[发明专利]制备异氰酸酯的方法

说明书

异氰酸酯的工业大规模制备中产生蒸馏塔底料流，其需要进一步后处理。这些蒸馏塔底料流除由只能非常困难地或根本不能在不分解的情况下蒸发的化合物构成的蒸馏残渣（也简称为残渣）外还含有一定含量的所需目标产物（即要制备的异氰酸酯）。本发明涉及能以有效方式回收在异氰酸酯制备方法中形成的含有要制备的异氰酸酯的粗制液体工艺产物的后处理中产生的蒸馏塔底料流中的这一含量的要制备的异氰酸酯的方法。特别地，本发明涉及干燥步骤，其中回收要制备的异氰酸酯以形成已基本至完全脱除这种异氰酸酯的固体。这一干燥步骤的特征在于基于供应到所用干燥装置的蒸馏残渣的总质量计15质量%，优选20质量%，特别优选30质量%的含碳二亚胺基团的化合物的最低含量，其中也可通过原位碳二亚胺化来设定这一最低含量。

异氰酸酯的工业大规模制备中产生蒸馏塔底料流，其需要进一步后处理。这些蒸馏塔底料流除由只能非常困难地或根本不能在不分解的情况下蒸发的化合物构成的蒸馏残渣（也简称为残渣）外还含有一定含量的所需目标产物（即要制备的异氰酸酯）。本发明涉及能以有效方式回收在异氰酸酯制备方法中形成的含有要制备的异氰酸酯的粗制液体工艺产物的后处理中产生的蒸馏塔底料流中的这一含量的要制备的异氰酸酯的方法。特别地，本发明涉及干燥步骤，其中回收要制备的异氰酸酯以形成已基本至完全脱除这种异氰酸酯的固体。这一干燥步骤的特征在于基于供应到所用干燥装置的蒸馏残渣的总质量计15质量%，优选20质量%，特别优选30质量%的含碳二亚胺基团的化合物的最低含量，其中也可通过原位碳二亚胺化来设定这一最低含量。

用于处理来自异氰酸酯制备的包含所提到的蒸馏残渣的蒸馏塔底料流的现有技术描述了各种方法。所谓的“残渣处理”的总体目标是异氰酸酯收率最大化、基本至完全脱除异氰酸酯的残渣产生量最小化、操作可靠的残渣处理配置和尽可能有意义、便宜和简单利用不再可用于异氰酸酯制备工艺的残渣量。

下列方法原则上是已知的：

原则上，可连续或不连续地燃烧包含蒸馏残渣的蒸馏塔底料流。该方法在技术上简单并且如果在异氰酸酯生产设施附近存在适合该用途的热利用设施以保证经由管道连接的处置，则可用于生成有用蒸汽（Nutzdampf）。但是，这种方法的巨大缺点是由于包含蒸馏残渣的蒸馏塔底料流始终也含有一定含量的有用产物异氰酸酯（其也被一起燃烧）造成的收率损失。如果要进行异氰酸酯的蒸馏以从蒸馏塔底物中完全或几乎完全除去异氰酸酯，留下只能非常困难地加工并且几乎仅由残渣构成的固体蒸馏塔底物。为避免这一点，通常选择蒸馏条件以使蒸馏塔的塔底产物仍为液体，但这只有在其仍含有显著含量的要制备的异氰酸酯时才实现，所述异氰酸酯因此不可避免地一起被送去燃烧。

为使异氰酸酯收率损失最小化，可将蒸馏塔底料流转移到搅拌和加热的容器中并与在蒸馏条件下呈惰性的高沸点烃，优选沥青混合，以尽可能完全地蒸馏出仍存在于残渣中的游离异氰酸酯（EP 0 548 685 A2）。已基本脱除异氰酸酯的剩余残渣可作为可自由流动的固体排出并送往燃烧。这种方法的缺点是除了使用该方法的外来物质（沥青）外还由于异氰酸酯聚合所致的损失收率，因为该方法包括在高温下的长停留时间。

EP 0 626 368 A1中描述的另一残渣处理方法的特征在于使用具有水平轴的经加热的搅拌产物（produktumschaufelnd）的真空干燥机。通过使用例如沥青，如根据EP 0 548685 A2的方法的上述实例中那样，剩余残渣作为可自由流动固体获得，其可用作例如水泥厂中的燃料。这种方法优于上文提到的方法的优点是收率提高。但是，机械活动部件的使用基本上带来提高的磨损风险和与之伴随的维护费用。当要后处理的残渣具有极高粘度时，情况尤其如此。尽管已基本上被证明有利，具有机械活动部件的这类干燥装置的使用因此在日常运作中并非没有挑战。本发明尤其涉及这样的挑战。

专利文献还描述了将包含蒸馏残渣的异氰酸酯蒸馏塔底料流化学转化以获得工业上可用的有用材料的方法，例如来自甲苯二异氰酸酯制备的包含残渣的蒸馏塔底料流与烷醇胺（US 5,902,459）或与二苯甲烷系列的异氰酸酯（DE 42 11 774 A1、US 3,694,323）反应。