SU1248954A1

SU1248954A1 - Method of producing potassium or sodium carbamate

Info

Publication number: SU1248954A1
Application number: SU833684014A
Authority: SU
Inventors: Евгений Николаевич Бойцов; Валентин Алексеевич Горбушенков; Юрий Иванович Перминов; Эмилия Александровна Мишина
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4302
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1986-08-07

Description

Изобретение относитс к способу получени карбаматов щелочных металлов общей формулы H2NCOO Me, где Me - катион щелочного металла (Na, К).The invention relates to a process for the preparation of alkali metal carbamates of the general formula H2NCOO Me, where Me is an alkali metal cation (Na, K).

Карбаматы щелочных и щелочноземель- ных металлов вл ютс важными полупродуктами , из них легко образуютс цианаты, цианамиды и другие соединени , производство которых освоено промыашенностью в крупных масштабах.The carbamates of alkali and alkaline earth metals are important intermediates, of which cyanates, cyanamides and other compounds, the production of which is mastered by large-scale production, are easily formed.

Цель изобретени - снижение расхода аммиака при сохранении высокого выхода продукта.The purpose of the invention is to reduce the consumption of ammonia while maintaining a high product yield.

Сущность изобретени состоит в том, что карбаматы щелочных металлов просто и удобно можно получать из аммиака и соответствующих бикарбонатов, которые взаимодействуют согласно уравнениюThe essence of the invention is that alkali metal carbamates can be easily and conveniently obtained from ammonia and the corresponding bicarbonates, which interact according to the equation

NHs + МеНСОз HaNCOOMe + НаОNHs + MensoHoz HaNCOOMe + NaO

По предлагаемому способу карбаматы образуютс из доступного промышленного сырь в одну химическую стадию, при этом побочные продукты, исключа воду, отсутствуют .According to the proposed method, carbamates are formed from available industrial raw materials in one chemical stage, while no by-products, excluding water, are available.

Врем протекани реакции зависит от температуры и соотношени реагентов. Ее продолжительность при 70°С составл ет около 10 ч, при температуре 150°С она заканчи- ваетс менее чем за один час. Практически карбаматы можно получать как при более низких так и при более высоких температурах , однако в первом случае процесс без вс кой необходимости резко замедл ет- с , во втором - нужно считатьс с возможным разложением целевых продуктов. Наиболее удобно по предлагаемому способу получать карбаматы в аппаратах под давлением при мольном соотношении аммиака и бикарбоната в пределах (3-5):1. Избыток аммиака против стехиометрии необходим дл того, чтобы подавить обратимую реакцию гидролиза карбаматов. Соотношение реагентов , превышающее значение 5:1, более благопри тно дл синтеза, однако это св зано с необходимостью рецикла относительно больших количеств аммиака, что снижает технико-экономические показатели технологического процесса.The reaction time depends on the temperature and ratio of the reactants. Its duration at 70 ° C is about 10 hours; at a temperature of 150 ° C, it ends in less than one hour. Practically, carbamates can be obtained both at lower and at higher temperatures; however, in the first case, the process without any need sharply slows down, in the second, it should be considered with possible decomposition of the target products. The most convenient for the proposed method to obtain carbamates in the apparatus under pressure with a molar ratio of ammonia and bicarbonate in the range (3-5): 1. An excess of ammonia versus stoichiometry is necessary in order to suppress the reversible reaction of the hydrolysis of carbamates. A reagent ratio greater than 5: 1 is more favorable for synthesis, but this is due to the need to recycle relatively large amounts of ammonia, which reduces the technical and economic indicators of the technological process.

Все опыты по получению карбаматов щелочных металлов провод тс в термостати- руемом автоклаве из нержавеющей стали вместимостью 20 см со степенью его заполнени 40-60% в услови х развивающегос в процессе синтеза давлени реагентов (5- 20 кгс/см). После окончани реакции автоклав охлаждают до комнатной температу- ры, количественно извлекают из него образовавшуюс суспензию, из которой воду и избыток аммиака удал ют упариванием под слабым вакуумом. Твердый продукт взвешивают и анализируют на содержание карба- мата.All experiments on the preparation of alkali metal carbamates are carried out in a thermostatically controlled stainless steel autoclave with a capacity of 20 cm with a filling degree of 40-60% under the conditions of the reagent pressure developing during the synthesis (5-20 kgf / cm). After the completion of the reaction, the autoclave is cooled to room temperature, the resulting suspension is quantitatively removed, from which water and the excess ammonia are removed by evaporation under a weak vacuum. The solid product is weighed and analyzed for the content of the carbamate.

Пример 1. 10 г бикарбоната кали (0,1 моль) и 3,6 г жидкого аммиакаExample 1. 10 g of potassium bicarbonate (0.1 mol) and 3.6 g of liquid ammonia

(0,2 моль) загружают в автоклав, который нагревают 9,5 ч при 70°С. После охлаждени автоклава до комнатной температуры продукт количественно перенос т из автоклава в чашку Петри и сушат, удал воду и избыток аммиака при 50-60°С и остаточном давлении 20-30 мм рт. ст. Получено 9,92 г твердого продукта, в котором найдено 61% карбамата кали . Выход кар- бамата по бикарбонату кали составл ет 60%.(0.2 mol) is loaded into the autoclave, which is heated for 9.5 hours at 70 ° C. After cooling the autoclave to room temperature, the product is quantitatively transferred from the autoclave to a Petri dish and dried, removing water and excess ammonia at 50-60 ° C and a residual pressure of 20-30 mm Hg. Art. 9.92 g of solid product were obtained, in which 61% of potassium carbamate was found. The yield of carbamate in potassium bicarbonate is 60%.

