WO2008061704A1 - Method and device for processing a melamine melt - Google Patents

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WO2008061704A1
WO2008061704A1 PCT/EP2007/010032 EP2007010032W WO2008061704A1 WO 2008061704 A1 WO2008061704 A1 WO 2008061704A1 EP 2007010032 W EP2007010032 W EP 2007010032W WO 2008061704 A1 WO2008061704 A1 WO 2008061704A1
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melamine
synthesis
water
pressure
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PCT/EP2007/010032
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Inventor
Frank SCHRÖDER
Johannes Fellner
Original Assignee
Ami Agrolinz Melamine International Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40Nitrogen atoms
    • C07D251/54Three nitrogen atoms
    • C07D251/62Purification of melamine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
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    • C07D251/00Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/26Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
    • C07D251/40Nitrogen atoms
    • C07D251/54Three nitrogen atoms

Definitions

  • the present invention relates to a process for working up a melamine melt from a melamine high pressure process according to the preamble of claim 1, an apparatus according to claim 18 and melamine powder according to claim 23.
  • Melamine can be prepared in a single-phase tubular reactor under supercritical reaction conditions (DE 103 26 827 A1). After being discharged from the tubular reactor, the reaction mixture formed is expanded via an expansion device into a container, which can also be designed as a gas-solid separator.
  • the melamine produced depending on the purity of the urea used, plant material, synthesis temperature and residence time, nor a large amount of unreacted urea and other by-products, such as ureidomelamine, ammeiin and melam and dyes. These must be separated consuming to achieve the quality required in the market.
  • the purification of the crude melamine can be carried out in various ways.
  • the melamine melt can be converted directly into an aqueous solution in a quencher.
  • the purification of quenched in an aqueous solution of melamine is typically performed up to about 200 0 C at temperatures.
  • the reaction mixture obtained from the melamine reactor is expanded directly into a quencher and converted into a carbon dioxide and byproduct-containing melamine solution in the presence of an aqueous solution of ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 . It is disadvantageous that a recrystallization with a large amount of solvent is necessary due to the wet process. Femer it is disadvantageous that in the hydrolytic by-product degradation in the presence of carbon dioxide due to the relatively low pH very high Temperatures and long residence times are needed to achieve the desired degree of degradation of the by-products.
  • EP 1 084 112 B1 describes a process for the preparation of melamine in which melamine is synthesized from urea in a high-pressure process, the melamine melt with the off-gases ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 is first transferred in a gas-liquid separator, and the melamine melt is cooled after separation of the off-gases in another vessel by means of a cooling medium.
  • the separation of the off-gases of the melamine melt in the gas-liquid separator by the addition of 5x10 "4 to 2x10 '2 moles of water per mole of melamine, wherein in the formation of a highly concentrated, supersaturated melamine solution in the gas-liquid separator.
  • the disadvantage here is in that the water added only in small amounts is completely converted and therefore no sufficient hydrolysis of the by-products takes place.
  • the present invention is therefore based on the object to develop a wet process for working up melamine, which comprises the production of melamine with a reduced proportion of oxygen-containing by-products and thus by-product and very white melamine powder with a slight discoloration in the form of a low APHA value in good yield.
  • the method relates to the workup of a melamine melt, which is obtained in a melamine high pressure process in at least one synthesis reactor at a synthesis pressure of about 550 bar, in particular between 600 and 800 bar by reacting urea.
  • the inventive method is characterized in that in a first step a) the melamine and off-gas containing reaction mixture is introduced after exiting the synthesis reactor in at least one synthesis reactor downstream switched second reactor in a second step b) the melamine and off-gas having Reaction mixture in the second reactor water in an amount of at least 0.1 mol per mol of melamine under with a pressure corresponding to the synthesis pressure, wherein the mixture formed in the second reactor to a temperature between 420 to 490 0 C, in particular between 430 to 46O 0 C is set.
  • 0.1 to 3 mol, preferably 0.3 to 1.3 mol, of water per mole of melamine are added to the mixture in the second reactor. Also, advantageously, the formed mixture is allowed to stay in the second reactor for a maximum of 5 minutes.
  • the amount of dyes and other byproducts can surprisingly be greatly reduced without a large amount of melamine is hydrolyzed or it comes to the strong formation of oxygen-containing by-products such as oxyaminotriazines. It is important, however, that the admixing of the water under high pressure, in particular synthesis pressure takes place, the mixture formed melamine melt and water in the secondary reactor dwells for a certain, but short period of time and the turnover rate in the synthesis reactor is high enough.
  • the water to be introduced into the second or secondary reactor is advantageously set to synthesis pressure by means of at least one pump.
  • the water to be introduced also contains ammonia NH 3 or ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 (ammonium carbonate), so that even contaminated process water can be used.
  • the temperature in the second reactor or post-rector is determined by the mixing ratio of the melamine melt and water and / or the inlet temperature of the water to be introduced, wherein the temperature of the water to be introduced is adjusted by at least one temperature control unit.
  • the temperature of the mixture in the postreactor is thus advantageously between 420 and 49O 0 C, in particular between 430 and 460 ° C.
  • the process is advantageously carried out in an adiabatic tubular reactor as the second reactor at pressures above 550 bar, in particular between 600 and 800 bar.
  • the melamine and off-gas reaction mixture advantageously comes from a process carried out in a tubular reactor under supercritical reaction conditions according to DE 10326827 A1.
  • the air leaving the synthesis reactor advantageously has melamine melt temperatures between 300 to 600 0 C, in particular between 400 and 550 ° C.
  • the mixture from the second reactor or secondary reactor is then advantageously via at least one valve in at least one flash tank with a pressure below 200 bar, in particular atmospheric pressure, relaxed for solidification. Due to the sudden pressure drop during the relaxation, there is a drop in temperature by 100 0 C and more and thus to solidify the melamine melt. Preferably, it is depressurized in a gas solids separator.
  • the expansion tank is carried out by the solidification of the melamine, a separation of the off-gas from ammonia NH3, carbon dioxide CO 2 and water vapor from the solid melamine.
  • the separated off-gases are worked up eg according to the chemistry Linz procedure, supplied to a urea synthesis plant and thus recycled.
  • the remaining off-gases are preferably removed from the interstices of the solidified melamine by applying a vacuum to the flash tank, and dry, fine-grained, low-by-product and very white melamine powder are isolated.
  • the advantage of the method according to the invention is to be seen in particular in a simplification compared to the usual processing methods.
  • the inventive method allows the production of marketable melamine with conventional impurities and conventional color without elaborate wet workup or sublimation.
