DE955860C - Verfahren zur Herstellung von einkernigen aromatischen Monoisocyanaten aus einkernigen aromatischen Aminen und Phosgen in der Gasphase - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von einkernigen aromatischen Monoisocyanaten aus einkernigen aromatischen Aminen und Phosgen in der Gasphase Es ist bekannt, daß man aromatische Isocyanate in der Gasphase herstellen kann, indem man Amindampf mit Phosgen, gegebenenfalls unter Zusatz von einem Inertgas, wie Stickstoff, oder Lösungsmitteldampf als Trägergas, bei Temperaturen oberhalb i5o° in Gegenwart oder Abwesenheit von Katalysatoren aufeinander einwirken läßt und die Reaktionsprodukte anschließend abkühlt. Dieses Verfahren ist für eine technische. Herstellung der Isocyanate besonders wertvoll, da es kontinuierlich arbeitet und neben den bekannten Vorteilen einer kontinuierlichen Arbeitsweise im Falle der Isocyanatherstellung den Vorzug besitzt, daß die Anhäufung großer Phosgenmengen vermieden wird und der Phosgenüberschuß nur mäßig zu sein braucht, so daß sich eine besondere Phosgenwiedergewinnung erübrigt.
• Bei der Übertragung dieses Verfahrens in einen technischen Maßstab haben sich jedoch große Schwierigkeiten ergeben, die besonders bei der Abkühlung der Reaktionsgase und deren Kondensation auftreten. Da es unvermeidlich ist, daß bei der Reaktion in der Gasphase hoch schmelzende Nebenprodukte mitgebildet werden-bei der Herstellung des Phenylisocyanates entsteht u. a. Diphenylharnstoff (Fp. 23ö°) in einer Menge von i bis 2% -kommt es in einem nachgeschalteten Kühler zu Verkrustungen, die meist in wenigen.. Stunden zu einer völligen Verstopfung führen.
• Es wurde nun gefunden, d^ ß man diese Schwierigkeiten vermeiden und die Gasphasenphosgenierung einkerniger aromatischer Amine zu einem technisch einwandfrei arbeitenden Verfahren ausbilden kann. wenn man die Kühlung der Reaktionsgase unmittelbar im Anschluß an die Reaktionszone durch Einspritzen eines flüssigen Kühlmittels vornimmt. Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, als Kühlmittel das Reaktionsprodukt selbst zu verwenden, das durch eine Pumpe im Kreislauf geführt wird. Als Einspritzkühler ist ein mit Raschigringen gefülltes Rohr brauchbar, durch das das flüssige Kühlmittel und die Reaktionsgase im Gleichstrom hindurchströmen. Das Einspritzen des Kühlmittels erfolgt zweckmäßig'in der Weise, daß ein Teil hiervon an die Wände des Kühlers gespritzt wird, um etwa sich bildende feste Abschei -dungen abzuspülen und wegzulösen.
• An Hand der Zeichnung wird das Verfahren für die Herstellung des Phenylisocyanates,im einzelnen erläutert.
• Das Reaktionsrohr i ist ein Jenaer Glasrohr von 2,5 m Länge und ioo mm lichter Weite. Es ist von zwei elektrischen Öfen 2 und 3 umgeben, von denen Ofen 2 etwa drei Viertel, Ofen 3 etwa ein Viertel des keaktionsrohres erfaßt. In das Reaktionsrohr ragt zentral ein etwa 0,5 m langes Rohr hinein, durch das pro Stunde etwa 2,5 kg Anilindampf mil etwa 350 1 Kohlendioxyd gemischt eingebracht werden. Durch ein seitlich# angebrachtes Rohr von etwa i,8 m Länge werden etwa q. kg Phosgen, das auf etwa i2o° vorgewärmt ist, eingeleitet. Durch Ofen 2 wird der obere Teil des Reaktionsrohres auf etwa 25o° gehalten. Die Umsetzung findet im letzten Viertel des Rohres statt, das durch Ofen 3 auf etwa 275° gehalten wird.
• Die Reaktionsgase gelangen in den mit Raschigringen gefüllten Einspritzkühler q., in dem sie durch Einspritzen der Kühlflüssigkeit auf etwa 65 bis 70° heruntergekühlt werden, wobei etwa 9o % des entstandenen Phenylisocyanates als Phenylcarbaminsäurechlorid, das sich unterhalb etwa i io° aus Phenylisocyanat und Chlorwasserstoff bildet, kondensiert werden. Da das Phenylcarbaminsäurechlorid bei 52° erstarrt, muß die umlaufende Kühlflüssigkeit bef etwa 6o bis 65° gehalten werden, was mit Hilfe des elektrischen Ofens 5 geschieht. Die Kühlflüssigkeit läuft dann in das Zwischengefäß. 6 und wird durch Pumpe 7 dem Hochbehälter 8 zugeführt, von wo aus sie der Einspritzdüse zuläuft. Beim Anfahren der Apparatur verwendet man als Kühlflüssigkeit zweckmäßig Chlorbenzol,. das im Laufe von einigen Stunden durch Carbaminsäurechlorid vollständig ersetzt wird. Um die umlaufende Kühlflüssigkeit in ihrem Volumen konstant zu halten, ist das Zwischengefäß 6 mit einem überlauf 9 versehen, durch den das entstandene Carbaminsäurechlorid in ein Vorratsgefäß abläuft. Die auf 65 bis 7o° gekühlten Gase verlassen durch den Stutzen io die Apparatur und werden einer Vernichtungsapparatur zugeführt, nachdem sie gegebenenfalls zuvor einen Wäscher passiert haben, in dem sie mit kaltem Chlorbenzol gewaschen werden, um die letzten Anteile an Isocyanat zu gewinnen.
• Das Carbaminsäurechlorid wird in einer Destillationsapparatur durch Erhitzen in mäßigem Vakuum auf etwa. iio° in Chlorwasserstoff und Phenylisocyanat gespalten. Nach beendeter Spaltung wird das Isocyanat im vollen Wasserstrahlvakuum abdestilliert. Es hinterbleibt ein geringer teeriger Rückstand. Arbeitet man mit einer nachgeschalteten Chlorbenzolwäsche, dann beträgt die Ausbeute über go% der Theorie. Das Waschchlorbenzol wird durch Destillation aufgearbeitet.
• Leitet man an Stelle von 2,5 kg Anilindampf stündlich 2,9 kg o-Tolylamindampf ein, dann erhält man in etwa der gleichen Ausbeute das o-Toly 1-isocyanat (Siedepunkt 283o).
• Nach dieser Arbeitsweise lassen sich einkernige aromatische Monoisocyanate, insbesondere das Phenylisocyanat selbst, mit einem Minimum an Lösungsmittelaufwand lediglich aus den Komponenten Phosgen und Arylamin herstellen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von einkernigen aromatischen Monoisoeyanaten aus einkernigen aromatischen Aminen und Phosgen in der Gasphase, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgase unmittelbar im Anschluß an die Reaktionszone durch Einspritzen eines flüssigen Kühlmittels gekühlt werden, wobei man nach dem Anfahren der Apparatur das aus dem zunächst gebildeten Isocyanat entstehende Carbaminsäurechlorid als Kühlmittel verwendet und das Carbaminsäurechlorid abschließend durch Destillation in das zugehörige Isocyanat überführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 870 847; deutsche Patentanmeldung B 63q.6IV c/ i2o.