DE952086C

DE952086C - Process for the production of isocyanates

Info

Publication number: DE952086C
Application number: DEF17783A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Wollthan
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1953-05-08
Filing date: 1953-05-08
Publication date: 1956-11-08

Description

Es ist bekannt, Isocyanate durch Umsetzung von Phosgen mit primären Aminen herzustellen. Die Reaktion wird je nach Natur der Amine entweder in der Gasphase oder in flüssiger Phase sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durch. geführt (s. W. Sie f k e n, Liebigs Ann., Bd. 562, S. 75 bis 136, besonders S. 96, und deutsches Patent 844896). It is known to produce isocyanates by reacting phosgene with primary isocyanates To produce amines. The reaction is either in the gas phase, depending on the nature of the amines or in the liquid phase both discontinuously and continuously. (see W. Sie f k e n, Liebigs Ann., Vol. 562, pp. 75 to 136, especially p. 96, and German patent 844896).

Es wurde nun gefunden, daß man die Geschwindigkeit der Isocyanatbildung aus primären Aminen bzw. deren Salzen und Phosgen dadurch stark beschleunigen kann, daß man die Reaktionspartner in Gegenwart eines Lösungs- oder Suspensionsmittels von unten her kontinuierlich durch ein senkrecht oder schräg stehendes beheiztes Rohr leitet. It has now been found that one can reduce the rate of isocyanate formation from primary amines or their salts and phosgene can thereby greatly accelerate, that the reactants in the presence of a solvent or suspending agent continuously from below by a vertical or inclined heated one Pipe directs.

Bei dieser Arbeitsweise wird das Phosgen, das an der Eintrittsstelle in das Reaktionsgefäß infolge der Temperaturerhöhung die Tendenz hat, aus der Lösung zu entweichen, durch den Druck der im Rohr stehenden Flüssigkeitssäule stärker in Lösung gehalten, als seiner Löslichkeit bei der betreffenden Temperatur entspricht. Die hierdurch erzeugte höhere Phosgenkonzentration wirkt stark beschleunigend auf den Reaktionsverlauf. Gleichzeitig, und dies ist ein sehr wesentlicher Faktor, hat der gebildete Chlorwasserstoff, der bei Nichtentfernung die Reaktion hemmt, die Möglichkeit zu entweichen, da in dem Maße, wie das Reaktionsgemisch im Rohr aufsteigt, der Flüssigkeitsdruck nachläßt.In this mode of operation, the phosgene that is present at the entry point into the reaction vessel as a result of the increase in temperature has a tendency to go out of solution to escape due to the pressure of the column of liquid in the pipe Solution held as its solubility at the temperature in question corresponds. The resulting higher phosgene concentration has a strong accelerating effect the course of the reaction. At the same time, and this is a very important factor, has the hydrogen chloride formed, which, if not removed, inhibits the reaction, the Possibility to escape, since as the reaction mixture rises in the pipe, the fluid pressure decreases.

Das neue Verfahren kann z. B. in der Weise ausgeführt werden, daß das betreffende Amin mit Phosgen in Gegenwart von o-Dichlorbenzol bei oO gemischt wird und dieses Gemisch durch einen Vorwärmer in ein senkrecht stehendes beheiztes Rohr eingefahren wird. Eine andere Möglichkeit der Ausführung besteht darin, daß man z. B. eine Lösung oder Suspension eines Aminchlorhydrats gemeinsam mit der erforderlichen Menge gasförmigen Phosgen dem Rohr zuführt. The new method can e.g. B. be carried out in such a way that the amine in question is mixed with phosgene in the presence of o-dichlorobenzene at oO is and this mixture heated by a preheater in a vertical Pipe is retracted. Another possibility of execution is that one z. B. a solution or suspension of an amine chlorohydrate together with the required Amount of gaseous phosgene fed to the tube.

Bei geeigneter Dirnensionierung der Apparate und entsprechender Durchsatzgeschwindigkeit verläuft die Phosgenierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich schneller und mit höherer Ausbeute als bei dem üblichen Kesselverfahren. With suitable dimensioning of the equipment and a corresponding throughput rate the phosgenation proceeds significantly faster in the process according to the invention and with a higher yield than the usual boiler process.