  • the object of the present invention is also achieved by a device having the features of claim 18 and a melamine powder according to claim 23.
  • the device according to the invention comprises at least one synthesis reactor for high-pressure melamine synthesis with at least one upstream high-pressure pump, at least one second reactor downstream of the synthesis reactor for mixing the melamine melt formed in the synthesis reactor with water and at least one expansion device connected downstream of the second reactor with at least one expansion valve for relaxing the melamine melt water. Mixture in a relaxation tank.
  • the at least second reactor in the form of an adiabatic tubular reactor and the flash tank is formed as a gas solids separator.
  • the expansion valve of the expansion device is preferably coupled to a further control device for regulating the synthesis pressure.
  • the melamine and off-gas containing reaction mixture and the device contacting the mixture formed in the second reactor located between the booster pump and the expansion valve are made of titanium, preferably of grade 2 and grade 5 titanium.
  • the melamine powder produced in the process according to the invention has a content of ammeiin less than 0.65% by weight, preferably less than 0.3% by weight, and ureidomelamine less than 1.5% by weight, preferably 1.2% by weight.
  • the APHA number of the melamine powder is advantageously less than 20, preferably less than 17.
  • Figure 1 is a process flow diagram for an embodiment of the method according to the invention.
  • urea container 1 In the urea container 1 is a clear, colorless, almost anhydrous urea melt 21, which may be contaminated with some biuret, cyanuric acid, melamine or Oxyaminotraizinen (OAT). This is brought to the synthesis pressure of about 600 bar with the urea pump 3 and brought to synthesis temperature in the synthesis reactor 5 in the form of a gas-fired tube furnace and set or almost adjusted the chemical equilibrium.
  • OAT Oxyaminotraizinen
  • the water tank 2 is water 22 before, the ammonia or ammonia and carbon dioxide (ammonium carbonate) is added.
  • the water or the solution is brought to synthesis pressure with the water pump 4.
  • the temperature of the water can be adjusted to the temperature in the second reactor 6, which is designed as an adiabatic tubular reactor, independently of the amount added.
  • the water stream is admixed at the mixing point between the synthesis reactor 5 and the adiabatic reactor 6 to the melamine outlet stream from the synthesis reactor 5.
  • the quality of the resulting product is decisively improved over the chemical conversion compared to the outlet of the synthesis reactor 5, so that now a markable quality without recrystallization or wet workup can be achieved.
  • the Ammelingehalt can be reduced to about 20% of the untreated condition.
  • the reaction in the adiabatic reactor 6 is stopped by means of a flash on the expansion valve 7. Due to the sudden pressure drop, there is a sudden temperature reduction of over 100 ° C and solidification of the liquid melamine.
  • the Entspannu ⁇ gsventil 7 and the urea pump 3 and 4 water pump flow rates set the regulation of the synthesis pressure.
  • a two-phase mixture of solid melamine powder 27 and offgas 26 of ammonia NH 3 , carbon dioxide CO 2 and water is obtained.
  • This mixture flows into the Feststoffabscheider 8, which is designed in the form of a filter with a lock 9 is formed.
  • the mixture is separated into melamine powder 27 and offgas 26.
  • the offgas 26 can then be worked up and utilized, for example, in a urea or fertilizer plant.
  • the melamine powder 27 is present after further degassing by applying vacuum to remove residual gas and subsequent ventilation in shipping quality.
  • the product composition depends strongly on the mixing temperature in the second reactor 6.
  • a mixing temperature 437-460 0 C which achieved by feeding from 0.33 to 1
  • 24 mol of water having a temperature of 35 ° C per melamine to a melamine off-gas reaction mixture at a temperature of 480 0 C. is obtained, melamine with an optimum purity content hiss 0.238 and 0.198% by weight.
  • the Ammelin content increases.
  • the melamine offgas reaction mixture is supplied with water at a temperature of 200 ° C. with correspondingly greater additions of water to form the mixing temperatures mentioned in Table 1, it is found that the same purity optimum is obtained at the same mixing temperature.
  • the APHA value is determined by a conventional method, whereby the absorbance of a melamine-formaldehyde resin prepared from the present melamine is measured at 380 nm and at 460 nm.
  • the APHA value is determined by the difference between the two absorbance values taking into account a calibration factor according to

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Abstract

The invention relates to a method for processing a melamine melt obtained in a melamine high-pressure process carried out in at least one synthesis reactor (5) at a synthesis pressure of more than 550 bar, particularly between 600 and 800 bar. Said method is characterized in that in a first step a), the reaction mixture containing melamine and off-gases is introduced into at least one second reactor (6) located behind the synthesis reactor (5) after being discharged from the synthesis reactor (5), and in a second step b), a minimum of 0.1 mol of water per mol of melamine is admixed to the reaction mixture containing melamine and off-gases at a pressure that corresponds to the synthesis pressure, the mixture formed in the second reactor (6) being adjusted to a temperature ranging from 420 to 490<SUP>o</SUP>C. The invention also relates to a device and a melamine powder produced according to said method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung einer Melaminschmelze Process and device for working up a melamine melt
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung einer Melaminschmelze aus einem Melaminhochdruckverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Vorrichtung nach Anspruch 18 und Melaminpulver nach Anspruch 23.The present invention relates to a process for working up a melamine melt from a melamine high pressure process according to the preamble of claim 1, an apparatus according to claim 18 and melamine powder according to claim 23.
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Melamin aus Harnstoff und der Aufarbeitung des gebildeten Rohmelamins sind bekannt. Hierbei haben sich in den letzten Jahrzehnten insbesondere Hochdruckverfahren zur Melaminherstellung gekoppelt mit einer nassen Aufarbeitung der Melaminschmelze durchgesetzt.Various processes for the production of melamine from urea and the processing of the crude melamine formed are known. Here, in particular, high-pressure processes for producing melamine coupled with a wet work-up of the melamine melt have prevailed in recent decades.
Melamin kann in einem einphasigen Rohrreaktor unter überkritischen Reaktionsbedingungen hergestellt werden (DE 103 26 827 A1 ). Das gebildete Reaktionsgemisch wird nach Austritt aus dem Rohrreaktor über eine Entspannungsvorrichtung in einen Behälter entspannt, der auch als Gas-Feststoff- Abscheider ausgeführt sein kann.Melamine can be prepared in a single-phase tubular reactor under supercritical reaction conditions (DE 103 26 827 A1). After being discharged from the tubular reactor, the reaction mixture formed is expanded via an expansion device into a container, which can also be designed as a gas-solid separator.
