DE2404170A1 - Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen herstellung eines praktisch reinen methylenbis(phenylisocyanats) und eines polymethylenpolyphenylpolyisocyanatgemisches - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen herstellung eines praktisch reinen methylenbis(phenylisocyanats) und eines polymethylenpolyphenylpolyisocyanatgemischesInfo
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Description
PATENTANWÄLTE HI NkIL KERN FEILER- HÄNZEL MÜLLER
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The Upjohn Company, . 2404 1 70
Kalamazoo, Mich., V.St.A.
Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Herstellung eines praktisch reinen MethylenbisCphenylisocyanats)
und eines Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Gemischs
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung organischer Polyisocyanate, insbesondere ein
verbessertes Verfahren zur kontinuierlichen Abtrennung von Methylenbis(phenylisocyanat) aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Gemis
ch.
Aus der US-PS 3 471 543 ist ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Methylenbis(phenylisocyanat) und
eines Polymethylenpolyphenylpolyisocyanats durch teilweises Abstreifen eines Methylenbis(phenylisocyanats)
aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsmaterial mit einem höheren Gehalt an Methylenbis(phenylisocyanat),
als er in dem Endprodukt gewünscht wird, bekannt. In der genannten US-PS sind zwei Hauptausführungsformen
erläutert.
Gemäß einer dieser Ausführungsformen erfolgt ein einziger Durchlauf durch einen Dünnschichtverdampfer, wobei
die gewünschte Menge Methylenbis(phenylisocyanat) als
flüchtiger Oberlauf entnommen und das Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat
(mit vermindertem Methylenbis(phenyl-
409838/102^
Dr.F/jo
isocyanat)-Gehalt) als nicht-destillierte Bodenfraktion aufgefangen wird.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird das Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsmaterial
nacheinander in zwei Dünnschichtverdampfern einer Teildestillation unterworfen. Im ersten der beiden Dünnschichtverdampfer
wird ein geringer Vorlauf als flüchtiger Oberlauf entfernt, während die Masse des Ausgangsmaterials als nichtdestillierte
Bodenfraktion dem zweiten Dünnschichtverdampfer zugeführt wird. Im letzteren wird die gewünschte
Menge Methylenbis(phenylisocyanat) als flüchtiger Oberlauf
abgetrennt. Die nicht-destillierte Bodenfraktion besteht aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat mit
im Vergleich zum Ausgangsmaterial vermindertem Methylenbis(phenyl!socyanat)-Gehalt.
In jüngster Zeit wurden bestimmte großtechnische Verfahren zur Herstellung von Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Gemisehen
derart modifiziert, daß das in solchen Mischungen enthaltene Methylenbis(phenylisocyanat) praktisch
vollständig in Form des 4,4'-Isomeren vorliegt, d.h. daß der Gehalt an dem 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat)
in der Größenordnung von 98 Gew.-% oder noch höher liegt und der Rest des Diisocyanats aus den 2,4'-Isomeren
und, in bestimmten Fällen, aus den 2,2'-Isomeren besteht. Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu den Ergebnissen
älterer großtechnischer Verfahren, bei denen Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Gemische mit lediglich
etwa 95 Gew.-% oder weniger 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat)
entstehen.
Mit dem Aufkommen solcher nach modifizierten Verfahren hergestellter Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Aus-
—3—
4098 3 8/107/.
gangsmaterialien war es möglich, entsprechend dem aus der genannten US-PS bekannten Verfahren Methylenbis(phenylisocyanat)
mit weit höheren Gehalten an dem 4,^-Isomeren zu isolieren.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes
Verfahren zur kontinuierlichen Dlisocyanat-Abtrennung aus Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Gemischen
zu schaffen, das sich insbesondere mit solchen nach modifizierten Verfahren hergestellten Ausgangsmaterialien
durchführen läßt.
