JP2020502216A - イソシアネートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
原則的に、蒸留残渣を含んでなる蒸留物底流を、連続式またはバッチ式に燃焼することができる。方法は技術的に簡単であり、目的に適した熱利用工場がイソシアネート製造工場の近隣にある場合、パイプライン接続を経て廃棄を保証するために、方法を使用して有用な流れに高めることができる。しかしながら、この方法の大きなデメリットは、蒸留残渣を含んでなる蒸留塔底流は常に同様に燃やされる価値のあるイソシアネート製品もいくらか含有しているという事実に原因する収率の損失である。イソシアネートの蒸留を、蒸留塔底部から完全にまたは実質的に完全にイソシアネートが除去されるように行おうとする場合、残留するものは、かなり困難を伴ってのみ処理することができ、ほとんど排他的に残渣からなる固形蒸留塔底部相であろう。これを避けるために、蒸留塔からの底部生成物は通常液状のままであるように蒸留条件を選択するが、これは実質的な割合の製造しようとするイソシアネートをまだ含有する場合にのみ可能であり、したがって、同様に、必ず燃焼部へ送る。
・製造しようとするイソシアネートと、
・任意で低沸点溶剤(特に溶媒)と、
・蒸留残渣と、
からなる蒸留塔底流のワークアップであって、
前記蒸留塔底流は、製造しようとするイソシアネートを含んでなり、製造しようとするイソシアネートに対応する第一級アミンのホスゲン化により得られる液状粗処理生成物のワークアップに由来し、蒸留塔底流のワークアップは次の工程:
1)任意で、前記蒸留塔底流中に存在する製造しようとするイソシアネートを部分的に蒸発させることによりエバポレーター内の前記蒸留塔底流を前濃縮して製造しようとするイソシアネートが枯渇した前濃縮液体流を得る工程と、
2)前記蒸留塔底流または工程1)において得られた製造しようとするイソシアネートが枯渇した前濃縮液体流を、150℃〜500℃の範囲、好ましくは185℃〜300℃の範囲、より好ましくは200℃〜270℃の範囲の温度において乾燥装置内で乾燥し、製造しようとするイソシアネートを蒸発および回収して固形処理生成物を得ることと、前記乾燥装置へ供給された前記蒸留残渣の総質量に対するカルボジイミド基を含有する化合物の質量比率は少なくとも15%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%の値に調整する工程と、
を含む、ワークアップに関する。
a)必要に応じて溶媒を使用して、製造しようとするイソシアネートに対応する第一級アミンをホスゲン化して製造しようとするイソシアネートを含んでなる液状粗処理生成物および塩化水素を含んでなるガス状粗処理生成物を得る工程と;
b)次の工程:
b.1)任意で、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物から溶解されたホスゲンおよび溶解された塩化水素を分離して、ホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.2)任意で、工程a)で得られた液状粗処理生成物または工程b)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物から溶媒を分離して、ホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.3)工程a)で得られた液状粗処理生成物または工程b.1)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物または工程b.2)で得られたホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を蒸留して、製造しようとするイソシアネートの第一部分を含んでなる蒸留物流ならびに蒸留残渣、製造しようとするイソシアネートの第二部分および必要に応じて低沸点溶剤、特に溶媒からなる蒸留物底流を得る工程と、
を含み、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物をワークアップする工程と、
c)次の工程:
c.1)任意で、工程b)で得られた蒸留塔底流中に存在する製造しようとするイソシアネートの第二部分を部分的に蒸発させることによりエバポレーター内の工程b)で得られた蒸留塔底流を前濃縮して製造しようとするイソシアネートが枯渇した前濃縮液体流を得る工程と、
