JPS5914462B2 - シアヌ−ル酸の精製法 - Google Patents
シアヌ−ル酸の精製法Info
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- JPS5914462B2 JPS5914462B2 JP53115231A JP11523178A JPS5914462B2 JP S5914462 B2 JPS5914462 B2 JP S5914462B2 JP 53115231 A JP53115231 A JP 53115231A JP 11523178 A JP11523178 A JP 11523178A JP S5914462 B2 JPS5914462 B2 JP S5914462B2
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- urea
- inert solvent
- biuret
- cyanuric acid
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/30—Only oxygen atoms
- C07D251/32—Cyanuric acid; Isocyanuric acid
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- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はシアヌール酸の精製法に関する。
更に詳しくは本発明は、シアヌール酸一不活性溶媒反応
生成物から、更に詳細には不活性溶媒の存在下尿素又は
ビウレツトの熱分解変換により得られる上記の反応生成
物から汚染物、主として尿素及び(又は)ビウレツトを
除去する方法に関する。米国特許第3,563,987
号及びその中に挙げられている文献に記載されているよ
うに、式〔式中C3H3O3N3、シアヌール酸(以下
CA)は、として表わされる〕により示されるとおり、
不活性溶媒中尿素の熱分解によつて製造することができ
ることが知られている。この熱分解に対して有利な不活
性溶媒は、Hg約250m7!Lまでの圧力において少
なくとも約180℃の沸点を有し、尿素及びビウレツト
を容易に溶解し、CAに対して限られた溶解度を有し、
そして尿素、ビウレツト及びCAと化学的に反応性でな
い。
生成物から、更に詳細には不活性溶媒の存在下尿素又は
ビウレツトの熱分解変換により得られる上記の反応生成
物から汚染物、主として尿素及び(又は)ビウレツトを
除去する方法に関する。米国特許第3,563,987
号及びその中に挙げられている文献に記載されているよ
うに、式〔式中C3H3O3N3、シアヌール酸(以下
CA)は、として表わされる〕により示されるとおり、
不活性溶媒中尿素の熱分解によつて製造することができ
ることが知られている。この熱分解に対して有利な不活
性溶媒は、Hg約250m7!Lまでの圧力において少
なくとも約180℃の沸点を有し、尿素及びビウレツト
を容易に溶解し、CAに対して限られた溶解度を有し、
そして尿素、ビウレツト及びCAと化学的に反応性でな
い。
前記の溶媒は、スルホラン(テトラメチレンスルホン)
のようなアルキルスルホン類及び環状スルホン類を包含
する。スルホラン反応スラリを冷却すると残留非熱分解
尿素/ビウレツトがCAと共沈殿し、得られるフイルタ
ーケーキを汚染し、このものを欠に精製する。
のようなアルキルスルホン類及び環状スルホン類を包含
する。スルホラン反応スラリを冷却すると残留非熱分解
尿素/ビウレツトがCAと共沈殿し、得られるフイルタ
ーケーキを汚染し、このものを欠に精製する。
CAケーキ中尿素,/ビウレツトの存在は、処理の効率
及ひ操作性の観点から共に望ましくない。最高のスルホ
ラン処理効率、操作性及び最終CAの純度のためには、
反応器生成物ケーキ中尿素及びビウレツトの水準はでき
るだけ低く(例えば、各く1%)あるべきである。これ
より高い水準は、満足すべきCAの精製を達成するのに
比較的大きいエネルギーと水との消費を必要とする。本
発明によれば、尿素及び(又は)ビウレツトから製造さ
れるシアヌール酸の精製法が提供される。本方法はCA
と不活性溶媒との混合物中に含まれる、汚染物、尿素、
ビウレツト又はそれらの混合物を除去するのに有用であ
る。本方法は、約1500C〜250℃の温度及びHg
約70〜約170mw!の圧力においてCA一不活性溶
媒混合物を蒸留し、そして不活性溶媒及び実質的にすべ
ての尿素、ビウレツト又は尿素とビウレツトとの混合物
よりなる留出夜をそれから除去することを特徴とする。
かくして、尿素、ビウレツト又はそれらの混合物は、溶
媒と共蒸留される。本発明は、特定の反応機構に限定さ
れない;然し、尿素価値物(尿素、ビウレツト又はそれ
らの混む物)をこれらを含有するCA一不活性溶媒混合
物から除去する場合ありそうな一機構は、尿素及びビウ
レツトのイソシアン酸及びアンモニアへの熱解離、欠に
イソシアン酸のアンモニア、尿素又はそれ自体との再結
合による夫々尿素(又はシアン酸アンモニウム)、ビウ
レツト又はCAの生成(用いられる蒸留装置の比較的冷
たい凝縮器の表面上)を含む。
及ひ操作性の観点から共に望ましくない。最高のスルホ
ラン処理効率、操作性及び最終CAの純度のためには、
反応器生成物ケーキ中尿素及びビウレツトの水準はでき
るだけ低く(例えば、各く1%)あるべきである。これ
より高い水準は、満足すべきCAの精製を達成するのに
比較的大きいエネルギーと水との消費を必要とする。本
発明によれば、尿素及び(又は)ビウレツトから製造さ
れるシアヌール酸の精製法が提供される。本方法はCA
と不活性溶媒との混合物中に含まれる、汚染物、尿素、
ビウレツト又はそれらの混合物を除去するのに有用であ
る。本方法は、約1500C〜250℃の温度及びHg
約70〜約170mw!の圧力においてCA一不活性溶
媒混合物を蒸留し、そして不活性溶媒及び実質的にすべ
ての尿素、ビウレツト又は尿素とビウレツトとの混合物
よりなる留出夜をそれから除去することを特徴とする。
かくして、尿素、ビウレツト又はそれらの混合物は、溶
媒と共蒸留される。本発明は、特定の反応機構に限定さ
れない;然し、尿素価値物(尿素、ビウレツト又はそれ
らの混む物)をこれらを含有するCA一不活性溶媒混合
物から除去する場合ありそうな一機構は、尿素及びビウ
レツトのイソシアン酸及びアンモニアへの熱解離、欠に
イソシアン酸のアンモニア、尿素又はそれ自体との再結
合による夫々尿素(又はシアン酸アンモニウム)、ビウ
レツト又はCAの生成(用いられる蒸留装置の比較的冷
たい凝縮器の表面上)を含む。
これらの関係は式(1)〜(3)により示される:1.