Das hergestellte Melamin weist jedoch je nach der Reinheit des eingesetzten Harnstoffes, Anlagenmaterial, Synthesetemperatur und Verweilzeit, noch eine große Menge an nicht-umgesetzten Harnstoff und weiteren Nebenprodukten, wie vor allem Ureidomelamin, Ammeiin und Melam sowie Farbstoffe auf. Diese müssen aufwendig abgetrennt werden, um eine im Markt geforderte Qualität zu erreichen.However, the melamine produced, depending on the purity of the urea used, plant material, synthesis temperature and residence time, nor a large amount of unreacted urea and other by-products, such as ureidomelamine, ammeiin and melam and dyes. These must be separated consuming to achieve the quality required in the market.
Die Reinigung des Rohmelamins kann auf verschieden Weise durchgeführt werden. So kann die Melaminschmelze z.B. in einem Quencher direkt in eine wässrige Lösung überführt werden. Die Reinigung von in einer wässrigen Lösung gequenchten Melamin wird üblicherweise bei Temperaturen bis zu etwa 200 0C durchgeführt. Bei einer wässrigen Aufarbeitung kommt es zur Hydrolyse von Nebenprodukten, die nachfolgend durch Umkristallisation abgetrennt werden.The purification of the crude melamine can be carried out in various ways. For example, the melamine melt can be converted directly into an aqueous solution in a quencher. The purification of quenched in an aqueous solution of melamine is typically performed up to about 200 0 C at temperatures. In an aqueous workup, there is the hydrolysis of by-products, which are subsequently separated by recrystallization.
In der WO 01/36397 A1 wird z.B. die aus dem Melaminreaktor erhaltene Reaktionsmischung direkt in einen Quencher entspannt und in Gegenwart einer wässrigen Lösung aus Ammoniak NH3 und Kohlendioxid CO2 in eine kohlendioxid- und nebenprodukthaltige Melaminlösung überführt. Dabei ist es nachteilig, dass auf Grund des Nassverfahrens eine Umkristallisation mit großer Lösungsmittelmenge notwendig ist. Femer ist es nachteilig, dass beim hydrolytischen Nebenproduktabbau in Gegenwart von Kohlendioxid aufgrund des relativ niedrigen pH-Wertes sehr hohe Temperaturen und lange Verweilzeiten benötigt werden, um den gewünschten Abbaugrad der Nebenprodukte zu erreichen.In WO 01/36397 A1, for example, the reaction mixture obtained from the melamine reactor is expanded directly into a quencher and converted into a carbon dioxide and byproduct-containing melamine solution in the presence of an aqueous solution of ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 . It is disadvantageous that a recrystallization with a large amount of solvent is necessary due to the wet process. Femer it is disadvantageous that in the hydrolytic by-product degradation in the presence of carbon dioxide due to the relatively low pH very high Temperatures and long residence times are needed to achieve the desired degree of degradation of the by-products.
In der EP 1 084 112 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Melamin beschrieben, bei dem Melamin aus Harnstoff in einem Hochdruckverfahren synthetisiert wird, die Melaminschmelze mit den Offgasen Ammoniak NH3 und Kohlendioxid CO2 zunächst in einem Gas-Flüssig-Separator überführt wird, und die Melaminschmelze nach Abtrennen der Offgase in einem weiteren Gefäß mittels eines Kühlmediums abgekühlt wird. Die Trennung der Offgase von der Melaminschmelze im Gas-Flüssig- Separator erfolgt durch Zugabe von 5x10"4 bis 2x10'2 Mol Wasser pro Mol Melamin, wobei es zur Bildung einer hochkonzentrierten, übersättigten Melaminlösung im Gas- Flüssig-Separator kommt. Nachteilig ist hierbei, dass das nur in geringen Mengen zugesetzte Wasser vollständig umgesetzt wird und somit keine ausreichende Hydrolyse der Nebenprodukte stattfindet.EP 1 084 112 B1 describes a process for the preparation of melamine in which melamine is synthesized from urea in a high-pressure process, the melamine melt with the off-gases ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 is first transferred in a gas-liquid separator, and the melamine melt is cooled after separation of the off-gases in another vessel by means of a cooling medium. The separation of the off-gases of the melamine melt in the gas-liquid separator by the addition of 5x10 "4 to 2x10 '2 moles of water per mole of melamine, wherein in the formation of a highly concentrated, supersaturated melamine solution in the gas-liquid separator. The disadvantage here is in that the water added only in small amounts is completely converted and therefore no sufficient hydrolysis of the by-products takes place.
Wird hingegen ein Überschuss an Wasser zugegeben, kommt es zwar zur Umsetzung des noch vorhandenen Harnstoffes und der schnell abbaubaren Nebenprodukte, jedoch erfolgt ebenfalls eine Hydrolyse des Melamins. Die wirklich erforderliche und optimale Wassermenge ist nur schwer oder gar nicht on-line bestimmbar, wodurch fast immer zu viel oder zu wenig Wasser zugesetzt wird.If, on the other hand, an excess of water is added, the conversion of the remaining urea and the readily degradable by-products occurs, but hydrolysis of the melamine likewise takes place. The amount of water that is really needed and optimal is difficult or impossible to determine on-line, which almost always adds too much or too little water.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Nassverfahren zur Aufarbeitung von Melamin zu entwickeln, welches die Herstellung von Melamin mit einem verringerten Anteil an sauerstoffhaltigen Nebenprodukten und somit von nebenproduktarmen und sehr weißem Melaminpulver mit einer geringen Verfärbung in Form eines niedrigen APHA-Wertes in guter Ausbeute ermöglicht.The present invention is therefore based on the object to develop a wet process for working up melamine, which comprises the production of melamine with a reduced proportion of oxygen-containing by-products and thus by-product and very white melamine powder with a slight discoloration in the form of a low APHA value in good yield.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1.
Das Verfahren betrifft die Aufarbeitung einer Melaminschmelze, die in einem Melaminhochdruckverfahren in mindestens einem Synthesereaktor bei einem Synthesedruck von über 550 bar, insbesondere zwischen 600 und 800 bar durch Umsetzung von Harnstoff erhalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei dadurch charakterisiert, dass in einem ersten Schritt a) das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch nach Austritt aus dem Synthesereaktor in mindestens einem dem Synthesereaktor nach geschalteten zweiten Reaktor eingeführt wird, in einem zweiten Schritt b) das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch im zweiten Reaktor Wasser in einer Menge von mindestens 0,1 mol pro mol Melamin unter mit einem dem Synthesedruck entsprechenden Druck, zugemischt wird, wobei das im zweiten Reaktor gebildete Gemisch auf eine Temperatur zwischen 420 bis 4900C, insbesondere zwischen 430 bis 46O0C eingestellt wird.The method relates to the workup of a melamine melt, which is obtained in a melamine high pressure process in at least one synthesis reactor at a synthesis pressure of about 550 bar, in particular between 600 and 800 bar by reacting urea. The inventive method is characterized in that in a first step a) the melamine and off-gas containing reaction mixture is introduced after exiting the synthesis reactor in at least one synthesis reactor downstream switched second reactor in a second step b) the melamine and off-gas having Reaction mixture in the second reactor water in an amount of at least 0.1 mol per mol of melamine under with a pressure corresponding to the synthesis pressure, wherein the mixture formed in the second reactor to a temperature between 420 to 490 0 C, in particular between 430 to 46O 0 C is set.