c.2)工程b)で得られた蒸留塔底流または工程c.1)で得られた製造しようとするイソシアネートの枯渇した前濃縮液体流を、150℃〜500℃の範囲、好ましくは185℃〜300℃の範囲、より好ましくは200℃〜270℃の範囲の温度で乾燥装置内において乾燥する工程であって、製造しようとするイソシアネートを蒸発および回収して固形処理生成物を生成し、乾燥装置へ供給された蒸留残渣の総質量に対するカルボジイミド基を含有する化合物の質量比率は少なくとも15%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%の値に調整される、工程と、
を含み、工程b.3)で得られた蒸留塔底流をワークアップする工程と、
を含む、イソシアネートの製造方法を提供する。
(i)工程c.2)からの出発物質中に存在するカルボジイミド基を含有する化合物の質量(すなわち、工程b)で得られた蒸留塔底流または工程c.1)で得られた前濃縮液体流)、
(ii)カルボジイミド基を含有するいずれもの添加された化合物の質量、および
(iii)工程c.2)においてin situで生成されたカルボジイミド基を含有するいずれもの化合物の質量、
からの加算により求められる。
A. 工程a)および/または工程b)および/または(実施される場合には)工程c.1)におけるカルボジイミド基を含有する化合物の生成を促進する処理条件を確立することと;
B. 別の操作(例えば、製造しようとするイソシアネートの熱的または触媒的に誘導されるカルボジイミド化により)において製造しようとするイソシアネートからカルボジイミド基を含有する化合物を製造し、このように製造されたカルボジイミド基を含有する化合物を工程c.2)の乾燥装置に供給することと;
C. 工程c.2)においてin situで(例えば、比較的高圧において実際の乾燥または乾燥の実施前に加熱により)カルボジイミド基を含有する化合物を生成することと。
周囲温度まで冷却された工程c.2)からの検査しようとする出発物質の試料を、オルトジクロロベンゼン(以後ODBと呼ぶ)に溶解し(調製しようとするODB溶液の総質量に対する工程c.2)からの出発物質の試料の質量比率を20%に設定する)、1:1の比で分割する。溶解試料の一部を外界温度において15分間還流下沸騰させ(加熱温度190℃)、それから、水−氷浴中で間接的に冷却する。沸騰の結果、カルボジイミドが室温で存在する形態であるウレトンイミンが開裂し、カルボジイミドおよびイソシアネートに戻る。溶解試料の他の部分は変化ないままである。加熱処理試料をセル(セル内の試料の経路長150〜200μm)に入れて、IR分光計の測定ビーム経路に置く。測定セルとして同じ層厚を有するセルに非加熱処理溶液を入れて、IR分光計の比較ビーム経路に置く。2600cm−1〜1900cm−1の範囲のIRスペクトルを記録する。2140cm−1における吸光度(シグナルの高さ)を、2500cm−1〜1900cm−1の範囲のベースラインに対して決定する。質量%のウレトンイミン含有率ω(UI)(製造しようとするイソシアネート2モルのカルボジイミド化により生成されるカルボジイミド1モルに対して製造しようとするイソシアネート1モルを添加することにより生成されるウレトンイミンのモル質量M(UI)[g/モル]を算出)を、次式:
ω(UI)=[E(2140cm−1)・M(UI)・100%]/[d・ε・a]
〔式中、M(UI)=上記定義通りウレトンイミンのモル質量g/モル(製造しようとするイソシアネートとしてTDIの場合、478);d=セル内の試料の経路長cm;ε=吸光度係数L/モル・cm;a=分析溶液濃度g/L〕
により算出する。
ω(CD)=ω(UI)・M(CD)/M(UI);
〔式中、M(CD)は製造しようとするイソシアネート2モルから生成されるカルボジイミドのモル質量g/モルに相当する(製造しようとするイソシアネートとしてTDIの場合、304)〕。
