RU2292335C2 - Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization - Google Patents
Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292335C2 RU2292335C2 RU2004115501/04A RU2004115501A RU2292335C2 RU 2292335 C2 RU2292335 C2 RU 2292335C2 RU 2004115501/04 A RU2004115501/04 A RU 2004115501/04A RU 2004115501 A RU2004115501 A RU 2004115501A RU 2292335 C2 RU2292335 C2 RU 2292335C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ammonia
- biuret
- hydrazodicarbonamide
- pyrolysis
- producing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для получения гидразодикарбонамида из мочевины в качестве исходного продукта, более предпочтительно - к выгодному с экономической и экологической точки зрения способу и устройству для получения гидразодикарбонамида, включающему получение биурета из мочевины и взаимодействие полученного биурета с аммиаком, образующимся во время синтеза биурета.The present invention relates to a method and apparatus for producing hydrazodicarbonamide from urea as a starting product, more preferably to an economically and environmentally advantageous method and apparatus for producing hydrazodicarbonamide, comprising producing biuret from urea and reacting the obtained biuret with ammonia formed during biuret synthesis.
Уровень техникиState of the art
Гидразодикарбонамид (HDCA) представляет собой соединение, пригодное для использования в качестве сырого продукта с целью получения азодикарбонамида, который широко применяется как пенообразующий агент. Как показано в уравнении реакции 1, азодикарбонамид (2) может быть получен путем окисления гидразодикарбонамида (1) соответствующим агентом окисления.Hydrazodicarbonamide (HDCA) is a compound suitable for use as a crude product to produce azodicarbonamide, which is widely used as a foaming agent. As shown in reaction equation 1, azodicarbonamide (2) can be obtained by oxidizing hydrazodicarbonamide (1) with an appropriate oxidizing agent.
[уравнение 1][equation 1]
Традиционные способы получения гидразодикарбонамида включают способы, в основе которых лежит (i) применение гидразина в качестве исходного продукта, (Н) прямой синтез из мочевины, (iii) получение семикарбазида из мочевины с последующим превращением полученного семикарбазида в гидразодикарбонамид и (iv) применение биурета в качестве исходного продукта.Conventional methods for producing hydrazodicarbonamide include methods that are based on (i) using hydrazine as a starting material, (H) direct synthesis from urea, (iii) obtaining semicarbazide from urea, followed by converting the resulting semicarbazide to hydrazodicarbonamide, and (iv) applying biuret to quality of the original product.
В способе, в котором используют гидразин в качестве исходного продукта (уравнение реакции 2), гидразодикарбонамид получают взаимодействием одного моля гидразина (3) с двумя моль мочевины (4).In a method in which hydrazine is used as a starting material (reaction equation 2), hydrazodicarbonamide is prepared by reacting one mole of hydrazine (3) with two moles of urea (4).
[уравнение 2][equation 2]
Указанная выше реакция имеет то преимущество, что процесс является простым, но в то же время он имеет и недостатки, заключающиеся в том, что гидразин, используемый в качестве исходного продукта, синтезируется с трудом и является дорогим продуктом. Типичные способы получения гидразина включают процесс по Рашигу и способ получения из кетазина. Однако существует ряд проблем, заключающихся в том, что гидразин, полученный с помощью указанных способов, требует проведения стадий концентрирования и гидролиза, в связи с чем энергетические затраты и затраты на оборудование являются слишком высокими, и, соответственно, стоимость продукции возрастает. Более того, гидразин может также быть получен из мочевины при взаимодействии мочевины с гипохлоритом натрия и гидроксидом натрия. Но такой способ требует избытка гидроксида натрия и влечет за собой очень высокие расходы, связанные с удалением карбоната натрия, как побочного продукта, при этом требуется большое количество химических реагентов для удаления указанного побочного продукта. Таким образом, этот способ рассматривается как нежелательный с экономической и экологической точки зрения.The above reaction has the advantage that the process is simple, but at the same time it has the disadvantages that the hydrazine used as a starting material is difficult to synthesize and is an expensive product. Typical methods for preparing hydrazine include the Raschig process and a process for the preparation of ketazine. However, there are a number of problems in that the hydrazine obtained using these methods requires the concentration and hydrolysis stages, and therefore the energy and equipment costs are too high, and, accordingly, the cost of production increases. Moreover, hydrazine can also be obtained from urea by reacting urea with sodium hypochlorite and sodium hydroxide. But this method requires an excess of sodium hydroxide and entails very high costs associated with the removal of sodium carbonate as a by-product, and a large amount of chemicals is required to remove the specified by-product. Thus, this method is considered undesirable from an economic and environmental point of view.
Уравнение реакции 3 иллюстрирует способ прямого синтеза гидразодикарбонамида из мочевины. Как показано в уравнении 3, три моля мочевины взаимодействуют с четырьмя моль гидроксида натрия и одним молем хлора, при этом получают один моль гидразодикарбонамида. Но такой способ также является непригодным, поскольку из-за необходимости использования избыточных количеств реагентов его стоимость является высокой и, кроме того, процесс является очень сложным. Существует и другая важная проблема, заключающаяся в том, что образуется большое количество аммиака в качестве побочного продукта, что является экологически нежелательным.Reaction equation 3 illustrates a method for the direct synthesis of hydrazodicarbonamide from urea. As shown in Equation 3, three moles of urea are reacted with four moles of sodium hydroxide and one mole of chlorine, whereby one mole of hydrazodicarbonamide is obtained. But this method is also unsuitable, because of the need to use excess quantities of reagents, its cost is high and, in addition, the process is very complicated. There is another important problem, which is that a large amount of ammonia is formed as a by-product, which is environmentally undesirable.
[уравнение 3][equation 3]
Уравнение реакции 4 иллюстрирует еще один способ синтеза гидразодикарбонамида. Указанный способ включает стадии получения семикарбазида из мочевины и последующего превращения полученного семикарбазида в гидразодикарбонамид. Как показано в уравнении реакции 4, натриевую соль монохлормочевины получают путем взаимодействия мочевины с гипохлоритом натрия, и затем натриевую соль монохлормочевины подвергают взаимодействию с избытком аммиака в присутствии катализатора для получения промежуточного соединения (семикарбазида), а затем полученный семикарбазид реагирует с мочевиной с образованием конечного продукта (гидразодикарбонамида).Reaction equation 4 illustrates another method for the synthesis of hydrazodicarbonamide. The specified method includes the stage of obtaining semicarbazide from urea and subsequent conversion of the obtained semicarbazide to hydrazodicarbonamide. As shown in reaction equation 4, the monochloro urea sodium salt is obtained by reacting urea with sodium hypochlorite, and then the monochloro urea sodium salt is reacted with an excess of ammonia in the presence of a catalyst to obtain an intermediate compound (semicarbazide), and then the resulting semicarbazide reacts with urea to form the final product (hydrazodicarbonamide).
