[发明专利]制备异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及通过相应伯胺在气相中的光气化而制备异氰酸酯的方法，其中通过在骤冷区中与至少一个骤冷液料流接触而冷却气态反应产物混合物，其中所用总骤冷液包含基于其总质量计的最多50.0质量%比例的有机溶剂，其中相对于100质量%的余量由至少要制备的异氰酸酯构成，以获得反应产物混合物和骤冷液的混合物；其中由此获得的反应产物混合物和骤冷液的混合物此外在收集区中分离成液相和气相，其中将包含基于液体溶剂料流的总质量计大于50.0质量%有机溶剂的液体溶剂料流引入收集区和/或引入在流体力学方面布置在收集区下游的用于在收集区中获得的液相的收集罐。

本发明涉及通过相应伯胺在气相中的光气化而制备异氰酸酯的方法，其中通过在骤冷区中与至少一个骤冷液料流接触而冷却气态反应产物混合物，其中所用总骤冷液包含基于其总质量计的最多50.0质量%比例的有机溶剂，其中相对于100质量%的余量由至少要制备的异氰酸酯构成，以获得反应产物混合物和骤冷液的混合物；其中由此获得的反应产物混合物和骤冷液的混合物此外在收集区中分离成液相和气相，其中将包含基于液体溶剂料流的总质量计大于50.0质量%有机溶剂的液体溶剂料流引入收集区和/或引入在流动方向上布置在收集区下游的用于在收集区中获得的液相的收集罐。

在现有技术中早已描述在气相中制备异氰酸酯，尤其是二异氰酸酯，其在工业上特别用于制备甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯、戊烷1,5-二异氰酸酯、六亚甲基1,6-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯。在所有方法中，获得包含至少异氰酸酯、氯化氢和任选未反应光气（光气通常过量使用）的气态粗产物，并且其必须经过进一步后处理以获得纯形式的所需异氰酸酯。

这样的方法例如描述在EP 0 289 840 B1中。在管式反应器中形成的二异氰酸酯在最多500℃的反应温度下热不稳定。因此必须在光气化反应后将反应气体迅速冷却到低于150℃的温度以避免由于二异氰酸酯的热分解或由于进一步反应而形成不想要的副产物。在EP 0 289 840 B1或EP 0749 958 B1中，为此将连续离开反应空间并尤其包含二异氰酸酯、光气和氯化氢的气态混合物引入惰性溶剂，例如二氯苯。

也已知使用热交换器来冷却反应气体和/或在真空下使气体减压的方法（DE 10158 160 A1）。

在现有技术中如今优选通过注入在反应条件下为惰性的液体来实现反应气体的冷却，以使形成的异氰酸酯尽可能完全冷凝。这在所谓的冷却或骤冷区中进行。目标是在冷却过程中基本防止液相中的进一步反应以产生不想要的副产物（例如异氰脲酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯、碳二亚胺或脲）。

在根据WO 2005/123665 A1的方法中，尝试通过在反应区和实现反应终止的区之间存在具有降低的流动横截面的区域来降低在反应结束与冷却区之间的停留时间。要注入的合适液体是溶剂、异氰酸酯或溶剂和异氰酸酯的混合物。

WO 2011/003532 A1也公开了通过将骤冷液注入从反应区连续流入下游骤冷区的气体混合物中而迅速冷却气态反应混合物的方法。提到的合适的骤冷液是溶剂、异氰酸酯或溶剂/异氰酸酯混合物。

在EP 1 403 248 A1中公开了借助布置在骤冷区入口的至少两个喷嘴注入骤冷液。此处合适的骤冷液是不与形成的二异氰酸酯反应的有机溶剂或不同有机溶剂的混合物。也可使用形成的二异氰酸酯在合适的有机溶剂中的溶液，这降低使用的溶剂量。在这种情况下，骤冷液中的溶剂的体积比例为40%至90%，即异氰酸酯的体积比例为最多60%。骤冷区的直径可大于或小于反应区的直径。