工程c.2)へ供給しようとする出発物質の試料の秤量した量を、先ず、液滴捕集装置(Reitmayer蒸留付属装置)を装備した実験室蒸留装置内に投入し、1.0ミリバール(mbar)の圧および250℃の加熱温度で蒸留する。30分後(圧および温度が前述の目標値に達した時点から測定)、加熱のスイッチを切り、装置を冷却する。得られた蒸留物および蒸留装置の投入フラスコ内に残っている試料の未蒸留部分を秤量する。本発明の用語では、試料の未蒸留部分は、本発明との関連で蒸留残渣であると見なされる。蒸留装置内に最初に投入された試料の既知質量と比較して、蒸留残渣の質量比率を、工程c.2)へ供給しようとする出発物質において定量的に決定する。この結果および測定法Iから得られたω(CD)の結果を用いて、蒸留残渣の総質量に対するカルボジイミド基を含有する化合物の質量比率を算出することは容易に可能である。
工程c.2)の乾燥装置を、既知の質量比率(測定法IIにより決定)の蒸留残渣を含む乾燥しようとする出発物質と共に供給する。記載されている蒸留において測定法IIにより得られた蒸留物は、製造しようとするイソシアネートおよび必要に応じて低沸点溶剤(特に工程a)由来の溶媒)からなる。蒸留物の組成(製造しようとするイソシアネートに対する低沸点溶剤の比)は、ガスクロマトグラフィー(HP−5、30m*320μm*0.25μm、40〜250℃、1〜20℃/分、TCD検出器)により定量化する。
a)必要に応じて溶媒を使用して、製造しようとするイソシアネートに対応する第一級アミンをホスゲン化して製造しようとするイソシアネートを含んでなる液状粗処理生成物および塩化水素を含んでなるガス状粗処理生成物を得る工程と;
b)次の工程:
b.1)任意で、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物から溶解されたホスゲンおよび溶解された塩化水素を分離して、ホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.2)任意で、工程a)で得られた液状粗処理生成物または工程b)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物から溶媒を分離して、ホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.3)工程a)で得られた液状粗処理生成物または工程b.1)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物または工程b.2)で得られたホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を蒸留して、製造しようとするイソシアネートの第一部分を含んでなる蒸留物流ならびに蒸留残渣、製造しようとするイソシアネートの第二部分および必要に応じて低沸点溶剤、特に溶媒からなる蒸留物底流を得る工程と、
を含み、工程a)で得られた液状粗処理生成物をワークアップする工程と、
を含み、
前記工程b.3)で得られた蒸留塔底流は工程2)または工程1)および工程2)でワークアップしようとする蒸留塔底流である。
A. 工程a)および/または工程b)および/または(実施される場合には)工程1)におけるカルボジイミド基を含有する化合物の生成を促進する処理条件を確立すること;
B. 別の操作において製造しようとするイソシアネートからカルボジイミド基を含有する化合物を製造し、このように製造された前記カルボジイミド基を含有する化合物を工程2)の前記乾燥装置に供給すること;
C. 工程2)においてin situでカルボジイミド基を含有する化合物を製造すること、
のうちの1つのみ、2つまたは全部によりもたらされる。
200℃〜270℃の範囲の温度において触媒の非存在下で、
または
50℃〜150℃の範囲の温度においてホスホレンオキシドの触媒の存在下で、
本発明の製造方法から製造しようとするイソシアネートを含有する処理生成物を加熱すること、を含む。
最初に、>750ミリバール(絶対)〜1013ミリバール(絶対)の範囲の圧および200℃〜270℃の範囲の温度での第一部分工程2.1)において、その後、10ミリバール(絶対)〜250ミリバール(絶対)、好ましくは20ミリバール(絶対)〜200ミリバール(絶対)、より好ましくは30ミリバール(絶対)〜100ミリバール(絶対)および200℃〜270℃の範囲の温度での第二部分工程2.2)において、
あるいは、
>250ミリバール(絶対)〜750ミリバール(絶対)、好ましくは300ミリバール(絶対)〜650ミリバール(絶対)、より好ましくは450ミリバール(絶対)〜550ミリバール(絶対)の範囲の圧および200℃〜270℃の範囲の温度で、
行う。
第一級アミンに対して化学量論的に過剰にホスゲンを使用する。液相中および気相中、特に気相中でホスゲン化を行うことができる。
