本发明的目标是通过一种仍产生高纯度蜜胺的方法极大地避免前
述的缺点。
所述目标通过在5到17MPa的压力和330到450℃的温度下操
作的气提步骤和通过将前述步骤获得的蜜胺熔融物在冷却步骤中加
压到15到35MPa的压力来获得，在冷却步骤的压力高于在气提步
骤的压力，在冷却步骤中的温度被调节到在常规压力下蜜胺熔融物
的熔点和365℃之间。
由于在气提步骤的压力低于WO 97/20826的方法，本发明方法
允许在气提步骤中使用较轻构造的设备。
尽管在气提步骤中使用较低的压力，最终获得的蜜胺具有非常高
的纯度：不需要的化合物如三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、氰
尿酸、蜜勒胺和蜜白胺的百分比非常低。这是令人惊异并且不能从
WO 97/20826获得的，该专利说如果要获得高纯度蜜胺，气提步骤最
好在与冷却步骤同样高的压力下进行。令人惊异的是，当气提步骤
在5到17MPa的较低压力下进行时，该步骤中每公斤蜜胺所需的气
提介质的量也较低。
在气提步骤释放的废气中，除了气提介质和释放的CO2外，还
存在一定量的蒸发蜜胺。这种蜜胺蒸汽需要在洗涤步骤中从废气中
移除。本发明方法的另外优点是由于所需气提介质的量越少，气提
步骤中比已知方法在单位时间内释放的蜜胺蒸汽越少。结果，单位
时间需要洗涤的蜜胺也越少从而使洗涤步骤可以采用更简单的设
计。
结果，按照本发明方法的高纯度蜜胺生产装置的投资费用和操作
费用均显著低于已知方法。
EP-A-0808836公开了一种包括气提步骤和冷却步骤的制备蜜胺
方法，其中气提步骤在CO2去除器中进行，冷却步骤在混合容器中
进行。但是EP-A-0808836没有公开所述气提步骤应在什么条件下进
行。EP-A-0808836也没有公开应当如何选择气提步骤和冷却步骤间
操作条件的关系。最后，EP-A-0808836不能显示出本发明方法可实
现的优点。
蜜胺的制备通常从作为原料的熔融形式的脲开始。NH3和CO2为
制备蜜胺的副产物，其按照下面反应式进行：
所述制备可在本身为人们熟悉的高压方法中进行，其中蜜胺在没
有催化剂存在以及通常在5到50MPa的压力下制备。进行反应的温
度为325到450℃。副产物NH3和CO2通常返回到相邻的脲装置。
通常，高压方法包括一个洗涤单元、一个反应器、一个气/液分
离器、一个气提器和/或后反应器或老化容器、一个或多个冷却容器
或混合容器和一个膨胀容器。
某些容器可合并成一个容器。例子有反应器与气/液分离器的合
并、气/液分离器与气提器的合并或气提器与冷却容器的合并。
在高压方法的一个实施方案中，在一个例如由一个洗涤单元、一
个制备蜜胺的反应器、一个气/液分离器、一个气提器、一个冷却容
器和一个膨胀容器组成的装置中由脲制备蜜胺。
对于进行洗涤步骤来说，在5到50MPa的压力和脲熔点以上的
温度下从脲装置向洗涤单元提供脲熔融物。
在洗涤单元中，液态脲与来自气/液分离器和来自气提器的废气
接触。
所述废气基本上由CO2和NH3组成，也包含一定量的蜜胺蒸汽。
熔融脲从废气中洗涤出蜜胺蒸汽并且将这种蜜胺送回到反应器从而
使得蒸发的蜜胺不会损失。同时，提高了脲的温度。
废气从洗涤器单元的顶部排出并优选被返回到脲装置而用作制备
脲的原料。
为了进行所述反应步骤，将含涤出蜜胺的预热脲从洗涤器单元送
到反应器，所述反应器具有5到50MPa的压力。通过将洗涤器单元
