本发明专利技术涉及通过相应的伯二胺与光气在气相中的反应以制备二异氰酸酯的方法，其中在二胺转化成气相的过程中二胺蒸发空间中的压力小于反应成二异氰酸酯的过程中反应空间中的压力，并且通过升压单元克服在二胺与光气混合之前二胺蒸发空间和反应空间之间的压力差。
Preparation of diisocyanate in gas phase
The invention relates to a method for the primary two corresponding amines with phosgene in the gas phase reactions to prepare a diisocyanate, in which two amine into the reaction space of two amine gas phase in the evaporation process of space in which the pressure is less than in the reaction of diisocyanate and through the pressure boosting unit overcome two amine evaporation space and space before the two reaction of amines with phosgene mixed pressure difference.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在气相中制备二异氰酸酯的方法本专利技术涉及通过使相应的伯二胺与光气在气相中反应以制备二异氰酸酯的方法，其中在二胺转化成气相的过程中二胺蒸发空间中的压力低于在反应形成二异氰酸酯的过程中反应空间中的压力，并在二胺和光气混合前用升压单元克服二胺蒸发空间和反应空间之间的压力差。二异氰酸酯以大规模制备，并主要用作制备聚氨酯的原材料。它们的制备通常通过相应的二胺与光气反应来进行。一种制备二异氰酸酯的可能方式是使二胺与光气在气相中反应。通常被称作气相光气化的这一工艺方式的特点在于选择反应条件以使至少反应组分二胺、二异氰酸酯和光气，但优选所有反应物、辅助剂、产物和反应中间体在所选条件下为气态。气相光气化的优点尤其是降低的光气滞留（Hold-Up）、较少的副产物、较简单的用于产生所需二异氰酸酯的后处理和提高的反应收率。本专利技术仅涉及气相光气化。通过胺与光气在气相中的反应以制备异氰酸酯的各种方法是现有技术中已知的。EP0593334B1公开了在气相中制备芳族二异氰酸酯的方法，其中使用管式反应器。在其中通过壁的缩窄将反应物混合。该反应在250℃至500℃的温度范围内进行。但所述方法有问题，因为与使用适当的混合元件相比，仅通过管壁缩窄的反应物料流混合运行得差。差的混合通常导致不合意地高度形成固体。例如可能由于已形成的异氰酸酯与尚未完全转化的原料胺的反应而形成脲。不缺乏如下尝试，其将尤其在芳族二胺与光气在气相中反应时可观察到的固体形成减至最低以由此实现可在工业大规模下实施的芳族二胺在气相中的光气化。在此，芳族二胺在气相中工业大规模光气化的方法中的改进的焦点是改进反应物料流的混合以及均化气相反应器中的料流，这使得气相反应器的运行时间延长。除反应物的差混合外，对于芳族二胺的过大热负荷还导致增加的固体形成，例如通过消去氨和随后形成氯化铵，其特别是在过量使用的光气的回收过程中可能在相应的装置中沉淀。EP0570799B1公开了制备芳族二异氰酸酯的方法，其特征在于在管式反应器中在高于二胺的沸点下在0.5至5秒的平均停留时间内进行相关二胺与光气的反应，且其中与平均停留时间的平均偏差小于6%。通过在以高于4000的雷诺数或高于100的博登斯坦数为特征的管式流中进行该反应，实现遵循这一接触时间。当管式流以高于4000的雷诺数为特征时，缺点仍在于，由于必需的高的流动速度，胺的完全转化所需的停留时间只能在极长的混合-和反应器管中实现。根据EP0570799B1的教导，过长和过短的停留时间都导致不合意的固体形成，因此反应空间中的流动必须均匀并且尤其必须防止反应空间中的组分回混。EP0570799B1公开了可以使用基于具有活动或静态混合元件，优选静态混合元件的混合组装件的原则上已知的方法以产生适当短的混合时间，其中根据EP0570799B1的教导，特别使用喷射混合器原理（Chemie-Ing.-Techn.44(1972)第1055页,图10）实现足够短的混合时间。但是，EP0570799B1没有详细涉及用于将二胺蒸发的条件以及蒸发空间和反应空间之间的压力关系。EP1362847B1同样涉及均化流动情况（Verhältnis）的措施。EP1362847B1公开了在气相中制备芳族二异氰酸酯的方法，其中通过由于流动技术措施，如反应物料流的均化和中心化而改进的在管式反应器中的反应方式，避免温度随时间的波动和温度分布的不对称，它们根据EP1362847B1的教导造成反应器中的结块和堵塞和因此造成反应器的运行时间缩短。根据EP1449826A1的教导，在芳族二胺与光气在气相中的反应时，光气与二胺的反应（以形成二异氰酸酯）和二胺与二异氰酸酯的随后反应（以形成相应的脲低聚物）竞争，其中反应物光气和二胺的改进的混合在同时避免管式反应器中的回流的情况下提高二异氰酸酯形成的选择性并减少脲形成。