[发明专利]制备异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种通过使胺，优选二胺和/或多胺优选在液相中光气化来 制备异氰酸酯，优选二异氰酸酯和/或多异氰酸酯的优选连续方法，其中使 光气和胺在至少2个，优选至少10个，特别优选至少100个，非常特别优 选100-100000个，尤其是100-20000个平行连接的混合室中接触。

用于聚氨酯生产的重要基础产品-异氰酸酯的合成在工业上通过使相 应胺光气化而进行。在这里产率基于所用胺超过90％。这种反应通常已知 并已多次描述。

尤其是在MDI制备中所讨论的液相中光气化描述于DE-A 17 68 439、 DE-A 198 04 915和EP-A 1 073 628中。解决在液相光气化中因胺盐酸盐、 脲、氨基甲酰氯的形成所出现的固体问题的方法描述于EP-A 792 263、WO 01/91898和WO 03/99770中。

代替液相中光气化的气相光气化(例如用于制备HDI和TDI)已描述于 EP-A 570799、EP-A 699657和EP-A 593334中。气相中反应的一个问题为 需要高温，高温导致不希望的副产物并且尤其是在工业设备中在显著通过 量下的放热反应情况下仅可费力地保持恒定。此外，气相光气化不能用于 由进一步包含高级同系物的粗MDA制备MDI。

因此，均基于任选多级单个料流工艺的已知方法的缺点为因副产物而 产生的固体问题。

因此，本发明目的为开发一种制备异氰酸酯，尤其是MDI的方法，其 中尤其可尽可能地避免固体副产物。虽然这些问题可通过增加光气过量而 在一定程度上得到解决，但另一目的为使设备中的光气滞留量，即设备中 存在的光气量最少。此外，可获得的异氰酸酯应具有非常良好的性能特征。

这些目的已经能够通过一种通过使胺，优选二胺和/或多胺，特别优选 MDA和TDA光气化来制备异氰酸酯，优选二异氰酸酯和/或多异氰酸酯， 特别优选MDI和TDI的方法实现，其中使光气和胺在至少2个，优选至 少10个，特别优选至少100个，非常特别优选100-100000个，尤其是100-20 000个平行连接的优选物理分隔的混合室中接触。

在本发明方法中，原料的混合在多个平行连接的物理分隔室中进行并 且优选将料流在后面位置合并以优选进一步后处理。这种优选具有许多平 行料流并且乍看复杂的安排具有因反应器的较大表面积而可以很好地控制 和设置甚至较高反应温度的优点。由于在工业上可由此使用的较高温度， 不希望的副产物如胺盐酸盐、脲、氨基甲酰氯可得以抑制或避免。此外， 可能的较高温度能够使停留时间更短并能够由此实现在相应较低光气滞留 量下反应器体积的减小。

与液相中已知光气化相比，本发明可能的较高反应温度使液相光气化 的已知缺点即尤其是固体形成和长的后期反应时间得以避免。

在本发明方法中，也由此降低了在反应区中的停留时间。更低的停留 时间导致更好的产品质量并且因装置尺寸而与现有技术相比允许更低的光 气和溶剂滞留量。

在本发明方法中，混合室主要为胺与光气接触的位置。然而，混合室 优选不仅为单纯的混合装置，还为部分反应空间或代表其中光气化主要发 生的反应空间。对于本目的，术语反应空间优选是指其中反应混合物具有 优选反应温度的空间。可在反应空间内将各混合室的平行料流合并而形成 单个料流。或者，也可以在料流合并之前冷却反应混合物，随后合并及后 处理单个料流。

根据本发明，由此使光气和胺在多个混合室中接触。优选将光气和胺 通过分开入口供入各混合室中。这意味着各混合室具有至少一个光气入口 和至少一个胺入口。可通过光气或胺的单个进料线向各混合室的各个入口 供料。这意味着光气供料线和胺供料线裂分成各混合室的单个进料线，将 其料流在后面位置再合并及一起后处理。因此，光气料流和胺料流可各自 优选裂分成多个子料流并且可将子料流供入混合室，其中各混合室具有至 少一个光气入口和至少一个胺入口。

各混合室体积为0.01cm³至1l，优选0.01-10cm³，特别优选0.01-1cm³。 对于本目的，混合室体积为各混合室具有的在胺和光气合并位置与这种料 流和来自平行连接的另一混合室的料流合并位置之间的体积。这里包括其 中胺与光气合并的空间的体积。