[уравнение 4][equation 4]
Однако указанная реакция также является экономически невыгодной, поскольку требует более чем 500-кратного избытка аммиака на натриевую соль монохлормочевины или семикарбазид получают с помощью дорогого катализатора. Существует еще одна проблема, заключающаяся в том, что полный цикл процесса удлиняется, поскольку должны осуществляться дополнительные реакции по превращению семикарбазида в гидразодикарбонамид.However, this reaction is also economically disadvantageous, since it requires more than 500-fold excess of ammonia on the sodium salt of monochlorurea or semicarbazide obtained using an expensive catalyst. There is another problem, namely, that the full cycle of the process is lengthened, since additional reactions must be carried out to convert semicarbazide to hydrazodicarbonamide.
Уравнение реакции 5 иллюстрирует синтез гидразодикарбонамида из биурета (PCT/KR00/00180). Способ включает стадию получения соли металла моногалогенбиурета взаимодействием биурета с гипогалогеном металла (МОХ) и стадию последующего взаимодействия полученной соли металла моногалогенбиурета с аммиаком для получения гидразодикарбонамида.Reaction equation 5 illustrates the synthesis of hydrazodicarbonamide from biuret (PCT / KR00 / 00180). The method includes the step of producing a monohalogenbiuret metal salt by reacting a biuret with metal hypogalogen (MOX) and the step of subsequently reacting the obtained monohalogenbiuret metal salt with ammonia to produce hydrazodicarbonamide.
[уравнение 5][equation 5]
Однако указанный выше способ получения гидразодикарбонамида с использованием в качестве исходного продукта биурета имеет недостатки, заключающиеся в том, что в целом процесс является неэкономичным и экологически нежелательным, поскольку биурет, применяемый в качестве исходного продукта, является либо очень дорогим, либо содержит массу примесей, и, кроме того, при взаимодействии биурета с аммиаком в синтезе гидразодикарбонамида необходимо дополнительное количество аммиака.However, the above method for producing hydrazodicarbonamide using biuret as a starting product has the drawbacks that the process is generally uneconomical and environmentally undesirable, since biuret used as a starting product is either very expensive or contains a lot of impurities, and In addition, the interaction of biuret with ammonia in the synthesis of hydrazodicarbonamide requires an additional amount of ammonia.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Объектом настоящего изобретения является способ получения гидразодикарбонамида, экономически выгодный и удовлетворяющий экологическим требованиям, с использованием в качестве исходного продукта мочевины, которая является дешевой и легкодоступной.The object of the present invention is a method for producing hydrazodicarbonamide, cost-effective and satisfying environmental requirements, using urea as a starting material, which is cheap and readily available.
Кроме того, объектом настоящего изобретения является способ и устройство для получения гидразодикарбонамида, который может снизить количество образующихся побочных продуктов и используемых исходных соединений.In addition, an object of the present invention is a method and apparatus for producing hydrazodicarbonamide, which can reduce the amount of by-products formed and the starting compounds used.
Объектом настоящего изобретения также является способ и устройство для получения гидразодикарбонамида с высоким выходом при осуществлении всего процесса в непрерывном режиме.The object of the present invention is also a method and apparatus for producing hydrazodicarbonamide in high yield by carrying out the entire process in a continuous mode.
Для достижения указанных целей в соответствии с настоящим изобретением предложен способ получения гидразодикарбонамида, который включает следующие стадии: получение биурета формулы 1 и аммиака путем пиролиза мочевины; получение соли металла моногалогенбиурета формулы 2 или 3 взаимодействием полученного биурета с металлическим гипогалогеном или с галогеном и основанием; взаимодействие полученной соли металла моногалогенбиурета с аммиаком.To achieve these goals in accordance with the present invention, a method for producing hydrazodicarbonamide, which includes the following stages: obtaining biuret formula 1 and ammonia by pyrolysis of urea; Obtaining a metal salt of a monohalogenbiuret of the formula 2 or 3 by reacting the obtained biuret with metal hypogalogen or with halogen and a base; the interaction of the obtained metal salt of monohalogenated with ammonia.
[формула 1][Formula 1]
[формула 2][formula 2]
[формула 3][formula 3]
В указанных выше формулах 2 и 3 M представляет собой металл, и Х представляет собой галоген. Предпочтительно температура пиролиза мочевины составляет 100~300°С, пиролиз осуществляют до прекращения выделения аммиака, и выделяемый аммиак реагирует с солью металла моногалогенбиурета.In the above formulas 2 and 3, M represents a metal, and X represents a halogen. Preferably, the urea pyrolysis temperature is 100 ~ 300 ° C, the pyrolysis is carried out until the evolution of ammonia ceases, and the ammonia released reacts with the metal salt of monohalogenbiuret.
Настоящее изобретение, кроме того, относится к устройству для получения гидразодикарбонамида, которое включает пиролизную печь для получения биурета и аммиака путем пиролиза мочевины; реактор перекристаллизации для очистки биурета, полученного в пиролизной печи; первый реактор для получения соли металла моногалогенбиурета путем взаимодействия биурета с соединением металла гипогалогена или с галогеном и основанием; второй реактор для синтеза гидразодикарбонамида путем взаимодействия соли металла моногалогенбиурета с аммиаком; и аммиачный испаритель для отделения избытка аммиака от гидразодикарбонамида и направления выделенного аммиака в аммиачный концентратор.The present invention also relates to a device for producing hydrazodicarbonamide, which includes a pyrolysis furnace for biuret and ammonia by pyrolysis of urea; recrystallization reactor for purification of biuret obtained in a pyrolysis furnace; a first reactor for producing a metal salt of monohalogenbiuret by reacting a biuret with a metal compound of hypogalogen or with a halogen and a base; a second reactor for the synthesis of hydrazodicarbonamide by reacting a metal salt of monohalogenated with ammonia; and an ammonia evaporator for separating excess ammonia from hydrazodicarbonamide and directing the separated ammonia to the ammonia concentrator.
Предпочтительно, аммиачный концентратор служит для концентрации избытка аммиака и аммиака, полученного из пиролизной печи, а также для доставки концентрированного аммиака во второй реактор. Пиролизная печь может включать газовый инжектор для подачи инертного газа, который не взаимодействует с изоциановой кислотой в пиролизной печи и может включать приспособления для снижения давления, чтобы удалить аммиак из пиролизной печи.Preferably, the ammonia concentrator serves to concentrate the excess of ammonia and ammonia obtained from the pyrolysis furnace, as well as to deliver concentrated ammonia to the second reactor. The pyrolysis furnace may include a gas injector for supplying an inert gas that does not interact with isocyanic acid in the pyrolysis furnace and may include pressure reducing devices to remove ammonia from the pyrolysis furnace.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Более полное понимание изобретения и многие из сопутствующих его преимуществ будут легко видны, из последующего детального описания в совокупности с представленным чертежом, где представлена схематическая диаграмма, иллюстрирующая систему аппаратов для получения гидразодикарбонамида, в соответствии с воплощением настоящего изобретением.A more complete understanding of the invention and many of its attendant advantages will be readily apparent from the following detailed description taken in conjunction with the presented drawing, which is a schematic diagram illustrating a system of apparatus for producing hydrazodicarbonamide in accordance with an embodiment of the present invention.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Настоящее изобретение становится более понятным из следующего детального описания со ссылкой к сопровождающему чертежу.The present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawing.