Aus der GB-PS 1 263 439 ist ein Verfahren zur Abtrennung
von 4,4f-Methylenbis(phenylisocyanat) aus Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsmaterialien
bekannt. Das bekannte Verfahren erfordert jedoch eine Reihe von Fraktioniersäulen
und üblichen Destillationsanlagen, wodurch zwangsläufig das Diisocyanat über längere Zeit hinweg
in höchst unerwünschter Weise höheren Temperaturen ausgesetzt werden muß.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein kontinuierliches Verfahren zur teilweisen Abtrennung von 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat)
aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsgemisch, das eine größere Menge an
Methylenbis(phenylisocyanat) enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) kontinuierlich das Ausgangsgemisch in einem Dünnschichtverdampfer
unter vermindertem Druck einer ersten Teildestillation unterwirft, wobei man aus dem Dünnschichtverdampfer
kontinuierlich Methylenbis(phenylisoeyanat) als Oberlauf und Polymethylenpolyphenylpolyisocyanate
als nicht-destillierte Bodenfraktion abzieht;
-A-
b) kontinuierlich den Oberlauf aus der ersten Teildestillation
einer Fraktioniersäule zuführt;
c) kontinuierlich aus der Fraktioniersäule eine mit 2,4'-Methylenbis(phenylisocyanat)
angereicherte Oberlauffraktion entfernt;
d) kontinuierlich die Bodenfraktion aus der Fraktioniersäule als flüssiges Ausgangsmaterial einem zweiten Dünnschichtverdampfer
zuführt und dort durch eine zweite Teildestillation unter vermindertem Druck einen Teil
des (flüssigen) Ausgangsmaterials als Oberlauf abtrennt;
e) kontinuierlich den Oberlauf aus der zweiten Teildestillation
in die in der vorhergehenden Stufe verwendete Fraktioniersäule rückführt und
f) kontinuierlich die nicht-destillierte Bodenfraktion aus
der zweiten Teildestillation einer dritten Teildestillation in einem dritten Dünnschichtverdampfer unter vermindertem
Druck unterwirft, wobei man 4,4'-Methylenbis-(phenylisocyanat)
als Oberlauf und Methylenbis(phenylisocyanat)reste
als nicht-destillierte Bodenfraktion auffängt und der Oberlauf den Hauptteil der dem dritten
Dünnschichtverdampfer zugeführten Fraktion ausmacht.
Bei den gemäß der Erfindung verwendeten Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsgemischen
handelt es sich in vorteilhafter Weise um solche, die mindestens etwa Gew.-?6, vorzugsweise etwa 60 bis 85 Gew.-96, Methylenbis(phenylisocyanat)
enthalten. Daneben soll das PoIymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsgemisch
in vorteilhafter Weise mindestens etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise
—5— Λ09838/1Ο9Λ
mindestens 98 Gew.-%, 4,4I-Methylenbis(phenylisocyanat)
enthalten.
Verfahren zur Herstellung von Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsgemischen
mit den geschilderten Eigenschaften sind beispielsweise aus der kanadischen Patentschrift
863 983 und der BE-PS 757 739 bekannt. Das aus letzterer Literaturstelle bekannte Verfahren arbeitet
kontinui erlich.
Die Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsgemische
werden durch Phosgenieren einer Lösung eines entsprechenden Gemischs aus Polyaminen in einem Lösungsmittel, in
der Regel in Chlorbenzol, erhalten« Das hierbei verwendete Polyamingemisch wird seinerseits durch Kondensation
von Anilin und Formaldehyd unter derart gesteuerten Bedingungen, daß das gewünschte Verhältnis der Reaktionsteilnehmer
im Endprodukt den aaO beschriebenen Wert annimmt, erhalten. Unmittelbar bevor das Ausgangsgemisch
dem Verfahren gemäß der Erfindung zugeführt wird, wird das Lösungsmittel, beispielsweise durch Abziehen in
einem Filmfallverdampfer und dergleichen, aus der PoIyisocyanatlösung
entfernt. Das Verfahren gemäß der Erfindung kann als letzte Stufe einem bekannten Verfahren zur
Herstellung der betreffenden Ausgangsgemische nachgeschaltet werden, wobei man dann von Anfang bis zum Ende,
d.h. von der Anilin/Formaldehyd-Kondensation bis zur Abtrennung von 4,4I-Methylenbis(phenylisocyanat) aus Polymethyl
enpolyphenylpolyisocyanaten, kontinuierlich arbeiten kann.
Im folgenden wird das Verfahren gemäß der Erfindung anhand
der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt die Figur 1 ein schematisches Fließbild einer typischen Aus-
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führungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Bei dieser schematisch dargestellten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Polyisocyanat-Ausgangsgemisch
kontinuierlich einem ersten Dünnschichtverdampfer (A) zugeführt. Der Dünnschichtverdampfer (A)
und die in späteren Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung noch benötigten Dünnschichtverdampfer können aus
zur Destillation wärmeempfindlicher Materialien bei Drukken unter etwa 10 mm Hg-Säule bekannten Dünnschichtverdampfereinheiten
bestehen. Solche Einheiten können beispielsweise aus Dünnschichtsteigverdampfern (climbing
thin film evaporators), Dünnschichtfallverdampfern (falling thin film evaporators), Wirbelscheibenschichtverdampfern
(spinning disc film evaporators), waagerechten und senkrechten Schichtabstreifverdampfern (horizontal
and vertical wiped film evaporators) und Einheiten, die mit steigenden und fallenden Filmschichten arbeiten, bestehen.
