ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез и превращения азотпроизводных угольной кислоты из "Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза" Синтез азотпроизводных угольной кислоты широко используется в реакциях амидирования и этерификации для синтеза соединений, генетически связанных с угольной кислотой — ее амидов, амидоэфиров, а также производных изоциановой (HN = = 0) и циановой (НО — = N) кислот. [c.218] Синтез изоцианатов. Изоцианаты RN = =0 приобрели важное практическое значение для производства полимерных материалов (полиуретаны) и пестицидов из класса эфиров карбаминовой кислоты (карбаматы). [c.218] Синтезируют изоцианаты из фосгена и первичных аминов (амидирование фосгена или иначе — фосгенирование амина). Как известно, взаимодействие зтих веществ при избытке амина ведет к замещенным карбамидам. Чтобы избежать их образования и получить изоцианаты, процесс проводят при эквимольных соотношениях фосгена и амина или даже при избытке фосгена в растворе толуола, хлорбензола или о-дихлорбензола. [c.218] При периодическом процессе проводят синтез в реакторе с мешалкой, барботером для фосгена, рубашкой и змеевиками для охлаждения и нагревания, а также с обратным конденсатором. По окончании реакции продувают раствор азотом, чтобы отделить остатки фосгена и хлорида водорода, и подвергают перегонке с получением товарного изоцианата растворитель затем регенерируют. Избыточный фосген, уносимый из реактора газообразным НС1, абсорбируют тем же растворителем, который служит для проведения реакции, и используют полученный раствор для последующих операций. [c.219] Разработан и непрерывный процесс жидкофазного синтеза изоцианатов под давлением, необходимым для сохранения фосгена в виде раствора. По одному из способов процесс ведут в две стадии в двух отдельных аппаратах один работает при низкой температуре, а другой — при более высокой (150— 200 °С), т. е. осуществляется непрерывный вариант описанного выше периодического процесса. По другому способу осуществляют реакцию в одну стадию в колонном аппарате при высокой температуре (ai200° ). Избыточный фосген извлекают из отходящего газа (НС1) растворителем и возвращают на реакцию. Выход изоцианатов обычно превышает 90 %. [c.219] В промышленности производят также ряд моноизоцианатов (фенил-, хлорфенил-, метилизоцианаты), которые используют при синтезе карбаматов и замещенных карбамидов. [c.220] При этом методе исключаются стадия синтеза аминов и фосгена и затраты дорогостоящего хлора. [c.220] Обе реакции сильно экзотермичны и практически необратимы. Этерификацию изоцианатов проводят при 60—80°С, постепенно и при перемешивании добавляя изоцианат в избыток спирта. При реакции с кристаллическими фенолами можно применять растворители (например, тетрахлорметан). Процесс амидирования хлоругольных эфиров аналогичен рассмотренному ранее синтезу сложных эфиров или амидов из хлорангидридов кислот. Оба метода дают высокий выход уретана (более 95 %) и близки по экономическим показателям. [c.220] Последний можно получить из метилизоцианата и а-нафтола или из а-нафтилового эфира хлоругольной кислоты и метиламина. [c.221] Представляет собой бесцветное кристаллическое вещество (т. пл. 354 °С). Он умеренно растворим в воде, низших спиртах, жидком аммиаке. Наибольшее значение меламин имеет как один из компонентов при синтезе меламиноформальдегидных полимеров, отличающихся высокими термостойкостью и механической прочностью и имеющих большую ценность для производства пластических масс. [c.222] Данный процесс осуществлен в двух вариантах. По первому его проводят периодически при 400—500 °С и 8—10 МПа. Более совершенным является непрерывный способ, который включает две стадии (образование циановой кислоты и образование меля-мина) и протекает при давлении, близком к атмосферному. Первая стадия требует гетерогенного катализатора кислотного типа и является сильно эндотермической. Для поддержания необходимой температуры (320—330 °С) применяют реакторы, обогреваемые топочными газами. Вторая стадия, наоборот, экзотермична и осуществляется в адиабатическом реакторе, причем за счет тепла реакции газопаровая смесь разогревается до 460 °С. [c.223] Технологическая схема производства меламина из карбамида непрерывным методом приведена на рис. 71. [c.224] Карбамид из бункера 1 подается транспортером 2 в реактор 3, обогреваемый топочными газами. Реактор может быть выполнен в виде аппарата с псевдоожиженным слоем катализатора. Образующаяся там смесь вместе с аммиаком сразу поступает во второй реакционный аппарат 4, где происходит синтез меламина. Смесь аммиака, диоксида углерода и сублимированного меламина охлаждается в смесителе 5 за счет впрыскивания холодной воды. В сепараторе 6 диоксид углерода, аммиак и пары воды отделяются от суспензии меламина в воде. Газопаровая смесь поступает в насадочный скруббер 7, орошаемый охлажденным в холодильнике 8 водным раствором аммиака. При этом вода конденсируется, а диоксид углерода дает с аммиаком карбонат аммония, водный раствор которого выводят из куба колонны 7 и направляют в цех производства карбамида. Избыточный аммиак, не поглотившийся в скруббере 7, освобождается от воды в насадочной колонне 9, орошаемой жидким аммиаком (испарение жидкого аммиака способствует конденсации воды). Аммиачную воду из куба колонны 9 направляют в аппарат 7, где ее используют для абсорбции диоксида углерода, а рециркулирующий газообразный аммиак возвращают в реактор 3. [c.224] Суспензия меламина в воде из сепаратора 6 поступает на центрифугу 11, где основная масса воды отделяется. Влажный меламин затем сушат и измельчают, после чего товарный продукт направляют потребителю. Выход меламина 85—95 %. [c.224] Вернуться к основной статье