專利名稱：蜜胺的提純方法
目前，已有許多蜜胺生產方法見諸文獻，其中，多以尿素為優選原料，再于高壓、非催化條件下或低壓且使用催化劑條件下將其轉化為蜜胺、氨及CO2。如所周知，在這些方法尤其是高壓法中，會生成各種副產物或雜質，如蜜勒胺、蜜白胺、氰尿二酰胺、氰尿一酰胺或脲基蜜胺，因此降低蜜胺的純度。
然而，目前常規的提純方法如重結晶卻存在不足，這尤其在重結晶時表現為雜質在母液中的積累，因而尚含蜜胺的大量母液要被棄去或經后處理。而且，CH345.894提到，諸如蜜勒胺、蜜白胺或脲基蜜胺等雜質幾乎不溶于或微溶于水及堿性水溶液，故欲以重結晶除去這些化合物有很大困難和待純化蜜胺的部分損失。
故此，本發明試圖找到一種大幅度降低待純化蜜胺中的雜質又可避免蜜胺大量損失的方法，其中雜質尤其包括幾不溶于或微溶于水及堿性水溶液的蜜勒胺和脲基蜜胺。
出乎意料地，可達到該目的的一種新方法是，在含氨介質中于升至低于蜜胺熔點的溫度下，使含雜質的蜜胺靜置一段時間。
因而，本發明涉及蜜胺的提純方法，該法包括將含雜質的蜜胺置于200℃～蜜胺熔點溫度下，并在該溫度及5～350bar下保持1分鐘～20小時，然后，按任何期望順序將反應混合物減壓并冷卻至室溫，則得粉末狀的純蜜胺。
本發明方法適用由任何先有技術中已知方法所得蜜胺的提純，特別是當蜜胺含蜜勒胺和脲基蜜胺等雜質時。業已發現，通過加熱晶態或粉末狀蜜胺，并在有氨參與、低于蜜胺熔點溫度下，使其靜置一段時間(回火)，則蜜勒胺和脲基蜜胺含量可得以降低。但也可將原有溫度高于所述范圍的蜜胺冷卻至該范圍某一溫度。此處，回火溫度高于200℃，但低于蜜胺熔點。作為優選，該溫度介于240℃～蜜胺熔點間，更優選為250℃～蜜胺熔點。蜜胺的初始溫度應處于所述范圍。在回火過程中，溫度可保持常數，但也可在所述溫度范圍內變化。故此，在所限定溫度范圍內，溫度可連續也可間斷地增高或降低。
在所述溫度范圍內，蜜胺的靜置時間可在大范圍內變化。這主要取決于蜜勒胺和脲基蜜胺的預期終值以及特定的氨分壓和經濟考慮，一般為1分鐘～20小時，優選值10分鐘～10小時，更優選為0.5～3小時。氨分壓同樣可在大范圍內變化，一般為5～350bar，優選值10～100bar。
回火畢，在相應操作條件下將反應混合物冷卻并減壓，或反之，先減壓后冷卻。如可能，在另一反應設備中進行上述步驟，并將其中蜜胺冷卻至室溫，例如，使用熱交換器直接移除加熱工質，或是與冷氣體相混。
本發明方法所得蜜胺為晶體或粉末，其特點是蜜勒胺和脲基蜜胺含量大幅降低，有時甚至在可檢出限以下。
本發明方法可以連續和間歇兩種方式進行。
本發明方法也可與先有技術中任何已知蜜胺制法配合。一種最佳實施方案是，本發明方法與先有技術中已知任一高壓法聯用，后者見述于Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，卷A-16，頁174～179。尤為優選的是，本發明方法接續在高壓法的已知后處理步驟之后進行，這些后處理步驟包括a)自液態蜜胺中分離出尿素轉化時生成的NH3/CO2氣體混合物；b)通入NH3減少溶于蜜胺的CO2；c)使液態蜜胺存留于氨介質中；且d)冷卻蜜胺，如以冷水或液氨驟冷，或是與冷氣相混。上述后處理步驟在諸如美國專利第3116294號中有述。
此時，本發明方法接續在后處理步驟d)之后進行，前述后處理步驟a)～c)各步變化視具體條件而定。故此，以高壓法自尿素生成蜜胺時，直至冷卻階段d)的后處理步驟中包括a)～c)各步，以及這些步驟之一或是其中兩步的任一組合。