Beispielsweise sind Destillationsapparaturen der geschilderten Typen in den US-PS 2 890 155, 2 927 634,
2993 842, 3 020 211 und 3 060 107 beschrieben. Bei den geschilderten Destillationsapparaturen muß das Ausgangsmaterial
in Form einer dünnen Schicht oder eines dünnen Films durch eine Heizzone fließen, in der die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit
sehr hoch ist. Der stärker flüchtige Anteil des Ausgangsmaterials wird als Oberlauf entfernt,
der nicht-destillierte Teil des Ausgangsmaterials wird an einer geeigneten Stelle der Destillationsapparatur
ausgetragen. Die Gesamtaufenthaltsdauer des Ausgangsmaterials in der Destillationsapparatur soll bei
solchen Verfahren so kurz wie möglich gehalten werden.
Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
wird der Druck im Dünnschichtverdampfer (A) auf einem
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sehr niedrigen Wert, d.h. in der Größenordnung von etwa 10 mm Hg-Säule (absolut) oder darunter, gehalten. Die Zufuhrgeschwindigkeit
des Ausgangsgemischs und die Temperatur der Destillationsapparatur werden so eingestellt,
daß das gewünschte Verhältnis Oberlauf (d.h. Methylenbis-(phenylisocyanat)
+ irgendwelches niedriger siedendes Material) zu nicht-destillierter Bodenfraktion erhalten
wird. Je nach dem angewandten Druck soll die Temperatur des Ausgangsmaterials während seines Durchtritts durch
die Destillationsapparatur zweckmäßigerweise zwischen etwa 171° und 219°C liegen. In vorteilhafter Weise soll
die Menge an in dieser Stufe entnommenem Methylenbis-(phenylisocyanat
) derart eingestellt werden, daß der Anteil an Methylenbis(phenylisocyanat) in der nichtdestillierten
Bodenfraktion auf einen Wert zwischen 25 und höchstens etwa 50 Gew.-% sinkt.
Das Gewichtsverhältnis Oberlauf zu nicht-destillierter
Bodenfraktion (n%ch dem Durchlauf des ersten Dünnschichtverdampfers
A) hängt vom Gehalt des Ausgangsgemischs an Methylenbis(phenylisocyanat) und dem Anteil an Diisocyanat,
der in der nicht-destillierten Bodenfraktion verbleiben soll, ab. Für den Fachmann dürfte es selbstverständlich
sein, daß das gewünschte Verhältnis ohne weiteres durch Einstellen der Temperatur und/oder des Drucks
im Dünnschichtverdampfer (A) und/oder der Durchsatzgeschwindigkeit erreicht werden kann. Obwohl sich dieses
Verhältnis in einem breiten Bereich einstellen läßt, ist es in der Regel aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten
und aus Gründen einer einfachen Verfahrensdurchführung
zweckmäßig, das Gewichtsverhältnis Oberlauf zu nicht-destillierter Bodenfraktion zwischen etwa 0,5 : 1
und 4 : 1 zu halten.
-8-
U 0 9 8 3 8 / 1 Q ? L
Die als Oberlauf aus dem Dünnschichtverdampfer (A) aufgefangene Fraktion wird dann kontinuierlich durch eine
Fraktionierapparatur B geleitet. Letztere kann verschiedene Formen aufweisen. Vorzugsweise besteht die Fraktioniereinrichtung
B aus einer gepackten Fraktion!ersäule.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Fraktion aus der Destillationsapparatur A vor dem Eintritt in die
Fraktioniersäule durch einen Teilkondensator, dem ein
kurzer gepackter Säulenabschnitt vorgeschaltet ist, geleitet wird.
Bei Verwendung einer derart ausgestalteten Apparatur lassen sich auch Spuren höhersiedender Materialien, die möglicherweise
in dem Diisocyanat eingeschlossen waren, entfernen. Es hat sich insbesondere gezeigt, daß die Verwendung
einer Fraktion!erapparatur B einen günstigen
Einfluß auf den Chlorgehalt des Endprodukts besitzt.
