[发明专利]用于制备异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及通过伯胺与化学计量过量的光气在气相中反应制备异氰酸酯的方法，其中过量的光气随后被回收并再循环到反应中。本发明特别涉及用于将回收的光气的调节再循环的方法，更确切地说特别是当将要再循环的光气流分配到多个并联运行的气相反应器上时。

本发明涉及通过伯胺与化学计量过量的光气在气相中反应制备异氰酸酯的方法，其中过量的光气随后被回收并再循环到反应中。本发明特别涉及用于将回收的光气的调节再循环的方法，更确切地说特别是当将要再循环的光气流分配到多个并联运行的气相反应器上时。

异氰酸酯被大量生产并主要用作制备聚氨酯的原料。其制备大都通过相应的胺与光气的反应来进行，其中光气以化学计量过量来使用。胺与光气的反应可以在气相或液相中进行。在这些合成中，过量的光气大都至少部分地与反应中释放的气态副产物氯化氢一起出现，因此对于异氰酸酯合成的经济运行而言，将过量的光气与副产物氯化氢分离并再循环至反应中是必不可少的。特别是在要将待再循环的光气流分配到多个反应器上时，确保所提供的光气流到达每个单独的反应器，特别是在非稳态运行状态下，是一个特殊的技术挑战，因此确保足够和稳定的压力在光气生产中是相当重要的。

由现有技术已知各种通过胺与光气在气相中的反应制备异氰酸酯的方法。

GB 737442描述了一种从含有氯化氢和光气的气体混合物中回收液体光气的方法，其中该气体混合物向上流过冷却至-40℃至-60℃的冷却器，由此光气冷凝并流入储罐中。该文献提及，该回收的液体光气由于其小于0.7重量％的低的氯化氢含量，可以不经进一步纯化而用于与胺的反应中。然而，它没有说明，如何能使该回收的液体光气以经济有利的方式用于气相反应中。此外，所公开的方法的缺点是，离开冷却器的氯化氢气体仍含有相当量的光气，因此这对于光气化反应而言是损失。此外不利的是，该冷凝是在非常低并因此耗能的温度水平下进行的。

US 2 764 607描述了一种从得自氯甲酸酯生产的具有氯化氢的气体混合物中回收光气的方法。为此，使离开安装在反应釜上的冷凝器的光气-氯化氢-气体混合物首先与冷溶剂接触，其中优选将光气吸收在溶剂中。随后，将吸收的光气与部分一并吸收的氯化氢一起在蒸馏塔中再次从溶剂中连续地分离出来。为此，将进料供入到汽提部分（Abtriebteil）和浓缩部分（Verstärkerteil）之间，并且借助于塔顶冷凝器产生对蒸馏塔的回流，其完全除去了在塔顶取出的气体混合物中的溶剂。从得到的气流中将光气完全液化并供入储存容器。所公开的方法的缺点是对在低温水平的冷却功率的高要求。

DE 102 600 84描述了一种用于分离由氯化氢和光气组成的气态混合物的替代方法。该文献公开了一种方法，其中光气在高压下冷凝，并且在随后的工艺步骤中汽提冷凝相，以除去氯化氢。汽提是必需的，因为由于高压，相当量的氯化氢溶解在冷凝物中，并且根据该文献的教导，其在光气化反应中产生不利影响。所公开的方法的缺点在于，由于占主导地位的冷凝压力，需要另一用于分离溶解的氯化氢的工艺步骤。该文件没有提供关于回收气态光气的说明。该文件描述了，氯化氢-光气分离可以在高压下进行，但是这提高了安全风险。此外，产生高压是耗能的。作为替代，描述了在非常低的温度下的分离，但是这同样是耗能的，并且此外导致该含有光气的液相中高的氯化氢含量。

US 3 544 611中描述了一种制备有机异氰酸酯的方法。将液体反应溶液加入到蒸馏塔的中间部分，以经由塔顶取出氯化氢和在塔底取出光气和异氰酸酯。将塔底料流供入另一蒸馏塔中，以将异氰酸酯和光气彼此分离并将光气再循环到反应中。所述方法的缺点是，蒸馏必须在10-50巴的高压下运行，以便能够在经济有利的冷却剂温度下蒸馏分离混合物。

上述文献没有公开怎样能够以尽可能经济的方式回收过量的光气并再循环到光气化反应中的技术操作的具体说明。因此，这些方法失去了经济吸引力。