Чтобы получить гидразодикарбонамид в соответствии с настоящим изобретением, сначала с помощью пиролиза мочевины при температуре выше температуры плавления мочевины получают биурет, представленный формулой 1, и аммиак. Как правило, биурет широко используют как исходное соединение для получения фармацевтических препаратов, гербицидов и реактивов для анализа, также его используют в большом количестве в качестве пищи для жвачных животных, а также применяют в различных областях, связанных с пластическими смолами. Кроме того, известно, что некоторые производные биурета могут быть использованы в качестве физиологического агента заживления ран или химического терапевтического агента. Приведенное ниже уравнение реакции 6 иллюстрирует способ синтеза биурета путем пиролиза мочевины.In order to obtain hydrazodicarbonamide in accordance with the present invention, first, biuret represented by formula 1 and ammonia are obtained by pyrolysis of urea at a temperature above the melting point of urea. As a rule, biuret is widely used as a starting compound for the production of pharmaceutical preparations, herbicides and reagents for analysis, it is also used in large quantities as food for ruminants, and is also used in various fields related to plastic resins. In addition, it is known that some biuret derivatives can be used as a physiological wound healing agent or chemical therapeutic agent. Reaction equation 6 below illustrates a method for synthesizing biuret by urea pyrolysis.
[уравнение 6][equation 6]
Уравнение реакции 6 показывает, что пиролиз 2 молей мочевины дает биурет при отщеплении молекулы аммиака. Более строго, как показано в уравнении 7, предполагается, что вначале при пиролизе мочевины образуется изоциановая кислота и аммиак, а затем изоциановая кислота реагирует с еще одной молекулой мочевины, которая дает целевой продукт - биурет.Reaction equation 6 shows that the pyrolysis of 2 moles of urea gives biuret when the ammonia molecule is cleaved. More rigorously, as shown in Equation 7, it is assumed that, initially, isocyanic acid and ammonia are formed during urea pyrolysis, and then isocyanic acid reacts with another urea molecule that produces the target product, biuret.
[уравнение 7][equation 7]
Синтез биурета путем пиролиза мочевины имеет преимущества, заключающиеся в том, что реакция является простой и ее проведение является легким, но также имеются и недостатки, заключающиеся в том, что коэффициент конверсии мочевины в биурет является низким из-за наличия достаточного количества примесей, подобных триурету, циануровой кислоте, которые образуются при взаимодействии биурета с изоциановой кислотой в процессе образования биурета. При повышении температуры и увеличении времени реакции коэффициент конверсии растет, но также растет количество примесей, подобных триурету и циануровой кислоте. Однако при понижении температуры с целью уменьшения количества примесей скорость реакции резко снижается, что делает процесс неэкономичным. Согласно настоящему изобретению для увеличения выхода биурета и снижения количества примесей, температуру реакции предпочтительно поддерживают в интервале 100~300°С и, более предпочтительно, в интервале 130-170°С.The synthesis of biuret by urea pyrolysis has the advantages that the reaction is simple and easy to carry out, but there are also disadvantages in that the conversion rate of urea to biuret is low due to the presence of a sufficient amount of impurities like triuret cyanuric acid, which are formed by the interaction of biuret with isocyanic acid in the formation of biuret. With increasing temperature and increasing reaction time, the conversion coefficient increases, but the amount of impurities like triuret and cyanuric acid also increases. However, with decreasing temperature in order to reduce the amount of impurities, the reaction rate decreases sharply, which makes the process uneconomical. According to the present invention, in order to increase the biuret yield and reduce the amount of impurities, the reaction temperature is preferably maintained in the range of 100 ~ 300 ° C and, more preferably, in the range of 130-170 ° C.
Более того, если инертный газ, такой как воздух и азот, которые не реагируют с изоциановой кислотой, вводят в реактор и/или давление в реакторе снижают, аммиак, побочный продукт, образующийся в процессе реакции, может быть эффективно удален из реактора, после чего скорость реакции увеличивается и образование примесей может быть также снижено. Кроме того, в качестве источника инертного газа может быть использовано жидкофазное органическое соединение, которое может заменить инертный газ в реакторе с высокой температурой.Moreover, if an inert gas such as air and nitrogen, which do not react with isocyanic acid, is introduced into the reactor and / or the pressure in the reactor is reduced, ammonia, a by-product formed during the reaction, can be effectively removed from the reactor, after which the reaction rate increases and the formation of impurities can also be reduced. In addition, a liquid phase organic compound that can replace the inert gas in a high temperature reactor can be used as a source of inert gas.
В случае необходимости для увеличения скорости пиролиза может быть применен катализатор. В качестве катализатора предпочтительно могут быть использованы неорганический кислотный катализатор, такой как азотная кислота, соляная кислота и серная кислота, а также кислотный тип катализатора, такой как тионилхлорид и фосфорсодержащие соединения, такие как фосфат натрия. Предпочтительное количество катализатора составляет 0,001~0,5 моль на 1 моль мочевины, и более предпочтительное количество составляет 0,01~0,3 моль на 1 моль мочевины.If necessary, a catalyst can be used to increase the pyrolysis rate. An inorganic acid catalyst, such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid, as well as an acid type of catalyst, such as thionyl chloride and phosphorus-containing compounds such as sodium phosphate, can preferably be used as a catalyst. A preferred amount of catalyst is 0.001 ~ 0.5 mol per 1 mol of urea, and a more preferred amount is 0.01 ~ 0.3 mol per 1 mol of urea.
Соль металла моногалогенбиурета формулы 2 или формулы 3 может быть получена путем взаимодействия полученного биурета с соединением металла гипогалогена или галогена и основания.The metal salt of a monohalogenbiuret of formula 2 or formula 3 can be obtained by reacting the obtained biuret with a compound of the metal of the halogen or halogen and the base.
[формула 2][formula 2]
[формула 3][formula 3]
В указанных выше формулах 2 и 3 М представляет собой металл, и Х представляет собой галоген.In the above formulas 2 and 3, M represents a metal and X represents a halogen.
Прямой способ получения соли металла моногалогенбиурета путем взаимодействия биурета с соединением металла гипогалогена проиллюстрирован уравнением 8. Конкретный пример иллюстрирует уравнение 9.A direct method for producing a monohalogenobiuret metal salt by reacting a biuret with a metal compound of hypohalogen is illustrated by Equation 8. A specific example is illustrated by Equation 9.
[уравнение 8][equation 8]
В указанном выше уравнении M представляет собой металл, и Х представляет собой галоген.In the above equation, M is a metal and X is a halogen.
