从异氰酸酯生产工艺的气相中分离氯化铵制造技术

本发明专利技术涉及从异氰酸酯生产工艺的气相中分离氯化铵。本发明专利技术涉及在气相中生产异氰酸酯的方法，其中通过凝华作用从气相中选择性分离卤化铵之类的副产物。

【技术实现步骤摘要】
从异氰酸酯生产工艺的气相中分离氯化铵
技术介绍
本专利技术涉及在气相中生产异氰酸酯的方法，其中通过凝华作用从气相 中选择性分离氯化铵之类的副产物。在气相中通过相应的胺的光气化反应制备异氰酸酯时，在转变为气相 的过程中，原料中的杂质或胺加热和过加热时发生裂解反应，会导致形成 氨，氨可能与形成异氰酸酯的过程中释放的氯化氢反应，形成氯化铵。特别是在生产设备的气体处理部分，氯化铵会导致固体沉积和压降， 造成设备必须定期停机和清洁。用气相光气化方法制备异氰酸酯的这一基本问题在现有技术中已有揭 示，但是还没有人提出解决这一问题的方案。但是，从烟气或废气流分离颗粒的方法在原理上是已知的。根据普遍 认同的物理分离原理，常规的除尘分离器分为四种基本类型，也可以采用 这些基本类型的混合形式(例如湿电过滤器)。在惯性分离器(旋风分离器、沉降室和旋流室)中，利用的是质量力、 重力、离心力和惯性力。它们通常用于产物再循环或用作初步分离器。湿 分离器(文丘里洗涤器、旋转洗涤器、喷射洗涤器)的原理是基于尘粒在分 散的液滴上的累积，所述液滴的直径至少比尘粒的粒径大一个数量级。根 据应用的需要，洗涤器可以同时有效地作为除尘分离器、骤冷器、增湿器 和/或吸收器(例如用于溶剂分离、废物焚烧装置的粗气体预处理装置)。这 些分离器的缺点是需要经常对产生的废水进行后处理。电过滤器是最常用 于处理高废气温度和高废气体积流量的废气，例如在大型加热炉、水泥炉 和铁矿烧结炉中产生的废气的设备。尘粒在电场中获得电荷，迁移到收集 电极，在此沉积。过滤分离器利用织造织物、毡、矿物纤维或不锈钢纤维 的过滤效应。依据气体洗涤器原理运行的分离器的一个突出缺点是压降较高。专利技术概述令人惊奇的是，目前已经发现再升华或凝华的原理可以非常成功地用 于从气流(例如胺气相光气化中产生的气流)中分离卤化铵之类的副产物，包括相关的分离和处理(working-up)步骤，结果获得实际上完全且选择性地从气体空间中分离的效果。附图简要说明附图说明图1是说明气相光气化的常规步骤的示意图，该工艺中依据本专利技术的凝华作用进行的位置可以例如是(A)和(B)表示的位置。专利技术详述本专利技术涉及在气相中通过光气化反应生产异氰酸酯的方法，其中副产 物可以通过凝华作用从一股或多股气流中作为固体分离。在图l所示的本专利技术实施方式中，待被光气化的胺(I)和光气(II)被加入 反应器(K)中。将得到的含异氰酸酯的反应混合物与猝灭剂(III)如一氯苯一 起加入异氰酸酯洗涤器(L)中。在异氰酸酯(IV)被分离后，将气流加入冷凝 器(M)中，然后在光气洗涤器(N)中分离为废气(V)和光气流(VI)。依据本专利技术从气相中分离的副产物优选是卤化铵，更优选是氯化铵。在热力学中，凝华定义为物质从气态直接转变为聚集的固态形式。该过程本身称为再升华、凝华、凝固或沉积。较佳地，光气仍然具有残余比例的一氧化碳和不超过15重量％、优选 0. 1-10重量％、最优选2-8重量％的氯化氢。在用光气生产中产生的新鲜光气补充后，从光气分离中回收的光气优 选被加入胺光气化反应中。可用于本专利技术方法的胺包括可转化为蒸气形式的具有至少一个伯氨 基、优选1-3个伯氨基的任何氨基官能化合物。胺是脂族胺、脂环族胺、 芳脂族胺还是芳族胺，是无关紧要的。合适的氨基官能化合物通常最多含18个碳原子。如果分子中存在多个 氨基，则它们相互间通常至少被2个碳原子隔开。5具有2-18个碳原子的基于脂族或脂环族烃的二胺特别适合此目的。 合适的二胺的例子包括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-3,3,5-三甲基己烷、l-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'-二 氨基二环己基甲垸。