一种白色氰尿酸的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种白色氰尿酸的制备方法，包括以下步骤：（１）搅拌下，将熔融的尿素加到有机溶剂中并同时通入惰性气体，缩合反应后，得热浆料；（２）搅拌条件下，向热浆料中加入冷却液，经冷却后，得到冷浆料；（３）将冷浆料进行固液分离，得滤饼；（４）将滤饼，在一定温度和流动的惰性气体条件下，进行干燥，得白色氰尿酸结晶体。该方法无需酸洗精制，节能、环保，通过本方法得到了白色的氰尿酸产品，且避免了水洗过程，使得产品产率大大提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
氰尿酸(CA)是一种以尿素为原料合成的重要精细化工中间体，是国家鼓励开 发的尿素下游产品之一。氰尿酸的生产主要有固相法和液相法两种工艺.固相法工 艺得到的CA粗品含量只有75X左右，需要经过无机酸煮沸，才能达到优等品98.5 %的水平，该工艺存在能耗高、耗时长、环境污染严重等缺点。液相法生产工艺研 究可见诸多报道，大部分集中在实验室阶段，目前研究成果表明，液相法工艺可以 得到纯度大于96%的产品，不需要7jC解精制，會巨耗低。但同时由于目前液相法产品 存在色泽深的共性问题，极大地限制了液相法产品在工业上的应用。基于此原因， 目前国内外少有液相法氰尿酸工业化装置投产。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液相法生产白色氰尿酸的方法。 本专利技术采用包含以下步骤的制备方法来达到本专利技术的目的(1) 搅拌条件下，将熔融的尿素添加到200-250'C的有机溶剂中并同时通入隋性 气体，縮合反应0.5-2小时，得热浆料；尿素与有机溶剂的重量比为l: 1-4，有机 溶剂为含有2 12个碳原子的砜或者N的取代基为苯基、含有2 6个碳原子的烷 基或环烷基的吡咯烷酮，惰性气体的通入量以每千克有机溶剂计为200-250L/h;(2) 搅拌条件下，向步骤(1)中获得的热浆料中加入质量为热浆料2-5倍的冷 却液，使热浆料快速冷却到5(TC至室温，得到冷浆料，冷却液为步骤(1)中所述 的有机溶剂；(3) 将步骤(2)中获得的冷浆料进行固液分离，得滤饼；(4) 将步骤(3)中获得的滤饼，在，200-22(TC和流动的惰性气体^j牛下，干燥10-60分钟，得白色氰尿酸结晶体。所述有机溶齐伪环丁砜，尿素与环丁砜的重量比为l: 2-3。所述有机溶剂为N-环己基吡咯烷酮，尿素与N-环己基吡咯烷酮的重量比为1:2-3。步骤(1)和步骤(4)中所述的惰性气体为氮气或二氧化碳。 所述步骤(3)中，固液分离通过离心、过滤或沉淀实现。 本专利技术所述步骤中，步骤(1)在反应釜中进行，步骤(2)在冷却釜中进行， 步骤(3)在过滤器中进行，步骤(4)在流化床中进行。上述设备为本
的 公知技术，在此不再赘述。步骤(2)中冷却液为步骤(1)中所述的有机溶剂，其 含义为步骤(1)中用什么类型的有机溶剂，步骤(2)就用该类型的有机溶剂作 冷却液。步骤(4)所述的滤饼干燥在流动的惰性气体条件下进行，其含义为滤饼 在流化床中干燥时，流化床内有流动的惰性气体通过。步骤(1)中惰性气体的作用 是:隔绝空气的同时带出副产的氨气。滤饼在流化床中干燥时，流动的惰性气体的作用是增加固体氰尿酸产品的流动性，同时带走残留的溶剂，提高干燥效率。液相法生产CA的工艺过程中，由于有机溶剂的存在，在反应结束后固体CA颗 粒上残留的微量的溶剂以及溶剂裂解产物带有颜色，即使通过水洗、酸洗等工艺， 有色基团也很难去除干净，直接影响了产品的外观以及其在下游领域的应用。基于 此问题，在本专利技术所述工艺过程中，首先通过尿素在有机溶剂中热解形成CA的热浆 料，热浆料由CA和有机溶剂组成，有机溶剂中还包括未反应的尿素和饱和的CA以 及可溶性中间产品。在CA热浆料与室温有机溶剂混合的过程中热浆料的温度被快速 的降低到50°C以下，CA从溶剂中充分的结晶出来，同时热的CA与冷的溶剂快速接 触避免了溶剂的中间体有色基团在CA颗粒表面的沉积，最大程度上使得CA与有色 基团分离；同时快速冷却也减少了热溶剂的氧化裂解，提高了溶剂的回收率。为了 保证热浆料快速冷却，通过控制热浆料加入冷却液的速度，来实现快速冷却的目的。 具体的，在生产过程中反应结束后热浆料依靠重力作用从反应釜中流出，通过阀门 控制进入冷却器，冷却器中事先加入2 5倍于热浆料量的冷却液，在快速搅拌下， 逐渐混合，充分冷却，保证混合液鹏不超过5(TC。