[уравнение 9][equation 9]
В уравнении 9 биурет реагирует с гипохлоритом натрия с образованием натриевой соли хлорбиурета. Поскольку реакция является экзотермической, реакционная система предпочтительно должна поддерживаться при низкой температуре. Но полученная натриевая соль хлорбиурета является стабильной при умеренном нагревании, она может быть получена при комнатной температуре. Предпочтительная температура реакции должна быть меньше 60°С, более предпочтительная температура находится в интервале -10~60°С, и наиболее предпочтительная температура находится в интервале -5~35°С. Для обеспечения наибольшей экономической эффективности и эксплуатационной мощности мольное соотношение металла гипогалогена на 1 моль мочевины при проведении реакции предпочтительно составляет от 0,1 до 2. Когда мольное соотношение составляет меньше чем 1 моль, избыточный биурет может быть возвращен и многократно использован. В том случае, когда мольное соотношение при проведении реакции составляет меньше 0,1 или температура реакции составляет меньше -10°С, время реакции будет увеличиваться. В том случае, если мольное соотношение при проведении реакции составляет больше 2, себестоимость продукта увеличивается и может пойти побочная реакция. Если температура реакции составляет больше 60°С, полученная соль металла моногалогенбиурета может разложиться, поскольку она неустойчива при высокой температуре. Натриевая соль хлорбиурета, полученная при вышеупомянутых условиях, может быть непосредственно использована или может быть сохранена для следующей стадии процесса.In equation 9, the biuret reacts with sodium hypochlorite to form the chlorbiuret sodium salt. Since the reaction is exothermic, the reaction system should preferably be maintained at a low temperature. But the obtained sodium salt of chlorobiuret is stable under moderate heating, it can be obtained at room temperature. The preferred reaction temperature should be less than 60 ° C, the more preferred temperature is in the range of -10 ~ 60 ° C, and the most preferred temperature is in the range of -5 ~ 35 ° C. To ensure the greatest economic efficiency and operational power, the molar ratio of the metal of the hypogalogen per 1 mol of urea during the reaction is preferably from 0.1 to 2. When the molar ratio is less than 1 mol, the excess biuret can be returned and reused. In the case when the molar ratio during the reaction is less than 0.1 or the reaction temperature is less than -10 ° C, the reaction time will increase. In the event that the molar ratio during the reaction is more than 2, the cost of the product increases and a side reaction can occur. If the reaction temperature is more than 60 ° C, the obtained metal salt of monohalogenated may decompose, because it is unstable at high temperature. The chlorobiuret sodium salt obtained under the above conditions can be directly used or can be stored for the next process step.
Способ получения металлической соли моногалогенбиурета вышеуказанных формул 2 или 3, путем взаимодействия биурета с галогеном и основанием проиллюстрирован уравнением 10. В соответствии с уравнением 10 соль металла моногалогенбиурета может быть получена путем добавления основания, такого как гидроксид металла (например, гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция) к моногалогенбиурету (5), полученному при взаимодействии биурета с галогеном, таким как хлор, или производным галогена.A method for producing a metal salt of a monohalogenbiuret of the above formulas 2 or 3 by reacting a biuret with a halogen and a base is illustrated by Equation 10. According to Equation 10, a metal salt of a monohalogenbiuret can be obtained by adding a base such as metal hydroxide (e.g. sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide) to monohalogenbiuret (5) obtained by reacting biuret with a halogen such as chlorine or a halogen derivative.
[уравнение 10][equation 10]
В уравнении 10 М представляет собой металл, и Х представляет собой галоген.In the equation, 10 M represents a metal, and X represents a halogen.
Принимая во внимание тот факт, что реакция получения моногалогенбиурета (5) является экзотермической, благоприятно, чтобы температура реакции поддерживалась на более низком уровне, в частности, ниже 60°C, предпочтительно - в интервале -10~60°С и наиболее предпочтительно - в интервале -5-30°С, для обеспечения достаточной скорости реакции и стабильности ее протекания. Альтернативно, соль металла моногалогенбиурета может быть получена путем смешивания гидроксида металла с биуретом с последующим взаимодействием галогена с полученным продуктом. Из-за того, что такая реакция является также экзотермической, температура реакции должна поддерживаться на более низком уровне, в частности, - в интервале -10~60°С и более предпочтительно - в интервале -5-30°С. При проведении указанной реакции в том случае, когда температура реакции опускается ниже 10°С, время проведения реакции должно быть намного увеличено, а в том случае, когда температура реакции находится выше 60°С, соль металла моногалогенбиурета может разложиться, так как она неустойчива при нагревании. Как проиллюстрировано уравнением 11, полученная соль металла моногалогенбиурета может быть солью металла 3-моногалогенбиурета (6) или солью металла 1-моногалогенбиурета (7).Taking into account the fact that the monohalogenobiuret reaction (5) is exothermic, it is favorable that the reaction temperature be kept at a lower level, in particular below 60 ° C, preferably in the range of -10 ~ 60 ° C and most preferably in the range of -5-30 ° C, to ensure a sufficient reaction rate and stability of its course. Alternatively, the metal salt of monohalogenated can be obtained by mixing the metal hydroxide with biuret, followed by interaction of the halogen with the resulting product. Due to the fact that this reaction is also exothermic, the reaction temperature should be kept at a lower level, in particular in the range of -10 ~ 60 ° C and more preferably in the range of -5-30 ° C. When carrying out this reaction in the case when the reaction temperature drops below 10 ° C, the reaction time should be much longer, and in the case when the reaction temperature is above 60 ° C, the metal salt of monohalogenated may decompose, since it is unstable when heating up. As illustrated by Equation 11, the resulting monohalogenbiuret metal salt may be a 3-monohalogenobiuret metal salt (6) or a 1-monohalogenobiuret metal salt (7).
[уравнение 11][equation 11]
Чтобы получить гидразодикарбонамид, образующуюся соль металла моногалогенбиурета подвергают взаимодействию с аммиаком, который выделяется при пиролизе мочевины. Механизм реакции, как предполагается, является подобным механизму реакции по Фаворскому, проиллюстрированной уравнением 12, или реакции перегруппировки по Гоффману, проиллюстрированной уравнением 13.In order to obtain hydrazodicarbonamide, the monohalogenobiuret metal salt formed is reacted with ammonia, which is released during the pyrolysis of urea. The reaction mechanism is supposed to be similar to the Favorsky reaction mechanism illustrated in Equation 12, or the Hoffman rearrangement reaction illustrated in Equation 13.
[уравнение 12][equation 12]
[уравнение 13][equation 13]
В указанном выше уравнении 12 за счет межмолекулярной реакции анионных атомов азота в соли металла моногалогенбиурета (8) при образовании азот-азотной связи получается нестабильное производное диазиридинона (9), при этом соединение галогенметалла отщепляется. Производное диазиридинона (9) легко реагирует с реакционноспособным аммиаком с образованием гидразодикарбонамида. Кроме того, согласно указанному выше уравнению 13, предполагается, что соль металла моногалогенбиурета превращается в соединение, которое содержит изоцианатную группу, и образованное изоцианатное соединение взаимодействует с реакционноспособным аммиаком с образованием гидразодикарбонамида.In the above equation 12, due to the intermolecular reaction of anionic nitrogen atoms in the metal salt of monohalogenated (8) during the formation of the nitrogen-nitrogen bond, an unstable derivative of diaziridinone is obtained (9), while the halogen metal compound is cleaved. The diaziridinone derivative (9) readily reacts with reactive ammonia to produce hydrazodicarbonamide. In addition, according to the above equation 13, it is assumed that the metal salt of monohalogenated is converted to a compound that contains an isocyanate group, and the formed isocyanate compound reacts with reactive ammonia to form hydrazodicarbonamide.
