[发明专利]制备蜜胺的方法

说明书

本发明涉及由尿素通过高压过程制备蜜胺的方法，其中通过将来自反应器的蜜胺熔体输送到用能气化的冷却介质冷却蜜胺熔体的容器中，制得固态的蜜胺。

特别是在EP-A-747366中公开了这种方法，该专利叙述了由尿素制备蜜胺的高压过程。特别是EP-A-747366叙述了在操作压力10.34-24.13MPa，温度354-454℃下尿素在反应器中是如何热解生成反应器产物的。这种反应器产物包含液态的蜜胺，CO₂和NH₃，它们在压力下作为混合流输送到分离器中。

在这个分离器中，实际上保持与反应器相同的压力和温度，反应器的产物分离成气流和液流。气流主要包含CO₂和NH₃废气以及蜜胺蒸气。液流主要包含蜜胺熔体。将气流输送到涤气器单元，而液流则输送到产品冷却单元。

在涤气器单元中，在几乎与反应器相同的温度和压力条件下操作，用熔融的尿素洗涤气流。在涤气器单元中进行的传热将熔融的尿素预热，并将气流冷却到温度177℃-232℃。用熔融的尿素洗涤气流还从废气中除去蜜胺蒸气。然后将预热的熔融尿素与从CO₂和NH₃废气中洗出的蜜胺一起加入反应器中。

在产品冷却单元中，用液态的冷却介质冷却和固化蜜胺熔体，制成不需另外纯化的高纯度的固态蜜胺产品。优选的液态冷却介质是在蜜胺的熔体温度和在产品冷却单元的压力下生成气体的冷却介质。EP-A-747366将液氨看作是在产品冷却单元的压力高于41.4bar时优选的液态冷却介质。虽然采用EP-A-747366公开的方法制备的固态蜜胺产品的纯度高于99％(重量)，但已证明，很难在商业规模上连续地保持这种纯度。不能保持纯度高于99％(重量)是一个缺点，使所生产的蜜胺不适合要求纯度较高的应用，特别是在层压制品和/或涂层中使用的蜜胺甲醛树脂。

本发明的目的是获得一种由尿素制备蜜胺的改进方法，其中直接从反应器的产物制得高纯度的干蜜胺粉末。更具体而言，本发明的目的是获得一种由尿素制备蜜胺的改进的高压方法，其中通过冷却直接从液态的蜜胺熔体制得高纯度的干蜜胺粉末。

申请人发现，可由来自蜜胺反应器的蜜胺熔体连续生产高纯度的蜜胺，反应器的温度在蜜胺的熔点和450℃之间，通过喷雾装置将蜜胺熔体喷到一个容器中，通过在氨气氛中以及增高的氨压下与能气化的冷却介质接触冷却蜜胺熔体，从而制得温度低于270℃的蜜胺粉末，释放氨压并冷却蜜胺粉末，至少冷却范围的一部分是采用机械搅拌粉末进行直接或间接的冷却，或者是二者的某种结合。

增高的氨压是指氨压高于1MPa，优选1.5Mpa以上，更优选4.5MPa以上，甚至更优选6MPa以上。氨压低于40MPa，优选低于25MPa，更优选低于11MPa。

蜜胺粉末的流动和流化性能差，温度均衡系数低(导热性差)。因此，标准的冷却方法例如流化床或蜜实移动床不容易在商业规模上实现。然而，我们发现，如果蜜胺在高温下保留时间太长，特别是对蜜胺粉末的颜色有不利的影响。因此这表明有效地控制在高温下的停留时间是致关重要的。所以能有效地冷却蜜胺粉末是重要的。

尽管蜜胺的流动和导热性差，但却意外地证明，能够利用机械搅拌与直接和间接冷却相结合来冷却蜜胺。术语间接冷却系指被机械搅拌的密胺粉末与被冷却的表面接触的那些情况，术语直接冷却系指被机械搅拌的蜜胺粉末与冷却介质例如氨或空气流接触的那些情况。直接冷却和间接冷却装置的组合显然也是可能的。

使将蜜胺熔体喷入固化容器制备的蜜胺粉末在增高的氨压下和在温度200℃以上保持一段接触时间。这段接触时间优选为1min-5h，更优选5min-2h。在这段接触时间中，蜜胺产品的温度实际上可保持不变，或将其冷却到温度200℃以上，优选240℃以上，或最优选270℃以上。增高的氨压是指氨压高于1MPa，优选1.5MPa以上，更优选4.5MPa以上，甚至更优选6MPa以上。氨压低于40MPa，优选低于25MPa，更优选低于11MPa，蜜胺产品可在固化容器或在单独的冷却容器中冷却。

根据本发明的方法的优点是能以工业规模连续地生产纯度在98.5％(重量)以上，一般在99％(重量)以上的干蜜胺粉末，该粉末具有非常好的颜色特性。根据本发明生产的高纯度蜜胺，实际上适合蜜胺的任何应用，其中包括在层压制品和/或涂层中使用的蜜胺甲醛树脂。