Melamin wird bevorzugt durch Pyrolyse von Harnstoff hergestellt, wobei sowohl Niederdruckverfahren-als auch Hochdruckverfahren, wie sie beispielsweise in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Vol A 16,5"ed (1990), Seiten 171-185"beschrieben sind, zur Anwendung kommen können. Das bei der Melaminsynthese anfallende Rohmelamin enthält je nach Hersteliverfahren etwa 94-98 Gew. % Melamin, sowie insbesondere Melam, Melem, Melon, Ureido- melamin, Ammelin und Ammelide als wesentliche Verunreinigungen und muß für anspruchsvollere Anwendungsgebiete durch zusätzliche Verfahrensschritte, wie z. B. Umkristallisieren, oder durch spezielle Verfahrensführung bei der Isolierung, wie z. B. langsames Abkühlen, wie beispielsweise in W096/20182 beschrieben, durch spezielle Temperaturführung vor der Verfestigung, wie beispielsweise in W096/23778 beschrieben, oder durch Verweilen des festen Melamins unter Ammoniakdruck, wie beispielsweise in W096/20183 beschrieben, bzw. durch eine Kombination dieser Verfahrensschritte weiter gereinigt werden.

Es stellte sich jedoch weiterhin die Aufgabe, neue Verfahrensvarianten zu finden, die zu einer weiteren Erhöhung der Melaminreinheit führen, bzw. reineres Mela- min auf einfachere Weise, gegebenenfalls auch bei weniger hohen Drücken, zu erhalten.

Unerwarteterweise wurde gefunden, daß beim Verweilen von Melamin unter Ammoniakdruck sowohl bei Temperaturen weit unterhalb des Schmeizpunktes als auch bei Temperaturen knapp oberhalb des Schmeizpunktes mehr Verunreini- gungen vorliegen oder gebildet werden, als beim Verweilen bei Temperaturen im Festbereich knapp unterhalb des Schmelzpunktes.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Reinigung von Melamin, dadurch gekennzeichnet, daß verunreinigtes Melamin ih einen Temperaturbereich TT, der über 325 °C und unterhalb des vom jeweils herrschenden Ammoniak- druck abhängigen Schmelzpunktes von Melamin liegt, gebracht und bei einem Ammoniakdruck von 1 bis 150 bar für die Dauer von 1 Minute bis zu 20 Stunden in diesem Temperaturbereich gehalten wird, wobei das Melamin als Feststoff vorliegt, worauf in beliebiger Reihenfolge entspannt und gewünschtenfalls auf Raumtemperatur abgekühlt und reines Melamin in fester Form erhalten wird.

Das erfindungsgemäße Verweilen des festen Melamins (Tempern) erfolgt bevor- zugt in einem Temperaturbereich TT zwischen 330 °C (bzw. besonders bevorzugt zwischen 335 °C) und dem vom jeweiligen Ammoniakdruck abhängigen Schmelzpunkt des Melamins.

Die Temperatur kann während des Temperns konstant gehalten werden, sie kann jedoch auch innerhalb des oben definierten Temperaturbereiches TT verändert werden. So kann die Temperatur beispielsweise kontinuierlich oder diskontinuier- lich innerhalb der Grenzen des Temperaturbereiches TT abgesenkt bzw. erhöht werden.

Der Druck beim Tempern liegt erfindungsgemäß bevorzugt zwischen 5 und 100 bar, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 bar. Die Verweilzeit während des erfindungsgemäßen Temperns liegt bevorzugt bei 5 min bis 10 h, besonders be- vorzugt bei 30 min bis 5 h. Die Verweilzeit richtet sich vor allem nach dem ge- wünschten Reinigungsgrad des Melamins, je langer getempert wird, desto reine- res Melamin wird erhalten. Die Verweilzeit ist dabei von den jeweiligen Prozeß- bedingungen abhängig. Zur Erzielung eines bestimmten Reinheitsgrades ist dem- nach bei höheren Temperaturen sowie bei höheren Drücken jeweils eine kürzere Verweilzeit ausreichend.

Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren (Tempern) kann dabei bevorzugt derart durchgeführt werden, daß entweder verunreinigtes festes Melamin durch Erhitzen, bzw. verunreinigtes flüssiges Melamin durch Abkühlen in den Tempera- turbereich (Temperbereich) TT gebracht wird und dort verweilt.