第一級アミンおよびホスゲン共反応物を溶媒中に別々に溶解する。この目的に好ましい溶媒は、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、パラジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンの異性体、トルエンおよび/またはキシレンの異性体である。特に好ましい溶媒は、クロロベンゼンおよびジクロロベンゼンであり;オルトジクロロベンゼンは、特に、製造しようとするイソシアネートとしてTDIとの組合せで非常に並外れて好ましい。第一級アミンを、好ましくは、溶液の総質量に対して、10質量%〜40質量%、好ましくは10質量%〜20質量%の濃度で使用する。ホスゲンを、好ましくは、溶液の総質量に対して、10質量%〜40質量%、好ましくは25質量%〜35質量%の濃度で使用する。
液相法では、必要に応じて上記規定された不活性溶媒中に既に溶解された、TDAを、−10℃〜220℃、好ましくは0℃〜200℃、より好ましくは20℃〜180℃の範囲の温度で供給し、ホスゲンと混合する。ホスゲンを、−40℃〜200℃、好ましくは−30℃〜170℃、より好ましくは−20℃〜150℃の範囲の温度において、溶媒なし、あるいは上記規定された溶媒の1つの溶媒中に溶解されたTDAとの混合部へ供給することができる。液相法において、必要に応じて上記規定された不活性溶媒の1つの溶媒中に既に溶解された、TDAおよびホスゲンの混合を、好ましくは、静的混合機または動的混合機によって行う。適切な静的混合機の例としては、例えば、独国特許出願公開第1792660号、米国特許第4,289,732号または米国特許第4,419,295号に記載されているようなノズルまたはノズル集成装置が挙げられる。適切な動的混合機の例としては、ポンプ様集成装置、例えば、遠心分離ポンプ(米国特許第3,713,833号参照)または特定のミキサー反応器(欧州特許出願公開第0291819号、欧州特許出願公開第0291820号、欧州特許出願公開第0830894号参照)が挙げられる。
工程a.1)では、第一級アミンの気体流を提供する。この目的のために適した方法は、原則的に当業者に公知である。好ましい実施態様を以後に概説する。
特に、工程a)が液相中で行われる場合に適した変法1は、原則的に、TDI/MDIのためのChem System’s PERP Report(Chem Systems, Process Evaluation Research Planning TDI/MDI 98/99 S8, Tarrytown, N.Y., USA: Chem Systems 1999, p. 27 to 32)に記載されている。この変法では、塩化水素およびホスゲンの蒸留除去完了(本発明の用語において工程b.1)に相当する)時の液体反応混合物は、この総質量に対して、>50質量%、好ましくは51質量%〜85質量%、より好ましくは55質量%〜65質量%の溶媒含有率をなお含有する。この混合物を溶媒除去に送り(本発明の用語において工程b.2)に相当する)、溶媒−TDI混合物を先ず予備エバポレーター中の溶媒蒸留塔中に蒸留する。溶媒蒸留塔では、溶媒を蒸留し、プロセスに送り戻す。この溶媒蒸留からの塔底流は、TDIと同様に塔底の総質量に対して、特に好ましくはこの塔底流の総質量に対して15質量%〜25質量%の溶媒を含有する。この流れを、更なる溶媒が蒸留され、溶媒を取り除かれた塔底生成物がTDIの精製のために最終蒸留塔に送られる中間塔と呼ばれるところに導く。後者を減圧下で操作し、蒸留物流として精製された販売可能なイソシアネートTDIを得る(本発明の用語において工程b.3)に相当する)。TDIの部分は、この最終蒸留塔からの蒸留塔底流中に残る。中間塔およびTDI精製のための蒸留塔の機能は、米国特許出願公開第2003/0230476(A1)号に記載されているように、隔壁塔中に組み合わせてもよく、低沸点溶剤および溶媒の蒸気流、隔壁領域に抜き取られた蒸留物流としての精製TDIの分画、ならびに蒸留塔底流としてのTDIを含んでなる製品流およびより高沸点成分(蒸留残渣)を得る。TDI精製のための蒸留塔または中間塔およびTDI精製塔を組合せた隔壁塔からの蒸留塔底流をワークアップしてTDIを回収する。この目的のため、前記PERP System Reportの図II.A.5に示されているように、この流れをこの溶媒蒸留の予備エバポレーター中に導くことが可能である。