[发明专利]制备低氯异氰酸酯的方法

说明书

本申请是申请号为200810161155.8、申请日为2008年8月22日、发明名称为“制备低氯异氰酸酯的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及制备低氯异氰酸酯的方法。

背景技术

脂肪胺或芳香胺光气化制备异氰酸酯在气相中进行可能有特别的优势。在本领域中这些方法的原理已经确立，如欧洲专利公开号EP0289840，其全部内容在此引入作为参考，这些方法已经开始在工业上实施。

WO97/24320描述了一种非常普遍的通过用循环氯气使相应(芳香)胺与光气反应生成异氰酸酯的方法，该方法中光气生成于来自特殊的电化学电池特别纯化的氯气，非特别限定的过量一氧化碳直接通入光气化反应器中。根本没有提供浓度数据。没有提供开始产物或者光气中产生的二次组分或者对生成异氰酸酯质量的影响的说明。既没有提供光气化方法的任何细节，是否用或不用溶剂进行，也没有提供进行异氰酸酯生产时的温度范围。

工业规模的光气化通常运用由氯气和一氧化碳在催化剂上在光气发生器中制备的光气来进行。在提供给光气化之前，发生器中的光气首先提供给纯化步骤，其中其被分离成废气物流和光气物流，优选通过冷凝光气或者通过蒸馏。在与胺实际反应之前，光气物流然后还通常与循环的光气混合，如国际专利公开号WO2004/037718中公开的，其全部内容在此引入作为参考。

根据现有技术所用的光气由于后处理步骤含有少于0.05wt%的残留CO气体水平。

胺和光气反应之后，产物异氰酸酯常规地通过蒸馏进行纯化而移除低沸点和高沸点副产物。在许多情况下是有问题的，如果纯化的异氰酸酯带有颜色或如果随后的改性步骤如预聚合、双脲基化(biuretization)或者三聚化，例如，伴随有不期望的副反应，其又最终对所得的多异氰酸酯的颜色产生不利影响。

这类副反应经常被浓度非常低的氯化的或包括可水解形式的氯的化合物引发。移除那些有助于异氰酸酯的可水解的氯含量(HC化合物和HC含量)或总氯含量的化合物原则上是可能的，但是从生产的角度不希望这样做，因为这种附加的纯化步骤通过增加的能量使用和/或由于热负载的产率损失增加了生产成本。

发明内容

本发明一般地涉及制备异氰酸酯的方法，其特征在于特别低水平的包括任选地可水解形式的氯的化合物。

本发明提供了这样的方法，与现有技术的方法相比，导致具有显著减少的HC和总氯含量的产物，没有进一步的纯化步骤。

令人惊奇的是，已经发现有助于HC含量和总氯含量的化合物水平的减少能够实现，如果提供给胺光气化的光气具有0.5wt%或更多的一氧化碳(CO)含量的话。

本发明相应提供了具有0.5wt%或更多的CO含量的光气用于胺光气化的用途。

本发明进一步提供了一种通过相应胺与光气反应制备异氰酸酯的方法，任选地在惰性介质存在下，其中提供给光气化的光气物流具有0.5wt%或更多的CO含量。

本发明的一个具体实施方案包括这样的方法，其包括：提供胺反应物；和在反应区中使胺反应物与光气物流反应形成包括相应异氰酸酯的产物；其中光气物流具有0.5wt%或更多的CO含量。

具体实施方式

本文使用的单数术语“a”，“the”是同义的，并且与“一个或多个(一种或多种)”和“至少一个(至少一种)”可互换地使用，除非语言和上下文清楚地表示其他含义。相应地，例如，谈到“一种物流(a stream)”，此处或在附加的权利要求中，可能指的是单个物流或多于一个物流。

优选地，光气物流具有多于1wt%的CO含量，更优选多于2wt%。但是，光气的CO含量，优选低于8wt%，非常优选低于4wt%。如此，在不同的优选实施方案中，光气物流具有1-8wt%，2-8wt%，1-4wt%和2-4wt%的平均CO含量。

关于光气中CO含量的规定，CO是否单独提供给光气或者是否获自光气生产方法并已经含有如所述范围CO的光气物流用作本发明光气化的光气源都无关紧要。

优选地，将CO和直接获自光气发生器的光气的混合物提供给光气化，而没有进一步的后处理(working-up)和CO损耗。