Das als Oberlauf in der Destillationsapparatur A erhaltene Diisocyanat wird kontinuierlich, vorzugsweise über
den gepackten Säulenabschnitt und den Teilkondensator, zu einer Eintrittsstelle etwa in der Mitte einer gepackten
Fraktioniersäule geleitet. Ein untergeordneter Anteil in der Größenordnung von 5 bis 25 Gew.-% des zugeführten
Materials wird kontinuierlich am oberen Ende der Fraktioniersäule entnommen. Der Hauptteil des Materials
wird kontinuierlich in flüssiger Form am unteren Ende der Fraktioniersäule ausgetragen und der nächsten
Stufe des kontinuierlichen Verfahrens gemäß der Erfindung zugeführt.
Die Oberlauffraktion vom oberen Ende der Fraktionierapparatur B ist reicher an dem 2,4'-Isomeren als das
Ausgangs-Methylenbis(phenylisocyanat) und kann mehr
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flüchtige Materialien, die in der dem Verfahren gemäß der
Erfindung vorgeschalteten Lösungsmittelabstreifstufe nicht entfernt wurden, enthalten. Diese Oberlauffraktion
kann auf verschiedene Weise ausgenutzt werden. So kann sie z.B. mindestens teilweise mit der nicht-destillierten
Bodenfraktion des aus der Destillationsapparatur A in der ersten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung
gewonnenen Polymethylenpolyphenylpolyisocyanats oder einem Teil desselben gemischt werden. Andererseits kann
die an dem 2,4'-Isomeren angereicherte Fraktion alleine
oder nach Vermischen mit anderen Methylenbis(phenylisocyanat)-Fraktionen als Diisocyanat auf Gebieten, auf denen
der Gehalt an dem 2,4'-Isomeren nicht so kritisch ist, wie bei einem Diisocyanat !lzur Faserher stellung",
verwendet werden.
Die Entfernung der an dem 2,4'-Isomeren reicheren Oberlauffraktion
vom oberen Ende der Fraktionierapparatur B bedingt zwangsläufig eine entsprechende Anreicherung an
dem 4,4'-Isomeren in dem am unteren Ende der Fraktionierapparatur B ausgetragenen Methylenbis(phenylisocyanat)-Anteil.
Das am unteren Ende der Fraktionierapparatur B aufgefangene Diisocyanat wird kontinuierlich einem zweiten Dünnschichtverdampfer
C zugeführt. In vorteilhafter Weise, jedoch nicht unbedingt, wird der Dünnschichtverdampfer
C so gefahren, daß der Hauptteil des zugeführten Materials als nicht-destillierte Bodenfraktion aufgefangen
werden kann und ein geringerer Anteil, d.h. etwa 5 bis etwa 40 Gew.-%, (daraus) als flüchtiger Oberlauf ausgetragen
wird.
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409838/102/.
Die zweite Destillationsapparatur C wird bei entsprechenden Temperaturen und Drucken gefahren wie der erste
Dünnschichtverdampfer A. Die Wahl geeigneter Relativbedingungen, wie sie im ersten und zweiten Dünnschichtverdampfer
A bzw. C erforderlich sind, um den gewünschten Durchsatz und das gewünschte Verhältnis von flüchtigem
Oberlauf zu nicht-destillierter Bodenfraktion in jedem Verdampfer zu gewährleisten, ist für jeden Fachmann
ohne weiteres möglich und erfordert keine detaillierte Beschreibung.
Die als Oberlauf kontinuierlich aus dem zweiten Dünnschichtverdampfer
C abgezogene Fraktion wird in die Fraktionierapparatur B rückgeführt. Dieses Merkmal des Verfahrens
gemäß der Erfindung ist in Figur 1 durch die vom Verdampfer C zurück zur Fraktion!erapparatur B
eingezeichnete gestrichelte Linie dargestellt. Wenn die Fraktionierapparatur B als zu einer gepackten Fraktioniersäule
führender Teilkondensator mit gegebenenfalls vorgeschaltetem kurzen gepackten Abschnitt ausgebildet
ist, wird der Oberlauf aus dem zweiten Dünnschichtverdampfer C zur unteren Seite der Fraktioniersäule rückgeführt.