それから、この予備エバポレーターからの塔底生成物をワークアップに導いてその中に存在するTDIを回収する。TDI/MDIのためのChem System’s PERP Report(Chem Systems, Process Evaluation Research Planning TDI/MDI 98/99 S8, Tarrytown, N.Y., USA: Chem Systems 1999, p. 27 to 32)中の図II.A.6に示されている「TDI Residue Processing Facility」における特徴は、本発明の工程c)により置き換えることができる。この実施態様では、工程b.3)からの蒸留塔底流を工程b.2)から溶媒を除去するための予備エバポレーターへ供給した結果として、工程c)へ供給された出発物質が溶媒をなお含有する(すなわち、この出発物質の総質量に対して特に2.0質量%〜10質量%の溶媒)ので、工程c.1)を行い、工程c.2)における乾燥前にその中のこの溶媒を分離して取り除くことが好ましい。工程b.3)からの蒸留塔底流を予備エバポレーターへ供給しないで済まし、代わりに、この蒸留塔底流を工程c)のワークアップに直接供給することも可能であると考えられるだろう。
変法1とは対照的に、この実施態様では、塩化水素およびホスゲンの蒸留除去完了時、液体反応混合物は、その総質量に対して、≦50.0質量%の溶媒含有率しか含有しない。この混合物を予備エバポレーターに送り、ここから溶媒−TDI混合物を蒸留塔内で蒸留する。この変法では、TDIは既に後の蒸留塔内で溶媒を含まないので、この蒸留塔からの塔底流をTDI精製塔へ導くことができ;したがって、この変法では、変法1より少ない1つの塔がある。減圧下でTDI精製塔を運転し、蒸留物流として精製された販売可能なイソシアネートTDIを得る。TDI精製塔およびその蒸留塔上流の機能は、欧州特許出願公開第1413571(A1)号に記載されているように、隔壁塔中に組み合わせてもよく、低沸点溶剤および溶媒の蒸気流、隔壁領域に抜き取られた蒸留物流としての精製TDIの分画、ならびに蒸留塔底流としてのTDIを含んでなる製品流およびより高沸点成分(蒸留残渣)を得る。TDI精製塔からの蒸留塔底流またはTDI精製塔およびその蒸留塔上流を組合せた隔壁塔からの蒸留塔底流をTDI回収のためにワークアップする。同様に、変法2では、このワークアップを、本発明の工程c)に従って行うことができる。この目的のため、この流れを上記予備エバポレーターへ導くことが可能である。それから、この予備エバポレーターからの塔底生成物をワークアップに導いてその中に存在するTDIを回収する。この実施態様では、蒸留塔底流を、溶媒を除去するための予備エバポレーターへ供給した結果として、工程c)へ供給された出発物質が溶媒をなお含有する(すなわち、この出発物質の総質量に対して特に2.0質量%〜10質量%の溶媒)ので、工程c.1)を行い、工程c.2)における乾燥前にその中のこの溶媒を分離して取り除くことが好ましい。工程b.3)からの蒸留塔底流を予備エバポレーターへ供給しないで済まし、代わりに、この蒸留塔底流を工程c)のワークアップに直接供給することも可能であると考えられるだろう。
変法3は、変法2および1で説明したが、いずれの場合も言及された予備エバポレーターを使用しない蒸留シーケンスを含み、工程c)におけるワークアップから液体塔底排出物を供給される。この場合、記載されている蒸留シーケンスにおける蒸留残渣の一部は、それぞれの最終TDI精製塔に至るまでの液体質量流中に含まれる。同様にこの方法は原則的に公知である(欧州特許出願公開1717223(A2)号)。この場合、蒸留残渣の完全な排出を、最終蒸留塔の蒸留塔底流により行う(本発明の用語では工程b.3)とも呼ぶことができる)。同様に変法3では、この蒸留塔底流のワークアップを本発明の工程c)に従って行うことができる。
