用于制备胺盐酸盐悬浮液的方法技术

本发明专利技术公开了用于制备胺盐酸盐悬浮液的方法。本发明专利技术涉及用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中以形成液面，(ii)加入氯化氢，(iii)加入有机胺，其中在反应容器中存在的液面下方加入有机胺，并且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行。此外，本发明专利技术还涉及一种方法，其中在步骤(iv)中使步骤(iii)之后获得的悬浮液与光气反应以获得对应于所用有机胺的有机异氰酸酯，还涉及对应的有机异氰酸酯，并且还涉及有机异氰酸酯用于生产多异氰酸酯的用途。

【技术实现步骤摘要】
用于制备胺盐酸盐悬浮液的方法
本专利技术涉及用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法，所述方法包括以下步骤：(i)将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中，形成液面，(ii)加入氯化氢，(iii)加入有机胺，其中在反应容器中存在的液面下方加入有机胺，并且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行。此外，本专利技术还涉及一种方法，其中在步骤(iv)中使步骤(iii)之后获得的悬浮液与光气反应，以获得对应于所用有机胺的有机异氰酸酯，还涉及对应的有机异氰酸酯，并且还涉及这种有机异氰酸酯用于生产多异氰酸酯的用途。
技术介绍
已知可以通过使光气与对应的胺反应来制备有机异氰酸酯。特别是在脂族胺转化为对应的脂族异氰酸酯的情况下，由于高反应性而连续形成高含量的不期望的副产物，例如树脂状的高沸点化合物或氯化化合物，其通过脱氨形成。因此，一直不乏避免或至少减少这些问题的尝试。例如DE1593588描述了亚二甲苯基二胺的光气化，其中热光气化在120至180℃和2至5atü（196至490kPa）的压力下用过量的光气来操作。同样采用这种方法，形成至多约90%的所需亚二甲苯基二异氰酸酯和对应地10%和更多的不期望副产物。EP1908749描述了该方法的一种变体，其中在所谓的碱光气化（basephosgenation）中的胺不直接与光气反应。而是，胺首先与氯化氢反应生成对应的胺盐酸盐，然后使其光气化。应当注意，使用根据现有技术的方法，特别是在溶剂中胺浓度高于5重量%的情况下，获得非常高粘性的悬浮液，其具有差的流动性和泵送能力，并因此也具有差的可搅拌性。根据所提及的文献，通过在高于大气压至少0.01MPa的压力下操作盐酸盐的形成，解决了该问题。这种方法的缺点是在正压下操作，这对设备的要求增加，并且在外部泄露的情况下，由于泄露气态有害物质，潜在的风险增加。DE69011358还描述了用于制备亚二甲苯基二异氰酸酯的方法，其中在作为反应溶剂的酯的存在下使亚二甲苯基二胺盐酸盐与光气反应。在此情况下，在一个实施方案中，在第一步骤中在30℃或更低的温度下用氯化氢使亚二甲苯基二胺转化为盐酸盐，并随后在120至170℃下光气化。由于放热反应，该程序需要强烈冷却以使通过溶剂氨解造成的羧酰胺的形成最小化。然而，这不能完全防止。另一方面，建议不将温度降低至低于0℃，使得最终仅保留窄的工艺窗口。此外，这种方法限于使用酯作为反应溶剂，其中先前提及的溶剂氨解作为副反应发生。在光气化中通常优选的氯化芳族溶剂如氯苯或邻二氯苯（由于它们的物理和化学性质而特别适用于通过对应的胺的光气化制备异氰酸酯）不能用于这种方法。从该现有技术出发，本专利技术的目的在于避免现有技术的已知缺点，本专利技术的目的特别在于甚至在标准压力下或在未加压的过程中和在高于30℃的温度下获得可搅拌且可泵送的包含相应的有机胺盐酸盐的悬浮液。本专利技术的另一目的在于通过适当制备的处于悬浮液中的胺盐酸盐的光气化来经济、有效和简单地制备脂族异氰酸酯，优选脂族二异氰酸酯。
技术实现思路
根据本专利技术，该目的通过用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法来解决，所述方法包括以下步骤：(i)将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中，形成液面，(ii)加入有机胺，(iii)加入氯化氢，其中在反应容器中存在的液面下方加入有机胺，并且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行。具体实施方式在下文中详细描述了根据本专利技术的方法的各个步骤。根据本专利技术的方法的步骤(i)包括将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中以形成液面。在本专利技术的情况下，通常可以使用对于本领域技术人员而言看起来适用于制备有机胺盐酸盐的所有有机溶剂。根据本专利技术，优选使用非质子溶剂。特别优选地，所述至少一种有机溶剂选自芳族烃、卤化芳族烃，特别是氯化芳族烃、酯、醚、卤化烃及其混合物。根据本专利技术使用的特别优选的芳族烃为甲苯。根据本专利技术使用的特别优选的卤化烃选自溴苯、氯苯、二氯苯例如邻二氯苯、及其混合物。根据本专利技术使用的有机溶剂非常特别优选氯苯、二氯苯例如邻二氯苯、或其混合物。根据本专利技术的方法通常可以在本领域技术人员认为合适的任何反应器中实施。通过步骤(ii)和(iii)可以进行充分的混合。对于本领域技术人员而言明显的是使用附加的混合装置不是必需的，但确是有利的配置。例如，搅拌容器适合作为反应器。合适的搅拌容器描述在例如DE19957816A1中。优选的是具有垂直主轴的旋转对称搅拌容器。搅拌容器可以具有沿该主轴不同的直径，但优选为基本上圆柱形。底部和顶部可以构造为例如具有盘形或平坦端部。为了温度控制，搅拌容器可以配有本领域技术人员已知的热交换器管、焊制式半管型材（welded-onhalf-tubeprofiles）、双夹套和/或枕板式系统（pillow-platesystem），或热交换器板式系统，其中可以内部或外部地配置热交换器管。入口和出口喷嘴可以位于搅拌容器的壁、顶部和底部上的任何位点处。为了满足本专利技术的必要特征，即在反应容器中存在的液面下方加入有机胺，根据本专利技术优选的是将至少一个用于有机胺或有机胺溶液的第一进料管线配置为使得其在下部区域中流入反应器中。这可以例如通过在反应器下部区域中的喷嘴来实现，所述反应器可以任选地配有射流喷嘴，通过所述射流喷嘴可以将有机胺或胺溶液注入到反应混合物中。通过上文提及的有机胺或胺溶液的加入，特别是通过注射，可以例如已然实现悬浮液的充分混合。替代地或另外，还可以使用其它混合装置。合适的混合装置为例如搅拌器、射流喷嘴或超声混合器。优选使用安装在旋转轴上的搅拌器。当使用射流喷嘴时，可想到例如取出部分反应混合物，并通过射流喷嘴将其再次进料至反应容器中，或通过这样的射流喷嘴加入胺或胺溶液，使得反应混合物自动混合。在一个优选实施方案中，提供了一种用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法，其包括以下步骤：(i)将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中以形成液面，(ii)加入有机胺，(iii)加入氯化氢，其中在反应容器中存在的液面下方加入有机胺，且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行，并且在胺加入过程中将所得悬浮液混合。除非上下文清楚地另行说明，否则说明书和专利权利要求中的所有其它实施方案可以根据需要相互组合，并且特别是与前述实施方案组合。在优选的实施方案中，进料管线经由浸入管（diptube）流通到反应器中，使得当实施根据本专利技术的方法时，有机胺或有机胺溶液通过浸入管直接进入反应混合物中。因此，本专利技术优选涉及根据本专利技术的方法，其中使用浸入管进行步骤(iii)。根据本专利技术的搅拌容器的装填高度与直径的比率优选为0.5:1至1.5:1。更高的比率也是的，但通常还需要使用多级混合装置，优选多级搅拌元件。应当注意，通过在该方法的过程中加入反应物，容器中的装填高度改变。尽管不是强制性的，但特别优选选择工艺参数例如初始装填水平、容器尺寸和计量加入量，使得搅拌容器的装填高度与直径的比率总是在上文规定的范围内。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法，所述方法包括以下步骤：/n(i) 将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中以形成液面，/n(ii) 加入氯化氢，/n(iii) 加入有机胺，/n其特征在于，在所述反应容器中存在的液面下方加入所述有机胺，并且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行。/n