Bei dieser speziellen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung läßt sich der Wirkungsgrad der
Trennung des 2,4'-Isomeren von dem 4,4'-Isomeren weiter
verbessern.
In der letzten Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung wird die nicht-destillierte Bodenfraktion aus dem zweiten
Dünnschichtverdampfer C kontinuierlich einem dritten Dünnschichtverdampfer C zugeführt. Letzterer wird
unter entsprechenden Temperatur- und Druckbedingungen gefahren, wie sie für den ersten und zweiten Dünnschicht-
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Λ09838/102Α
verdampfer angegeben wurden. Hierbei sollte der Hauptteil,
d.h. mehr als 50 und bis zu etwa 90 Gew.-^, des zugespeisten
Materials in Form eines flüchtigen Oberlaufs und lediglich eine untergeordnete Menge als nicht-destillierte
Bodenfraktion aufgefangen werden. In der Regel erreicht man dieses Ergebnis, indem man den dritten Dünnschichtverdampfer
C bei geringfügig niedrigeren Drucken, d.h. bei höherem Vakuum oder höheren Temperaturen fährt als die
beiden Dünnschichtverdampfer A und C.
Der kontinuierlich aus dem dritten Dünnschichtverdampfer D aufgefangene Oberlauf besteht aus praktisch reinem 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat)
und wird beim Durchtritt durch einen Kondensator E kondensiert. In dieser Form wird das 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) dann der Lagerung
zugeführt. Die nicht-destillierte Bodenfraktion aus dem dritten Dünnschichtverdampfer D besteht aus 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat),
welches mit geringeren Mengen hochsiedender Materialien verunreinigt ist. Diese Fraktion kann mit dem dem ersten Dünnschichtverdampfer
A zugeführten Ausgangsgemisch vereinigt oder, andererseits, zumindest teilweise mit dem als nicht-destillierte
Bodenfraktion aus dem ersten Dünnschichtverdampfer A aufgefangenen Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat oder
einem Teil desselben gemischt werden.
Für den Fachmann dürfte es selbstverständlich sein, daß bei stetiger Durchführung des kontinuierlichen Verfahrens
gemäß der Erfindung die Menge des pro Zeiteinheit in jeden der drei Dünnschichtverdampfer A, C und D eintretenden
Materials ebenso wie der Anteil an Material, das bei jedem der drei Dünnschichtverdampfer als Oberlauf
entnommen wird, unterschiedlich ist. Um einen ge-
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eigneten Materialausgleich zur Aufrechterhaltung des stetigen Zustands zu gewährleisten, muß man folglich Dünnschichtverdampfer
mit unterschiedlich wirksamen Oberflächenbezirken wählen. In der Regel wird der erste Dünnschichtverdampfer
A den größten wirksamen Oberflächenbezirk aufweisen, während die Oberflächenbezirke der restlichen
beiden Dünnschichtverdampfer relativ zueinander und zum Oberflächenbezirk des Dünnschichtverdampfers A
von dem jeweils aufrechtzuerhaltenden stetigen Zustand abhängen. Die relativen Größen des erforderlichen Oberflächenbezirks
in den drei Dünnschichtverdampfern zur Gewährleistung eines gegebenen stetigen Zustands lassen
sich von jedem Fachmann in geeigneter Weise berechnen.
Wie die vorherigen Ausführungen zeigen, lassen sich bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kontinuierlich
aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat-Ausgangsmaterial mit einem höheren Anteil an Diisocyanat,
als er in der endgültigen Bodenfraktion erwünscht ist, mindestens zwei Produkte, nämlich erstens ein Methylenbis(phenylisocyanat)
mit einem sehr hohen Gehalt an dem 4,4'-Isomeren (mehr als etwa 98 Gew.-%) und zweitens ein
Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat, Dies läßt sich erreichen, ohne daß das Ausgangsmaterial über längere Zeit
hinweg höheren Temperaturen ausgesetzt ist. Auf diese Weise lassen sich ein Abbau, eine Polymerisation und ähnliche
Nebenreaktionen, wie sie üblicherweise bei der Behandlung solcher Isocyanate auftreten, auf ein Mindestmaß
senken.
Das Verfahren gemäß der Erfindung gestattet einen Verzicht auf eine chargenweise fraktionierte Destillation
des aus Polymethylenpolyphenylpolyisocyanaten gewonnenen
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*' auffangen.