Wenn das Reaktionsgemisch nach Passieren des Reaktionsrohres noch nicht umgesetztes Ausgangsmaterial enthalten sollte, kann dem ersten noch ein zweites, ebenfalls aufrecht stehendes Reaktionsrohr nachgeschaltet werden, in das gegebenenfalls weiteres Phosgen eingeführt wird. Die Türme können zur Vermeidung von Gasstößen z. B. mit Raschigringen oder anderen Füllkörpern gefüllt werden. If the reaction mixture is still after passing through the reaction tube should contain unreacted starting material, a second, likewise upright reaction tube are connected downstream, into which, if necessary further phosgene is introduced. The towers can help avoid gas surges z. B. be filled with Raschig rings or other packing.

Das aus den Reaktionstürmen gasförmig entweichende Lösungsmittel kann kondensiert und wieder unten in die Reaktionstürme eingeführt werden. The solvent escaping in gaseous form from the reaction towers can be condensed and reintroduced into the bottom of the reaction towers.

Das neue Verfahren gestattet es, bei kontinuierlichem Betrieb hohe Raumzeitausbeuten an Isocyanaten zu erzielen, und ist deshalb für technische Verhältnisse hervorragend geeignet. The new process allows high To achieve space-time yields of isocyanates, and is therefore by technical standards excellently suited.

Beispiel In den Vorwärmer 1 (s. Zeichnung) leitet man stündlich ein bei oO hergestelltes Gemisch aus 73,5 kg Toluylendiamin (ein Gemisch aus etwa 70% 2,4- und 30% 2,6-Toluylendiamin), I6okg Phosgen und 260kg o-Dichlorbenzol. Das Gemisch wird in dem Vorwärmer von oO auf etwa 30° erwärmt. Von dem Vonvärmer gelangt das Gemisch in den unteren Teil des Reaktionsturmes 2, der stufenweise derartig beheizt wird, daß das Gemisch am unteren Ende des Turmes eine Temperatur von etwa I200 annimmt und den Turm oben mit einer Temperatur von etwa 1 60° verläßt. Von hier aus fließt das Reaktionsgemisch unter Zugabe von stündlich 30 kg gasförmigem Phosgen in den unteren Teil des Reaktionsturmes 3, der auf I75° geheizt ist und in dem die Reaktion zu Ende geführt wird. Der während der Reaktion entstehende Chlorwasserstoff sowie das verdampfende überschüssige Phosgen nehmen etwa I200kg o-DichIorbenzoI und eine geringe Menge des gebildeten Diisocyanates mit, die in den Kühlen 4 und 5 kondensiert und von unten den Türmen 2 und 3 wieder zugeführt werden. Am oberen Ende des Turmes 3 treten 3051 einer Lösung aus, die 83kg Toluylendiiso cyanat enthält. Nach Entfernung des restlichen Phosgens durch Ausblasen mit Stickstoff wird sie durch Destillation aufgearbeitet. Example The preheater 1 (see drawing) is introduced every hour at oO produced mixture of 73.5 kg toluylenediamine (a mixture of about 70% 2,4- and 30% 2,6-toluenediamine), 160 kg phosgene and 260 kg o-dichlorobenzene. The mixture is heated in the preheater from oO to about 30 °. That comes from the Vonvärmer Mixture in the lower part of the reaction tower 2, which is gradually heated in this way is that the mixture at the lower end of the tower assumes a temperature of about I200 and leaves the tower at the top with a temperature of about 1 60 °. From here flows the reaction mixture with the addition of 30 kg of gaseous phosgene per hour in the lower part of the reaction tower 3, which is heated to 175 ° and in which the reaction is carried out to the end. The hydrogen chloride formed during the reaction and the evaporating excess phosgene take about 1200 kg of o-dichlorobenzene and one small amount of the diisocyanate formed, which condenses in coolers 4 and 5 and fed back to towers 2 and 3 from below. At the top of the tower 3 occur 3051 from a solution containing 83kg toluene diiso cyanate. After removal the remaining phosgene by purging with nitrogen is removed by distillation worked up.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the production of isocyanates from primary amines or their salts and phosgene, characterized in that the Reaction partner in hot phosgenation in the presence of a solvent or diluent continuously from below by an upright or inclined heated one Pipe directs.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture after passing through the reaction tube to complete the reaction under Addition of further phosgene in a second, likewise upright reaction tower is introduced.

3 The method according to claim I and 2, characterized in that the gaseous solvent escaping from the reaction towers condenses and again are introduced into the reaction towers at the bottom.