↓NCNH2:NH3+HNCO (尿素) 2.H2NCNHCNH2;:=HNCO+H2NCN
H2(ビウレツト) ;=:NH3+2HNC03
.3HNC0;:=C人蒸留に際して、共揮発する不活
性溶媒は、追い出しガスとして作用して蒸留されている
混合物からNH3及びHNCOの除去速度を増大させる
。
↓NCNH2:NH3+HNCO (尿素) 2.H2NCNHCNH2;:=HNCO+H2NCN
H2(ビウレツト) ;=:NH3+2HNC03
.3HNC0;:=C人蒸留に際して、共揮発する不活
性溶媒は、追い出しガスとして作用して蒸留されている
混合物からNH3及びHNCOの除去速度を増大させる
。
その上、用いられる蒸留容器から他の容器中への溶媒蒸
気除去(即ち、還流の逆の蒸留)は、凝縮される尿素価
値物蒸気の蒸留容器中への洗い戻しを防止するように作
用する。かくして、本発明の方法の顕著な特徴は、蒸留
されている混合物又はCA反応生成物から不活性溶媒が
蒸留され、その結果それから残留未反応尿素価値物を追
い出すことである。以前教示された溶媒還流と逆の溶媒
蒸留は、残留未反応尿素価値物の有効な除去の前提条件
である。本方法中有効であることが見出されている不活
性溶媒は、式: ▲V乙 (式中R1及びR2は、1〜6個の炭素のアルキル基又
はR1とR2とを合して硫黄原子が環の一部分である環
状スルホンを形成させることにより生成する基である)
によつて表わされるアルキルスルホン類を包含する。
気除去(即ち、還流の逆の蒸留)は、凝縮される尿素価
値物蒸気の蒸留容器中への洗い戻しを防止するように作
用する。かくして、本発明の方法の顕著な特徴は、蒸留
されている混合物又はCA反応生成物から不活性溶媒が
蒸留され、その結果それから残留未反応尿素価値物を追
い出すことである。以前教示された溶媒還流と逆の溶媒
蒸留は、残留未反応尿素価値物の有効な除去の前提条件
である。本方法中有効であることが見出されている不活
性溶媒は、式: ▲V乙 (式中R1及びR2は、1〜6個の炭素のアルキル基又
はR1とR2とを合して硫黄原子が環の一部分である環
状スルホンを形成させることにより生成する基である)
によつて表わされるアルキルスルホン類を包含する。
化合物、テトラメチレンスルホンは、R1及びR2アル
キル基を合して環状スルホンを形成させることによつて
得られるスルホンの適当な例である。他の適当な溶媒は
、置換クレゾール類又はフエノール類(置換分はハロゲ
ン、特に塩素又は臭素であることができる)を包含する
。これらは、4−クロロ−m−クレゾール及び2,4−
ジプロモフエノールを包含する。他の類の適当な溶媒は
、N一置換ウレタン類及び環状ウレタン類(置換分は、
フエニル又は1〜6個の炭素原子のアルキル基である)
を包含する。これらの例は、5−メチル−2−オキサゾ
リジノンを包含する。スルホラン、テトラメチレンスル
ホンは特に好適な溶媒であり、本発明は、溶媒としてス
ルホランを用いて例示される。尿素又はビウレツトのC
Aへの熱分解変換は、約150℃〜約250℃の温度の
反応器中約70〜約170肱の圧力及び約2〜約120
分の滞留時間で実施される。
キル基を合して環状スルホンを形成させることによつて
得られるスルホンの適当な例である。他の適当な溶媒は
、置換クレゾール類又はフエノール類(置換分はハロゲ
ン、特に塩素又は臭素であることができる)を包含する
。これらは、4−クロロ−m−クレゾール及び2,4−
ジプロモフエノールを包含する。他の類の適当な溶媒は
、N一置換ウレタン類及び環状ウレタン類(置換分は、
フエニル又は1〜6個の炭素原子のアルキル基である)
を包含する。これらの例は、5−メチル−2−オキサゾ
リジノンを包含する。スルホラン、テトラメチレンスル
ホンは特に好適な溶媒であり、本発明は、溶媒としてス
ルホランを用いて例示される。尿素又はビウレツトのC
Aへの熱分解変換は、約150℃〜約250℃の温度の
反応器中約70〜約170肱の圧力及び約2〜約120
分の滞留時間で実施される。
好適な条件は、180〜220℃、Hg8O〜120m
m1並びに5〜60分である。スルホラン及び尿素価値
物の留出液を凝縮させるため反応器に接続されている凝
縮器は、約25〜約75℃、好適には30〜55℃にお
いて操作される。
m1並びに5〜60分である。スルホラン及び尿素価値
物の留出液を凝縮させるため反応器に接続されている凝
縮器は、約25〜約75℃、好適には30〜55℃にお
いて操作される。
蒸留速度は、毎分約1〜約25、好適には2〜159で
ある。蒸留されるスルホランの量は、存在するスルホラ
ンの約60容量?までであることができ、好適には10
〜35%である。尿素又はビウレツトのCAへの熱分解
変換に際しては、未反応尿素及び(又は)ビウレツトの
量は、一般に約0.05〜約5重験%である。好適には
、本発明の方法においては、各々の量は、約0.05〜
約3%のこれらの化合物の各々であり、合して計約5%
である。本方法は、回分操作法でも連続操作法でも実施
することができる。
ある。蒸留されるスルホランの量は、存在するスルホラ
ンの約60容量?までであることができ、好適には10
〜35%である。尿素又はビウレツトのCAへの熱分解
変換に際しては、未反応尿素及び(又は)ビウレツトの
量は、一般に約0.05〜約5重験%である。好適には
、本発明の方法においては、各々の量は、約0.05〜
約3%のこれらの化合物の各々であり、合して計約5%
である。本方法は、回分操作法でも連続操作法でも実施
することができる。
次の実施例は、本発明を更に例示するために記される。
例1〜9は回分操作を例し、例10〜17は連続操作を
例示する。例18はスルホラン以外の溶媒をスルホラン
との対比において使用した例1〜3と同様の例示である
。これらの実施例および表中でいう「元の場所での変換
」とは「ストリツピング操作中にストリツピング装置内
で生ずる尿素(及びビウレツト)からシアヌール酸への
転化」を意味し、そして[元の場所で」とは「ストリツ
ピング装置内で」と同意義である。また実施例(特に例
10〜17)でいう「前の実験から」とは、[当該実験
番号より1つ前の実験番号の実験から]を意味し、たと
えば実験番号7にとつて前の実験は実験番号6の実,験
に相当する。例1〜3は、実質的に一定の保持(滞留)
時間における圧力及び温度の効果を示す。例4〜6は、
実質的に一定の圧力及び温度における保持時間の効果を
示す。例7〜9は、実質的に一定の保持時間、温度及び
圧力における熱入力及び還流対蒸留比(R/D)の効果
を示す。例1〜3. 最初の系列の実験においては、195℃(80m1Hg
)〜220お(1601L7RHg)の最大温度及び圧
力範囲を含む3回の実験を実施した。
例示する。例18はスルホラン以外の溶媒をスルホラン
との対比において使用した例1〜3と同様の例示である
。これらの実施例および表中でいう「元の場所での変換
」とは「ストリツピング操作中にストリツピング装置内
で生ずる尿素(及びビウレツト)からシアヌール酸への
転化」を意味し、そして[元の場所で」とは「ストリツ
ピング装置内で」と同意義である。また実施例(特に例
10〜17)でいう「前の実験から」とは、[当該実験
番号より1つ前の実験番号の実験から]を意味し、たと
えば実験番号7にとつて前の実験は実験番号6の実,験
に相当する。例1〜3は、実質的に一定の保持(滞留)
時間における圧力及び温度の効果を示す。例4〜6は、
実質的に一定の圧力及び温度における保持時間の効果を
示す。例7〜9は、実質的に一定の保持時間、温度及び
圧力における熱入力及び還流対蒸留比(R/D)の効果
を示す。例1〜3. 最初の系列の実験においては、195℃(80m1Hg
)〜220お(1601L7RHg)の最大温度及び圧
力範囲を含む3回の実験を実施した。
代表的な実験は次のとおり行なつた:数個のコンベニエ
ンス開口(温度計、テークオフ等)を持つ蒸留ヘツド及
び水冷凝縮器を備えた、500m1の三頚フラスコに全
部で2509のスルホランを入れ、真空下加熱して水を
駆逐した。このフラスコは、反応器/ストリツパを模し
ていると考えることができる。スルホラン蒸留の開始時
、このユニツトを大気圧まで戻し、CA9%及び尿素と
ビウレツト各々2%のスラリ組成を得るに足る、CA2
59及び尿素とビウレツト各々59を添加した。次にス
ラリを、撹拌下所望の温度/圧力範囲において45分間
加熱してスルホランの蒸留を行なつた。燐酸トラツプ(
20%H3PO4l5Of!)をスルホラン凝縮器の下
流に組入れて発生したNH3を集めた。反応期の終末に
、ポツトスラリを冷却し、留出液及びH3PO4トラツ
プ液と共に、秤量した。水冷凝縮器中蓄積した固体をア
セトンで洗い出した。試料をCAl尿素、ビウレツト、
NH3及びNH4OCNについて分析した。データは表
1及びに示され、模擬反応スラリから実質的に完全な(
98%)尿素とビウレツトとの除去が、すべての処理操
作条件下に(初期スルホラン装入の33〜45%が蒸留
された)達成されたことを示す。なお、この実験で原料
として使用した上記の模擬スラリは、不活性溶媒(スル
ホラン)中の16.6%尿素溶液中の尿素が90%の転
化率で熱分解反応をうけてCA(及び少量のビウレツト
)に転化した場合に相当する組成物である。3回の実験
の各々において、NH3バランスは100±10%であ
つた。
ンス開口(温度計、テークオフ等)を持つ蒸留ヘツド及
び水冷凝縮器を備えた、500m1の三頚フラスコに全
部で2509のスルホランを入れ、真空下加熱して水を
駆逐した。このフラスコは、反応器/ストリツパを模し
ていると考えることができる。スルホラン蒸留の開始時
、このユニツトを大気圧まで戻し、CA9%及び尿素と
ビウレツト各々2%のスラリ組成を得るに足る、CA2
59及び尿素とビウレツト各々59を添加した。次にス
ラリを、撹拌下所望の温度/圧力範囲において45分間
加熱してスルホランの蒸留を行なつた。燐酸トラツプ(
20%H3PO4l5Of!)をスルホラン凝縮器の下
流に組入れて発生したNH3を集めた。反応期の終末に
、ポツトスラリを冷却し、留出液及びH3PO4トラツ
プ液と共に、秤量した。水冷凝縮器中蓄積した固体をア
セトンで洗い出した。試料をCAl尿素、ビウレツト、
NH3及びNH4OCNについて分析した。データは表
1及びに示され、模擬反応スラリから実質的に完全な(
98%)尿素とビウレツトとの除去が、すべての処理操
作条件下に(初期スルホラン装入の33〜45%が蒸留
された)達成されたことを示す。なお、この実験で原料
として使用した上記の模擬スラリは、不活性溶媒(スル
ホラン)中の16.6%尿素溶液中の尿素が90%の転
化率で熱分解反応をうけてCA(及び少量のビウレツト
)に転化した場合に相当する組成物である。3回の実験
の各々において、NH3バランスは100±10%であ
つた。
HNCOバランスは、ポツトスラリについて見掛けの分
析試料採取の困難のために一般に高くなつた。表1中の
データを更に分析して蒸留(及びそれに続く尿素、ビウ
レツト及びCAへの凝縮)により模擬反応スラリから除
去された尿素とビウレツトとの量対元の場所での変換(
CAへの)を示した。データは表1こ示され、高温〜高
圧の条件がCAへの元の場所でのCAへの変換の増大に
有利であることを示す。低温一低真空条件の方が大きい
「ストリツピング作用」が達成される。すべての留出液
を20〜25「Cにおいて集め、懸濁された固体を含有
していた。
析試料採取の困難のために一般に高くなつた。表1中の
データを更に分析して蒸留(及びそれに続く尿素、ビウ
レツト及びCAへの凝縮)により模擬反応スラリから除
去された尿素とビウレツトとの量対元の場所での変換(
CAへの)を示した。データは表1こ示され、高温〜高
圧の条件がCAへの元の場所でのCAへの変換の増大に