Пример 2. 10 г бикарбоната кали (0,1 моль) и 8,3 г жидкого аммиака (0,488 моль) загружают в автоклав и нагревают 1 ч при 145°С. После охлаждени автоклава до комнатной температуры и удалени воды и непрореагировавшего аммиака так, как это описано в примере 1, получено 9,95 г продукта, содержащего 99,5% карг бамата кали . Выход карбамата кали в этом опыте в расчете на бикарбонат кали составл ет более 99%.Example 2. 10 g of potassium bicarbonate (0.1 mol) and 8.3 g of liquid ammonia (0.488 mol) are loaded into an autoclave and heated for 1 hour at 145 ° C. After cooling the autoclave to room temperature and removing water and unreacted ammonia as described in Example 1, 9.95 g of product containing 99.5% of potassium carbamate was obtained. The yield of potassium carbamate in this experiment based on potassium bicarbonate is more than 99%.

Пример 3. 8,4 г бикарбоната натри (0,1 моль) и 5,95 г жидкого аммиака (0,35 моль) загружают в автоклав и нагревают при 120°С в течение 2 ч. После охлаждени автоклава до комнатной температуры суспензию из автоклава количественно перенос т в чашку Петри и сушат, удал воду и избыточный аммиак как в примере I. Получено 8,26 г сухого продукта, содержащего 99,84% карбамата натри . Выход карбамата натри в пересчете на бикарбонат составл ет 99,3%.Example 3. 8.4 g of sodium bicarbonate (0.1 mol) and 5.95 g of liquid ammonia (0.35 mol) are loaded into an autoclave and heated at 120 ° C for 2 hours. After cooling the autoclave to room temperature, the suspension from the autoclave was quantitatively transferred to a Petri dish and dried, removing water and excess ammonia as in Example I. 8.26 g of dry product were obtained containing 99.84% sodium carbamate. The sodium carbamate yield, based on bicarbonate, is 99.3%.

Пример 4. 8,4 г бикарбоната натри (0,1 моль) и 4,2 г жидкого аммиака (0,247 моль) загружают в автоклав и нагревают при 155°С в течение 2,5 ч. По процедуре , описанной в примере 1, выделен твердый продукт в количестве 8,25 г, содержащий 92% карбамата натри . Выход карбамата составл ет 91%.Example 4. 8.4 g of sodium bicarbonate (0.1 mol) and 4.2 g of liquid ammonia (0.247 mol) are loaded into an autoclave and heated at 155 ° C for 2.5 hours. According to the procedure described in example 1, A solid product was isolated in an amount of 8.25 g, containing 92% sodium carbamate. The carbamate yield is 91%.

Пример 5 (сравнительный). 10,6 г карбоната натри (0,1 моль) и 8,3 г жидкого аммиака (0,49 моль) загружают в актоклав и нагревают при 120°С в течение 3 ч. По описанной процедуре выделен твердый продукт в количестве 10,62 г. Содержани карбамата натри в нем не обнаружено, на 99,5% он состоит из карбоната натри .Example 5 (comparative). 10.6 g of sodium carbonate (0.1 mol) and 8.3 g of liquid ammonia (0.49 mol) are loaded into aktoklav and heated at 120 ° C for 3 hours. According to the described procedure, a solid product is isolated in an amount of 10.62 There is no sodium carbamate content in it, it is 99.5% sodium carbonate.

Результаты опытов сведены в таблицу, из которой видно, что в интервале 70- 150°С и мольном соотнощении аммиак: бикарбонат, равном (3-5):1, получают карбаматы с высоким выходом.The results of the experiments are summarized in the table, from which it can be seen that in the range of 70–150 ° C and a molar ratio of ammonia: bicarbonate equal to (3-5): 1, carbamates are obtained in high yield.

Преимущество предлагаемого способа перед известным состоит в том, что он позвол ет существенно (в 6-10 раз) снизить расход аммиака. Дополнительным преимуществом способа вл етс то, что снижаетс кол.ичество побочных продуктов, отсутствует проблема их утилизации, увеличиваетс производительность системы.The advantage of the proposed method over the known one is that it allows significantly (by a factor of 6-10) to reduce the consumption of ammonia. An additional advantage of the method is that the quantity of by-products is reduced, the problem of their utilization is absent, and the productivity of the system is increased.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING CAR

BAMATE OF POTASSIUM OR SODIUM, including the interaction of a compound of potassium or sodium with ammonia, characterized in that, in order to reduce the consumption of ammonia while maintaining a high yield of the product, bicarbonate is used as a compound of potassium or sodium and the interaction is carried out at 70-150 ° С.

2. The method according to π. 1, characterized in that ammonia and potassium or sodium bicarbonate are used in a molar ratio (3—

5): 1, respectively.

ye

QO CO

Joint venture

4 ^