Для проведения реакции соли металла моногалогенбиурета с аммиаком, который является побочным продуктом пиролиза мочевины, с оптимальной скоростью и эффективностью предпочтительной температурой реакции является температура, находящаяся в интервале между 0 и 150°C, более предпочтительно - между 30 и 150°С. Когда температура реакции опускается ниже 0°С, скорость реакции замедляется, и реакция становится экономически неэффективной. В том случае, когда температура реакции поднимается выше 150°С, повышается стоимость оборудования, поскольку оно должно быть предназначено для того, чтобы выдерживать внутреннее давление, вызываемое испарением аммиака.For the reaction of a monohalogenbiuret metal salt with ammonia, which is a by-product of urea pyrolysis, with an optimal speed and efficiency, the preferred reaction temperature is a temperature between 0 and 150 ° C, more preferably between 30 and 150 ° C. When the reaction temperature drops below 0 ° C, the reaction rate slows down and the reaction becomes economically ineffective. In the event that the reaction temperature rises above 150 ° C, the cost of the equipment rises, since it must be designed to withstand the internal pressure caused by the evaporation of ammonia.
Аммиак может быть использован как в газообразной, так и в жидкой форме или в виде гидрата аммония. Чтобы увеличить скорость реакции, предпочтительно использовать аммиак в избытке. Количество аммиака может находиться между 1 и 1000 моль на 1 моль соли металла моногалогенбиурета, более предпочтительно - между 2 и 500 моль, наиболее предпочтительно - между 5 и 100 моль. Избыток аммиака, за исключением 1 моля аммиака, который взаимодействует с 1 моль соли металла моногалогенбиурета, может быть отделен и повторно использован в следующем цикле процесса. Когда температура реакции высокая, в том случае, когда используют большое количество аммиака, давление в реакционной системе может быть поднято, чтобы предотвратить выпаривание аммиака. Такой режим позволяет повысить скорость реакции и ее эффективность, при этом предпочтительный интервал давления находится между 1 и 100 кгс/см2.Ammonia can be used both in gaseous and in liquid form or in the form of ammonium hydrate. To increase the reaction rate, it is preferable to use ammonia in excess. The amount of ammonia can be between 1 and 1000 mol per 1 mol of metal salt of monohalogenated, more preferably between 2 and 500 mol, most preferably between 5 and 100 mol. Excess ammonia, with the exception of 1 mole of ammonia, which interacts with 1 mole of the metal salt of monohalogenated, can be separated and reused in the next cycle of the process. When the reaction temperature is high, when a large amount of ammonia is used, the pressure in the reaction system can be raised to prevent the evaporation of ammonia. This mode allows you to increase the reaction rate and its effectiveness, while the preferred pressure range is between 1 and 100 kgf / cm 2 .
В соответствии с настоящим изобретением высокий выход может быть достигнут без использования катализатора. Однако использование катализатора является очень полезным, поскольку позволяет сократить время проведения реакции и повысить ее эффективность. Примеры катализаторов включают, по крайней мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из сульфатов, хлоридов, карбонатов или гидроксидов основного металла или амфотерного металла и металлоорганических соединений. Предпочтительное количество катализатора находится в интервале между 0,001 и 1 моль, более предпочтительно - в интервале 0,01~0,5 молей на 1 моль соли металла моногалогенбиурета. Неорганическая кислота, такая как серная кислота, соляная кислота или азотная кислота, в качестве катализатора может быть добавлена в количестве 0,05~3,0 моль на 1 моль соли металла моногалогенбиурета.In accordance with the present invention, a high yield can be achieved without the use of a catalyst. However, the use of a catalyst is very useful because it allows to reduce the reaction time and increase its efficiency. Examples of catalysts include at least one compound selected from the group consisting of sulfates, chlorides, carbonates or hydroxides of a base metal or amphoteric metal and organometallic compounds. The preferred amount of catalyst is in the range between 0.001 and 1 mol, more preferably in the range of 0.01 ~ 0.5 moles per 1 mol of metal salt of monohalogenated. Inorganic acid, such as sulfuric acid, hydrochloric acid or nitric acid, can be added as a catalyst in an amount of 0.05 ~ 3.0 mol per 1 mol of metal salt of monohalogenated.
В качестве растворителя реагента (биурета) или внутренней реакционной среды может быть использована вода. В случае необходимости в качестве второго растворителя может быть добавлен, по крайней мере, один растворитель, выбранный из группы, состоящей из полярного растворителя, такого как метанол, этанол, пропанол, изопропанол, тетрагидрофуран, ацетонитрил и апротонный растворитель, такой как диметилформамид, диметилсульфоксид, диметилацетамид. Количество второго растворителя особенно не ограничено, но предпочтительное количество составляет от 0,1 до 50-кратного по отношению к общему весу воды, более предпочтительное количество составляет 0,2-3,0. Второй растворитель может быть введен вначале реакции, как растворитель для биурета, или после смешивания раствора биурета с раствором гипохлорита натрия.As a solvent of the reagent (biuret) or the internal reaction medium, water can be used. If necessary, at least one solvent selected from the group consisting of a polar solvent, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, acetonitrile and an aprotic solvent, such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be added as a second solvent. dimethylacetamide. The amount of the second solvent is not particularly limited, but a preferred amount is from 0.1 to 50 times the total weight of water, a more preferred amount is 0.2-3.0. The second solvent may be introduced at the beginning of the reaction, as a biuret solvent, or after mixing the biuret solution with sodium hypochlorite solution.
Реакция получения гидразодикарбонамида из мочевины в качестве исходного продукта в соответствии с настоящим изобретением целиком проиллюстрирована уравнением 14. Устройство для получения гидразодикарбонамида в соответствии с воплощением настоящего изобретения приведено на чертеже.The reaction for producing hydrazodicarbonamide from urea as a starting material in accordance with the present invention is fully illustrated by Equation 14. A device for producing hydrazodicarbonamide in accordance with an embodiment of the present invention is shown in the drawing.
