabilită are, după destinderea în vasul de reacție și răcirea la temperatura camerei, valorile:

p(bari)	ME ppm
80	1520
115	250
130	160
151	110

Exemplul 3. 300 g melamină cu 1OOOO ppm melem și 117 g amoniac lichid se încălzesc, la 370°C. Presiunea amoniacului este adusă astfel la aproximativ 154 bari. în continuare melamină este lăsată să stea în aceste condiții, timp de 2 h și apoi, este răcită,de la 360 la 330°C, cu o viteză de răcire m. Conținutul de melem după destinderea în vasul de reacție și răcirea la temperatura camerei, în funcție de timpul de răcire, este următorul:

m(°C/minut)	ME ppm
75	210
8	100

Exemplul 4. 90 mg melamină și o cantitate de amoniac necesară pentru realizarea unei presiuni a amoniacului de 150 bari se încălzesc într-o autoclavă, la 370°C, se lasă să stea în aceste condiții, timp de 4 h și în continuare se răcesc, la 29O°C cu o viteză de răcire medie, de 18 și de 36°C/min, care se realizează cu un curent de aer definit. După aceea se răcesc brusc, prin cufundare în apă rece, la temperatura camerei și se destind. Conținutul inițial și cel final de melem este de:

	ME ppm
la început	13000
la sfârșiți 18°C/min)	280
la sfârșit(36°C/min)	600

Exemplul 5. 124 g melamină și cantitatea de amoniac necesară pentru realizarea unei presiuni a amoniacului de 200 bari se încălzesc într-o autoclavă, la 370°C, se lasă să stea în aceste condiții, timp de 3 h și în continuare se răcesc la 320°C cu

RO 116276 Bl o viteză medie de răcire, de aproximativ 100°C/min. După aceea se răcesc brusc la temperatura camerei prin cufundare în apă rece și se destind. Cantitatea inițială și cea finală de melem sunt:

135

	ME
la început	13000
la sfârșit	250

Exemplul G. 300 g melamină cu 10000 ppm melem și cantitatea de amoniac necesară pentru realizarea unei presiuni a amoniacului de 200 bari sunt încălzite într-o autoclavă, la 370°C și sunt lăsate să stea în aceste condiții, timp de 2 h și, în continuare sunt răcite cu o viteză m, până la 320°C și, apoi destinse. Conținutul de melem în funcție de viteza de răcire este următorul:

140

145

m(°C/minut)	ME ppm
9	<50
8	120

Revendicare

Claims

Revendicare

150

Procedeu de purificare a melaminei,caracterizat prin aceea că melamină impură este adusă la o presiune parțială de amoniac, de 50 până la 400 bari, la o temperatură care se situează între punctul de topire al melaminei și 430°C, melamină lichidă este lăsată să stea, timp de O până la 8 h în acest interval de temperatură, se supune unei răciri controlate când temperatura scade cu o viteză de răcire, de până la 150°C/min, sub o presiune parțială de amoniac, de 50 până la 400 bari, la 330 până la 270°C, timp în care presiunile mai mari permit viteze de răcire mai mari și invers, presiunile mai mici necesită viteze de răcire mai mici, după care se supune expandării și răcirii la temperatura camerei, operații ce se efectuează în orice ordine, obținându-se melamină de înaltă puritate sub formă de pulbere.