【技术特征摘要】
20190611 EP 19179482.51.用于制备有机胺盐酸盐悬浮液的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)将至少一种有机溶剂初始装入反应容器中以形成液面，
(ii)加入氯化氢，
(iii)加入有机胺，
其特征在于，在所述反应容器中存在的液面下方加入所述有机胺，并且步骤(ii)和(iii)至少部分同时进行。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)之前，将所述反应容器中的所述有机溶剂的温度调节到-20至100℃，优选20至90℃，特别优选30至90℃。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用浸入管进行步骤(iii)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于所述至少一种有机溶剂选自芳族烃、卤化芳族烃，特别是氯化芳族烃、酯、醚、卤化烃及其混合物。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机胺以惰性溶剂中的溶液形式加入。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述有机胺在溶剂中的浓度在各情况下基于溶液为5至50重量%，优选10至30重量%。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)和(iii)的过程中，氯化氢和有机胺的物质流处于1:1至10:1，优选1:1至3:1，特别优选1.05:1至1.8:1的相对彼此的当量比。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，盐酸盐在反应混合物中的最终浓度为5至30重量%，优选7至25重量%，特别优选10至20重量%。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)和(iii)在借助于曝气搅拌器、桨式搅拌器或选自盘式分散器、转子-定子系统及其组合的动态混合器进行搅拌的同时实施。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述有机胺选自芳族胺、脂族胺、脂环族胺或芳脂族胺，所述芳族胺优选选自二氨基甲苯、二氨基二甲基苯、二氨基萘、二氨基苯、二氨基二苯基甲烷及其混合物的纯异构体或异构混合物，所述脂族胺、脂环族胺或芳脂族胺优选选自1,4-二氨基丁烷、1,...

【专利技术属性】
技术研发人员：M默克尔，T洛登坎佩尔，F格哈茨，S希尔施费尔德，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE