[發明專利]制備異氰酸酯和/或聚碳酸酯的方法

在審

• 申請號: 201780028808.2
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN109415211A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: J.M.范德利登;P.穆勒;R.H.卡爾;A.J.澤尤夫
• 申請（專利權）人: 亨茨曼國際有限公司
• 主分類號: C01B32/176
• 分類號: C01B32/176
• 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

一種制備異氰酸酯或聚碳酸酯的方法，其包括步驟：提供氯氣物流和一氧化碳物流；使所述氯氣物流和所述一氧化碳物流反應以提供光氣物流；將所述光氣物流冷卻到所述光氣物流中的光氣為液體的溫度，優選冷卻到比光氣沸點低4℃或多于4℃的溫度，以形成液體光氣物流和氣體物流；分離所述氣體物流和所述液體光氣物流；從所述液體光氣物流中除去殘余氯氣以形成脫氯氣的光氣物流；和使所述脫氯氣的光氣物流反應以形成異氰酸酯或聚碳酸酯。

本發明涉及通過制備可提供淺色異氰酸酯或聚碳酸酯的光氣來制備異氰酸酯和/或聚碳酸酯的新方法，和所述異氰酸酯在氨基甲酸酯化合物，如聚氨酯泡沫中的用途。

通過相應胺的光氣化制備異氰酸酯和異氰酸酯混合物。對于聚氨酯泡沫，使用例如二苯甲烷二異氰酸酯系列（MDI）的雙官能或多官能芳族異氰酸酯。這樣的異氰酸酯的制備方法、光氣化和隨后的后處理（溶劑除去；單體MDI的分離）通常產生深色產物，進而產生發黃的聚氨酯泡沫或其它同樣變色的聚氨酯材料。這是不合意的，因為這樣的變色不利地影響整體視覺印象并能夠觀察到輕微不均勻。淺色異氰酸酯或含有降低量的賦色組分的異氰酸酯因此優選作為原材料。

形成深色異氰酸酯的原因之一是由于用于將胺化合物光氣化的光氣的品質。用于將胺轉化成相應的異氰酸酯的光氣傳統上在工業規模下通過使用常規和公知方法使氯氣（在此和在下文中是指氯分子或Cl₂）與一氧化碳反應制備。光氣制備通常用一種或多種已任選表面處理或以其它方式處理的本領域中已知的通常高純度碳催化劑進行。公知的是，可以借助采用氯氣的初始活化處理使商業碳催化劑更活性。當游離的未反應氯氣與光氣一起進入異氰酸酯制備系統時，形成顯著量的不合意副產物。由于這一原因，通常在制備將用于制備異氰酸酯的光氣時，使用化學計量過量的CO。可分離出未反應的CO，任選提純并返回光氣裝置。

為了改善光氣的品質，US20040024244教導，當使用具有小于50 ppm的低溴含量的氯氣時，制成在與相應的胺反應時提供淺色異氰酸酯的光氣。另一方面，WO2010060773教導，當使用略高于化學計量的一氧化碳/氯氣摩爾比，如小于或等于1.025:1.000和高于1.000:1.000時，可以使用具有可為50至500 ppm的較高量溴的氯氣，并且該光氣可用于提供淺色異氰酸酯。如所述，過量CO優選用于制備光氣，以使所有氯氣反應掉，但當使用少量過量時，存在顯著量的氯氣未反應并可進入異氰酸酯裝置以形成不合意副產物的風險。由于這一原因，仍然還需要制備可用于異氰酸酯的光氣的方法，考慮將與光氣物流一起進入光氣化反應器的氯氣的量減至最低，所述光氣對形成的異氰酸酯的顏色沒有有害影響。

對于聚碳酸酯的生產，也常使用光氣作為原材料。已知的是，四氯化碳——在制備光氣時常形成的一種雜質——可在聚碳酸酯的生產中形成作為雜質的有機氯化物，并且高量的這些有機氯化物影響聚合反應并導致也如公開號為WO 2015/119982的專利申請中描述的不利顏色。此外，也描述了光氣中存在的溴分子也可對聚碳酸酯的顏色具有不良影響（參見例如JP 2012/254895和JP2010/195641）。

因此，本發明的一個目的是提供一種制備異氰酸酯或聚碳酸酯的方法，其中所用光氣不會造成深色異氰酸酯或造成聚碳酸酯的顏色，和/或其中沒有或只有極低量的氯氣進入光氣化反應。

尤其至少部分通過根據權利要求1或2的方法實現這一目的。

特別地，尤其通過一種制備異氰酸酯的方法實現這一目的，所述方法包括下列步驟：

a) 提供氯氣物流和一氧化碳物流，其中所述氯氣物流包含少于500 ppm溴，優選50至500 ppm溴；

b) 使所述氯氣物流和所述一氧化碳物流反應以提供光氣物流，其中所述一氧化碳物流中的一氧化碳與所述氯氣物流中的氯氣的摩爾比為0.900:1.000至1.025:1000；

c) 將所述光氣物流冷卻到所述光氣物流中的光氣為液體的溫度，優選冷卻到比光氣沸點低4℃或多于4℃的溫度，以形成液體光氣物流和氣體物流；

d) 分離所述氣體物流和所述液體光氣物流；