异氰酸酯的制造方法技术

本发明专利技术的异氰酸酯的制造方法是通过将氨基甲酸酯热分解来制造异氰酸酯的方法，其中，该方法具有下述工序：制备包含氨基甲酸酯、惰性溶剂和多异氰酸酯化合物的混合液的工序；将上述混合液连续地导入至热分解反应器中来进行氨基甲酸酯的热分解反应的工序；将沸点低于上述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物和上述惰性溶剂以气态从上述反应器中连续地抽出的低沸点分解产物回收工序；以及将在上述低沸点分解产物回收工序中未以气态回收的液相成分从反应器中连续地抽出的高沸点成分回收工序。

Manufacturing method of isocyanate

The manufacturing method of the isocyanate of the invention is to manufacture the isocyanate by thermal decomposition of the carbamate, wherein the method has the following processes: the process of preparing the mixed solution including the carbamate, the inert solvent and the polyisocyanate compound; the process of continuously introducing the mixed solution into the thermal decomposition reactor to carry out the thermal decomposition reaction of the carbamate The recovery process of the low boiling point decomposition products with the boiling point lower than the polyisocyanate compound and the low boiling point decomposition products continuously extracted from the reactor by the inert solvent in a gaseous state, and the recovery process of the high boiling point components continuously extracted from the reactor by the liquid components not recovered in a gaseous state in the low boiling point decomposition products recovery process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】异氰酸酯的制造方法
本专利技术涉及异氰酸酯的制造方法。本申请基于2017年5月15日在日本提交的日本特愿2017-096776号、日本特愿2017-096766号、日本特愿2017-096767号、日本特愿2017-096768号、日本特愿2017-096769号、日本特愿2017-096770号、日本特愿2017-096771号、日本特愿2017-096772号、日本特愿2017-096773号、日本特愿2017-096774号、日本特愿2017-096775号和日本特愿2017-096781号主张优先权，将其内容援用于此。
技术介绍
异氰酸酯被广泛用作聚氨酯泡沫、涂料、接合剂等的制造原料。异氰酸酯的主要的工业制造方法是胺化合物与光气的反应(光气法)，全世界的产量的几乎全部是利用光气法生产的。但是，光气法存在许多问题。第一，大量使用光气作为原料。光气的毒性极高，为了防止从业者暴露于光其中，对其的处理需要特别注意，还需要用于将废弃物除去的特殊装置。第二，在光气法中，由于产生大量腐蚀性高的副产物氯化氢，因而需要用于将该氯化氢除去的工艺。此外，所制造出的异氰酸酯中多数情况下含有水解性氯。因此，在使用经光气法制造出的异氰酸酯时，有时会对聚氨酯制品的耐候性、耐热性带来不良影响。出于这样的背景，期望开发出不使用光气的异氰酸酯化合物的制造方法。作为不使用光气的异氰酸酯化合物的制造方法之一，有文献提出了利用氨基甲酸酯的热分解的方法。通过氨基甲酸酯的热分解而得到异氰酸酯和羟基化合物的技术是为人所熟知的(例如，参见非专利文献I)。其基本反应如下式所例示。[化1]R(NHCOOR′)a→R(NCO)a+aR′OH(1)式中，R表示a价的有机残基，R’表示1价有机残基，a表示1以上的整数。专利文献1中公开了在烧瓶中在惰性溶剂存在下将氨基甲酸酯热分解来制造异氰酸酯的方法。另一方面，在氨基甲酸酯的热分解反应中，容易并发氨基甲酸酯的不理想的热改性反应或由该热分解生成的异氰酸酯的缩合反应等各种不可逆的副反应。作为副反应，可以举出形成脲键的反应、生成碳化二亚胺类的反应、生成异氰脲酸酯类的反应(参见非专利文献1、2)。这些副反应不仅会招致目的异氰酸酯的收率和选择率的降低，而且特别是在异氰酸酯的制造中存在有聚合物状固体物质析出、阻塞反应器等难以长期操作的情况。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利申请公开2003-252846号公报非专利文献非专利文献1：BerchtederDeutechenChemischenGesellschaft,第3卷,653页,1870年非专利文献2：JournalofAmericanChemicalSociety,第81卷,2138页,1959年
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，尽管在上述专利文献1的方法中公开了向反应器中供给氨基甲酸酯，一边将所生成的异氰酸酯抽出一边进行热分解的方法，但由于其不是将通过副反应生成的高沸点成分抽出的机理，因此难以长时间连续地制造异氰酸酯。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供可抑制副反应、连续地制造异氰酸酯的异氰酸酯的制造方法。解决课题的手段本专利技术提供下述[1]～[12]。[1]一种异氰酸酯的制造方法，其是通过氨基甲酸酯的热分解来制造异氰酸酯的方法，其中，该方法具有下述工序：制备包含氨基甲酸酯和多异氰酸酯化合物的混合液的工序；将上述混合液连续地导入至热分解反应器中来进行氨基甲酸酯的热分解反应的工序；将标准沸点低于上述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物以气态从上述反应器中连续地抽出的低沸点分解产物回收工序；以及将在上述低沸点分解产物回收工序中未以气态回收的液相成分作为高沸点成分从反应器中连续地抽出的高沸点成分回收工序。[2]如[1]中所述的异氰酸酯的制造方法，其中，上述混合液包含惰性溶剂，在上述低沸点分解产物回收工序中，将上述惰性溶剂与沸点低于上述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物一起以气态从上述反应器中连续地抽出；上述惰性溶剂在热分解反应条件下实质上为惰性，并且其沸点处于通过热分解生成的异氰酸酯与羟基化合物各自的沸点之间。[3]如[1]或[2]中所述的方法，其中，上述氨基甲酸酯为下述式(20)所表示的氨基甲酸酯。[化2]上述式(20)中，c表示1以上的整数，R1表示c价的有机基团，R3表示从羟基化合物中除去1个羟基后的残基，上述式(20)中的复数个R3相互可以相同，也可以不同。[4]如[1]～[3]中任一项所述的方法，其中，上述热分解反应器为管型反应器。[5]如[1]～[4]中任一项所述的方法，其中，由上述热分解反应器中以气态取出的低沸点分解产物包含异氰酸酯化合物，该方法进一步包括将该低沸点分解产物以气态供给至蒸馏塔中并在该蒸馏塔中分离异氰酸酯的工序。[6]如[1]～[5]中任一项所述的制造方法，其特征在于，上述进行热分解反应的工序包括：液相成分制造工序，将上述混合液连续地导入至由立式管型反应器构成的第1反应器中，一边使其沿第1反应器内部流下一边实施第1分解反应，由第1反应器的下部得到上述液相成分；以及分解工序，将上述液相成分导入至由槽型反应器构成的第2反应器中，通过实施第2分解反应而将氨基甲酸酯分解成异氰酸酯和羟基化合物；在上述低沸点分解产物回收工序中，将上述低沸点分解产物从上述第1反应器、或者从上述第1反应器和上述第2反应器这两者中以气态连续地取出；在上述高沸点成分回收工序中，上述液相成分包含标准沸点高于上述低沸点分解产物的标准沸点的高沸点分解产物，将上述高沸点分解产物与上述多异氰酸酯化合物一起从上述第2反应器中连续地取出；上述异氰酸酯包含在上述低沸点分解产物和上述高沸点分解产物中；上述第1反应器的温度与上述第2反应器的温度差为50℃以内。[7]如[6]中所述的异氰酸酯的制造方法，其中，在上述低沸点分解产物回收工序中，将惰性溶剂的蒸气与上述低沸点分解产物一起从上述第1反应器、或者从上述第1反应器和上述第2反应器这两者中以气态连续地取出；接着进一步具有再循环工序，将该连续取出的气体成分导入到被保持在上述惰性溶剂的蒸气的一部分或全部发生冷凝、但上述低沸点分解产物的一部分或全部不发生冷凝的温度的部分冷凝器中，分离成以上述低沸点分解产物作为主成分的气态成分和以上述惰性溶剂作为主成分的液态成分，使液态成分的一部分或全部返回到第1反应器、或第1反应器和第2反应器这两者中。[8]如[6]或[7]中所述的异氰酸酯的制造方法，其中，作为上述第1反应器，使用在内部填充有固体填充材料和固体催化剂中的任意一者或两者的管型反应器。[9]如[6]或[7]中所述的异氰酸酯的制造方法，其中，作为上述第1反应器，使用在内部设置有塔板的管型反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异氰酸酯的制造方法，其是通过氨基甲酸酯的热分解来制造异氰酸酯的方法，其中，该方法具有下述工序：/n制备包含氨基甲酸酯和多异氰酸酯化合物的混合液的工序；/n将所述混合液连续地导入至热分解反应器中来进行氨基甲酸酯的热分解反应的工序；/n将标准沸点低于所述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物以气态从所述反应器中连续地抽出的低沸点分解产物回收工序；以及/n将在所述低沸点分解产物回收工序中未以气态回收的液相成分作为高沸点成分从反应器中连续地抽出的高沸点成分回收工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170515 JP 2017-096766;20170515 JP 2017-096767;201.一种异氰酸酯的制造方法，其是通过氨基甲酸酯的热分解来制造异氰酸酯的方法，其中，该方法具有下述工序：
制备包含氨基甲酸酯和多异氰酸酯化合物的混合液的工序；
将所述混合液连续地导入至热分解反应器中来进行氨基甲酸酯的热分解反应的工序；
将标准沸点低于所述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物以气态从所述反应器中连续地抽出的低沸点分解产物回收工序；以及
将在所述低沸点分解产物回收工序中未以气态回收的液相成分作为高沸点成分从反应器中连续地抽出的高沸点成分回收工序。