特に工程a)を気相で行う場合に、この変法を使用する。気相ホスゲン化で得られた液状粗処理生成物は溶解ホスゲンおよび溶解塩化水素を最大でも比較的(すなわち、液相ホスゲン化と比較して)少量含有するので、工程b.1)において塩化水素およびホスゲンの分離除去をしないで済ますことが可能である。液状粗処理生成物を、直接的に、蒸留オーバーヘッドにより溶媒および溶解塩化水素ならびに溶解ホスゲンを除去する溶媒除去(工程b.2)に相当)に直接送るか、あるいは−溶媒含有率が充分に低い場合−TDI精製塔へ直接送る。いずれにしても、TDI精製塔を、好ましくは、隔壁塔として構成する。低沸点溶剤(すなわち、TDIより底沸点副産物、なお存在する塩化水素およびホスゲン、いずれもの溶媒およびいずれもの不活性ガス)を蒸気オーバーヘッドとして抜き取る。隔壁の領域内で蒸留物流として精製TDIを取り出す。得られた蒸留塔底流は、蒸留残渣および蒸留塔底流を処理可能に保持するために蒸留していない所定量にTDI、ならびにおそらく微量の溶媒を含んでなる。隔壁塔よりむしろ、隔壁を備えない2系統を連結した蒸留塔を使用することももちろん可能である。
ホスゲン化からの液状粗処理生成物のワークアップのための最終蒸留塔の下流に連結された薄膜流下式蒸発装置で得られた前濃縮液体流を、この前濃縮液体流中に存在する蒸留残渣の質量に対して、2.8質量%のビチューメンと一緒に、235℃(オイル戻り温度)および40ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。乾燥しようとする前濃縮液体流は、次の組成を有した:
この蒸留残渣中のカルボジイミド含有率:2.8%。
ホスゲン化からの液状粗処理生成物のワークアップのための最終蒸留塔の下流に連結された薄膜流下式蒸発装置で得られた前濃縮液体流を、この前濃縮液体流中に存在する蒸留残渣の質量に対して、2.8質量%のビチューメンと一緒に、233℃(オイル戻り温度)および40ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。乾燥しようとする前濃縮液体流は、次の組成を有した:
この蒸留残渣中のカルボジイミド含有率:21.8%。
薄膜流下式蒸発装置からの前濃縮液体流を、添加ビチューメンを含む乾燥装置内に導入し、230℃および800ミリバール(絶対)、3時間熱処理に付した以外は実施例1と同様に実験を行った。その後、乾燥機器内の圧を徐々に低下させて、前濃縮液体流を235℃(オイル戻り温度)および40ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。
220℃で12時間TDIの処理は、約15%の総質量に対するカルボジイミド含有率を有するTDI−カルボジイミド混合物を得た。この混合物から蒸留によりTDIを除去してカルボジイミド含有率をこのように46.5%まで増加させた。それから、この混合物を実施例1からの前濃縮液体流と混合し、前濃縮液体流中に存在する蒸留残渣の質量に対して2.6質量%のビチューメンと一緒に、234℃(オイル戻り温度)および40ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。配合した、乾燥しようとする前濃縮液体流は、次の組成を有した:
この蒸留残渣中のカルボジイミド含有率:20.0%。
220℃で12時間TDIの処理は、15%の総質量に対するカルボジイミド含有率を有するTDI−カルボジイミド混合物を得た。この混合物から蒸留によりTDIを除去してカルボジイミド含有率をこのように46.5%まで増加させた。それから、この混合物を実施例1からの前濃縮液体流と混合し、前濃縮液体流中に存在する蒸留残渣の質量に対して2.6質量%のビチューメンと一緒に、234℃(オイル戻り温度)および40ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。配合した、乾燥しようとする前濃縮液体流は、次の組成を有した:
この蒸留残渣中のカルボジイミド含有率:30.9%。
ホスゲン化からの液状粗処理生成物のワークアップのための最終蒸留塔の下流に連結された薄膜流下式蒸発装置で得られた前濃縮液体流を、前濃縮液体流中に存在する蒸留残渣の質量に対して、2.8質量%のビチューメンと一緒に、258℃(オイル戻り温度)および460ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した。乾燥しようとする前濃縮液体流は、次の組成を有した:
この蒸留残渣中のカルボジイミド含有率:2.8%。
前濃縮液体流を258℃(オイル戻り温度)および300ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した以外は、実施例6のように実験を行った。乾燥装置内が230℃の温度に達した時点で、真空を300ミリバール(絶対)の目標値まで調整した。