[уравнение 14][equation 14]
Как показано на чертеже, аппаратура для получения гидразодикарбонамида в соответствии с воплощением настоящего изобретения включает пиролизную печь 10 для получения биурета и газообразного аммиака путем пиролиза мочевины. Пиролизная печь 10 предпочтительно включает газовый инжектор 12 для подачи инертного газа в пиролизную печь 10 или может включать устройства (не показано) для снижения давления в печи 10, чтобы легко удалять аммиак из пиролизной печи 10. Примеры инертного газа включают, но не ограничиваются таковыми, воздух, азот и жидкофазное органическое соединение, которое заменяет инертный газ в пиролизной печи 10, поскольку не взаимодействует с изоциановой кислотой.As shown in the drawing, an apparatus for producing hydrazodicarbonamide in accordance with an embodiment of the present invention includes a pyrolysis furnace 10 for producing biuret and gaseous ammonia by pyrolysis of urea. The pyrolysis furnace 10 preferably includes a gas injector 12 for supplying inert gas to the pyrolysis furnace 10 or may include devices (not shown) for reducing the pressure in the furnace 10 to easily remove ammonia from the pyrolysis furnace 10. Examples of inert gas include, but are not limited to, air, nitrogen, and a liquid-phase organic compound that replaces an inert gas in the pyrolysis furnace 10 because it does not interact with isocyanic acid.
Аммиак, удаленный из пиролизной печи 10, предпочтительно подают в аммиачный концентратор 20, функцией которого является концентрирование аммиака, подаваемого из пиролизной печи 10, и избыточного количества аммиака, остающегося после образования гидразодикарбонамида. Примеси, такие как циануровая кислота и триурет, присутствующие в биурете, полученном в пиролизной печи 10, отделяют с помощью устройств для перекристаллизации, которые включают реактор перекристаллизации 30 и дегидратор 32, такой как центрифуга, а затем подают в первый реактор 40.The ammonia removed from the pyrolysis furnace 10 is preferably fed to an ammonia concentrator 20, the function of which is to concentrate the ammonia supplied from the pyrolysis furnace 10 and the excess ammonia remaining after the formation of hydrazodicarbonamide. Impurities such as cyanuric acid and triuret present in the biuret obtained in the pyrolysis furnace 10 are separated by means of recrystallization devices, which include a recrystallization reactor 30 and a dehydrator 32, such as a centrifuge, and then fed to the first reactor 40.
Очищенный биурет, который подают в первый реактор 40, реагирует с соединением металла гипогалогена (например, NaOCl) или галогеном (например, хлором) и основанием с образованием соли металла моногалогенбиурета, а затем полученную соль металла моногалогенбиурета подают во второй реактор 50. Соль металла моногалогенбиурета подвергают взаимодействию с аммиаком с получением гидразодикарбонамида, при этом аммиак предпочтительно подают из аммиачного концентратора 20. Полученный гидразодикарбонамид и избыток аммиака подают в аммиачный испаритель 52. Аммиачный испаритель 52 испаряет избыток аммиака, и испаренный аммиак подают в аммиачный концентратор 20. Гидразодикарбонамид, отделенный от избыточного аммиака, очищают с помощью дегидратора 54, такого как фильтр.The purified biuret, which is fed to the first reactor 40, reacts with a metal compound of hypohalogen (eg, NaOCl) or halogen (eg, chlorine) and a base to form a metal salt of monohalogenated, and then the resulting metal salt of monohalogenated is fed into the second reactor 50. The metal salt of monohalogenated subjected to interaction with ammonia to obtain hydrazodicarbonamide, while ammonia is preferably supplied from an ammonia concentrator 20. The resulting hydrazodicarbonamide and excess ammonia are fed to an ammonia evaporator 52. Ammonia evaporator 52 vaporizes the excess ammonia, and the vaporized ammonia is supplied to ammonia concentrator 20. Gidrazodikarbonamid separated from the excess ammonia is purified by dehydrator 54 such as filter.
Как показано в уравнении 13 и на чертеже, гидразодикарбонамид в соответствии с настоящим изобретением может быть получен в одном непрерывном процессе из мочевины, используемой в качестве исходного продукта. Поскольку весь процесс осуществляют непрерывно, его эффективность может быть повышена. Кроме того, себестоимость продукта может быть существенно снижена за счет значительного снижения количества сырья вследствие того, что соль металла моногалогенбиурета реагирует с аммиаком, который получен в качестве побочного продукта в процессе образования биурета. Таким образом, гидразодикарбонамид может быть получен с желательной экологичностью за счет использования экологически нежелательного аммиака, как побочного продукта.As shown in equation 13 and the drawing, the hydrazodicarbonamide in accordance with the present invention can be obtained in one continuous process from urea used as the starting material. Since the entire process is carried out continuously, its efficiency can be improved. In addition, the cost of the product can be significantly reduced due to a significant reduction in the amount of raw materials due to the fact that the metal salt of monohalogenated reacts with ammonia, which is obtained as a by-product in the formation of biuret. Thus, hydrazodicarbonamide can be obtained with the desired environmental friendliness through the use of environmentally undesirable ammonia as a by-product.
Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже представлены предпочтительные примеры и примеры получения. Однако представленные примеры приведены лишь для иллюстрации и никоим образом не должны быть восприняты как ограничивающие объем изобретения.For a better understanding of the present invention, preferred examples and preparation examples are presented below. However, the examples presented are for illustration only and should in no way be taken as limiting the scope of the invention.
[Производственные примеры 1-4: получение биурета][Production examples 1-4: obtaining biuret]
В четырехгорлую круглодонную колбу помещают 500 г (8,33 моль) мочевины, энергично перемешивают и на дно колбы подают воздух со скоростью, указанной в таблице 1. Реакцию ведут в течение 5 часов при температуре, поддерживаемой на уровне 140°С путем нагревания. После завершения реакции полученную твердую композицию анализируют с помощью жидкостной хроматографии, результат анализа приведен в таблице 1.500 g (8.33 mol) of urea are placed in a four-necked round-bottom flask, vigorously stirred, and air is supplied to the bottom of the flask at the rate indicated in Table 1. The reaction is carried out for 5 hours at a temperature maintained at 140 ° C by heating. After completion of the reaction, the resulting solid composition was analyzed using liquid chromatography, the result of the analysis is shown in table 1.
[Производственные примеры 5-7: получение биурета][Production examples 5-7: obtaining biuret]
Биурет получают аналогично тому, как описано в примере 1, за тем исключением, что реакцию проводят в течение 3 часов при различных температурах и скорости подачи воздуха, равной 2 л/минуту. После завершения реакции композицию полученного твердого вещества анализируют путем жидкостной хроматографии, результат анализа приведен в таблице 2.The biuret is obtained in the same manner as described in example 1, except that the reaction is carried out for 3 hours at different temperatures and an air supply rate of 2 l / min. After completion of the reaction, the composition of the obtained solid is analyzed by liquid chromatography, the result of the analysis is shown in table 2.
[Производственные примеры 8-10: получение биурета][Production examples 8-10: obtaining biuret]
Биурет получают аналогично тому, как описано в примере 1, за тем исключением, что реакцию проводят при пониженных значениях давления, достигаемых с помощью вакуумного насоса, как указано в таблице 3, вместо подачи воздуха. После завершения реакции композицию полученного твердого вещества анализируют с помощью жидкостной хроматографии, результат анализа приведен в таблице 3.The biuret is obtained in the same manner as described in example 1, except that the reaction is carried out at reduced pressure values achieved using a vacuum pump, as indicated in table 3, instead of air supply. After completion of the reaction, the composition of the obtained solid is analyzed using liquid chromatography, the result of the analysis is shown in table 3.
