[發明專利]控制制造異氰酸酯的工藝的方法

有效

• 申請號: 201680060219.8
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN108137782B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: P.穆勒;R.H.卡爾
• 申請（專利權）人: 亨茨曼國際有限公司
• 主分類號: C08G18/76
• 分類號: C08G18/76;C07C263/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;楊戩

本發明涉及在包括用于光氣化反應的反應段的異氰酸酯工廠中制備芳族多異氰酸酯的方法，其中芳族伯胺與光氣化合物在反應段中反應以獲得包含異氰酸酯的反應產物，并且其中測量和分析來自反應段的氣體中的CO₂濃度，并且其中如果來自反應段的氣體中的CO₂濃度高于本底CO₂濃度，則調節光氣化反應中的條件。

本發明涉及通過使光氣物流與一個或多個相應的芳族伯胺物流反應在異氰酸酯工廠中制備芳族多異氰酸酯的方法。特別地，本發明涉及控制該反應和調節反應條件。

可以通過經由使伯胺與過量的光氣反應的已知方法來制備異氰酸酯和異氰酸酯混合物。

起始材料通常與溶劑一起通過入口進料到反應段中，在那里化合物混合并在反應器中反應以形成相應的異氰酸酯。在該反應后，將反應混合物傳送至位于反應段下游的工廠的后處理段，在所述后處理段中進行后處理以獲得包含異氰酸酯、溶劑和廢氣的產物物流。經后處理提純的溶劑通常反饋回到該工藝中。

在芳族伯胺與光氣化合物反應的過程中形成副產物。這些副產物提供了增加的粘度，并被認為是“損失的異氰酸酯基團”或“損失的NCO”，因為這些完全無助于或僅部分有助于形成聚氨酯和來源于多異氰酸酯的使用的其它產物。

芳族伯胺與光氣化合物的初始反應非常快速。從這些化合物接觸的時刻起，反應就開始了。已經開發了非常特殊的混合裝置和混合裝置與反應器的特殊組合以使反應有效，由此形成最少量的副產物。此類混合裝置例如描述在EP 1 868 712 B1或EP 1 758 673A1中。

為了獲知形成芳族多異氰酸酯的效率，通過例如測定NCO值、可水解氯值、粘度、酸度值等對進入后處理段的產物和（部分）后處理過的產物進行分析。這些通過采取樣品，隨后將其送至現場實驗室，或經由“在線”分析樣品的技術來完成。所有這些技術是常規使用和描述的。

仍然需要進一步的改善和尋找其它方式來確定在制備芳族多異氰酸酯時是否形成副產物。

此外，需要盡早分析在異氰酸酯的生產工藝中是否形成副產物，以便可以盡早改變反應條件以最大限度地減少副產物的進一步形成。

可以通過根據權利要求1所述的方法至少部分解決尤其上述目的。

特別地，除其它目的之外的所述目標可以通過本發明的第一方面來解決，其是在包括用于光氣化反應的反應段的異氰酸酯工廠中制備芳族多異氰酸酯的方法，該方法包括以下步驟：

a）經由反應段中的入口提供芳族伯胺物流和光氣物流；

b）使芳族伯胺與光氣化合物在該反應段中反應以獲得包含異氰酸酯的反應產物；

c1）測量來自反應段的氣體中的CO₂濃度；

d1）通過與本底CO₂濃度進行比較來分析來自反應段的氣體中的CO₂濃度；

e）如果來自反應段的氣體中的CO₂濃度高于本底CO₂濃度和/或相對于來自反應段的氣體的總體積計偏差超過2體積%、優選超過1體積%、更優選超過0.6體積%，則調節光氣化反應中的條件。

發明人令人驚訝地發現，在反應段中已經可以確定是否形成副產物。這通過測量反應段中氣體相的CO₂濃度并通過調節反應條件作為對分析結果的響應來實現。在芳族伯胺與光氣化合物的反應和/或隨后與光氣化合物的反應過程中形成的副產物是氯甲脒化合物和氯甲脒N-碳酰氯（chloroformamidine N-carbonyl chloride，CCC）化合物。這些副產物通過芳族伯胺的胺基團與所形成的芳族異氰酸酯的異氰酸酯基團的反應來形成，該反應形成脲化合物。脲化合物進一步與光氣化合物反應并形成氯甲脒和氯甲脒N-碳酰氯。當形成這些副產物時，也形成CO₂。