置于反应器上方，脲熔融物可借助于重力转移到蜜胺反应器。可将
例如液体或热蒸汽形式的NH3计量送到反应器。加入的NH3可用作
例如防止反应器底部堵塞或防止蜜胺缩合产物如蜜白胺、蜜勒胺和
氰尿酰胺形成或促使在反应器中的混合的纯化剂。
在反应器中，熔融脲在上述压力下被加热到325-450℃的温度，
在该条件下脲被转变成液体蜜胺、CO2和NH3。
为了进行气/液分离步骤，基本上由所述反应形成的蜜胺和CO2
和NH3组成的反应产物被通入反应器下游的气/液分离器。
在该步骤中基本上由CO2、NH3和蒸发蜜胺组成的废气与液体蜜
胺分离并被送到洗涤单元以便去除在废气中存在的蜜胺蒸汽和预热
脲熔融物。
液体反应产物，即基本上由液体蜜胺和溶解于其中的CO2和NH3
组成的蜜胺熔融物被供应到气提器。
为了进行气提步骤，将通常为NH3的气提气体计量送入气提器。
气提气从蜜胺熔融物气提出溶解的CO2，同时气提气也带出一定量的
蜜胺蒸汽。从蜜胺熔融物气提CO2的另一个目标是防止作为副产物
的含氧化合物的形成。含氧化合物的例子有三聚氰酸二酰胺、三聚
氰酸一酰胺和氰尿酸。计量加入气提器的气提气体量通常为每吨蜜
胺0.02到3吨气提气体。
在本发明的方法中，气提器中的压力被调节到5到17MPa，温
度在330到450℃。在本发明的方法中，可以满足每吨蜜胺熔融物计
量加入气提器0.02-2吨气提气体。这样，在蜜胺熔融物中的含氧化
合物的量可被限制在小于0.7％重量。
优选选择气提气体的流量和气提器的横截面使得相对于气提器总
横截面积的表面气体速度在0.001-0.2m/s，优选在0.003-0.1m/s。表
面气体速度是指单位为m3/s的气提气体的体积流速除以以m2为单位
的气提器横截面积。
优选以超过35℃的液体保持率操作气提器。液体保持率被定义
为：(气提区的动态液体体积)/(气提区体积)。
所述动态液体体积为总液体体积减去静态液体体积。(实验测定
可参见H.Z.Kister，Dilstillation-design，McGraw-Hill(1992)，Section
8.2.14)。所述气提区为气提器中气提气体开始与液体接触之处到气提
气体最后与液体接触之处间的区域。
更优选，在气提器中的液体保持率超过50％，甚至更优选超过
70％。
如果需要，可在气提步骤中将蜜胺熔融物冷却到一定程度从而可
使冷却步骤更快地进行。
如同从气/液分离器排出的废气一样，从气提器释出的废气可送
入到洗涤器单元以除去蜜胺蒸汽和预热脲熔融物。也可以将来自气
提器的废气送到一个单独的第二洗涤器单元。
将温度在蜜胺熔融物熔点和450℃之间的蜜胺熔融物送到冷却容
器。
在本发明的方法中，为了进行冷却步骤，优选通过加入额外的NH3
将冷却容器中的蜜胺熔融物加压到15到35MPa之间的压力，在冷
却步骤中的压力总是高于气提步骤中的压力。
气提步骤优选在比冷却步骤低至少1.5MPa的压力下进行，更优
选气提步骤在比冷却步骤低至少5MPa的压力下进行。这带来了气
提步骤和冷却步骤均可更大程度地在各步骤最佳压力范围内操作的
优点。冷却容器通常包括制备均一的含氨蜜胺熔融物的装置。另外
提供的NH3溶解于蜜胺熔融物中。一般来说，提供的NH3量能使蜜
胺熔融物达到饱和；这里，认为蜜胺熔融物可在更高NH3压力下吸
收更多的NH3。
蜜胺熔融物的温度被调节到在常规压力下蜜胺的熔点到365℃之
