Способ получения карбамида Советский патент 1987 года по МПК C07C126/02 

1n

Изобретение относится к способу получения карбамида из и двуокиси углерода.

Цель изобретения - увеличение степени превращения исходных реагентов в карбамид,

В примерах 1-11 описаны опыты по синтезу карбамида в присутствии углеводородов в условиях периодического -процесса. При этом в примерах 2-8 процесс проводят в соответствии с изобретениемр в сравнительном примере I - без постепенного охлаждения до , -в сравнительных примерах 9 и 10 - при запредельных значениях.времени охлаждения, в сравнительном примере 1 - при запредельном значении конечной температуры охлаждения, В примере 2 описан не- прерывный процесс получения карбамида в соответствии с изобретением.

Пример 1 (сравните1гьньгй). В автоклав помещают 15,3 г карбама- та ам 4ония и 4,6 г технического парафина, быстро разогреЕ ают до 207 С и осуществляют синтез карбамлда, вы- деряшвая при этой температуре и интенсивном перемешивании в течение 37 мин, Давление в автоклане состап- ляет в конде этого периода 200 атм. Автоклав быстро (в тече ше нескольких секунд) охлаждают до комнатной температуры, извлекают и анализируют продукты реакции известными методами В продуктах реакции найдено 5,06 г карбаьшда, степень превращения карбамата актмония в карбамид составляет 43%,

Пример 2 . Повторяют пример 1, но реакционную смесь выдерживают при 207 С в течение 34 шт, после чего автоклав постепенно, в течение 3 мин, охлаждают до , а затем в течение нескольких секунд - до комнатной температуры. В продуктах реакции найдено 5,57 г карбамида, степень превращения карбамата аммония в карбамид составляет 47,3%.

Пример 3, Повторяют Пример 2, со следующими отличиями: количество парафина составляет 3,46 г температура синтеза 183,, конечное давление 180 атм, охлаждение до 130 С выполняют в течение 3,8 мин. 8 продуктах реакции найдено 7,17 г карбамида, степень превратеНи я карбамата аммония в карбамид 60,9%.

02

Пример 4, Повторяют пример 2 со следующими отличиями: температура синтеза 182,5 С, время выдержки 32 мин, конечное давление 180 атм,

время охлаждения до 127 С 5,3 мин. Найдено 7,20 г карбамида, степень превращения 61,2%,

Пример 5, Повторяют пример 2 со следующими отличиями: температура синтеза 194°С, время выдерж- кн 31 мин, конечное давление 190 атм, время охлаждения до 125 с 5,9 мин. Найдено 8,74 г карбамина, степень превращения 74,3%,

Пример 6, Повторяют пример 2 со следующими отличиями: время выдержки 30 мин, время охлаждения до 128 С 6,7 мин. Найдено 9,25 г карбамида, степень превращения 80,9%,

Пример 7, Повторяют пример 2 со следующими отличиями: температура синтеза 190 С, время выдержки 26 мин, конечное давление 90 атм, время охлаждения до 130 С 11,2 мин. Найдено 6,10 г карбамида, степень превращения 51,8%.

Пример В, Повторяют пример 2 со следующими отличиями: время выдержки 30 мин, время охлаждения

до 2 мин, Найдено 5,88 г карбамида, степень превращения 50,0%, Пример 9 (сравнительный). Повторяют пример 2 при времени охлаждения до 130 С 13 мин. Найдено б,20 г

карбамида, степень превращения 44,%,

Пример JO (сравнительный). Повторяют пример 2 при времени охлаждения до 2 мин. Найдено 5,17 г карбамида, степень превращения 43,9%.

Пример 11 (сравнительный), Повторяют пример 2, причем охлаждают автоклав в течение 6,5 мин до

132°С, а затем в течение нескольких секунд - до комнатной теьшературы, В продуктах реакции найдено 5,15 г карбамида, степень превращения карбамата аммония в карбамид 43,8%,

Пример 12.В реактор синтеза карбамида, работающий при 205 С и 200 атм, непрерывно подают 275 кг/ч аммиака, 554 кг/ч рециркули- руемой смеси газов (NHj 13,9%; СО,

82,3%; 3,8%), 235 кг/ч расплавленного технического парафина. Время пребывания реагирующих веществ в реакторе 40 мин. Мольное соотношение NH5:COj 2:K Реакционную смесь

(1064 кг/ч; карбамид 45,6%, парафин 22,1%, NHj 7,2%, COj 9,4%, 15, степень превращения исходных реагентов в карбамид 78,1%) без снижения ее давления охлаждают в теплообменнике до 130 С (время пребывания 7 мин) и направляют в отстойник, где она при той же температуре разделяется на два слоя - водный и органический. Органический слой (727 кг/ч; карбамид 66,7%, парафин 32,3%, COj 0,4%, NH, 0,6%) дросселируют до атмосферного давления, нагревают до 140 С и разделяют в отстойнике на два слоя - расплав парафина (235 кг/ч), который возвращают в реактор, и расплав бамида (485 кг/ч), который подвергают гранулированию известным методом. Одновременно отгоняют смесь остаточных. Ш и СОг (7 кг/ч; NH, 57%; COj, 43%), которую поглощают водой (43 кг/ч). Водный слой со стадии разделения (337 кг/ч; NH 21,7%;

COj 28,8%; HjO 49,5%) вместе с раствором, образояавшимся при поглощении остаточных NH, и 00(50 кг/ч; NH, 8% COj 6%; 86%), подвергают ректификации в токе С02 (356 кг/ч) при

Редактор В. Петраш

Составитель В. Смоляков

Техред Н.Тлущенко Корректор и. Муска

Заказ 2478/21 Тираж 371Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0

5

давлении 200 атм с возвратом выделенных газов (554 кг/ч) в реактор синтеза.

Как видно из примеров, предлагаемый способ позволяет повысить степень превращения исходных реагентов при синтезе карбамида из стехиометри- ческих смесей NH, и СО с 40-45 до 75-80%. Это- приводит к снижению удельных энергетических затрат на выделение и рециркуляцию непрореагировавших веществ.

Формула изобретения

Способ получения карбамида, включающий взаимодействие аммиака и двуокиси углерода, взятых в стехиомет- рическом отношении, в присутствии уг- температуре 180-

180-200 атм со снижением давления реакционной смеси и выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени превращения исходных реагентов, реакционную смесь до снижения давления охлаждают до 125-130 С в течение 3-12 MiiH.

леводородов при 2 0°С и давлении

Изобретение касается амидов низших карбоновых кислот, в частное- ти получения карбамида, используемого в промышленном органическом синтезе. Для повьнпения степени превращения СО и NHj (стехиометрическое соотношение) в присутствии углеводородов при 180-200°С и давлении 180-200 атм предусматривают сначала охлаждение до 125-130°С в течение 3-12 мин, а затем снижение давления и выделение карбамида. Эти условия позволяют повысить степень превращения с 43 до 75-80% и снизить удельные энергозатраты на выделение и рециркуляцию непрореагировавших СО и NHj00 00 ел со