[Производственные примеры 11-13: получение биурета][Production examples 11-13: obtaining biuret]
Биурет получают аналогично тому, как описано в примере 1, за тем исключением, что реакцию проводят в присутствии 0,05 моль катализатора на 1 моль мочевины, и скорость подачи воздуха устанавливают равной 2 л/минуту. После завершения реакции композицию полученного твердого вещества анализируют с помощью жидкостной хроматографии, результат анализа приведен в таблице 4.Biuret is obtained in the same manner as described in example 1, with the exception that the reaction is carried out in the presence of 0.05 mol of catalyst per 1 mol of urea, and the air flow rate is set to 2 l / min. After completion of the reaction, the composition of the obtained solid was analyzed by liquid chromatography; the result of the analysis is shown in table 4.
[Производственный пример 14: синтез соли хлорбиурета натрия][Production Example 14: Synthesis of Sodium Chlorobiuret Salt]
В стеклянный реактор объемом 2 л помещают 423,1 г (0,287 моль) 7% шламового раствора биурета и охлаждают до температуры 5°С при перемешивании. В указанный реактор добавляют 12% водный раствор гипохлорита натрия и температуру реакционной системы поддерживают на уровне ниже 5°С. После завершения добавления реакционный раствор анализируют с помощью иодометрии и с использованием жидкостной хроматографии. Количество хлора составляет 3,37%, что соответствует выходу 98%.423.1 g (0.287 mol) of a 7% biuret slurry solution were placed in a 2 L glass reactor and cooled to 5 ° C with stirring. A 12% aqueous sodium hypochlorite solution was added to the reactor, and the temperature of the reaction system was kept below 5 ° C. After complete addition, the reaction solution was analyzed by iodometry and using liquid chromatography. The amount of chlorine is 3.37%, which corresponds to a yield of 98%.
[Производственный пример 15: синтез соли хлорбиурета натрия][Production Example 15: Synthesis of Sodium Chlorobiuret Salt]
В стеклянный реактор объемом 2 л помещают 423,1 г (0,287 моль) шламового раствора 7% биурета и при перемешивании охлаждают до температуры 5°С. В реактор добавляют 223 г (0,575 моль) 10,3% водного раствора гидроксида натрия и 20,3 г (0,287 моль) газообразного хлора, поддерживая температуру реакционной системы ниже 10°С. После завершения добавления реакционный раствор анализируют с помощью иодометрии и с использованием жидкостной хроматографии. Количество хлора составляет 3,0%, что соответствует выходу 98%.423.1 g (0.287 mol) of a slurry solution of 7% biuret are placed in a 2 L glass reactor and cooled to 5 ° C with stirring. 223 g (0.575 mol) of a 10.3% aqueous sodium hydroxide solution and 20.3 g (0.287 mol) of chlorine gas are added to the reactor, keeping the temperature of the reaction system below 10 ° C. After complete addition, the reaction solution was analyzed by iodometry and using liquid chromatography. The amount of chlorine is 3.0%, which corresponds to a yield of 98%.
[Производственный пример 16: синтез соли хлорбиурета натрия][Production Example 16: Synthesis of Sodium Chlorobiuret Salt]
В стеклянный реактор объемом 2 л помещают 423,1 г (0,287 моль) 7% шламового раствора биурета и охлаждают до температуры 5°С при перемешивании. В реактор добавляют 20,3 г (0,287 моль) газообразного хлора, поддерживая температуру реакционной системы на уровне ниже 10°С, после чего при энергичном перемешивании добавляют 223 г (0,575 моль) 10,3% водного раствора гидроксида натрия, при этом температуру реакции поддерживают на уровне ниже 5°С. После завершения добавления реакционный раствор анализируют с помощью иодометрии и с использованием жидкостной хроматографии. Количество хлора составляет 3,0%, что соответствует выходу 98%.423.1 g (0.287 mol) of a 7% biuret slurry solution were placed in a 2 L glass reactor and cooled to 5 ° C with stirring. To the reactor add 20.3 g (0.287 mol) of chlorine gas, maintaining the temperature of the reaction system below 10 ° C, after which, with vigorous stirring add 223 g (0.575 mol) of a 10.3% aqueous solution of sodium hydroxide, while the reaction temperature maintain at a level below 5 ° C. After complete addition, the reaction solution was analyzed by iodometry and using liquid chromatography. The amount of chlorine is 3.0%, which corresponds to a yield of 98%.
[Примеры 1-9: синтез гидразодикарбонамида][Examples 1-9: synthesis of hydrazodicarbonamide]
В автоклав объемом 2 л помещают 593,1 г соли хлорбиурета натрия, полученной с помощью указанного выше производственного примера 14, и охлаждают до температуры 10°С при перемешивании. Поддерживая температуру реакционного раствора на уровне ниже 10°С, при энергичном перемешивании добавляют 600 г (8,8 моль) 25% водного раствора аммиака. Реакцию проводят, изменяя температуру и время. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют, и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 5.593.1 g of sodium chlorobiuret salt, obtained using the above production example 14, were placed in a 2 liter autoclave and cooled to 10 ° C with stirring. Maintaining the temperature of the reaction solution below 10 ° C., 600 g (8.8 mol) of a 25% aqueous ammonia solution are added with vigorous stirring. The reaction is carried out by changing the temperature and time. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 5.
[Примеры 10-18: синтез гидразодикарбонамида][Examples 10-18: synthesis of hydrazodicarbonamide]
Реакцию проводят аналогично тому, как описано в примере 4, за тем исключением, что добавляют 0,05 моль катализатора, указанного в таблице 6. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют, и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 6.The reaction is carried out in the same manner as described in Example 4, except that 0.05 mol of the catalyst indicated in Table 6 is added. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 6.
[Примеры 19-27: синтез гидразодикарбонамида][Examples 19-27: synthesis of hydrazodicarbonamide]
В автоклав объемом 2 л загружают 593,1 г соли хлорбиурета натрия, полученной с помощью производственного примера 15, и охлаждают до температуры 10°С при перемешивании. Поддерживая температуру реакционного раствора ниже 10°С, при энергичном перемешивании добавляют 600 г (8,8 моль) 25% водного раствора аммиака. Реакцию проводят, изменяя ее температуру и время. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 7.Into a 2 L autoclave, 593.1 g of sodium chlorobiuret salt prepared using Production Example 15 was charged and cooled to 10 ° C. with stirring. Maintaining the temperature of the reaction solution below 10 ° C., 600 g (8.8 mol) of a 25% aqueous ammonia solution are added with vigorous stirring. The reaction is carried out by changing its temperature and time. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 7.