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Methylenbis(phenylisocyanats), so daß sich die Herstellungskosten
von sehr hoch angereichertem 4,4'-Methylenbis (phenylisocyanat) beträchtlich senken lassen.
Das folgende Beispiel soll das Verfahren gemäß der Erfindung näher veranschaulicheno
Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Fließschema und unter Verwendung der beschriebenen Anlage wurde ein Ausgangsmaterial
behandelt, das aus einem Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat
mit etwa 70 Gew.-96 Methylenbis (phenylisocyanat), das seinerseits etwa 97,5 Gew.-96 4,4'-Isomeres
enthielt, bestand. Das Ausgangsmaterial stammte aus einer Abstreifanlage eines großtechnischen Verfahrens und enthielt
praktisch kein Chlorbenzollösungsmittel mehr. Zunächst wurde das Ausgangsmaterial in einer Menge von
etwa 45,4 kg/min bei einer Temperatur von 126,70C einem Dünnschichtverdampfer (A) mit einem Oberflächenbezirk
von 119841 cm zugeführt. Der Dünnschichtverdampfer (A) arbeitete bei einer Temperatur von etwa 184°C und einem Druck von 3 mm Quecksilbersäule. Etwa 52 Gew.-96 des zugespeisten Polyisocyanate wurden als Oberlauffraktion
aufgefangen und über einen Teilkondensator etwa der Mitte einer Fraktioniersäule (B) mit insgesamt etwa 2,75 m einer Koch-Sulzer-Packung zugeführt. Der Rest (48 Gew.-96) des der Destillationsapparatur (A) zugespeisten Polyisocyanate wurde als nicht-destilliertes Polymethylenpolyphenylpolyisoqanat am unteren Ende der Destillationsapparatur (A) ausgetragen. Die Bodenfraktion enthielt etwa 38 GeWo-96 Methylenbis (phenylisocyanat)»
etwa 45,4 kg/min bei einer Temperatur von 126,70C einem Dünnschichtverdampfer (A) mit einem Oberflächenbezirk
von 119841 cm zugeführt. Der Dünnschichtverdampfer (A) arbeitete bei einer Temperatur von etwa 184°C und einem Druck von 3 mm Quecksilbersäule. Etwa 52 Gew.-96 des zugespeisten Polyisocyanate wurden als Oberlauffraktion
aufgefangen und über einen Teilkondensator etwa der Mitte einer Fraktioniersäule (B) mit insgesamt etwa 2,75 m einer Koch-Sulzer-Packung zugeführt. Der Rest (48 Gew.-96) des der Destillationsapparatur (A) zugespeisten Polyisocyanate wurde als nicht-destilliertes Polymethylenpolyphenylpolyisoqanat am unteren Ende der Destillationsapparatur (A) ausgetragen. Die Bodenfraktion enthielt etwa 38 GeWo-96 Methylenbis (phenylisocyanat)»
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£09838/102Λ
Das am unteren Ende der Fraktionierapparatur (B) abgezogene Methylenbis(phenylisocyanat) wurde einem zweiten
Dünnschichtverdampfer (C) mit etwa einem Drittel des Oberflächenbezirks der Destillationsapparatur (A) zugeführto
Der zweite Dünnschichtverdampfer arbeitete praktisch bei derselben Temperatur und demselben Druck wie
die Destillationsapparatur (A). Im stationären Betriebszustand wurde das Methylenbis(phenylisocyanat) der Destillationsapparatur
(C) in einer Menge von 31,8 kg/min zugeführt. Etwa 40 Gew.-?ό des zugeführten Materials wurden
als Oberlauf entnommen und in die Fraktion!erapparatur
(B) an einer Stelle unterhalb der darin befindlichen Pakkung rückgeführt. Die restlichen 60 Gew.-% (19,5 kg/min)
des eingespeisten Methylenbis(phenylisocyanats) wurden aus der Destillationsapparatur (C) als nicht-destillierte
Bodenfraktion entnommen. Letztere wurde einem dritten Dünnschichtverdampfer (D) zugeführt, dessen Oberflächenbezirk
etwa die Hälfte des Oberflächenbezirks der Destillationsapparatur (A) betrug. Der dritte Dünnschichtverdampfer
(D) arbeitete bei einer Temperatur von etwa 1760C und einem Druck von 2 mm Quecksilbersäule. In dieser
dritten Destillationsapparatur wurden 84 Gew.-% des eingespeisten Materials (16,3 kg/min) als flüchtiger
Oberlauf aufgefangen. Der Oberlauf bestand aus 4,4'-Methylenbis
(phenylisocyanat) der folgenden Eigenschaften:
Probe, % 99,9
Azidität als HCl, ppm 10
4,4«-Isomeres in % 98,3
Farbe APHA 5
Die nicht-destillierte Bodenfraktion aus der Destillationsapparatur
D bestand aus Methylenbis(phenylisocyanat) der folgenden Eigenschaften:
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409838/102Λ
Probe, % 98,4
4,4'-Isomeres in % 99,0
Farbe APtIA >100
Diese Fraktion wurde mit dem als Bodenfraktion aus der Destillationsapparatur (A) aufgefangenen Polymethylenpolyphenylpolyisocyanat
gemischt.