Mit Vorteil werden dem Gemisch im zweiten Reaktor 0,1 bis 3 mol, bevorzugt 0,3 bis 1 ,3 mol Wasser pro mol Melamin zugemischt. Auch wird vorteilhafterweise das gebildete Gemisch im zweiten Reaktor für einen Zeitraum von maximal 5 Minuten verweilen gelassen.With advantage, 0.1 to 3 mol, preferably 0.3 to 1.3 mol, of water per mole of melamine are added to the mixture in the second reactor. Also, advantageously, the formed mixture is allowed to stay in the second reactor for a maximum of 5 minutes.
Durch Zumischen des erfindungsgemäßen Überschusses an Wasser in einem dem Synthesereaktor nach geschalteten Reaktor lässt sich die Menge an Farbstoffen und weiteren Nebenprodukten überraschenderweise stark reduzieren, ohne dass eine große Menge an Melamin hydrolysiert wird bzw. es zur starken Bildung von sauerstoffhaltigen Nebenprodukten wie Oxyaminotriazinen kommt. Wichtig ist jedoch, dass das Zumischen des Wassers unter hohem Druck, insbesondere Synthesedruck erfolgt, das gebildete Gemisch aus Melaminschmelze und Wasser im Nachreaktor für einen bestimmten, jedoch kurzen Zeitraum verweilt und die Umsatzgeschwindigkeit im Synthesereaktor hoch genug ist.By admixing the excess of water according to the invention in a downstream of the synthesis reactor reactor, the amount of dyes and other byproducts can surprisingly be greatly reduced without a large amount of melamine is hydrolyzed or it comes to the strong formation of oxygen-containing by-products such as oxyaminotriazines. It is important, however, that the admixing of the water under high pressure, in particular synthesis pressure takes place, the mixture formed melamine melt and water in the secondary reactor dwells for a certain, but short period of time and the turnover rate in the synthesis reactor is high enough.
Weitere Ansätze zur Vermeidung von farblichen Verunreinigungen sind die Verwendung von möglichst reinem Harnstoff, oder der Einsatz von aus Titan hergestelltem Anlagenmaterial. Dies betrifft insbesondere alle produktberührenden Teile hinter der Druckerhöhungspumpe bis zum Entspannungsventil, die vorzugsweise aus Titan mit Graden 2 und 5 hergestellt wird.Other approaches to avoiding color contamination are the use of uranium as pure as possible, or the use of titanium-made plant material. This concerns in particular all product-contacting parts behind the booster pump to the expansion valve, which is preferably made of titanium with grades 2 and 5.
Das in den zweiten bzw. Nachreaktor einzuführende Wasser wird vorteilhafterweise mittels mindestens einer Pumpe auf Synthesedruck eingestellt.The water to be introduced into the second or secondary reactor is advantageously set to synthesis pressure by means of at least one pump.
Das einzuführende Wasser enthält auch Ammoniak NH3 oder Ammoniak NH3 und Kohlendioxid CO2 (Ammoncarbonat), so dass damit auch verunreinigtes Prozesswasser verwendbar ist.The water to be introduced also contains ammonia NH 3 or ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 (ammonium carbonate), so that even contaminated process water can be used.
Die Temperatur im zweiten Reaktor bzw. Nachrektor wird durch das Mischungsverhältnis der Melaminschmelze und Wasser und/oder die Eintrittstemperatur des einzuführenden Wassers bestimmt, wobei die Temperatur des einzuführenden Wassers durch mindestens ein Temperiergerät eingestellt wird. Vorteilhafterweise ergibt die Zugabe von 0,1 bis 3 mol, bevorzugt von 0,3 bis 2,3 mol Wasser mit einer Temperatur von 20 bis 700C, insbesondere von 350C, pro mol Melamin zu dem Melamin und Offgase aufweisenden Reaktionsgemisch mit einer Temperatur zwischen 300 und 6000C, insbesondere von 400 bis 500°C, eine Temperatur des Gemisches im zweiten Reaktor von 420 bis 4900C, insbesondere 430 bis 460°C.The temperature in the second reactor or post-rector is determined by the mixing ratio of the melamine melt and water and / or the inlet temperature of the water to be introduced, wherein the temperature of the water to be introduced is adjusted by at least one temperature control unit. Advantageously, the addition of 0.1 to 3 mol, preferably from 0.3 to 2.3 mol of water at a temperature of 20 to 70 0 C, in particular 35 0 C, per mol of melamine to the melamine and off-gas containing reaction mixture with a temperature between 300 and 600 0 C, in particular from 400 to 500 ° C, a temperature of the mixture in the second reactor of 420 to 490 0 C, in particular 430 to 460 ° C.
Die Temperatur des Gemisches im Nachreaktor beträgt somit mit Vorteil zwischen 420 und 49O0C, insbesondere zwischen 430 und 460°C.The temperature of the mixture in the postreactor is thus advantageously between 420 and 49O 0 C, in particular between 430 and 460 ° C.
Mit Vorteil wird das Verfahren in einem adiabaten Rohrreaktor als zweiten Reaktor bei Drücken über 550 bar, insbesondere zwischen 600 bis 800 bar durchgeführt.The process is advantageously carried out in an adiabatic tubular reactor as the second reactor at pressures above 550 bar, in particular between 600 and 800 bar.
Das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch stammt mit Vorteil aus einem in einem Rohrreaktor unter überkritischen Reaktionsbedingungen durchgeführten Verfahren gemäß DE 10326827 A1. Die aus dem Synthesereaktor austretende Melaminschmelze weist vorteilhafterweise Temperaturen zwischen 300 bis 6000C, insbesondere zwischen 400 und 550°C auf.The melamine and off-gas reaction mixture advantageously comes from a process carried out in a tubular reactor under supercritical reaction conditions according to DE 10326827 A1. The air leaving the synthesis reactor advantageously has melamine melt temperatures between 300 to 600 0 C, in particular between 400 and 550 ° C.
