[发明专利]制备多异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及制备多异氰酸酯的连续方法，其中首先使多胺和光气主要转化成氨基甲酰氯和胺盐酸盐，且仅次要含量转化为多异氰酸酯，并且使如此所得的含氨基甲酰氯和胺盐酸盐的反应混合物的一部分再循环到与光气的反应中，其中多胺、光气和含氨基甲酰氯和胺盐酸盐的反应混合物在混合装置中相互紧密混合。含氨基甲酰氯和的胺盐酸盐的反应混合物的不循环到光气化中的部分进行后处理以得到多异氰酸酯。

本发明涉及制备多异氰酸酯的连续方法，其中首先使多胺和光气反应主要转化成氨基甲酰氯和胺盐酸盐，且仅次要含量转化成多异氰酸酯，并且使如此所得的含氨基甲酰氯和胺盐酸盐的反应混合物的一部分再循环到与光气的反应中，其中多胺、光气和含氨基甲酰氯和胺盐酸盐的反应混合物在混合装置中相互紧密混合。含氨基甲酰氯和的胺盐酸盐的反应混合物的不再循环到光气化中的部分进行后处理以得到多异氰酸酯。

为了通过使相应的胺光气化来制备多异氰酸酯，许多方法是已知的并且在文献中作了描述。根据胺的类型，反应可以在气相或液相中以及不连续或连续地进行(W.Siefken,Liebigs Ann.562, 75-106(1949))。

以工业大规模进行的有机异氰酸酯的连续合成已被多次描述，例如参见UllmannsEncyklopädie der technischen Chemie，第4版(1977)，第13卷，第351至353页。芳族异氰酸酯如亚甲基二苯基二异氰酸酯(以下称MMDI-“单体MDI”)、多亚甲基-多亚苯基-多异氰酸酯(MMDI及其更高级同系物的混合物，以下称PMDI，“聚合MDI”)或甲苯二异氰酸酯(以下称TDI)以及脂族异氰酸酯如六亚甲基二异氰酸酯(以下称HDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(以下称IPDI)被广泛使用。

用于生产芳族异氰酸酯如MMDI、PMDI和TDI以及脂肪族异氰酸酯如HDI和IPDI的工业方法几乎仅仅以连续方式运行。可以提及DE-A-844896作为这种在各种连续运行的容器中的方法的实例。

伯胺(RNH₂)的光气化通常分阶段进行，其中首先在低温下由起始材料形成氨基甲酰氯(RNHCOCl)，随后使其在升高的温度下转化成相应的异氰酸酯(RNCO)，其中在这两个步骤中都消去氯化氢。在所谓的“冷光气化”的第一阶段过程中，对应于所用胺的胺盐酸盐(“RNH₂•HCl”= RNH₃Cl)作为主要的副产物出现，其在所谓的“热光气化”中在光气存在下反应形成相应的异氰酸酯。在冷光气化中通常使用低于60℃的温度，在热光气化的情况下达到100℃至200℃的温度。例如在文献DE A 20 58 032、DE-A-21 53 268和DE-A-1 233 854中描述了两阶段法。

在工业上使用的所有温度和压力下，胺与光气之间的反应在液相中非常迅速地发生。为了避免副反应，反应物的混合应该非常有效地进行。因此，在许多出版物中展示了伯胺在混合器-反应器中的光气化作为第一阶段。

混合器可以分为不同的类别。除了动态混合器(例如搅拌器、涡轮机或转子-定子系统)和静态混合器如Kenics、Schaschlik或SMV混合器之外，喷嘴混合器也是已知的(Ind.Eng.Chem.Res.26,1987,1184-1193)。例如，尖刺混合器(Stachelmischer)(EP A 2077 150)和Lefos喷嘴(EP A 0 322 647)特别适用于制备芳族异氰酸酯。

已经开发了一系列装置用于胺的光气化，这些装置任选地也可以用作相分离容器。胺光气化形成相应的异氰酸酯因此可以在搅拌容器中(例如DE-OS 14 68 445)、在搅拌容器级联中(例如DE-PS 844 896)或在管式反应器中进行，其中后者既可以制造成填充的(例如WO-A-99/54289)，也可以制造成未填充的(例如Ullmanns Encyklopädie dertechnischen Chemie，第4版(1977)，第13卷，第351-353页)。在反应器体积减小的情况下，也可以在再循环的情况下使用循环反应器，以确保足够的停留时间来完成反应。