[發明專利]在氣相中制備異氰酸酯的方法

有效

• 申請號: 201580050247.7
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN106715385B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: J.桑德斯;A.希姆拉;M.埃里希;M.凱勒-基萊瓦爾德;D.瓦斯蒂安
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: C07C263/10
• 分類號: C07C263/10;C07C265/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 邵長準;萬雪松

本發明涉及通過使相應的伯胺與光氣在氣相中反應制備異氰酸酯的方法，其中經由外環形通道經多個徑向通道相對于氣態胺料流的流動方向成≤90°的角度將光氣注入在流管內部的氣態胺料流中，其中在所述流管內部以同軸存在Kenics型靜態混合器。

本發明涉及通過使相應的伯胺與光氣在氣相中反應制備異氰酸酯的方法。

異氰酸酯大規模生產并主要充當聚氨酯生產的原材料。它們通常通過使相應的胺與光氣反應制備。異氰酸酯的一種制備方式是胺與光氣在氣相中的反應。

已知的是，在氣相反應中，反應物的良好混合在高轉化率和選擇性的實現中起到重要作用，特別是在多官能反應物的轉化中。實現短混合時間的方法原則上是已知的。合適的混合裝置是具有動態或靜態混合元件的那些。優選使用靜態混合器。

例如在專利申請GB 1 165 831 A1和EP 2 199 277 B1中描述了使用動態混合元件，例如攪拌器的方法。

對于靜態混合元件的構造，可想到許多不同的可能實施方案，例如使用燃燒技術中已知的噴嘴、光滑噴射嘴（Glattstrahlduese）或文丘里噴嘴。

現有技術特別公開了使用管式反應器的胺的氣相光氣化的連續方法，其中使用同軸噴嘴，尤其是光滑噴射嘴根據噴射混合器原理混合反應物（參見例如Chem.-Ing.-Techn.44, 1972, 第1051頁及其后）。此類方法描述在例如專利申請EP 0 289 840 A1、EP 0 570799 A1、EP 0 699 657 A1、EP 1 275 639 A1、EP 1 319 655 A2、EP 362 847 A2和EP 2199 277 B1中。

此外，各種專利申請描述了可進一步改進借助同軸噴嘴的混合的變體。例如，EP 1449 826 B1公開了使用平行于流向的多個噴嘴實現氣相反應物的混合的方法。

EP 1 526 129 A1公開了借助內部構件，例如借助旋渦螺旋增強混合區中的湍流的方法。

EP 1 555 258 A1公開了使用環形間隙噴嘴的方法，其中經由環形間隙向反應器供應任選被惰性氣體稀釋的氣態胺，并經由內噴嘴（作為中心射流）和在剩余反應器橫截面上供應光氣。

EP 188 247 A1（WO 2009/027232 A1）和EP 2 188 248 A1（WO 2009/027234 A1）描述了在混合元件中，例如在三相混合噴嘴中在胺和光氣的兩個流體料流之間計量加入惰性介質，例如氮氣的方法。根據EP 2 188 248 A1的教導，在接觸另一料流之前通過至少一個機械擋板另外減少至少一個流體料流的湍流邊界層。

盡管借助噴嘴同軸混合胺與光氣如今已在工業上實施，但現有技術也描述了替代性的混合元件。

EP 0 928 785 A1公開了使用微結構混合器實現流體反應物料流的快速混合的方法。但是，在此不利的是，由于混合器的小尺寸，在高的溫度下非常容易發生由固體副產物或分解產物的沉積造成的堵塞，這是這種方法尚未在工業規模下獲得廣泛認可的原因。

EP 2 088 139 A1描述在200-600℃下將氣態胺從外環形通道經由徑向鉆孔成直角注入在流管中流動的過量光氣中的方法。在混合后，該反應物料流首先通過縮小橫截面加速，并在此后不久，再通過擴大橫截面減速，然后將其導入反應器。

WO 2011/115848 A1公開了靜態混合器及其用于通過伯胺的光氣化制備異氰酸酯的用途，其中將含有最多90%溶劑的胺料流經由外環形通道經多個徑向鉆孔成直角注入在流管內部的光氣料流中，其中該流管中在鉆孔的水平面處的（極短）流動元件使該光氣料流形成環形流而不造成流速的任何改變，這促進與胺料流的混合。但是，沒有提到異氰酸酯制備的實施例，同樣缺乏任何量、壓力和溫度數值，因此不可能得出關于反應物的聚集狀態的結論。唯一提到的胺是MDA。