间。被NH3饱和的蜜胺熔融物的熔点受NH3溶解量的影响并因此也
受NH3压力的影响：NH3压力越高，熔点越低。正如WO 97/20826
中所述，如果NH3压力例如为15MPa，被NH3饱和的蜜胺熔融物熔
点为约330℃；如果NH3压力为35MPa，被NH3饱和的蜜胺熔融物
的熔点为约295℃。冷却步骤的目的是确保蜜胺的任何缩合产物如蜜
白胺和蜜勒胺再转变回蜜胺。同样，在通常在冷却步骤后进行的膨
胀步骤中，因为较低的温度，蜜胺将由于已排出了一部分热而更快
地固化。
蜜胺熔融物在冷却步骤的停留时间在1分钟到10小时之间。
对于冷却步骤来说，优选在两个或多个平行布置的冷却容器中进
行。将来自气提步骤的蜜胺熔融物交替送到任一冷却容器中。在当
前所连接的冷却容器足够充满时，将蜜胺熔融物进料切换到下一个
冷却容器，本发明的冷却步骤在刚充满的冷却容器中进行。这带来
了可连续或半连续将蜜胺熔融物从气提步骤送到冷却步骤以及从冷
却步骤送到下面所述的膨胀步骤的优点。
一旦按前面所述的本发明方法获得高纯度蜜胺，通常就接着进行
使产物成为固体形式的膨胀步骤。在一个关于此点的可能的实施方
案中，将含溶解氨的蜜胺熔融物经排放阀从冷却容器送到膨胀容器。
在这个膨胀容器中，氨的蒸发带来了温度的降低，其一个结果是可
排放出蜜胺的结晶热，以固体粉末形式形成高纯度蜜胺。膨胀时，
一种另加的冷却剂如液态或气态氨可任选加入到膨胀容器中以促进
冷却过程。随后，将固体蜜胺进一步减压和冷却到室温供进一步处
理。
在本发明方法的一优选实施方案中，气提步骤在低于15MPa的
压力下操作，其对于进一步提高气提步骤中气提介质的效力是有利
的。
在本发明方法的另一优选实施方案中，不仅气提步骤，反应步骤
和气/液分离步骤也在5到17MPa的压力下进行，该压力低于冷却步
骤中的压力。这带来了可在没有降低最终获得蜜胺的纯度下进一步
降低投资和操作费用的优点。更优选，反应步骤、气/液分离步骤和
气提步骤在高于7.5MPa的压力下操作，其优点是反应步骤可以更高
效地进行，但是所述步骤操作压力要低于15MPa，其优点是可进一
步提高气提步骤中气提介质的效力。更进一步优选，从反应步骤到
气提步骤的压力基本上相同。这里“基本上相同”是指在所述操作
部分的压差只是管线损失、操作设备高度和其它类似因素的差异，
并且通常低于1MPa、优选低于0.5MPa。
其优点是装置的设计和操作更简单，因为在生产装置中进行反应
步骤到气提步骤的部分无需压力调节的要求。
洗涤器单元也从中受益。所述单元可具有更便宜的构造，因为在
气/液分离步骤和气提步骤中较低的压力，洗涤步骤可在比冷却步骤
更低的压力下进行。
另一个优点是可在单个设备中组合进行几个步骤。例子有反应步
骤与气/液分离步骤的合并或气/液分离步骤和气提步骤的合并。
在单个设备中组合了气/液分离步骤和气提步骤带来了废气可以
更简单的形式返回到洗涤器单元的优点。
在一个洗涤步骤、反应步骤、气/液分离步骤、气提步骤和膨胀
步骤相继进行的单一完整方法中本发明的气提步骤和冷却步骤习惯
上结合在一起。但是，也可以以交替方式将本发明的气提步骤和冷
却步骤应用于先前制备的蜜胺或所获得的蜜胺，以改善蜜胺的纯度。
如果待处理的蜜胺为固体形式，那么需要将蜜胺在气提步骤之前在
一熔融步骤中加热到约370℃，使蜜胺成为液体形式；然后可任选在
气提步骤和冷却步骤后进行膨胀步骤以便获得固体形式的高纯度蜜
胺。