Das Gemisch aus dem zweiten Reaktor bzw. Nachreaktor wird anschließend vorteilhafterweise über mindestens ein Ventil in mindestens einen Entspannungsbehälter mit einem Druck unterhalb von 200 bar, insbesondere Atmosphärendruck, zur Verfestigung entspannt. Durch den schlagartigen Druckabfall während der Entspannung kommt es zu einem Temperaturabfall um 1000C und mehr und somit zur Verfestigung der Melaminschmelze. Bevorzugt wird in einen Gas- Festsstoffabscheider entspannt.The mixture from the second reactor or secondary reactor is then advantageously via at least one valve in at least one flash tank with a pressure below 200 bar, in particular atmospheric pressure, relaxed for solidification. Due to the sudden pressure drop during the relaxation, there is a drop in temperature by 100 0 C and more and thus to solidify the melamine melt. Preferably, it is depressurized in a gas solids separator.
Im Entspannungsbehälter erfolgt durch die Verfestigung des Melamins eine Abtrennung des Offgases aus Ammoniak NH3, Kohlendioxid CO2 und Wasserdampf vom festen Melamin. Die abgetrennten Offgase werden z.B. gemäß dem Chemie- Linz-Verfahren aufgearbeitet, einer Harnstoffsyntheseanlage zugeführt und somit recycelt.In the expansion tank is carried out by the solidification of the melamine, a separation of the off-gas from ammonia NH3, carbon dioxide CO 2 and water vapor from the solid melamine. The separated off-gases are worked up eg according to the chemistry Linz procedure, supplied to a urea synthesis plant and thus recycled.
Die restlichen Offgase werden bevorzugt m ittels Anlegen eines Vakuums an den Entspannungsbehälter aus den Kornzwischenräumen des verfestigten Melamins entfernt und es wird trockenes, feinkörniges, nebenproduktarmes und sehr weißes Melaminpulver isoliert. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere in einer Vereinfachung gegenüber den bisher üblichen Aufarbeitungsverfahren zu sehen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Herstellung von marktfähigem Melamin mit üblichen Verunreinigungen und üblicher Farbzahl ohne aufwendige Nassaufarbeitung oder Sublimation.The remaining off-gases are preferably removed from the interstices of the solidified melamine by applying a vacuum to the flash tank, and dry, fine-grained, low-by-product and very white melamine powder are isolated. The advantage of the method according to the invention is to be seen in particular in a simplification compared to the usual processing methods. The inventive method allows the production of marketable melamine with conventional impurities and conventional color without elaborate wet workup or sublimation.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 18 und ein Melaminpulver gemäß Anspruch 23 gelöst.The object of the present invention is also achieved by a device having the features of claim 18 and a melamine powder according to claim 23.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst mindestens einen Synthesereaktor zur Melaminhochdrucksynthese mit mindestens einer vorgeschalteten Hochdruckpumpe, mindestens einen dem Synthesereaktor nachgeschalteten zweiten Reaktor zur Mischung der im Synthesereaktor gebildeten Melaminschmelze mit Wasser und mindestens einem dem zweiten Reaktor nachgeschaltete Entspannungsvorrichtung mit mindestens einem Entspannungsventil zur Entspannung des Melaminschmelze- Wasser-Gemisches in einen Entspannungsbehälter.The device according to the invention comprises at least one synthesis reactor for high-pressure melamine synthesis with at least one upstream high-pressure pump, at least one second reactor downstream of the synthesis reactor for mixing the melamine melt formed in the synthesis reactor with water and at least one expansion device connected downstream of the second reactor with at least one expansion valve for relaxing the melamine melt water. Mixture in a relaxation tank.
Dabei ist es von Vorteil wenn der mindestens zweite Reaktor in Form eines adiabaten Rohrreaktors und der Entspannungsbehälter als ein Gas- Feststoffabscheider ausgebildet ist. Das Entspannungsventil der Entspannungsvorrichtung ist bevorzugt mit einer weiteren Regelungsvorrichtung zur Regelung des Synthesedruckes gekoppelt.It is advantageous if the at least second reactor in the form of an adiabatic tubular reactor and the flash tank is formed as a gas solids separator. The expansion valve of the expansion device is preferably coupled to a further control device for regulating the synthesis pressure.
Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn die das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch und das im zweiten Reaktor gebildete Gemisch berührenden Vorrichtungsteile, die zwischen der Druckerhöhungspumpe und dem Entspannungsventil angeordnet sind, aus Titan, bevorzugt aus Titan der Grade 2 und Grade 5, hergestellt sind.It is also advantageous if the melamine and off-gas containing reaction mixture and the device contacting the mixture formed in the second reactor located between the booster pump and the expansion valve are made of titanium, preferably of grade 2 and grade 5 titanium.
Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Melaminpulver weist einen Gehalt an Ammeiin unter 0,65 Gew %, bevorzugt unter 0,3 Gew%, und an Ureidomelamin unter 1 ,5 Gew%, bevorzugt 1 ,2 Gew%, auf.The melamine powder produced in the process according to the invention has a content of ammeiin less than 0.65% by weight, preferably less than 0.3% by weight, and ureidomelamine less than 1.5% by weight, preferably 1.2% by weight.
Bei einem Ammelingehalt von unter 0,25 Gew% liegt die APHA-Zahl des Melaminpulvers vorteilhafter unter 20, bevorzugt unter 17. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur 1 an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:With an ammeline content of less than 0.25% by weight, the APHA number of the melamine powder is advantageously less than 20, preferably less than 17. The invention will be explained in more detail below with reference to FIG. 1 with reference to an exemplary embodiment. It shows:
Figur 1 ein Verfahrensfließbild für eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.Figure 1 is a process flow diagram for an embodiment of the method according to the invention.
Ausführungsbeispielembodiment
Im Harnstoffbehälter 1 liegt eine klare, farblose, fast wasserfreie Harnstoff-Schmelze 21 vor, die mit etwas Biuret, Cyanursäure, Melamin bzw. Oxyaminotraizinen (OAT) verunreinigt sein kann. Diese wird mit der Harnstoffpumpe 3 auf Synthesedruck von ca. 600 bar gebracht und im Synthesereaktor 5 in Form eines gasbefeuerten Röhrenofens auf Synthesetemperatur gebracht und das chemische Gleichgewicht eingestellt oder nahezu eingestellt.In the urea container 1 is a clear, colorless, almost anhydrous urea melt 21, which may be contaminated with some biuret, cyanuric acid, melamine or Oxyaminotraizinen (OAT). This is brought to the synthesis pressure of about 600 bar with the urea pump 3 and brought to synthesis temperature in the synthesis reactor 5 in the form of a gas-fired tube furnace and set or almost adjusted the chemical equilibrium.