2.如权利要求1所述的异氰酸酯的制造方法，其中，
所述混合液包含惰性溶剂，
在所述低沸点分解产物回收工序中，将所述惰性溶剂与沸点低于所述多异氰酸酯化合物的低沸点分解产物一起以气态从所述反应器中连续地抽出；
所述惰性溶剂在热分解反应条件下实质上为惰性，并且其沸点处于通过热分解生成的异氰酸酯与羟基化合物各自的沸点之间。


3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述氨基甲酸酯为下述式(20)所表示的氨基甲酸酯，
[化1]



所述式(20)中，c表示1以上的整数，R1表示c价的有机基团，R3表示从羟基化合物中除去1个羟基后的残基，所述式(20)中的复数个R3相互相同或不同。


4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其中，所述热分解反应器为管型反应器。


5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，由所述热分解反应器中以气态取出的低沸点分解产物包含异氰酸酯化合物，该方法进一步包括将该低沸点分解产物以气态供给至蒸馏塔中并在该蒸馏塔中分离异氰酸酯的工序。


6.如权利要求1～5中任一项所述的制造方法，其特征在于，
所述进行热分解反应的工序包括：
液相成分制造工序，将所述混合液连续地导入至由立式管型反应器构成的第1反应器中，一边使其沿第1反应器内部流下一边实施第1分解反应，由第1反应器的下部得到所述液相成分；以及
分解工序，将所述液相成分导入至由槽型反应器构成的第2反应器中，通过实施第2分解反应而...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅信寿，中冈弘一，植松翼，樱井雄介，石井悠辅，高垣和弘，佐佐木丈晴，小杉裕士，大久保敦史，篠畑雅亮，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP