Способ очистки меламина

1 Изобретение относится к способу очистки меламина, при котором твердый меламин выдерживают под давлением аммиака при температуре, близкой к температуре плавления. Меламин предпочтительно получают пиролизом мочевины, причем могут быть использованы как способ низкого давления, так и способ высокого давления, как, например, описано в "Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry,том А 16, 15-е изд. (1990), стр. 171-185". Выпадающий при синтезе меламина сырой меламин содержит при любом способе получения около 94-98 мас.% меламина, а также мелам, мелем,мелон, уреидомеламин, аммелин и аммелид в качестве основных примесей, и для требуемых областей применения должен быть дополнительно очищен на дополнительных стадиях,таких как перекристаллизация, или на специальных стадиях обработки при выделении, как,например, медленное охлаждение, как, например, описано в патенте WO96/20182, путем специального температурного режима перед отверждением, как, например, описано в патентеWO96/23778, или путем выдерживания твердого меламина под давлением аммиака, как, например, описано в патенте WO96/20183, или путем комбинирования этих стадий обработки. Существует, однако, задача найти новые варианты способов, которые ведут к дальнейшему повышению чистоты меламина, или к получению чистого меламина более простым образом, в случае необходимости при незначительно повышенном давлении. Неожиданно было обнаружено, что при выдерживании меламина под давлением аммиака как при температурах намного ниже температуры плавления, так и при температурах немного выше температуры плавления остается или образуется больше примесей, чем при выдерживании при температурах немного ниже температуры плавления. Предметом изобретения является соответственно этому способ очистки меламина, отличающийся тем, что берут неочищенный меламин в температурном интервале Тт выше 325 С и ниже температуры плавления под давлением аммиака, выдерживают под давлением аммиака от 1 до 150 бар в течение от 1 мин до 20 ч в указанном температурном интервале, причем меламин в данном температурном интервале остается твердым веществом, после чего в любой последовательности сбрасывают давление и,при желании, охлаждают до комнатной температуры и получают чистый меламин в твердой форме. Выдерживание твердого меламина (отжиг) согласно изобретению предпочтительно проводят в температурном интервале Тт между 330 С(особенно предпочтительно между 335 С) и температурой плавления меламина под данным давлением аммиака. 2 Во время отжига температура может поддерживаться постоянной, однако она также может изменяться в указанном выше температурном интервале Тт. Так температура, например, может непрерывно или дискретно снижаться или повышаться в границах температурного интервала Тт. Давление при отжиге предложено предпочтительно поддерживать между 5 и 100 бар,особенно предпочтительно между 10 и 50 бар. Время выдерживания во время предложенного отжига предпочтительно составляет от 5 мин до 10 ч, особенно предпочтительно от 30 мин до 5 ч. Время выдержки зависит прежде всего от желаемой степени очистки меламина, чем дольше отжиг, тем чище получают меламин. Время выдержки при этом зависит от условий процесса. Для достижения определенной степени чистоты соответственно этому при более высоких температурах, так же как и при более высоких давлениях требуется более короткое время выдержки. Способ очистки (отжиг) согласно изобретению может при этом предпочтительно производиться таким образом, что либо неочищенный твердый меламин путем нагревания, либо неочищенный жидкий меламин путем охлаждения доводят до температурного интервала Тт и там выдерживают. После окончания отжига в зависимости от технических данных сначала охлаждают и затем сбрасывают давление или в обратном порядке сначала сбрасывают давление, а затем охлаждают. Проведение этих стадий может в случае необходимости осуществляться в дополнительном реакционном аппарате. Причем меламин предпочтительно охлаждают до комнатной температуры, например, с помощью теплообменников, простым удалением нагревающего агента или смешиванием с холодными газами. Способом согласно изобретению меламин получают в кристаллической форме или в виде порошка, и он отличается, в частности, заметно пониженным содержанием мелама, мелема и аммелида,которое иногда даже оказывается ниже границы определения. Способ очистки меламина согласно изобретению можно осуществлять как дискретно,так и непрерывно. Очистка меламина согласно изобретению,в частности, применима в дополнение к процессу получения меламина, в частности, к любому способу получения меламина из мочевины при высоком давлении, при котором меламин прежде всего выделяется в жидкой форме в виде расплава. При этом предпочтительно аммиаксодержащий расплав меламина перед отверждением охлаждать до температуры выше температуры плавления меламина, в частности, подачей дополнительного аммиака с температурой примерно от 1 до 50 С. Окончательного отверждения предпочтительно достигают в псевдоожи 3 женном слое контактированием с холодным твердым инертным веществом или с твердым меламином. Предложенный способ может также предпочтительно проводиться в дополнение к любым другим стадиям обработки при высоком давлении. Эти стадии обработки, в частности,охватывают: а) отделение образующейся при синтезе меламина газовой смеси NH3/CO2 (отходящих газов) от жидкого меламина,б) раскисление растворенного в меламине СO2 внесением NН 3 (десорбция),в) выдерживание жидкого меламина в присутствии аммиака (старение),г) охлаждение и отверждение меламина,например, водой, водным раствором или суспензией меламина, холодными газами, такими как газообразный аммиак, жидким аммиаком или твердым меламином согласно патентуWO99/38852, например, в псевдоожиженном слое. Расплав меламина можно, например, согласно патенту WO97/20826 распылять в контейнер-холодильник, в котором содержится аммиак. Способ очистки согласно изобретению проводят также в дополнение к стадии отверждения, причем число проведенных других предшествующих стадий обработки в зависимости от технических условий может варьироваться. Обработка полученного под высоким давлением из мочевины меламина до стадии отверждения может, таким образом, включать любые комбинации или также только одну из указанных стадий. Согласно изобретению возможна очистка меламина до любой степени чистоты. Чистота сырого меламина из процесса получения меламина составляет при используемом способе,например, примерно 94-98 мас.%, причем меламин загрязнен прежде всего меламом, мелемом и аммелидом. Однако согласно изобретению можно очищать также более загрязненный меламин, а также содержащий другие примеси предварительно очищенный меламин до более высокой степени чистоты. Причем можно в зависимости от примененных давления, температуры, времени выдержки и исходной чистоты получить меламин с чистотой выше 99,9 мас.%,отчасти выше 99,99 мас.%. Примеры В качестве исходного материала брали каждый раз полученный из мочевины на полузаводской установке высокого давления меламин с чистотой 98,6 мас.%, который, в частности,был загрязнен 1,3 мас.% мелама, а также примерно 0,1 мас.% других побочных продуктов,как, например, мелем или аммелид (соответственно пример А в таблице I). Аналитическое определение мелама, мелема и аммелида осуществляли путем ВЭЖХ. Примеры с 1 по 5. 4 В лабораторный автоклав вносили меламин, а также необходимое для достижения желаемого давления количество аммиака. Затем автоклав доводили до температуры 340 или 330 С и оставляли стоять под давлением 60 мин. После этого автоклав быстро охлаждали водой до 280 С, сбрасывали давление и анализировали меламин путем ВЭЖХ. Значения давления и температуры при отжиге, а также содержание побочных продуктов (мелама, мелема, аммелида) в исходном меламине, а также в меламине после отжига (примеры 1-5), представлены в таблице. Меламин после 60 мин отжига Пример А 1 2 3 4 5 Предел обнаружения 2 ч.н.м.Исходный меламин ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ очистки меламина, отличающийся тем, что неочищенный меламин берут в температурном интервале Тт, который лежит выше 325 С и ниже температуры плавления меламина, зависящей от использованного давления аммиака, и выдерживают под давлением аммиака от 1 до 150 бар в течение от 1 мин до 20 ч в указанном температурном интервале,причем меламин в данном температурном интервале представляет собой твердое вещество,после чего в любом порядке сбрасывают давление, охлаждают и получают чистый меламин в твердой форме. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что неочищенный жидкий меламин берут в температурном интервале Тт. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что неочищенный твердый меламин берут в температурном интервале Тт. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что неочищенный меламин берут в температурном интервале, который лежит между 330 С и ниже температуры плавления меламина, зависящей от используемого давления аммиака. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что давление аммиака лежит между 5 и 100 бар. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что меламин выдерживают в температурном интервале Тт в течение от 5 мин до 10 ч. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что он пригоден для использования после процесса получения меламина. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что он пригоден для использования после процесса получения меламина из мочевины под высоким давлением, при котором жидкий меламин в случае необходимости после выдерживания в присутствии аммиака (старения) отверждают путем контактирования в псевдоожиженном слое с холодным инертным твердым веществом или 6 твердым меламином и затем в температурном интервале Тт, который лежит выше 325 С и ниже температуры плавления аммиака, выдерживают под давлением аммиака от 1 до 150 бар в течение от 1 мин до 20 ч в указанном температурном интервале, после чего в любом порядке сбрасывают давление, охлаждают и получают чистый меламин в твердой форме.