[发明专利]通过相应胺的部分绝热运行的光气化制备异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及通过相应胺的部分绝热运行的光气化制备异氰酸酯的方法。本发明涉及通过使伯胺与光气反应制备异氰酸酯的方法，其包括I)提供胺溶液，II)提供光气溶液，III)在混合单元中将胺溶液与光气溶液混合，接着IV)在绝热运行的反应区中进一步反应和在分离区中分离出由于化学反应形成的气相，V)两至三阶段地使剩余液相减压，VI)在间接加热的反应区中使最后的减压阶段后剩余的液相进一步反应和VII)从在此获得的反应溶液中分离异氰酸酯。

技术领域

本发明涉及通过使伯胺与光气反应制备异氰酸酯的方法，其包括I)提供胺溶液，II)提供光气溶液，III)在混合单元中将胺溶液与光气溶液混合，接着IV)在绝热运行的反应区中进一步反应和在分离区中分离出由于化学反应形成的气相，V)两至三阶段地使剩余液相减压，VI)在间接加热的反应区中使在最后的减压阶段后剩余的液相进一步反应和VII)从在此获得的反应溶液中分离异氰酸酯。

背景技术

异氰酸酯(1)被大量制备并主要充当用于制备聚氨酯的原材料。它们通常通过使相应的胺(2)与光气(3)反应制备，其中使用化学计算过量的光气。胺与光气的反应既可在气相中、也可在液相中进行，其中该反应可不连续或连续进行。光气化反应-在最初获得的气态反应产物的所谓的骤冷后气相光气化的情况下-产生包含所需异氰酸酯的液相。除这种液相外，在该方法中的各种位点还获得气体料流，它们一旦已在技术上可能和经济上可行的程度上脱除有价值的产物，如氯化氢、光气、异氰酸酯和溶剂后，通常将它们送往光气分解，其中用水催化分解在之前的后处理步骤中尚不能分离出去的痕量含量的光气。通常使用活性炭作为用于该用途的催化剂。这种光气分解产生净化的废气和必须处置的酸性废水料流。这种废水料流通常仍含有有机杂质，例如溶剂(在制备MDI的情况下通常为单氯苯)、胺(在制备MDI的情况下为苯胺)和脲化合物。在可将废水送往废水处理厂(例如生物污水净化厂)之前，必须非常基本除去这些有机杂质。实现其的一种可能方式是通过加入碱(例如氢氧化钠溶液)使废水达到pH值7，尤其在11至13的范围内，和然后将有机杂质吸附在活性炭上。这样吸附在活性炭上能以简单方式将这种废水料流中的有机杂质浓度降低到允许将废水送往废水处理厂的水平。

已经多次描述了由伯胺和光气制备有机异氰酸酯的方法；仅作为实例，参考下列文献：

DE-A-3403204描述了一种制备有机多异氰酸酯的连续方法，其中在5至100巴的压力下在部分以循环方式进行的反应中调节到100至220℃的升高的温度。

DE-A-1768439描述了一种连续制备有机异氰酸酯的方法，其中首先预热胺和光气原料，和然后在反应区中在高压下合并预热的成分并在等温条件下，即在与环境热交换下进行反应。

DE-A-102 22 968描述了一种通过使伯胺与光气反应而连续制备多异氰酸酯的方法，其中该反应在不同尺寸的可调温的反应管的级联中进行。

EP 1 873 142 A1描述了三阶段工艺方式，其中在混合器的第一阶段和第一光气化反应器的第二阶段之间使压力保持相同或升高，并且在第三阶段，光气分离装置中使压力低于第二阶段。该反应可绝热或等温运行。

在工业规模下有意义的是芳族异氰酸酯，例如亚甲基二亚苯基二异氰酸酯(下文称为MMDI–“单体MDI”)、MMDI和多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(其是MMDI的更高级同系物，下文称为PMDI，“聚合MDI”)的混合物或甲苯二异氰酸酯(TDI)，以及脂族异氰酸酯，例如戊烷1,5-二异氰酸酯(PDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。此外，具有苄基异氰酸酯基团的异氰酸酯也是重要的，在此特别应该提到苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)。本发明尤其涉及亚甲基二亚苯基二异氰酸酯和多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯(下文统称为MDI)的制备。