實施例1～20取定量(SW)蜜胺，其蜜勒胺初含量18300ppm，脲基蜜胺初含量10600ppm，以及保持一定壓力p所需量的氨，一并加入體積10mL的微壓熱釜中。其后，加熱該釜至溫度T并于該溫度下保持t分鐘。再將該釜迅即浸于冷水，隨后減壓。如此則蜜胺得以提純，分析其中蜜勒胺及脲基蜜胺含量，后者含量一般在檢出限100ppm以下。操作參數，如蜜胺樣品初重(SW)、壓力p、時間t、溫度T、蜜勒胺終含量(MA)，見表1所示。
表1實施 SW p T tMA例(mg) (bar) (℃) (min)(ppm)1 22.0310 25010 50002 22.0310 250100 38003 22.0310 2501000 11004 67.9330 25010 30005 67.9330 250100 25006 67.9330 2501000 8207 21.1910 27010 61008 21.1910 270100 45009 21.1910 2701000 1901065.1630 27010 30001165.1630 270100 25001265.1630 2701000 2801320.4210 29010 31001420.4210 290100 19001520.4210 2901000 2501662.6130 29010 37001762.6130 290100 10001862.6130 2901000 12019286.57 35029010 32020280.57 350290100 40實施例21～26
取定量(SW)蜜胺，其蜜勒胺初含量MAO，脲基蜜胺初含量UMO，以及保持一定壓力p所需量的氨，一并加入體積2L的壓熱釜中。其后，加熱該釜至溫度T并于該溫度下保持t分鐘。再將該釜冷卻并減壓。如此則蜜胺得以提純，分析其中蜜勒胺含量(MA)及脲基蜜胺含量(UM)。操作參數，如蜜胺樣品初重(SW)、壓力p、時間t、溫度T、蜜勒胺終含量(MA)，見表2所示。
表2實施 SW p T t 終值 初值例 MA UM MAOUMO(g)(bar) (℃) (h)2130020 2502 1200600＜300 ＜502230040 3001.51200600＜300 ＜502330056 2502 1200600＜300 ＜502430070 3004 1200600＜300 ＜5025300125 2963 12001300 ＜300 ＜502651.1 139 2503 2500＜500 ＜300 ＜50
權利要求
1 蜜胺的提純方法，該法包括將含雜質的蜜胺置于高于200℃但低于蜜胺熔點溫度下，具體取決于相應的占優氨分壓，并在該溫度范圍及5～350bar壓力下保持1分鐘～20小時，其間，蜜胺為固態，然后，按任何期望的順序將反應混合物減壓并冷卻至室溫，則得粉末狀的純蜜胺。
2 權利要求1的方法，其中，固態蜜胺所處溫度介于240℃～蜜胺熔點間，具體取決于相應的占優氨分壓。
3 權利要求1的方法，其中，氨分壓介于10～100bar間。
4 權利要求1的方法，其中，本發明方法接續在某一蜜胺生產方法之后進行。
5 權利要求1的方法，其中，本發明方法接續在以高壓法自尿素生產蜜胺之后進行。
全文摘要
提出一種蜜胺的提純方法,該法包括:將含雜質的蜜胺置于200℃～蜜胺熔點溫度(具體取決于相應的氨分壓)下,并在該溫度范圍及5～350bar壓力下以固態形式保持1分鐘～20小時,其間,蜜胺為固態,然后,按任何期望的順序將反應混合物減壓并冷卻至室溫,則得粉末狀的純蜜胺。
文檔編號C07D251/62GK1171103SQ95197017
公開日1998年1月21日 申請日期1995年12月13日 優先權日1994年12月23日
發明者H·芬格爾胡特, L·卡恩茲, G·庫法爾, S·吉亞科姆佐, M·穆爾納 申請人:阿格羅林茨蜜胺有限公司