制备低氯异氰酸酯的方法技术

一种制备低氯异氰酸酯的方法，包括提供胺反应物，在反应区中使胺反应物与光气物流反应形成包括相应的异氰酸酯的产物，其中光气物流具有０．５ｗｔ％或更多的平均ＣＯ含量。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
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己经确立，如欧洲专利公开号EP0289840，其全 部内容在此弓l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0.05wtM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域由于热负载的产率损失增加了 生产成本。
技术实现思路
本专利技术一般地涉及制备异氰酸酯的方法，其特征在于t寺别低水平的包括 任选地可水解形式的氯的化合物。本专利技术提供了这样的方法，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^七合物水平的减 少能够实现，如果提供给胺光气化的光气具有0.5wty。或更多的一氧化贿CO)含量的话。本专利技术相应提供了具有0.5wtc/。或更多的CO含量的光气用于胺光气化的用途。本专利技术进一步提供了一种舰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0.5w^/。或更多的CO本专利技术的一个具体实施方案包括这样的方法，其包括掛共胺反应物；和 在反应区中4数安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。具体实施例方式本文使用的单数术语"a"，'他e"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lwtM的CO含量，更优选多于2wt"5/。。但是， 光气的CO含量，优选低于8wtM，非常优选低于4wt"5/。。如此，在不同的优 选实施方案中，光气物流具有l-8wt%， 2-8wt%， l-4wt。/。和2-4wt。/。的平均CO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 生产方法并己经含有如所述范围CO的光气物流用作本专利技术光气化的光气源 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。光气发生的优选方法包括如美国专利申请公开号US 2006/047170中所描述的在活性炭催化剂的存在下，在管束反应器中，由氯气和CO制备光气， 其全部内容在此引入作为参考，其中具有有效的冷却，气皿度低于100。C。这个优选的光气发生工艺的另一个特征是减压下用水通过蒸发冷却移除反应 热发生在低于1巴的大气压(绝压)下。冷却剂环路是封闭环5各，其中水被蒸发， 转移，在其它地方冷凝，然后为再生蒸发而返回到冷却剂室。这种冷却剂室 优选包含在任何时间都呈沸腾状态的液态水。CO和氯气进料物流用于优选的 方法中，为了在光气中获得低水平的氯气，优选地，CO摩尔过量为2%-20%， 更优选地，5%-15%。提供给反应区的用于与胺反应物反应的光气物流优选i也具有少于15wt% 的HC1含量，更优选地，0.1-10wt%，非常优选地，2-8wt%。根据本专利技术不同的实施方案的制备异氰酸酯的方法优选^fe—步完成。这 意味着反应物的混合和反应而形成产物发生在一个反应区中。产物离开反应 区后，所提供的氨基基团与光气的反应优选是完成的。该目^^值得努力的一 个特别原因是因为，如不这样，末反应的氨基基团能够导致HC1或脲的形成， 其降低了异氰酸酯总收率，且由于形成沉淀，减少反应器的服务寿命和域下 游后处理设备的服务寿命。同样优选的是本专利技术方法的连续操作。对于本专利技术的方法来说，可以使用所有具有至少一个，优选1至3个， 伯氨基基团的氨基官能化合物，前提是它们能够被转化为蒸气形式。在本文 中，胺是否是脂族的，环脂族的，芳脂族的(araliphatic)或芳族的实际上是无 关紧要的。上述的氨基官能化合物通常具有最多22个碳原子;如果分子中有2个或 更多个氮基基团，它们相互之间被至少2个碳原子隔开。优选使用上述类型的可被转换成气态而没有明显(substantial)分解的胺。 特别适合这个目的的是基于脂族或环脂族的具有2至18个碳原子的烃类的二胺。这些例子包括1,4-二氨基丁烷，1,6-二氨基己垸，1,8-二氨基辛烷，1,10-二氨基癸烷，1,6-二氨基-2,4,4-三甲基己烷和1，6-二氨基-2,2，4-三甲基己烷，1-氨基-3,3，5-三甲基-5-氨基甲基环己烷(IPDA)， 2，4-或2,6-二氨基-1-甲基环己烷和4,4，-和域4，2，-二氨基二环己基甲烷。特别优选1，6-二氨基己烷，1-氨基 -3，3，5-三甲基-5-虔基甲基)环己烷，和4，4，-和/或4,2，-二(氨基环己基)甲垸。同样适合作为胺反应物是任何需要的具有最多22个碳原子的(环)脂族三 胺，前提是它们在本专利技术方法的温度条件下是稳定的并且能够被转换成气态 形式。它们可以是，例如，三氨基环己烷，三虔基甲萄环己垸，三氨基甲基 环己烷。同样适合的是1,8-二氨基-4-(氨基甲基)辛烷，1,6，11-十一^H胺，1，7-二氨基-4-(3-氨基-丙基廣烷，1，6-二氨基-3-虔基甲蜀己垸或1，3，5-三虔基甲 基)环己垸。对于本专利技术的方法来说，同样可能的是使用芳族胺，其优选地能够被转 换成气相而没有明显分解。优选芳族胺的例子是甲苯二胺(TDA)，如2,4或2,6 异构体或其混合物，二氨基苯，2,6-二甲代苯胺，萘二胺(NDA)和2,4'-或4,4'-亚甲基(二苯基胺)(MDA)或其异构体混合物。优选2,4-和/或2,6-TDA。胺和光气反应物还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，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的异氰酸酯的产物；其中光气物流具有０．５ｗｔ％或更多的ＣＯ含量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：H斯图茨，F迪尔，A施瓦茨，R布伦斯，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]