278℃(オイル戻り温度)および300ミリバール(絶対)において乾燥装置内で乾燥した以外は、実施例6のように実験を行った。乾燥装置内が250℃の温度に達した時点で、真空を300ミリバール(絶対)の目標値まで調整した。
Claims (15)
- 製造しようとするイソシアネートに対応する第一級アミンをホスゲン化して製造しようとするイソシアネートを含む液状粗処理生成物を得ることによりイソシアネートを製造する方法であって、前記液状粗処理生成物をワークアップして、
・製造しようとするイソシアネートと、
・任意で、低沸点溶剤、すなわち、製造しようとするイソシアネートより低沸点を有する、または製造しようとするイソシアネートが異性体混合物の形態である場合には製造しようとするイソシアネートの最低沸点異性体より低い沸点を有する物質もしくは物質の共沸混合物と、
・蒸留残渣と、
からなる蒸留塔底流を得ることを含んでなり、
さらに、前記蒸留塔底流のワークアップを含んでなり、該ワークアップは次の工程:
1)任意で、前記蒸留塔底流中に存在する製造しようとするイソシアネートを部分的に蒸発させることにより、エバポレーター内の前記蒸留塔底流を前濃縮して、製造しようとするイソシアネートが枯渇した前濃縮液体流を得る工程と、
2)前記蒸留塔底流または工程1)において得られた製造しようとするイソシアネートが枯渇した前濃縮液体流を、150℃〜500℃の範囲、好ましくは185℃〜300℃の範囲、より好ましくは200℃〜270℃の範囲の温度の乾燥装置内で乾燥し、製造しようとするイソシアネートを蒸発および回収して固形処理生成物を得る工程と、
を含み、
前記乾燥装置へ供給された前記蒸留残渣の総質量に対するカルボジイミド基を含有する化合物の質量比率が少なくとも15%、好ましくは少なくとも20%、より好ましくは少なくとも30%の値に調整される、方法。 - 前記ホスゲン化を、溶媒の存在下、液相中で行う、請求項1に記載の方法。
- 前記ホスゲン化を気相中で行い、前記ホスゲン化が、製造しようとするイソシアネートを含む、生成した気体処理生成物を冷却するクエンチを含み、製造しようとするイソシアネートが、溶媒、製造しようとするイソシアネートならびに製造しようとするイソシアネートおよび溶媒の混合物からなる群から選択されるクエンチ液と接触させることにより液化される、請求項1に記載の方法。
- 前記クエンチ液が、溶媒ならびに製造しようとするイソシアネートおよび溶媒の混合物からなる群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記溶媒が、クロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン、パラジクロロベンゼン、トリクロロベンゼンの異性体、トルエン、キシレンの異性体および前述した溶媒の混合物からなる群から選択される、請求項2または4に記載の方法。
- 存在する低沸点溶剤が溶媒および第二成分からなり、前記蒸留塔底流の総質量に対する第二成分の質量比率が0.10質量%以下である、請求項2、4および5のいずれか一項に記載の方法。
- 工程1)を含み、前記前濃縮を、120℃〜180℃の範囲の温度および20ミリバール(絶対)〜60ミリバール(絶対)の範囲の圧において行う、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 工程2)において使用される前記乾燥装置が、水平軸、回転管、円盤乾燥機、ベルト乾燥機および造粒スクリューを備える加熱製品撹拌真空乾燥機からなる群から選択される装置である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 次の工程:
a)必要に応じて溶媒を使用して、製造しようとするイソシアネートに対応する第一級アミンをホスゲン化して、製造しようとするイソシアネートを含んでなる液状粗処理生成物および塩化水素を含んでなる気体粗処理生成物を得る工程と;
b)次の工程:
b.1)任意で、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物から溶解されたホスゲンおよび溶解された塩化水素を分離して、ホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.2)任意で、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物または前記工程b)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物から溶媒を分離して、ホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を得る工程と;