Nach Beendigung des Temperns kann, je nach den technischen Gegebenheiten, zuerst abgekühtt und dann entspannt, oder in umgekehrter Reihenfolge zuerst entspannt und danach abgekühft werden. Die Durchführung dieser Schritte kann gegebenenfalls in einer weiteren Reaktionsapparatur erfolgen. Melamin wird da- bei bevorzugt auf Raumtemperatur, beispielsweise mit Hilfe von Wärmetau- schern, einfaches Entfernen des Heizmediums oder durch Mischen mit kalten Ga- sen, abgekühlt. Melamin wird durch das erfindungsgemäße Verfahren in kristalli- ner Form bzw. als Pulver erhalten und weist insbesondere einen deutlich redu- zierten Gehalt an Melam, Melem und Ammelid auf, der teilweise sogar unter der Nachweisgrenze liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl diskontinuierlich als auch konti- nuierlich durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Melaminreinigung eignet sich insbesondere im Anschluß an einen Prozef3 zur Herstellung von Melamin, insbesondere im Anschluß an ei- nen beliebigen Hochdruckprozeß zur Herstellung von Melamin aus Harnstoff, bei dem das Melamin zunächst in flüssiger Form als Schmelze anfällt. Dabei ist vor- teilhaft, die ammoniakhältige Melaminschmelze vor dem Verfestigen insbesonde- re durch Zufuhr von weiterem Ammoniak auf etwa 1 bis 50 °C über den druck- abhängigen Schmelzpunkt des Melamins zu kühlen. Die anschließende Verfesti- gung erfolgt bevorzugt in einem Wirbelbett durch Inkontaktbringen mit kalten festen Inertstoffen oder festem Melamin. Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft auch im Anschluß an andere beliebige Aufarbeitungsschritte von Hochdruckverfahren durchgeführt werden. Diese Aufarbeitungsschritte beinhal- ten insbesondere : a) Abtrennen des bei der Melaminsynthese erhaltenen NH3/CO2-Gasgemisches (Offgase) vom flüssigen Melamin, b) Reduktion des im Melamin gelösten C02 durch Einbringen von NH3 (Strippen), c) Verweilenlassen des flüssigen Melamins in Anwesenheit von Ammoniak (Aging), d) Abkühlen und Verfestigen des Melamins, beispielsweise mit Wasser, mit wäß- rigen melaminhaltigen Lösungen oder Suspensionen, mit kalten Gasen, wie gasförmigem Ammoniak, mit flüssigem Ammoniak oder mit kalten festen Inertstoffen oder festem Melamin gemäß W099/38852, beispielsweise in ei- nem Wirbelbett. Die Melaminschmelze kann beispielsweise gemäß W097/20826 in einen Abkühlbehälter eingesprüht werden, in dem eine Am- moniakatmosphäre vorliegt.

Das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren wird dabei im Anschluß an den Ver- festigungsschritt durchgeführt, wobei die Anzahl der durchgeführten anderen vorangegangenen Aufarbeitungsschritte nach den jeweiligen Gegebenheiten va- riieren kann. Die Aufarbeitung des durch ein Hochdruckverfahren aus Harnstoff gewonnen Melamins bis zum Verfestigungsschritt kann somit jede beliebige Kombination oder auch nur einen dieser Schritte umfassen.

Gemäß Erfindung ist die Reinigung von Melamin beliebiger Reinheit möglich. Die Reinheit eines Rohmelamins aus einem Melaminherstellungsprozeß beträgt je nach angewandtem Melaminprozeß beispielsweise etwa 94-98 Gew. %, wobei das Melamin vor allem mit Melam, Melem und Ammelid verunreinigt ist. Es ist jedoch auch möglich, höher verunreinigte Melamine, aber auch auch bereits mit anderen Reinigungsverfahren vorgereinigte Melamine mit höherer Reinheit erfin- dungsgemäß weiter zu reinigen. Dabei ist es möglich, je nach angewandtem Druck, Temperatur, Verweilzeit und Ausgangsreinheit, Melamin mit einer Reinheit von bis zu über 99,9 Gew. %, teilweise über 99,99 Gew. % zu erhalten.

Beispiele Als Ausgangsmaterial wurde jeweils ein aus einer Hochdruck-Pilotanlage zur Melaminherstellung aus Harnstoff stammendes Melamin mit einer Reinheit von 98,6 Gew. %, das insbesondere mit 1,3 Gew. % Melam sowie etwa 0,1 Gew.

% weiteren Nebenprodukten, wie z. B. Melem oder Ammelid, verunreinigt war, eingesetzt (entsprechend Beispiel A in Tabelle 1).

Die analytische Bestimmung von Melam, Melem und Ammelid erfolgte mittels HPLC.

Beispiele 1 bis 5 In einen Laborautoklaven wurde Melamin sowie die zur Erzielung des gewünsch- ten Druckes notwendige Ammoniakmenge eingebracht. Anschließend wurde der Autoklav auf eine Temperatur von 340 °C bzw. 330 °C gebracht und beim jewei- ligen Druck 60 min verweilen gelasse. Dann wurde der Autoklav schnell mit Wasser auf 280 °C abgekühtt, entspannt und das Melamin mittels HPLC analy- siert. Die jeweiligen Drücke und Temperaturen beim Tempern, sowie der Gehalt an Nebenprodukten (Melam, Melem, Ammelid) des Ausgangsmelamins (Beispiel A) sowie des Melamins nach dem Tempern (Beispiele 1-5) sind in Tabelle 1 zu- sammengestellt.

Tabelle 1 : Melamin nach 60 min Tempern Beispiel Druck Temp. Melam Melem Ammelid (bar) (°C) (ppm) (ppm) (ppm) A--12630 431 155 1 10 340 323 177- 2 20 340 443 319- 3 40 340 131 252 39 4 70 340 58 122- 5 100 330 105 162- Nachweisgrenze 2 ppm 'Ausgangsmelamin