Der am oberen Ende der Fraktionierapparatur (B) aufgefangene Oberlauf machte 9 Gew.~% des in der ersten
Destillationsapparatur (A) behandelten Polyisocyanat-Ausgangsgemischs
aus und wurde mit dem als Bodenfraktion aus der Destillationsapparatur (A) entnommenen Polymethyl
enpolyphenylpolyisocyanat gemischt«
-16-
0 9 Ρ "■ ri I 1 0 2 /■
Claims (5)
- !O " 2-CU170entari ε· ρ r ü c h e. Kontinuierliches Verfahren zur teilweisen Abtrennung von 4,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) aus einem Polymethyl enpolyphenylpolyisccyanax-Ausgangsgemisch, das eine größere Menge an Methylenbis(phenylisocyanat) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mana) kontinuierlich das Ausgangsgemisch in einem Dünnschichtverdampfer unxer vermindertem Druck einer ersten Teildestillation unterwirft, wobei man aus dem Dünnschichtverdampfer kontinuierlich Methylenbis (phenylisocyanat) als Oberlauf und PoIymethylenpolyphenyipolyisocyanate als nicht-destillierte Bodenfraktion abzieht;b) kontinuierlich den Oberlauf aus der ersten Teildestillation einer Fraktioniersäule zuführt;c) kontinuierlich aus der Fraktion!ersäule eine mit 2,4'-Methylenbis(phenylisocyanat) angereicherte Oberlauffraktion entfernt;d) kontinuierlich die Bodenfraktion aus der Fraktioniersäule als flüssiges Ausgangsmaterial einem zweiten Dünnschichtverdampfer zuführt und dort durch eine zweite Teildestillation unter vermindertem Druck einen Teil des (flüssigen)- Ausgangsmaterials als Oberlauf abtrennt;e) kontinuierlich den Oberlauf aus der zweiten Teildestillation in die in der vorhergehenden Stufe verwendete Fraktioniersäule rückführt und-17-i O 9 " ■ '-Ϊ /" * G 2 -f) kontinuierlich die nicht-destillierte Bodenfraktion aus der zweiten Teildestillation einer dritten Teildestillation in einem dritten Dünnschichtverdampfer unter vermindertem Druck unterwirft, wobei man 4,4·-Methylenbis(phenylisocyanat) als Oberlauf und Methylenbis(phenylisocyanat)reste als nicht-destillierte Bodenfraktion auffängt und der Oberlauf den Hauptteil der dem dritten Dünnschichtverdampfer zugeführten Fraktion ausmacht.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens einen Teil der nicht-destillierten Bodenfraktion aus der ersten Teildestillation mit mindestens einsm Teil der nicht-destillierten Bodenfraktion aus der dritten Teildestillation mischt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus der Fraktioniersäule stammende und an dem 2,4'-Isomeren angereicherte Oberlauffraktion mit mindestens einem Teil der nicht-destillierten Bodenfraktion aus der ersten Teildestillation mischt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Oberlauf aus der ersten Teildestillation über einen Teilkondensator zu der Fraktioniersäule leitet.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem zweiten Dünnschichtverdampfer etwa 5 bis etwa 40 Gew.-% des dem zweiten Dünnschichtverdampfer zugeführten Materials als Oberlauffraktion abzieht.409838/1074Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US334048A US3892634A (en) | 1973-02-20 | 1973-02-20 | Separation of 2,4{40 {0 and 4,4{40 {0 methylene bis(phenyl isocyanate) from polymethylene polyphenyl polyisocyanates |
Publications (3)
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Owner name: THE DOW CHEMICAL CO. (EINE GES.N.D.GESETZEN D. STA |
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