有利であることを示す。低温一低真空条件の方が大きい
「ストリツピング作用」が達成される。すべての留出液
を20〜25「Cにおいて集め、懸濁された固体を含有
していた。
凝縮器バレルの長さを移動する際冷えるに従つて材料が
沈殿するように思われた。沈殿した固体の大部分は、凝
縮したスルホランと共に洗われた;凝縮器の表面に付着
して残るものはNH4OCN含量が高いように見えた。
例4〜6. スルホランでなく予め蒸留した無水のスルホランを使用
した点の外は、例1〜3中記載したとおりに第二の系列
の3回の回分実験を実施した。
沈殿するように思われた。沈殿した固体の大部分は、凝
縮したスルホランと共に洗われた;凝縮器の表面に付着
して残るものはNH4OCN含量が高いように見えた。
例4〜6. スルホランでなく予め蒸留した無水のスルホランを使用
した点の外は、例1〜3中記載したとおりに第二の系列
の3回の回分実験を実施した。
再び、初期スラリは重量2759であり、CA259及
び尿素とビウレツト各々59を含有していた。データは
表及びに示され、予期どおり滞留時間の減少につれて除
去効率の一様の低下を示す。再び、尿素とビウレツトの
除去(即ち、変換)の速度の間に有意の差が観察されな
かつた。例7〜9. 例1〜3と同様にして他の一系列の3回の回分実験を実
施して尿素とビウレツトとの除去効率に対する熱入力及
び全スルホラン還流の効果を調べた。
び尿素とビウレツト各々59を含有していた。データは
表及びに示され、予期どおり滞留時間の減少につれて除
去効率の一様の低下を示す。再び、尿素とビウレツトの
除去(即ち、変換)の速度の間に有意の差が観察されな
かつた。例7〜9. 例1〜3と同様にして他の一系列の3回の回分実験を実
施して尿素とビウレツトとの除去効率に対する熱入力及
び全スルホラン還流の効果を調べた。
データは表及びに示され、一般に、スラリから蒸留され
るスルホランの量の増大と共にストリツピング効率が増
大することを示す。この効果は、全還流から部分(入力
スルホランの4%)蒸留条件に移る際最も著しい。気化
及び再凝縮尿素価値物が反応スラリに洗い戻されるのを
防止するために少なくともスルホランの部分蒸留が必要
である。この系列の実験においては、スルホラン凝縮器
を、例1〜6の場合のように、H2O冷却ではなく空冷
した。得られる高い蒸留温度のために、留出液中シアン
酸アンモニウム(NHl4OCN)含量の著しい低下が
観察された。すべての回分ストリツピング実1験からの
データは表に表示され、ストリツピング効率が反応器/
ストリツパ中の滞留時間と蒸留されるスルホランの相対
量(熱入力)との双方の関数であることを示す。
るスルホランの量の増大と共にストリツピング効率が増
大することを示す。この効果は、全還流から部分(入力
スルホランの4%)蒸留条件に移る際最も著しい。気化
及び再凝縮尿素価値物が反応スラリに洗い戻されるのを
防止するために少なくともスルホランの部分蒸留が必要
である。この系列の実験においては、スルホラン凝縮器
を、例1〜6の場合のように、H2O冷却ではなく空冷
した。得られる高い蒸留温度のために、留出液中シアン
酸アンモニウム(NHl4OCN)含量の著しい低下が
観察された。すべての回分ストリツピング実1験からの
データは表に表示され、ストリツピング効率が反応器/
ストリツパ中の滞留時間と蒸留されるスルホランの相対
量(熱入力)との双方の関数であることを示す。
このデータから判るとおり、尿素とビウレツトとの除去
のプロフアイルは本質的に同じである。滞留時間の影響
は単に動力学的効果であり、尿素及びビウレツトがHN
CO及びNH3に(窮極において)解離し、次いで気化
又は元の場所でCAに重合するのに十分な時間を与える
。スルホラン蒸留の効果は、ふたとおりに考えられる:
第一に、動力学的ストリツプガス効果、そして第二に、
気化/再凝縮尿素価値物の洗い戻しを防止する機械的作
用。この回分ストリツピングのデータは更に表中、スル
ホラン蒸留の水準の低下に従つてストリツプされた尿素
とビウレツトとのCAへの元の場所での変換の一般的増
大を示す。
のプロフアイルは本質的に同じである。滞留時間の影響
は単に動力学的効果であり、尿素及びビウレツトがHN
CO及びNH3に(窮極において)解離し、次いで気化
又は元の場所でCAに重合するのに十分な時間を与える
。スルホラン蒸留の効果は、ふたとおりに考えられる:
第一に、動力学的ストリツプガス効果、そして第二に、
気化/再凝縮尿素価値物の洗い戻しを防止する機械的作
用。この回分ストリツピングのデータは更に表中、スル
ホラン蒸留の水準の低下に従つてストリツプされた尿素
とビウレツトとのCAへの元の場所での変換の一般的増
大を示す。
従つ”CHNCOO相対的(NH3に対して)揮発性は
、おそらく運び去り及び追い出しガス効果のために、ス
ルホランテークオフの増大と共に増大するように見える
。例10〜17.これらの連続式の実施例は、図面中示
される例示の流れ図について説明される。
、おそらく運び去り及び追い出しガス効果のために、ス
ルホランテークオフの増大と共に増大するように見える
。例10〜17.これらの連続式の実施例は、図面中示
される例示の流れ図について説明される。
欠の操作に従つて連続式ストリツパ/反応器10を始動
した。
した。
ため11にスルホラン中3%尿素1000m1よりなる
供給液を充たした。前の実験からの1300m1の(未
蒸留の反応生成物)よりなる供給タンク12の内容物を
120℃に加熱し、ポンプ13、制御弁14及びライン
15を経て12中の圧力をHg2OO〜に低下させた。
ため11及び供給タンク12はライン16によつて継が
れている。液体トツプ17及び18、並びに圧力インジ
ケータがライン15に組込まれている。供給タンク12
中の温度は、その中に適当に配置されている熱電対制御
によつて監視された。すべての加熱器(図示されていな