根据EP1449826A1的教导，由此可以减少管式反应器中的冷凝产物的量，其由于沉积在反应器壁上而导致管的空闲横截面减小且反应器中的压力逐渐提高，并最终决定该方法的运行时间。为了改进反应物光气和二胺的混合，EP1449826A1公开了使用所谓的多喷嘴。但是，EP1449826A1没有公开关于将二胺转化成气态以及蒸发空间和反应空间之间的压力关系的细节。EP1526129A1、DE10359627A1和WO2007/028715A1同样公开了用于改进反应物的混合的装置解决方案，其中使用用于产生旋流的流动技术措施（EP1526129A1[e]）、具有单个（DE10359627A1[e]）或多个胺进料（WO2007/028715A1）的同心布置的环形（间隙）喷嘴以及平行于管式反应器的轴布置的多个胺喷嘴（EP1449826A1）。根据EP-A-1526129的教导，中心喷嘴中的反应物料流的湍流的提高对所述反应物的充分混合和因此对整个气相反应具有正面作用。更好的充分混合的结果是降低副产物形成的倾向并显著减小所需停留时间和因此反应器建造长度。EP1526129A1公开了在使用螺旋管作为中心喷嘴中产生湍流的构件时将混合段缩短至原始长度的42%。虽然EP1526129A1描述了胺在送入反应空间前必须蒸发的必要性。但是由于没有公开关于相应的压力关系的任何数据，本领域技术人员必须假设压力水平在蒸发空间中高于反应空间的入口处以实现所需流态（Stromführung）。但是，不仅物理技术反应条件，而且用于与光气在气相中反应的芳胺的性质已经是公开的方法的主题。例如根据WO2008/071564A1的教导，要在气相光气化中转化成相应异氰酸酯的胺必须符合特定要求。据此，在气相反应器中存在的反应条件下在整个反应持续过程中分解最多2摩尔%，更优选最多1摩尔%，最优选最多0.5摩尔%的这类胺特别合适。根据WO2008/071564A1，这是脂族或脂环族胺，但也可以使用芳胺，只要它们可转化成气相而不显著分解。但是从WO2008/071564A1中无法获知被称作合适的芳族二胺如何可以转化成气相而不显著分解或如何至少减少分解倾向的指示。EP1754698A2公开了注意到对于气相光气化中所用的胺的热负荷的特别的蒸发技术。根据EP1754698A1的教导，在用于使所用的胺与光气反应的反应器中可观察到的沉积物首先由所用的胺在反应过程中的分解造成。其次，蒸发中的长的停留时间和过热特别是在使用脂族胺时导致所用的胺通过消去氨而发生部分分解。特别是在使用脂族胺时可观察到的在蒸发过程中通过消去氨而发生的这种部分分解不仅降低收率，而且还在后续光气化反应中在下游管道和装置中形成氯化铵沉积物。随后必须相对频繁地清洁该设备，由此造成相应的生产损失。EP1754698A1公开了特别是在常用于将胺蒸发和过热的管束换热器、板式换热器或降膜蒸发器的情况下出现这些缺点。作为技术解决方案，所述文献公开了通过应使用特定的毫米级或微米级换热器将脂族胺蒸发和过热而防止蒸发过程中的氨消去。所述文献EP1754698A1中公开的微米级换热器的一个缺点是极小的通道，以致工业过程中始终存在的极少量固体就造成堵塞并因此降低蒸发器的运行时间。公开的胺的完全蒸发的另一缺点在于胺不允许含有不可蒸发的成分，因为它们否则会不可避免地作为固体残留物沉积在蒸发器表面上，因此使传热本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过使相应的伯二胺与光气在气相中反应以制备二异氰酸酯的方法，其中(i) 将伯二胺与光气分开地在压力p1下转化成气相以获得包含二胺的气态反应物料流A，(ii) 任选在过热后，将(i)中获得的反应物料流A导过升压单元，在该升压单元中将反应物料流A的压力提高到值p2 > p1，(iii) 在混合装置中将含光气的气态反应物料流P与来自步骤(ii)的料流A混合，和(iv) 在(iii)中由所述反应物料流A和P获得的混合料流在反应空间中转化成二异氰酸酯。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.12 EP 15171968.91.通过使相应的伯二胺与光气在气相中反应以制备二异氰酸酯的方法，其中(i)将伯二胺与光气分开地在压力p1下转化成气相以获得包含二胺的气态反应物料流A，(ii)任选在过热后，将(i)中获得的反应物料流A导过升压单元，在该升压单元中将反应物料流A的压力提高到值p2>p1，(iii)在混合装置中将含光气的气态反应物料流P与来自步骤(ii)的料流A混合，和(iv)在(iii)中由所述反应物料流A和P获得的混合料流在反应空间中转化成二异氰酸酯。2.如权利要求1中所述的方法，其中所述反应物料流A经过的升压单元选自：活塞压缩机、螺杆式压缩机、旋转活塞压缩机和涡轮压缩机。3.如权利要求1或2中所述的方法，其中所述混合装置是静态混合装置。4.如权利要求3中所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：P莱纳，R布伦斯，W洛伦茨，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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