快速冷却后的浆料经过过滤后，4回收的溶剂直接返回縮合反应釜循环利用，滤饼流动性较差，用泵送入流化床，在 流动的惰性气体作用下，通过流化床达到分离少量残留溶齐啲目的，控制惰性气体的流速使CA颗粒在流化床中停留时间保持在10 60min之间。在整个过程中避免了 水洗等工艺，最大程度上减少了 CA的损失，得到了白色干燥的CA颗粒，同时实现 了惰性气体和溶剂的循环利用，具有一定的经济可操作性。本专利技术所述白色氰尿酸的制备方法，具有以下优点效果首先，采用改进的液相法工艺直接得到了氰尿酸优等品，主含达到98. 5%以上， 无需酸洗精制，属于节能、环保的新工艺。其次，特殊的后处理工艺(包括快速 冷却、流化床干燥、惰性气体保护)解决了液相法产品色泽深的问题，得到了白色 的氰尿酸产品，同时避免了水洗过程使得产品产率大大提高，提供了一种液相法产 品工业化的可行性路线。 附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明附图为本专利技术的工艺流程图。 具体实施例方式以下通过实施例进一步说明白色氰尿酸的制备方法，这些实施例仅用于说明本 专利技术而对本专利技术没有限制。 实施例1将125克环丁砜在溶剂釜中预热至180°C，然后送入反应釜中，在搅拌和200 。C条件下，将熔融的尿素50克加入反应釜中，加入尿素的同时向反应釜按30L/h 的流量通入氮气，保持200。C条件使之反应1小时，得到热浆料；将上述热浆料送 入冷却器中，在搅拌^#下，向冷却器中加入480克常温环丁砜，冷却至5(TC，得 冷浆料；将上述冷浆料送入过滤器进行抽虑，得滤饼；将上述滤饼送入流化床内， 在20(TC条件下干燥10分钟，干燥的同时流化床有流动的氮气通过，氮气的通过量 为300L/h,干燥完成后得到32. 55克白色CA。 实施例2将125克环丁砜在溶剂釜中预热至18(TC，然后送入反应釜中，在搅拌和皿25(TC条件下，将熔融的尿素50克加入反应釜中，加入尿素的同时向反应釜按30L/h 的流量通入二氧化碳，保持25(TC温度条件使之反应1小时，得到热浆料；将上述 热浆料送入冷却器中，在搅拌条件下，向冷却器中加入320克常温环丁砜，冷却至 室温，得冷浆料；将上述冷浆料送入过滤器进行抽虑，得滤饼；将上述滤饼送入流 化床内，在20(TC温度条件下干燥10射中，干燥的同时流化床有流动的二氧化碳通 过，二氧化碳的通过量为300L/h，干燥完成后得到30. 55克白色CA。 实施例3将125克环丁砜加入反应釜，在搅拌和22(TC，条件下，将熔融的尿素50克 加入反应釜中，加入尿素的同时向反应釜按25L/h的流量通入氮气，保持22(TC温 度条件使之反应l小时，得到热桨料；将上述热浆料送入冷却器中，在搅拌条件下， 向冷却器中加入800克常温环丁砜，冷却至室温，得冷桨料；将上述冷浆料送入过 滤器进行抽虑，得滤饼；将上述滤饼送入流化床内，在20(TC，条件下干火喿10分 钟，干燥的同时流化床有流动的氮气通过，氮气的通过量为300L/h，干J燥完成后得 到34. 29克白色CA。 实例4将125克环丁砜加入反应釜，在搅拌和22(TC温度条件下，将熔融的尿素125 克加入反应釜中，加入尿素的同时向反应釜按32L/h的流量通入氮气，保持220"C 温度^f牛使之反应l小时，得到热桨料；将上述热浆料送入冷却器中，在搅拌条件 下，向冷却器中加入450克常温环丁砜，冷却至室t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色氰尿酸的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：　（１）搅拌条件下，将熔融的尿素添加到２００－２５０℃的有机溶剂中并同时通入惰性气体，缩合反应０．５－２小时，得热浆料；尿素与有机溶剂的重量比为１∶１－４，有机溶剂为含有２～１２个碳原子的砜或者Ｎ的取代基为苯基、含有２～６个碳原子的烷基或环烷基的吡咯烷酮，惰性气体的通入量以每千克有机溶剂计为２００－２５０Ｌ／ｈ；　（２）搅拌条件下，向步骤（１）中获得的热浆料中加入质量为热浆料２－５倍的冷却液，使热浆料快速冷却到５０℃至室温，得到冷浆料，冷却液为步骤（１）中所述的有机溶剂；　（３）将步骤（２）中获得的冷浆料进行固液分离，得滤饼；　（４）将步骤（３）中获得的滤饼，在温度２００－２２０℃和流动的惰性气体条件下，干燥１０－６０分钟，得白色氰尿酸结晶体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵庭栋，孟烨，李茂桉，闫晓红，
申请(专利权)人：山东天一化学有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]