い)をつけ、前の実験からの500m1のピールよりな
る反応器/ストリツパの内容物を200℃に加熱した。
スルホラン凝縮器/スウラバ20の中の溶液の水準を、
ライン21及び試料採取弁22を通して取り出しによつ
て50m1に調節した。H3PO4ため23に25%H
3PO44リツトルを充たし、ポンプ24及び25を動
かした。ポンプ26、制御弁27及びライン28を経て
系の圧力をHg95mmlこ低下させた。液体トツプ2
9及び30と圧力インジケータ31がライン28に組込
まれている。系中の温度/圧力平衡が達成されたならば
、ライン16を通して11から供給タンク12へ及び1
2からライン32を通して反応器/ストリツパ10への
流れ、並びに反応器/ストリツパ10への熱入力をセツ
トして所望の滞留時間/スルホラン蒸留条件を達成した
。
供給液を充たした。前の実験からの1300m1の(未
蒸留の反応生成物)よりなる供給タンク12の内容物を
120℃に加熱し、ポンプ13、制御弁14及びライン
15を経て12中の圧力をHg2OO〜に低下させた。
ため11及び供給タンク12はライン16によつて継が
れている。液体トツプ17及び18、並びに圧力インジ
ケータがライン15に組込まれている。供給タンク12
中の温度は、その中に適当に配置されている熱電対制御
によつて監視された。すべての加熱器(図示されていな
い)をつけ、前の実験からの500m1のピールよりな
る反応器/ストリツパの内容物を200℃に加熱した。
スルホラン凝縮器/スウラバ20の中の溶液の水準を、
ライン21及び試料採取弁22を通して取り出しによつ
て50m1に調節した。H3PO4ため23に25%H
3PO44リツトルを充たし、ポンプ24及び25を動
かした。ポンプ26、制御弁27及びライン28を経て
系の圧力をHg95mmlこ低下させた。液体トツプ2
9及び30と圧力インジケータ31がライン28に組込
まれている。系中の温度/圧力平衡が達成されたならば
、ライン16を通して11から供給タンク12へ及び1
2からライン32を通して反応器/ストリツパ10への
流れ、並びに反応器/ストリツパ10への熱入力をセツ
トして所望の滞留時間/スルホラン蒸留条件を達成した
。
各実験条件に対して、系を2滞留時間操作して定常状態
に達した。ライン32及び弁32aを通して12からの
流れを所望の滞留時間を達成するために必要な弁33を
通して12中への予めセツトされた流れに対してつりあ
わせることによつて供給タンタ12中の液体の水準を一
定(1300m1)に保つた。ライン34及び弁35を
通して頻繁な試料の抜き取りによつて反応器/ストリツ
パ10中の液体の水準を50500m1に一定に保つた
。2滞留時間の安定化期間の終末において、ため11を
再充填し、夫々弁36(ライン32)、35(ライン3
4)、22(ライン21)及び37(ライン38)を通
して容器12,10,20a及び23から試料(507
TL0を抜き取つた。
に達した。ライン32及び弁32aを通して12からの
流れを所望の滞留時間を達成するために必要な弁33を
通して12中への予めセツトされた流れに対してつりあ
わせることによつて供給タンタ12中の液体の水準を一
定(1300m1)に保つた。ライン34及び弁35を
通して頻繁な試料の抜き取りによつて反応器/ストリツ
パ10中の液体の水準を50500m1に一定に保つた
。2滞留時間の安定化期間の終末において、ため11を
再充填し、夫々弁36(ライン32)、35(ライン3
4)、22(ライン21)及び37(ライン38)を通
して容器12,10,20a及び23から試料(507
TL0を抜き取つた。
凝縮器/スクラバ中の液体の水準も175m1に調節し
た。次に系を前述したとおり定常状態において2滞留時
間運転した。
た。次に系を前述したとおり定常状態において2滞留時
間運転した。
定常状態の操作の間、ライン40中の制御弁39の調節
によつて凝縮器/スクラバ20a中のスルホラン再循環
速度を175m1/分に保つた。あふれを防止するため
に必要な場合には、弁22を通して溶液の抜き取りによ
つて凝縮器/スクラバ20a中のスルホランの水準を低
下させた。定常状態期間の終末において、供給タンク1
2に添加した供給液の容量を記録し、弁22を経て20
a中のスルホランの水準を初めに予めセツトした値(1
γ5m1)に低下させた。定常状態の操作の間反応器/
ストリツパ10及び凝縮器/スクラバ20aから集めら
れたすべての溶液を複合し、秤量した。供給タンク12
及びため23から試料を抜き取り、容器10及び20a
の複合物及び定常状態の操作の始めに取られた前の4種
の試料の組と共に分析した。尿素、ビウレツト、CA,
N川人びシアン酸含量について試料を分析した。図示さ
れているように、反応器/ストリツパ10の温度は、そ
の中の温度計41により監視することができる。
によつて凝縮器/スクラバ20a中のスルホラン再循環
速度を175m1/分に保つた。あふれを防止するため
に必要な場合には、弁22を通して溶液の抜き取りによ
つて凝縮器/スクラバ20a中のスルホランの水準を低
下させた。定常状態期間の終末において、供給タンク1
2に添加した供給液の容量を記録し、弁22を経て20
a中のスルホランの水準を初めに予めセツトした値(1
γ5m1)に低下させた。定常状態の操作の間反応器/
ストリツパ10及び凝縮器/スクラバ20aから集めら
れたすべての溶液を複合し、秤量した。供給タンク12
及びため23から試料を抜き取り、容器10及び20a
の複合物及び定常状態の操作の始めに取られた前の4種
の試料の組と共に分析した。尿素、ビウレツト、CA,
N川人びシアン酸含量について試料を分析した。図示さ
れているように、反応器/ストリツパ10の温度は、そ
の中の温度計41により監視することができる。
反応器/ストリツパ10からの留出液は、ライン42を
通して凝縮器/スクラバ20aの下部区分に取り出され