Im Wasserbehälter 2 liegt Wasser 22 vor, dem Ammoniak oder Ammoniak und Kohlendioxid (Ammoncarbonat) beigemischt ist. Das Wasser bzw. die Lösung wird mit der Wasserpumpe 4 auf Synthesedruck gebracht. Mit dem Temperiergerät 10 kann bei Bedarf die Wassertemperatur unabhängig von der zudosierten Menge an die Temperatur im als adiabatischen Rohreaktor ausgebildeten zweiten Reaktor 6, angepasst werden.In the water tank 2 is water 22 before, the ammonia or ammonia and carbon dioxide (ammonium carbonate) is added. The water or the solution is brought to synthesis pressure with the water pump 4. If required, the temperature of the water can be adjusted to the temperature in the second reactor 6, which is designed as an adiabatic tubular reactor, independently of the amount added.
Der Wasserstrom wird am Mischungspunkt zwischen Synthesereaktor 5 und adiabatischen Reaktor 6 dem Melaminaustrittsstrom aus dem Synthesereaktor 5 zugemischt.The water stream is admixed at the mixing point between the synthesis reactor 5 and the adiabatic reactor 6 to the melamine outlet stream from the synthesis reactor 5.
Durch die kurze Verweilzeit von weniger als 5 Minuten im adiabatischen Reaktor 6 wird über den chemischen Umsatz die Qualität des entstehenden Produktes gegenüber dem Austritt des Synthesereaktor 5 entscheidend verbessert, so dass nun eine markfähige Qualität ohne Umkristallisierung oder Nassaufarbeitung erreicht werden kann. Der Ammelingehalt kann auf ca. 20 % des unbehandelten Zustandes reduziert werden.Due to the short residence time of less than 5 minutes in the adiabatic reactor 6, the quality of the resulting product is decisively improved over the chemical conversion compared to the outlet of the synthesis reactor 5, so that now a markable quality without recrystallization or wet workup can be achieved. The Ammelingehalt can be reduced to about 20% of the untreated condition.
Die Reaktion im adiabatischen Reaktor 6 wird mittels eines Flashs am Entspannungsventil 7 abgebrochen. Durch den plötzlichen Druckabfall kommt es zur einer schlagartigen Temperaturreduzierung um über 100°C und zu einer Verfestigung des flüssigen Melamins. Das Entspannuπgsventil 7 und die an der Harnstoff pumpe 3 und Wasserpumpe 4 eingestellten Durchsätzen ermöglichen die Regelung des Synthesedrucks.The reaction in the adiabatic reactor 6 is stopped by means of a flash on the expansion valve 7. Due to the sudden pressure drop, there is a sudden temperature reduction of over 100 ° C and solidification of the liquid melamine. The Entspannuπgsventil 7 and the urea pump 3 and 4 water pump flow rates set the regulation of the synthesis pressure.
Durch die Entspannung des im zweiten Reaktor 6 unter hohen Druck stehenden Melamin-Wasser-Gemisches auf einen geringen Druck in der Größenordnung des Umgebungsdruckes wird ein zweiphasiges Gemisch aus festem Melaminpulver 27 und Offgas 26 aus Ammoniak NH3, Kohlendioxid CO2 und Wasser erhalten. Dieses Gemisch strömt in den Feststoffabscheider 8, der in Form eines Filter ausgeführt mit einer Schleuse 9 ausgebildet ist. Hier wird das Gemisch in Melaminpulver 27 und Offgas 26 getrennt. Das Offgas 26 kann dann aufgearbeitet werden und beispielsweise in einer Harnstoff- oder Düngeranlage verwertet werden. Das Melaminpulver 27 liegt nach einer weiteren Entgasung durch Anlegen von Vakuum zur Entfernung von Restoffgas und nachfolgender Belüftung in Versandqualität vor.As a result of the expansion of the melamine-water mixture under high pressure in the second reactor 6 to a low pressure of the order of the ambient pressure, a two-phase mixture of solid melamine powder 27 and offgas 26 of ammonia NH 3 , carbon dioxide CO 2 and water is obtained. This mixture flows into the Feststoffabscheider 8, which is designed in the form of a filter with a lock 9 is formed. Here the mixture is separated into melamine powder 27 and offgas 26. The offgas 26 can then be worked up and utilized, for example, in a urea or fertilizer plant. The melamine powder 27 is present after further degassing by applying vacuum to remove residual gas and subsequent ventilation in shipping quality.
Wenn man an das Entspannungsventil 7 an den Ausgang des 1. Reaktors anschließt, erhält man bei 480 °C eine Grund-Zusammensetzung des Melamins (Versuch 0). Bei verschiedenen Wasserzudosierungen und Mischtemperaturen bei konstanter Wassertemperatur des zugemischten Wassers wurden die in Tabelle 1 aufgeführten Melaminqualitäten erhalten:If one adjoins the expansion valve 7 to the outlet of the first reactor, a basic composition of the melamine is obtained at 480 ° C. (experiment 0). At various Wasserzudosierungen and mixing temperatures at constant water temperature of the mixed water, the melamine grades listed in Table 1 were obtained:
Tabelle 1Table 1
Figure imgf000008_0001
Wie der Tabelle zu entnehmen ist, hängt die Produktzusammensetzung stark von der Mischtemperatur ab im zweiten Reaktor 6 ab. So wird z.B. bei einer Mischtemperatur zwischen 437 und 4600C, die durch Zufuhr von 0,33 bis 1 ,24 mol Wasser mit einer Temperatur von 35°C pro Melamin zu einem Melamin-Offgas-Reaktionsgemisch mit einer Temperatur von 4800C erreicht wird, Melamin mit einem optimalen Reinheitsgehalt zischen 0,238 und 0,198 Gew% erhalten. Bei einer weiteren Erhöhung der Wasserzufuhr und der damit verbundenen Erniedrigung der Mischtemperatur erhöht sich der Ammelin-Gehalt hingegen.
Figure imgf000008_0001
As can be seen from the table, the product composition depends strongly on the mixing temperature in the second reactor 6. For example, with a mixing temperature 437-460 0 C, which achieved by feeding from 0.33 to 1, 24 mol of water having a temperature of 35 ° C per melamine to a melamine off-gas reaction mixture at a temperature of 480 0 C. is obtained, melamine with an optimum purity content hiss 0.238 and 0.198% by weight. In a further increase in the water supply and the associated lowering of the mixing temperature, however, the Ammelin content increases.