b.3)前記工程a)で得られた液状粗処理生成物または前記工程b.1)で得られたホスゲンも塩化水素も枯渇した液状処理生成物または前記工程b.2)で得られたホスゲンも塩化水素も溶媒も枯渇した液状処理生成物を蒸留して、製造しようとするイソシアネートの第一部分を含む蒸留物流ならびに蒸留残渣、製造しようとするイソシアネートの第二部分および必要に応じて低沸点溶剤、特に溶媒からなる蒸留物底流を得る工程と、
を含む、前記工程a)で得られた液状粗処理生成物をワークアップする工程と、
を含み、
前記工程b.3)で得られた蒸留塔底流が、工程2)または工程1)および工程2)でワークアップしようとする蒸留塔底流である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記乾燥装置へ供給された前記蒸留残渣の総質量に対する、カルボジイミド基を含有する化合物の質量比率の調整が、次の手段:
A. 工程a)および/または工程b)および/または(実施される場合には)工程1)におけるカルボジイミド基を含有する化合物の生成を促進する処理条件を確立すること;
B. 別の操作において製造しようとするイソシアネートからカルボジイミド基を含有する化合物を製造し、このように製造された前記カルボジイミド基を含有する化合物を工程2)の前記乾燥装置に供給すること;
C. 工程2)においてin situでカルボジイミド基を含有する化合物を製造すること、
のうちの1つのみ、2つまたは全部によりもたらされる、請求項9に記載の方法。 - 手段Aを含み、前記工程a)および/または工程b)および/または(実施される場合には)工程1)におけるカルボジイミド基を含有する化合物の生成に有利な処理条件の前記調整が、前記それぞれの工程における温度の上昇および/または前記それぞれの工程を通過する処理生成物の滞留時間の増加によりもたらされる、請求項10に記載の方法。
- 手段Bを含み、別の操作における製造しようとするイソシアネートからの前記カルボジイミド基を含有する化合物の製造が、次のこと:
200℃〜270℃の範囲の温度において触媒の非存在下で、
または
50℃〜150℃の範囲の温度においてホスホレンオキシドの触媒の存在下で、
本発明の製造方法から製造しようとするイソシアネートを含有する処理生成物を加熱すること、
を含む、請求項10に記載の方法。 - 10ミリバール(絶対)〜250ミリバール(絶対)の範囲、好ましくは20ミリバール(絶対)〜200ミリバール(絶対)の範囲、より好ましくは30ミリバール(絶対)〜100ミリバール(絶対)の範囲の圧において、工程2)を行う、請求項11または12に記載の方法。
- 手段Cを含み、前記工程2)における乾燥を、
最初に、>750ミリバール(絶対)〜1013ミリバール(絶対)の範囲の圧および200℃〜270℃の範囲の温度での第一部分工程2.1)において、その後、10ミリバール(絶対)〜250ミリバール(絶対)、好ましくは20ミリバール(絶対)〜200ミリバール(絶対)、より好ましくは30ミリバール(絶対)〜100ミリバール(絶対)および200℃〜270℃の範囲の温度での第二部分工程2.2)において、
あるいは、
>250ミリバール(絶対)〜750ミリバール(絶対)、好ましくは300ミリバール(絶対)〜650ミリバール(絶対)、より好ましくは450ミリバール(絶対)〜550ミリバール(絶対)の範囲の圧および200℃〜270℃の範囲の温度で、
行う、請求項10に記載の方法。 - 製造しようとするイソシアネートが、トリレンジイソシアネート、ナフチルジイソシアネート、ペンタン1,5−ジイソシアネート、ヘキサメチレン1,6−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートおよびジイソシアナトジシクロヘキシルメタンからなる群から選択される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
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