る。
通して凝縮器/スクラバ20aの下部区分に取り出され
る。
20a中凝縮されたスルホランは、ライン21(ポンプ
24を含む)及び43及び弁付きライン44を通してラ
イン16及び((又は)弁付きライン40を経て20a
の上部(スクラピング)区分45に再循環させることが
できる。
24を含む)及び43及び弁付きライン44を通してラ
イン16及び((又は)弁付きライン40を経て20a
の上部(スクラピング)区分45に再循環させることが
できる。
スクラピング区分45からのガス状材料は、ライン46
を通して20aからH3POjこめ23に上向きに取り
出される。
を通して20aからH3POjこめ23に上向きに取り
出される。
H3PO4は、弁付きライン48を経てストレージ47
からため23に添加することができる。
からため23に添加することができる。
H3PO4は又、NH3スクラバ49中での使用又はラ
イン48a及び弁37を有するライン38を通して除去
のために、弁付きライン50に至るポンプ25を有する
ライン48aにライン48から送ることができる。温度
は、TRl−1〜TRl−5によりアイデンテイフアイ
されている測点において記録される。
イン48a及び弁37を有するライン38を通して除去
のために、弁付きライン50に至るポンプ25を有する
ライン48aにライン48から送ることができる。温度
は、TRl−1〜TRl−5によりアイデンテイフアイ
されている測点において記録される。
連続操作6回の実験の初めのプロツクは、模擬スルホラ
ン反応生成物から尿素及びビウレツトの除去の効率に対
する熱入力及び滞留時間の効果を示す。
ン反応生成物から尿素及びビウレツトの除去の効率に対
する熱入力及び滞留時間の効果を示す。
つまり及び供給液測定の問題を招来するスルホラン中ビ
ウレツトの低い溶解度のために、スルホラン中約3%の
尿素よりなる供給液をこのプロツクの実験に対して選択
した。2回の予備実験においては、1%の尿素と0.3
〜0.7%のビウレツトよりなる供給液を使用した。
ウレツトの低い溶解度のために、スルホラン中約3%の
尿素よりなる供給液をこのプロツクの実験に対して選択
した。2回の予備実験においては、1%の尿素と0.3
〜0.7%のビウレツトよりなる供給液を使用した。
6回の実験のプロツクにおいては、500m1の操作容
量を有する反応器/ストリツパ中15か又は30・分の
滞留時間を保つように流れの速度を制御した。
量を有する反応器/ストリツパ中15か又は30・分の
滞留時間を保つように流れの速度を制御した。
熱入力は、各滞留時間において3種のスルホラン蒸留の
水準:10〜15、20〜25及び35←45%を達成
するように制御した。供給及び反応容器、並びに溶液移
動ラインに供給した。全部で8回の実施された実験(2
回のならし及び6回のプロツク実験)の各々に対する容
器温度/圧カプロフアイル及び温度記録点プロフアイル
を表Xに示す。分析及び尿素/ビウレツト変換データ(
2滞留時間に亘る)は、夫々表M及びに示され、次のこ
とを示す:1.回分研究について見出されたように、熱
入力(スルホラン蒸留)及び滞留時間の増大と共に尿素
/ビウレツト除去の効率が増大した。2.2000C/
100m1Lにおいて30分の滞留時間に亘つて90%
を超える尿素/ビウレツトの除去、0.5%のビウレツ
トを含有する供給液から)が得られ、スルホラン蒸留の
水準は50%であつた。
水準:10〜15、20〜25及び35←45%を達成
するように制御した。供給及び反応容器、並びに溶液移
動ラインに供給した。全部で8回の実施された実験(2
回のならし及び6回のプロツク実験)の各々に対する容
器温度/圧カプロフアイル及び温度記録点プロフアイル
を表Xに示す。分析及び尿素/ビウレツト変換データ(
2滞留時間に亘る)は、夫々表M及びに示され、次のこ
とを示す:1.回分研究について見出されたように、熱
入力(スルホラン蒸留)及び滞留時間の増大と共に尿素
/ビウレツト除去の効率が増大した。2.2000C/
100m1Lにおいて30分の滞留時間に亘つて90%
を超える尿素/ビウレツトの除去、0.5%のビウレツ
トを含有する供給液から)が得られ、スルホラン蒸留の
水準は50%であつた。
3.滞留時間/スルホラン蒸留水準比較においては、連
続実験中尿素の除去が回分実験中観察されたより15〜
20%(絶対量で)低かつた:全HNCO(M(尿素+
ビウレツトとして)除去は25〜40%低かつた。
続実験中尿素の除去が回分実験中観察されたより15〜
20%(絶対量で)低かつた:全HNCO(M(尿素+
ビウレツトとして)除去は25〜40%低かつた。
4.供給液中尿素/ビウレツト比の増大と共に反応器/
ストリツパによるビウレツト除去の効率が低下した。
ストリツパによるビウレツト除去の効率が低下した。
約10:1を超える供給比においては、正昧のビウレツ
トの除去はもう起らないであろう。5.滞留時間の15
分への低下は、同じ蒸留の水準(20〜30%)におい
て全尿素/ビウレツト除去を80%から60〜70%に
低下させた。
トの除去はもう起らないであろう。5.滞留時間の15
分への低下は、同じ蒸留の水準(20〜30%)におい
て全尿素/ビウレツト除去を80%から60〜70%に
低下させた。
6.30分の蒸留時間においては、反応器/ストリツパ
中除去された尿素+ビウレツト値の約30%が元の場所
でCAに反応した;残余は反応器/ストリツパ10から
蒸留され、尿素、ビウレツト、CA及び非常に限られた
程度シアン酸アンモニウムの形態で凝縮器/スクラバ2
0a中(及び非常に僅かアンモニアスクラバ49中)凝
縮された。
中除去された尿素+ビウレツト値の約30%が元の場所
でCAに反応した;残余は反応器/ストリツパ10から
蒸留され、尿素、ビウレツト、CA及び非常に限られた
程度シアン酸アンモニウムの形態で凝縮器/スクラバ2
0a中(及び非常に僅かアンモニアスクラバ49中)凝