Wird dem Melamin-Offgas-Reaktionsgemisch Wasser mit einer Temperatur von 200°C bei entsprechend größeren Wasserzugaben unter Ausbildung der in Tabelle 1 genannten Mischtemperaturen zugeführt, zeigt sich, das bei gleicher Mischtemperatur das gleiche Reinheitsoptimum erhalten wird.If the melamine offgas reaction mixture is supplied with water at a temperature of 200 ° C. with correspondingly greater additions of water to form the mixing temperatures mentioned in Table 1, it is found that the same purity optimum is obtained at the same mixing temperature.
Es ist ebenfalls möglich, Wasser mit einer Temperatur kurz über dem Gefrierpunkt zuzugeben, wodurch die Menge des zugegebenen Wassers sich leicht verringert.It is also possible to add water at a temperature just above the freezing point, whereby the amount of added water is slightly reduced.
Der APHA-Wert wird nach einer üblichen Methode bestimmt, wobei die Absorption eines aus dem vorliegenden Melamin hergestellten Melamin-Formaldehyd-Harzes bei 380 nm und bei 460 nm gemessen wird. Der APHA-Wert wird dabei durch die Differenz der beiden Absorptionswerte unter Berücksichtigung eines Kalibrierungsfaktors gemäßThe APHA value is determined by a conventional method, whereby the absorbance of a melamine-formaldehyde resin prepared from the present melamine is measured at 380 nm and at 460 nm. The APHA value is determined by the difference between the two absorbance values taking into account a calibration factor according to
APHA = f* (A380-A460) (1 )APHA = f * (A380-A460) (1)
bestimmt.certainly.
Bei einer bestimmten Melamin-Ausgangsqualität ist ein Optimum der Qualität in Abhängigkeit der Temperatur im Nachreaktor und der Wassermenge zu erkennen. Nur bei ausreichend geringer Ammelinkonzentration, die besonders schwer im Trockenverfahren zu erreichen ist, lässt sich die Farbzahl bestimmen. BezugszeichenlisteWith a certain melamine starting quality, an optimum of the quality as a function of the temperature in the secondary reactor and the amount of water can be recognized. Only at a sufficiently low concentration of ammeline, which is particularly difficult to achieve in the dry process, can the color number be determined. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Harnstoffbehälter1 urea container
2 Wasserbehälter2 water tanks
3 Harnstoffpumpe3 urea pump
Wasserpumpewater pump
5 Gasbefeuerter Röhrenofen als Synthesereaktor5 Gas-fired tube furnace as a synthesis reactor
Adiabater Rohrreaktor als NachreaktorAdiabater tube reactor as a post-reactor
7 Entspannungsventil mit Druckregelung7 Pressure relief valve
Feststoffabscheider mit FilterSolids separator with filter
Schleuselock
10 Temperiergerät 1 Harnstoff 2 Wasser 3 Erdgas 4 Luft 5 Abgas 6 Offgas 7 Melaminpulver 10 Temperature control unit 1 Urea 2 Water 3 Natural gas 4 Air 5 Exhaust gas 6 Offgas 7 Melamine powder

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Aufarbeitung einer Melaminschmelze aus einem in mindestens einem Synthesereaktor (5) bei einem Synthesedruck von über 550 bar, insbesondere zwischen 600 und 800 bar, durchgeführten Melaminhochdruckverfahren,1. A process for working up a melamine melt from a melamine high-pressure process carried out in at least one synthesis reactor (5) at a synthesis pressure of more than 550 bar, in particular between 600 and 800 bar.
dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that
a) das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch nach Austritt aus dem Synthesereaktor (5) in mindestens einem dem Synthesereaktor (5) nachgeschalteten zweiten Reaktor (6) eingeführt wird, unda) the melamine and off-gas containing reaction mixture after leaving the synthesis reactor (5) in at least one synthesis reactor (5) downstream of the second reactor (6) is introduced, and
b) dem Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch im zweiten Reaktor (6) Wasser in einer Menge von mindestens 0,1 mol pro mol Melamin unter Druck, welcher dem Synthesedruck entspricht, zugemischt wird, wobei das im zweiten Reaktor (6) gebildete Gemisch auf eine Temperatur zwischen 420 bis 4900C eingestellt wird.b) the melamine and off-gas containing reaction mixture in the second reactor (6) water in an amount of at least 0.1 mol per mol of melamine under pressure, which corresponds to the synthesis pressure is mixed, wherein the mixture formed in the second reactor (6) to a Temperature between 420 to 490 0 C is set.
2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser in einer menge von 0,1 mol bis 3 mol, bevorzugt 0,3 bis 1 ,3 mol pro mol Melamin dem Reaktionsgemisch im zweiten Reaktor zugemischt wird.2. The method according to claim 2, characterized in that water in a quantity of 0.1 mol to 3 mol, preferably 0.3 to 1, 3 mol per mol of melamine is added to the reaction mixture in the second reactor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Gemisch im zweiten Reaktor (6) eine Temperatur zwischen 430 bis 4600C aufweist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mixture formed in the second reactor (6) has a temperature between 430 to 460 0 C.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Gemisch im zweiten Reaktor (6) für einen Zeitraum von maximal 5 Minuten verweilen gelassen wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture formed in the second reactor (6) is allowed to sit for a period of a maximum of 5 minutes.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in den zweiten Reaktor einzuführende Wasser mittels mindestens einer Pumpe (4) auf Synthesedruck eingestellt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the water to be introduced into the second reactor by means of at least one pump (4) is set to synthesis pressure.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in den zweiten Reaktor (6) einzuführende Wasser Ammoniak NH3 oder Ammoniak NH3 und Kohlendioxid CO2 (Ammoncarbonat) enthält. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the second reactor (6) to be introduced water contains ammonia NH 3 or ammonia NH 3 and carbon dioxide CO 2 (ammonium carbonate).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Gemisches im zweiten Reaktor (6) durch das Mischungsverhältnis der Melaminschmelze und Wasser und/oder die Eintrittstemperatur des einzuführenden Wassers eingestellt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the mixture in the second reactor (6) by the mixing ratio of melamine melt and water and / or the inlet temperature of the introduced water is adjusted.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von 0,1 bis 3 mol, insbesondere von 0, 3 mol bis 1 ,3 mol Wasser mit einer Temperatur von zwischen 20 bis 700C, insbesondere 35°C, pro mol Melamin zu einem Reaktionsgemisch aus Melamin und Offgasen mit einer Temperatur zwischen 300 und 6000C, insbesondere 400 bis 5000C, eine Temperatur des Gemisches im zweiten Reaktor (6) von 420 bis 490°, insbesondere 430 bis 4600C ergibt.8. The method according to claim 7, characterized in that the addition of 0.1 to 3 mol, in particular from 0, 3 mol to 1, 3 mol of water at a temperature of between 20 to 70 0 C, in particular 35 ° C, per mol melamine to a reaction mixture of melamine and off-gases having a temperature between 300 and 600 0 C, in particular 400 to 500 0 C, a temperature of the mixture in the second reactor (6) of 420 to 490 °, in particular 430 to 460 0 C results.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem adiabaten Rohrreaktor als zweiten Reaktor (6) durchgeführt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is carried out in an adiabatic tubular reactor as the second reactor (6).