[Примеры 28-36: синтез гидразодикарбонамида][Examples 28-36: synthesis of hydrazodicarbonamide]
Реакцию проводят аналогично тому, как описано в примере 22, за тем исключением, что добавляют 0,05 моль катализатора, приведенного в таблице 8. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 8.The reaction is carried out in the same way as described in Example 22, except that 0.05 mol of the catalyst shown in Table 8 is added. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 8.
[Примеры 37-45: синтез гидразодикарбонамида][Examples 37-45: synthesis of hydrazodicarbonamide]
В автоклав объемом 2 л загружают 593,1 г соли хлорбиурета натрия, полученной с помощью указанного выше производственного примера 16, и охлаждают до температуры 10°С при перемешивании. Поддерживая температуру реакционного раствора ниже 10°С, при энергичном перемешивании добавляют 600 г (8,8 моль) 25% водного раствора аммиака. Реакцию проводят при различных температурных и временных режимах. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 9.Into a 2 L autoclave, 593.1 g of sodium chlorobiuret salt obtained using the above Production Example 16 was charged and cooled to a temperature of 10 ° C. with stirring. Maintaining the temperature of the reaction solution below 10 ° C., 600 g (8.8 mol) of a 25% aqueous ammonia solution are added with vigorous stirring. The reaction is carried out at various temperature and time conditions. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 9.
[Примеры 46-54: синтез гидразодикарбонамида][Examples 46-54: Synthesis of hydrazodicarbonamide]
Реакцию проводят аналогично тому, как описано в примере 40, за тем исключением, что добавляют 0,05 моль катализатора, указанного в таблице 10. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 10.The reaction is carried out in the same manner as described in Example 40, except that 0.05 mol of the catalyst indicated in Table 10 is added. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 10.
[Примеры 55-58: синтез гидразодикарбонамида][Examples 55-58: synthesis of hydrazodicarbonamide]
В автоклав объемом 2 л помещают 593,1 г соли хлорбиурета натрия, полученной с помощью указанного выше производственного примера 14, и охлаждают до температуры 10°С при перемешивании. Поддерживая температуру реакционного раствора ниже 10°С, при энергичном перемешивании в течение часа добавляют водный раствор аммиака в количестве, приведенном в таблице 11. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 11.593.1 g of sodium chlorobiuret salt, obtained using the above production example 14, were placed in a 2 liter autoclave and cooled to 10 ° C with stirring. While maintaining the temperature of the reaction solution below 10 ° C, aqueous ammonia in the amount shown in Table 11 is added with vigorous stirring over an hour. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide is calculated and shown in table 11.
[Примеры 59-62: синтез гидразодикарбонамида][Examples 59-62: synthesis of hydrazodicarbonamide]
В автоклав объемом 2 л загружают 593,1 г соли хлорбиурета натрия, полученной с помощью указанного выше производственного примера 14, охлаждают до температуры 10°С при перемешивании и добавляют органический растворитель, указанный в таблице 12, в количестве, равном 0,5 от веса воды. Поддерживая температуру реакционного раствора ниже 10°С, при энергичном перемешивании в течение часа добавляют 600 г 25% водного раствора аммиака. После завершения реакции непрореагировавший аммиак удаляют и реакционный раствор фильтруют, чтобы получить нерастворимый в воде гидразодикарбонамид. Выход гидразодикарбонамида рассчитан и приведен в таблице 12.Into a 2 L autoclave, 593.1 g of sodium chlorobiuret salt obtained using the above Production Example 14 are charged, cooled to 10 ° C. with stirring, and the organic solvent specified in Table 12 is added in an amount of 0.5 by weight water. Maintaining the temperature of the reaction solution below 10 ° C, with vigorous stirring over an hour add 600 g of a 25% aqueous solution of ammonia. After completion of the reaction, unreacted ammonia is removed and the reaction solution is filtered to obtain water-insoluble hydrazodicarbonamide. The yield of hydrazodicarbonamide calculated and shown in table 12.
Как описано выше, в соответствии с настоящим изобретением гидразодикарбонамид может быть синтезирован с помощью способа и устройства из выпускаемой и легко доступной мочевины в качестве исходного продукта. Кроме того, за счет снижения количества побочного продукта и исходного сырья гидразодикарбонамид может быть получен экономически выгодным способом и с желательной экологичностью, а также, благодаря непрерывности процесса, с высокой эффективностью.As described above, in accordance with the present invention, hydrazodicarbonamide can be synthesized using the method and device from the produced and readily available urea as a starting material. In addition, by reducing the amount of by-product and feedstock, hydrazodicarbonamide can be obtained in a cost-effective way and with the desired environmental friendliness, and also, due to the continuity of the process, with high efficiency.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115501/04A RU2292335C2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115501/04A RU2292335C2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004115501A RU2004115501A (en) | 2005-10-27 |
| RU2292335C2 true RU2292335C2 (en) | 2007-01-27 |
Family
ID=35864114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115501/04A RU2292335C2 (en) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292335C2 (en) |
-
2001
- 2001-10-24 RU RU2004115501/04A patent/RU2292335C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004115501A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7422727B2 (en) | Apparatus for preparing hydrazo-dicarbonamide using urea as starting material | |
| JP4499706B2 (en) | Method for producing methionine and its salt | |
| KR100529856B1 (en) | Process for melamine manufacture | |
| RU2292335C2 (en) | Method for production of biuret with usage carbamide as the source product and the device for the method realization | |
| CA2269518C (en) | Process for the combined synthesis of betaine and choline chloride | |
| US5637704A (en) | Preparation of hydroxyoxaalkylmelamines | |
| JPH05286926A (en) | Production of methionine | |
| AU691951B2 (en) | Improved process for making sulfonyl isocyanates | |
| KR100473333B1 (en) | Method and apparatus for preparing hydrazodicarbonamide using urea as starting material | |
| EP0474334A2 (en) | Process for preparing glycine in high yield | |
| JP3162488B2 (en) | Method for producing N-cyanimide carbonate | |
| CN100348578C (en) | Equipment of preparing birueal by using carbamide as raw material | |
| US4046812A (en) | Process for preparing 1,1-dimethyl hydrazine | |
| JP7021503B2 (en) | Method for producing aliphatic diamine | |
| US4542240A (en) | Process for the production of guanidine hydrochloride | |
| JPH10504827A (en) | Novel synthesis method of pentasubstituted guanidine | |
| JP2000290281A (en) | Continuous production of glycoluril | |
| USH1696H (en) | Process for making sulfonyl isocyanates | |
| JP3981186B2 (en) | Process for producing 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone | |
| RU2289573C2 (en) | Method for preparing hydrazocarbonamide with using biuret as parent material | |
| CN116023295A (en) | Synthesis method of 1, 1-dihalogen aldoxime | |
| EP0032784A2 (en) | Production of hydrazobenzene-3,3'-disulphonic acid | |
| JPH0254337B2 (en) | ||
| JP2000264887A (en) | Production of glycoluril | |
| WO2000014057A1 (en) | New process for carbamate production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140127 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161025 |