縮された。
7.15分の滞留時間においては、元の場所でのCAへ
の変換が40〜60%に増大した。
の変換が40〜60%に増大した。
8.スルホラン中NH3の溶解度は、系の圧力、組成及
び温度に比較的無関係であり、すべての液流において5
0〜200PFの範囲であつた。
び温度に比較的無関係であり、すべての液流において5
0〜200PFの範囲であつた。
9.系全体のスルホランの物質収支は本質的に定量的で
あつた。
あつた。
全尿素+ビウレツトの回収(HNCOとして)について
材料の収支を表に示す。
材料の収支を表に示す。
データは、30分の滞留時間において、スルホラン蒸留
の水準の増大と共にHNCO司収が増大したことを示す
。
の水準の増大と共にHNCO司収が増大したことを示す
。
比較的大きいスルホランの蒸留速度が達成された15分
の滞留時間においては、HNCOの回収率は95%であ
つた。このことは、HNCOの回収が揮発性HNCOの
凝縮及びトラツピングに容易に利用し得るスルホランの
量の関数であることを示唆する。例18 例1〜3と同様に250gの不活性溶媒、25IC7)
CA(シアヌール酸、5θの尿素及び51のビウレツト
を使用してスラリを作り、該スラリを例1〜3と同様に
45分間加熱して不活性溶媒の蒸留を行なつた。
の滞留時間においては、HNCOの回収率は95%であ
つた。このことは、HNCOの回収が揮発性HNCOの
凝縮及びトラツピングに容易に利用し得るスルホランの
量の関数であることを示唆する。例18 例1〜3と同様に250gの不活性溶媒、25IC7)
CA(シアヌール酸、5θの尿素及び51のビウレツト
を使用してスラリを作り、該スラリを例1〜3と同様に
45分間加熱して不活性溶媒の蒸留を行なつた。
不活性溶媒として例1〜3で使用したスルホランのみな
らず、4−クロロ− m −クレゾール、5−メチル−
2−オキサゾリジノン及び3−メチルスルホランを使用
した。蒸留は205℃の温度および100mmHIの圧
力で行なつた。例1〜3と類似の割合で(ただし使用す
る溶媒の相対揮発度により留出量には若干の相違がある
)留出液を蒸留した後、ポツト残留スラリを冷却して分
析した。その結果を使用した不活性溶媒の相対揮発度と
共に下記の表Aに示す。この結果から、これらの不活性
溶媒は本発明の目的に対して実質的に均等の効果をもつ
ことがわかる。図面の簡申な説明 添付図面は、本発明方法の連続操作の1例を示すフロー
シートである。
らず、4−クロロ− m −クレゾール、5−メチル−
2−オキサゾリジノン及び3−メチルスルホランを使用
した。蒸留は205℃の温度および100mmHIの圧
力で行なつた。例1〜3と類似の割合で(ただし使用す
る溶媒の相対揮発度により留出量には若干の相違がある
)留出液を蒸留した後、ポツト残留スラリを冷却して分
析した。その結果を使用した不活性溶媒の相対揮発度と
共に下記の表Aに示す。この結果から、これらの不活性
溶媒は本発明の目的に対して実質的に均等の効果をもつ
ことがわかる。図面の簡申な説明 添付図面は、本発明方法の連続操作の1例を示すフロー
シートである。
10はストリツパ/反応?、11はため、12は供給タ
ンク、20aは凝賭器/スタラバ、23はため、47は
ストレージ、49はNH3スクラバである。
ンク、20aは凝賭器/スタラバ、23はため、47は
ストレージ、49はNH3スクラバである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 尿素又はビウレツトの不活性溶媒中の溶液の250
mmHgまでの絶対圧における熱分解反応によつてシア
ヌール酸を製造する際のシアヌール酸と不活性溶媒との
混合物から尿素又はビウレツトを除去する方法(ただし
該溶媒は該熱分解反応の操作圧において少なくとも18
0℃の沸点を有し、シアヌール酸は該溶媒中で実質的に
不活性であり、尿素及びビウレツトは該混合物の0.0
1〜5重量%の合計量で該混合物中に存在する)におい
て;150℃〜250℃の温度および70〜170mm
Hgの絶対圧において該混合物から尿素又はビウレツト
と共に不活性溶媒の一部分からなる留出液を蒸留し、相
対的に尿素及びビウレツトを含まないシアヌール酸を該
混合物の蒸留されない残留物に残すことを特徴とする方
法。 2 不活性溶媒が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_1及びR_2は、1〜6個の炭素原子のアル
キル基であるか又は各々アルキレンでありそして硫黄原
子と2〜7個の原子の環を形成する)のアルキルスルホ
ンである特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 不活性溶媒がスルホランである特許請求の範囲第2
項記載の方法。 4 該混合物を180℃〜220℃の温度において蒸留
する特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 該混合物を80〜120mmHgの圧力において蒸
留する特許請求の範囲第1項記載の方法。 6 該混合物を蒸留して60重量%までの該不活性溶媒
をそれから除去する特許請求の範囲第1項記載の方法。 7 該混合物を蒸留して10〜35重量%の該不活性溶
媒をそれから除去する特許請求の範囲第1項記載の方法
。 8 該混合物(i)を同様に蒸留して10〜35重量%
の該不活性溶媒をそれから除去する特許請求の範囲第1
項記載の方法。 9 該留出液を毎分1〜25gの割合で該混合物(i)
から除去する特許請求の範囲第1項記載の方法。 10 該留出液を毎分2〜15gの割合で該混合物(i
)から除去する特許請求の範囲第1項記載の方法。 11 尿素及びビウレツトよりなる群から選択される化
合物又はそれらの混合物を、不活性溶媒中亜大気圧下少
なくとも180℃の温度に加熱し、シアヌール酸、0.