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im zweiten Reaktor (6) über 550 bar, insbesondere zwischen 600 bis 800 bar beträgt.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure in the second reactor (6) over 550 bar, in particular between 600 to 800 bar.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Synthesereaktor (5) austretende Melaminschmelze eine Temperatur zwischen 300 bis 6000C, insbesondere zwischen 400 bis 5500C aufweist.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the melamine melt emerging from the synthesis reactor (5) has a temperature between 300 to 600 0 C, in particular between 400 to 550 0 C.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Melaminschmelze aus einem in einem einphasigen Rohrreaktor unter überkritischen Reaktionsbedingungen durchgeführten Verfahren stammt.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the melamine melt originates from a process carried out in a single-phase tubular reactor under supercritical reaction conditions.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus dem zweiten Reaktor (6) über mindestens ein Ventil (7) in mindestens einen Entspannungsbehälter (8) mit einem Druck unterhalb von 200 bar, insbesondere Atmosphärendruck, zur Verfestigung entspannt wird.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the mixture from the second reactor (6) via at least one valve (7) in at least one flash tank (8) with a pressure below 200 bar, in particular atmospheric pressure, for solidification becomes.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch in einen Gas-Festsstoffabscheider als Entspannungsbehälter (8) entspannt wird. 14. The method according to claim 13, characterized in that the mixture is expanded in a gas-solids separator as a flash tank (8).
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Entspannungsbehälter (8) eine Abtrennung des Offgases15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the expansion tank (8) a separation of the off-gas
(26) aus Ammoniak NH3, Kohlendioxid CO2 und Wasserdampf vom festen Melamin(26) ammonia NH 3 , carbon dioxide CO 2 and water vapor from the solid melamine
(27) erfolgt.(27).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das abgetrennte Offgas (26) einer Harnstoffsyntheseanlage zugeführt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the separated off-gas (26) is supplied to a urea synthesis plant.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Anlegen eines Vakuums an den Entspannungsbehälter (8) restliches Offgas (26) aus dem verfestigten Melamin entfernt wird.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that by means of applying a vacuum to the flash tank (8) residual offgas (26) is removed from the solidified melamine.
18. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,18. Apparatus for carrying out a method according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durchmarked by
mindestens einen Synthesereaktor (5) zur Melaminhochdrucksynthese mit mindestens einer vorgeschalteten Hochdruckpumpe (3), mindestens einen dem Synthesereaktor (5) nachgeschalteten zweiten Reaktor (6) zur Mischung der im Synthesereaktor (5) gebildeten Melamin und Offgase aufweisenden Reaktionsgemisch mit Wasser und mindestens einem dem zweiten Reaktor (6) nachgeschaltete Entspannungsvorrichtung mit mindestens einem Entspannungsventil (7) zur Entspannung des Melaminschmelze-Wasser-Gemisches in einen Entspannungsbehälter (8).at least one synthesis reactor (5) for high-pressure melamine synthesis with at least one upstream high-pressure pump (3), at least one downstream of the synthesis reactor (5) second reactor (6) for mixing the reaction mixture in the synthesis reactor (5) formed melamine and off-gas containing reaction mixture with water and at least one second reactor (6) downstream expansion device with at least one expansion valve (7) for relaxing the melamine melt-water mixture in a flash tank (8).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens zweite Reaktor (6) als adiabater Rohrreaktor ausgebildet ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the at least second reactor (6) is designed as an adiabatic tubular reactor.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Entspannungsbehälter (8) als ein Gas-Feststoffabscheider ausgebildet ist.20. The apparatus of claim 18 or 19, characterized in that the expansion tank (8) is designed as a gas-Feststoffabscheider.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelungsvorrichtung zur Regelung des Synthesedruckes mit dem mindestens einem Entspannungsventil (7) der Entspannungsvorrichtung gekoppelt ist. 21. Device according to one of claims 18 to 20, characterized in that a control device for controlling the synthesis pressure with the at least one expansion valve (7) of the expansion device is coupled.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die das Melamin und Offgase aufweisende Reaktionsgemisch und das im zweiten Reaktor (6) gebildete Gemisch berührenden Vorrichtungsteile, die zwischen der Druckerhöhungspumpe (3) und dem Entspannungsventil (7) angeordnet sind, aus Titan, bevorzugt aus Titan der Grade 2 und Grade 5, hergestellt sind.22. Device according to one of claims 18 to 21, characterized in that the melamine and off-gas having reaction mixture and in the second reactor (6) formed mixture contacting device parts, which are arranged between the booster pump (3) and the expansion valve (7) made of titanium, preferably of grade 2 and grade 5 titanium.
23. Melaminpulver herstellbar in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17.23. melamine powder preparable in a method according to one of claims 1 to 17.
24. Melaminpulver nach Anspruch 23 gekennzeichnet durch einen Gehalt an Ammeiin unter 0,65 Gew %, insbesondere unter 0,3 Gew%24. melamine powder according to claim 23 characterized by a content of ammeiin less than 0.65% by weight, in particular less than 0.3% by weight
25. Melaminpulver nach Anspruch 23 oder 24 gekennzeichnet durch einen Gehalt an Ureidomelamin unter 1 ,5 Gew%, bevorzugt unter 1 ,2 Gew%.25. melamine powder according to claim 23 or 24 characterized by a content of ureidomelamine below 1, 5 wt%, preferably below 1, 2 wt%.
26. Melaminpulver nach Anspruch 23 gekennzeichnet durch eine APHA-Zahl von unter 20, bevorzugt unter 17, bei einem Ammelingehalt von unter 0,25 Gew% 26. Melamine powder according to claim 23, characterized by an APHA number of less than 20, preferably less than 17, with an ammeline content of less than 0.25% by weight.
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