特别优选的是1,6-二氨基己烷、l-氨基-3,3,5-三甲基 -5-(氨基甲基)环己烷和/或4，4'-二(氨基环己基)甲垸。还适合作为原料的是在本专利技术方法的温度条件下稳定且能转化为蒸气 形式的最多具有22个碳原子的任何脂(环)族三胺。合适的三胺的例子包括 三氨基环己烷、三(氨基甲基)环己烷和三氨基甲基环己垸。还合适的是 1,8-二氨基-4-(氨基甲基)辛垸、1,6,11-十一垸三胺、1,7-二氨基-4-(3-氨基丙 基)庚烷、1,6-二氨基-3-(氨基甲基)己烷和1,3,5-三(氨基甲基)环己烷。在本专利技术的方法中还可以使用优选在无分解的情况下能转化为气相的 芳族胺。优选的芳族胺的例子是甲苯二胺(TDA)，作为2,4-或2，6-异构体或 它们的异构体混合物；二氨基苯；2,6-二甲基苯胺；萘二胺(NDA);和2，4'-或4，4'-亚甲基(二苯基胺)(MDA)和它们的异构体混合物。优选的是2,4-和/ 或2,6-TDA。优选使用在所选择的工艺条件下能转化为气相并且基本上无分解的上 述类型的胺。在本文中，"基本上无分解"指在加热或过加热时，气化使用 的胺发生反应的不超过1重量％、优选不超过0.1重量％、最优选不超过0.05 重量％，反应形成副产物，例如氨消去或形成仲胺或叔胺。在各情况中，胺和光气原料可以与惰性介质一起计量加入反应空间中。 惰性介质是在反应温度下在反应空间中以气态形式存在，但是在反应过程 中不会与原料或产物反应的介质。惰性介质通常在反应之前与胺和/或光气 混合，但是也可以作为单独的原料流计量加入。合适的惰性介质的例子包 括氮气；稀有气体，例如氦气或氩气；芳族物质，例如氯苯、二氯苯或 二甲苯；以及二氧化碳。氮气和/或氯苯优选用作惰性介质。通常，惰性介质的用量应该使得惰性介质的气体体积与胺或光气的气 体体积的比例为0.001-5，优选为0.01-3，最优选为0.1-1。惰性介质优选与 胺一起引入反应空间。依据本专利技术的方法优选以某种方式进行，使得胺和光气原料以及反应 区中形成的异氰酸酯在反应条件下为气态，即优选排除液滴的形成。为了提供上述反应条件，反应区中的温度优选高于200。C，更优选高于260。C，最优选高于280。C。反应区中温度上限优选低于570°C，最优选 低于500°C。各反应区中光气与胺的反应在大于0.1巴至小于20巴、优选0.5巴至 10巴、更优选0.7巴至5巴、最优选0.8巴至3巴的绝对压力下进行。通常，进入反应区的进料管中的压力大于反应区本身的压力。进料管 中的压力优选比反应区本身的压力高20-2000毫巴，最优选高30-1000毫巴。通常，工艺中与实际反应区相邻的区内的压力低于反应区本身的压力。 较佳地，这类相邻区域内的压力比反应区内的压力低10-500毫巴，最优选 低30-150毫巴。在本专利技术的优选实施方式中，在各情况中原料以3-100米/秒、优选10-50米/秒的流速通入并通过反应区。两种原料的流速优选在上述范围内进行调节，使得反应区中含胺和光 气的反应混合物的平均接触时间通常为0.01秒至短于15秒，优选为长于 0.04秒至短于10秒，最优选为长于0.08秒至短于5秒。"平均接触时间" 指原料开始混合到反应混合物离开反应空间、进入处理阶段的时间跨度。 在一个优选的实施方式中，依据本专利技术的方法的流动的特征是博登施泰数 大于10,优选大于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产异氰酸酯的方法，其包括：（ａ）使胺在气相中光气化；（ｂ）通过使副产物凝华，从步骤（ａ）之后的气流中分离固体形式的副产物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SM汉森，R施奈德，B施威特海姆，R斯尼佛，J德瑞赫，
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]