01〜5重量%の該化合物又は尿素とビウレツト、並び
に不活性溶媒よりなる反応混合物(i)を得、該反応混
合物(i)を、150℃〜250℃の温度及びHg70
mm〜170mmの圧力において蒸留し、該反応混合物
(i)から該留出液(該留出液は、該不活性溶媒及び該
化合物又は尿素、ビウレツト及び得られるシアヌール酸
反応生成物よりなる)を集め、そして残留する反応混合
物から該シアヌール酸を回収することを特徴とするシア
ヌール酸の製法。 12 シアヌール酸の、かつ不活性溶媒中の混合物(i
)から汚染物の除去法(該溶媒は、Hg0〜250mm
の亜大気圧において少なくとも180℃の沸点を有し、
尿素及びビウレツトを溶解し、そしてシアヌール酸を実
質的に溶解することができず、そして該泥汚物は、該混
合物の0.01〜5重量%の量の尿素、ビウレツト、並
びにそれらの混合物(ii)の少なくとも1種である)
において、150℃〜250℃の温度及びHg70〜1
70mmの圧力において該混合物を蒸留し、そして該不
活性溶媒、該汚染物、並びに得られる該汚染物のシアヌ
ール酸反応生成物よりなる留出液をそれから除去するこ
とを特徴とする方法。 13 不活性溶媒が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中R_1及びR_2は、1〜6個の炭素原子のアル
キル基であるか又は各々アルキレンでありそして硫黄原
子と2〜7個の原子の環を形成する)のアルキルスルホ
ンである特許請求の範囲第12項記載の方法。 14 不活性溶媒がスルホランである特許請求の範囲第
13項記載の方法。 15 該混合物(i)を180℃〜220℃の温度にお
いて同様に蒸留する特許請求の範囲第12項記載の方法
。 16 該混合物(i)をHg80〜120mmの圧力に
おいて同様に蒸留する特許請求の範囲第12項記載の方
法。 17 該留出液を25〜75℃の温度において濃縮する
特許請求の範囲第12項記載の方法。 18 該混合物(i)を同様に蒸留して60重量%まで
の該不活性溶媒をそれから除去する特許請求の範囲第1
2項記載の方法。 19 該混合物(i)を同様に蒸留して10〜35重量
%の該不活性溶媒をそれから除去する特許請求の範囲第
12項記載の方法。 20 毎分1〜25gの割合で該留出液を該混合物(i
)から除去する特許請求の範囲第12項記載の方法。 21 毎分2〜15gの割合で該留出液を該混合物(i
)から除去する特許請求の範囲第12項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/835,653 US4187376A (en) | 1977-09-22 | 1977-09-22 | Removal of contaminants from cyanuric acid reaction product |
| US000000835653 | 1977-09-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5455589A JPS5455589A (en) | 1979-05-02 |
| JPS5914462B2 true JPS5914462B2 (ja) | 1984-04-04 |
Family
ID=25270098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53115231A Expired JPS5914462B2 (ja) | 1977-09-22 | 1978-09-21 | シアヌ−ル酸の精製法 |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4187376A (ja) |
| JP (1) | JPS5914462B2 (ja) |
| AU (1) | AU521884B2 (ja) |
| BE (1) | BE870703A (ja) |
| BR (1) | BR7806224A (ja) |
| CA (1) | CA1090342A (ja) |
| CH (1) | CH637645A5 (ja) |
| DE (1) | DE2841430A1 (ja) |
| ES (1) | ES473497A1 (ja) |
| FR (1) | FR2404000A1 (ja) |
| GB (1) | GB2005675B (ja) |
| IT (1) | IT1099140B (ja) |
| MX (1) | MX150295A (ja) |
| NL (1) | NL189761C (ja) |
| NO (1) | NO153531C (ja) |
| SE (1) | SE443363B (ja) |
| ZA (1) | ZA785232B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62135263U (ja) * | 1986-02-19 | 1987-08-26 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4282359A (en) * | 1980-03-31 | 1981-08-04 | Fmc Corporation | Purification of cyanuric acid |
| AT403475B (de) * | 1994-07-22 | 1998-02-25 | Chemie Linz Gmbh | Verfahren zur herstellung von cyanursäure |
| DE4431811A1 (de) * | 1994-09-07 | 1996-03-14 | Chemie Linz Deutschland | Verfahren zur Herstellung von Cyanursäure durch Abscheidung aus einem Isocyansäure-Ammoniak Gasgemisch |
| KR100798109B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2008-01-28 | 주식회사 제이앤드제이 캐미칼 | 뷰렛 및 시아누르산의 제조 방법 및 그 제조 장치 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3117963A (en) * | 1964-01-14 | A-phenylbenzyl | ||
| US3065233A (en) * | 1962-11-20 | |||
| US3164591A (en) * | 1965-01-05 | Preparation of cyanuric acid | ||
| US2368597A (en) * | 1943-02-08 | 1945-01-30 | Shell Dev | Solvent extraction process |
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