JP5692964B2 - イソシアネートの製造法 - Google Patents

イソシアネートの製造法 Download PDF

Info

Publication number
JP5692964B2
JP5692964B2 JP2008549870A JP2008549870A JP5692964B2 JP 5692964 B2 JP5692964 B2 JP 5692964B2 JP 2008549870 A JP2008549870 A JP 2008549870A JP 2008549870 A JP2008549870 A JP 2008549870A JP 5692964 B2 JP5692964 B2 JP 5692964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
urea
polyurea
reaction
diurea
ammonia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008549870A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009523153A (ja
JP2009523153A5 (ja
Inventor
クレッツァー マティアス
クレッツァー マティアス
シュトレーファー エックハルト
シュトレーファー エックハルト
ハインリヒ−ヨーゼフ ブランケルツ
ブランケルツ ハインリヒ−ヨーゼフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2009523153A publication Critical patent/JP2009523153A/ja
Publication of JP2009523153A5 publication Critical patent/JP2009523153A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5692964B2 publication Critical patent/JP5692964B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/06Preparation of derivatives of isocyanic acid from or via ureas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明の対象は、蒸留可能な有機ポリイソシアネート、特にジイソシアネート、特に有利に脂肪族または脂環式ジイソシアネートを、相応する有機ポリアミンと尿素とを反応させて低分子量モノマーポリ尿素に変え、およびこの低分子量モノマーポリ尿素を熱分解することによって連続的に製造するための多工程法である。
有機ポリイソシアネート、例えば芳香族、脂肪族または脂環式のポリイソシアネートを製造するための工業的方法は、相応する有機ポリアミンをホスゲン化してポリカルバミド酸クロリドに変え、このポリカルバミド酸クロリドを熱分解してポリイソシアネートと塩化水素に変えることに基づく。ホスゲンの使用によりもたらされる、影響の甚大な環境保護問題、汚染問題および安全問題を除外して、この方法は、さらに決定的な欠点をもっている。即ち、脂肪族または脂環式のポリイソシアネートの製造は、出発ポリアミンの強塩基度のために、ほどほどの空時収量でのみ成功する。更に、既に痕跡で存在し、ポリイソシアネートの強い変色をまねきうる、望ましくない副生成物の形成は、欠点である。ヘキサメチレンジイソシアネート−1,6(HDI)の製造の場合には、例えば多数の副生成物が生じ、その中で6−クロロヘキシルイソシアネートが最も重要であり、その上、多大な蒸留費用でのみHDIと分離可能であるという欠点を有する。
この方法の場合問題なのは、殊に塩化水素へのホスゲンおよびカルバミド酸クロリドを経ての塩素の高い変換率、ホスゲンの毒性ならびに反応混合物の腐蝕性、一般に使用される溶剤の不安定性およびハロゲン含有残留物の形成にある。
相応するイソシアネートおよびアルコールへの(環状)脂肪族および殊に芳香族のモノウレタンおよびジウレタンの熱分解が久しく公知であったとしても、特に望ましくない副反応およびなかんずく、処理の経済性を不利に損なう、反応器中および後処理装置中での被覆、樹脂化および閉塞を形成する反応混合物の傾向が存在する。
従って、過去数十年において、この方法の前記欠点を簡単で改善された方法によって排除する数多くの努力が為されてきた。即ち、欧州特許出願公開第18588号明細書A1に記載されたかまたは欧州特許出願公開第28338号明細書A2にも同様に記載されたような脂肪族および/または脂環式のジウレタンおよび/またはポリウレタンの製造のために、第1脂肪族および/または脂環式のジアミンおよび/またはポリアミンは、O−アルキルカルバミド酸エステルとアルコールの存在で160〜300℃の温度で触媒を用いておよび触媒を用いることなく反応された。生じたジウレタンおよび/またはポリウレタンは、相応するイソシアネートに変換されてよい。この場合、アミンとの反応の際に生じるアンモニアは、分離されてよい。
更に、開示内容は、カルボニル基含有化合物による尿素および/またはジアミンの部分的な置換に関係している(例えば、欧州特許第27952号明細書または欧州特許第126299号明細書)。ホスゲン不含の方法は、例えば欧州特許出願公開第566925号明細書A2中に詳細に記載されている。
この欧州特許出願公開第566925号明細書A2中に記載の方法の欠点は、中間に形成されたポリ尿素が他の反応工程で相応するカルバメートに変換されなければならず、これがさらに分解されうることである。直接に得られたポリ尿素の直接の分解は、不可能である。それというのも、分解生成物、アミンおよびイソシアネートは、多くの場合になお分解反応器の気相中で遅くとも縮合物の形成の際に互いに反応するからである。
イソシアネートを製造するための尿素の熱分解は、原理的に公知である。例えば、Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 第VIII卷, 第126〜128頁, 1952参照。しかし、そこに記載された方法は、高沸点のジフェニルアミンのために調製して使用可能であるにすぎない。その上、ジフェニルアミンは、前接続された工程でホスゲンを用いて相応するジフェニルカルバミド酸クロリドに変換されなければならず、したがってこの方法は、ホスゲン不含では進行しない。
しかし、加熱分解のために、ドイツ連邦共和国特許第748714号明細書の記載の方法によれば、トリ置換された、最大で2個のアリール基を有する尿素が適しているにすぎない。この方法の場合の欠点は、前記尿素の2つのアミド基が著しく異なる沸点の2つのアミンに相当すると思われることであり、この場合には、再結合された低沸点イソシアネートだけを留去によって取り去ることができる。
従って、尿素を分解するための公知技術水準から公知の方法は、特殊な置換尿素を用いてのみ実施可能である。
即ち、公知技術水準から公知の方法は、単にモノイソシアネートの製造に適しているが、しかし、ジアミンまたはポリアミンの変換には、適していない。
本発明の課題は、有機ポリイソシアネートを相応するポリ尿素の分解によって製造しうる方法を提供することにあった。
この課題は、少なくとも1つのジアミンまたはポリアミンと尿素とを反応させて相応するジ尿素またはポリ尿素に変え、引続きこうして得られたジ尿素またはポリ尿素を相応するイソシアネートに分解することにより、イソシアネートを製造する方法によって解決されることができた。
本発明の対象は、相応する第1有機ジアミンまたはポリアミンと尿素とを反応させて相応するジ尿素またはポリ尿素に変え、これらジ尿素またはポリ尿素を熱分解することにより、有機ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを連続的に製造するための多工程法であって、
a)少なくとも1つの有機ジアミンまたはポリアミンを尿素と少なくとも1つの触媒の存在または特に触媒の不在でおよびアルコールの不在で反応させて相応するジ尿素またはポリ尿素に変え、
b)その際に生じるアンモニアを分離し、
c)a)またはb)からの流出液から過剰の尿素および場合によっては他の副成分を分離し、
d)尿素および場合によっては他の副成分から遊離されたジ尿素またはポリ尿素を含有する、c)からの反応混合物は、少なくとも部分的に熱分解に供給され、この場合この反応混合物は、分解装置中で相応するジイソシアネートまたはポリイソシアネートおよびアンモニアに分解され、
e)(d)から得られた粗製イソシアネートは、少なくとも1つの蒸留工程で精製され、生じる蒸留残留物は、少なくとも部分的に再び分解工程(d)に供給されおよび/またはアンモニアおよび/または水でジ尿素またはポリ尿素および/またはアミンに変換され、反応ユニット(a)および/または(b)に供給されることにより、有機ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを連続的に製造するための多工程法である。
本発明による方法は、公知技術水準で公知の方法よりも高い収量を有する。
純粋な形式を考慮した場合には、本発明による方法は、略示的に次の方程式によって平衡を取ることができる:
R−(NH2n+nH2N(CO)NH2 →R(NCO)n+2nNH3
ジアミンおよびポリアミンR−(NH2n、本明細書中では略してアミンと呼称する、としては、式R(NH2n〔式中、Rは、n価、特に2価の有機基、例えば場合によっては置換された、例えばアルキル基で置換された芳香族基、または特に直鎖状または分枝鎖状の脂肪族基または場合によっては置換された脂環式基を表わす〕で示されるアミンが適している。
上記式中で、指数nは、2以上の整数、有利に2、3または4、特に有利に2または3、殊に有利にを表わす。
適当な芳香族ポリアミンとしては、例示的に2,4−トルイレンジアミンおよび2,6−トルイレンジアミン、4,4′−ジアミノ−ジフェニルメタン、2,4′−ジアミノ−ジフェニルメタンおよび2,2’−ジアミノ−ジフェニルメタン、および相応する異性体混合物が挙げられる。
脂肪族ポリアミンまたは脂環式ポリアミンとしては、例えば次のものがこれに該当する:ブタンジアミン−1,4,2−エチルブタンジアミン−1,4、オクタンジアミン−1,8、デカンジアミン−1,10、ドデカンジアミン−1,12、シクロヘキサンジアミン−1,4、2−メチル−シクロヘキサンジアミン−1,3、4−メチル−シクロヘキサンジアミン−1,3、1,3−ジアミノメチルシクロヘキサンおよび1,4−ジアミノメチルシクロヘキサン、4,4′−ジ(アミノシクロヘキシル)メタン、3(または4),8(または9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−異性体混合物。特に、2−メチルペンタンジアミン−1,5、2,2,4−トリメチルヘキサンジアミンー1,6または2,4,4−トリメチルヘキサンジアミンー1,6および殊にヘキサンジアミンー1,6および3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンが使用される。
本明細書中で、非置換尿素H2N−(CO)−NH2は、尿素と呼称される。尿素中のビウレット画分は、本発明によれば、二次的役を演じ、特に1質量%まで、特に有利に0.5質量%まで、殊に有利に0.3質量%までであることができる。
この方法の個々の工程は、次のように記載される:
a)アミンと尿素との反応
反応工程(a)でのジ尿素またはポリ尿素の製造のために、相応するアミンは、尿素と、有利に1:50〜1:2、有利に1:30〜1:3、特に有利に1:20〜1:5、殊に有利に1:15〜1:8のアミン対尿素のモル比で50〜300℃、殊に180〜220℃の温度で0.1〜30バール、特に1〜20バールの圧力で反応される。この反応条件に対して、1秒の数分の1ないし数分間、有利に0.1秒間ないし5分間、有利に0.5秒間ないし3分間の平均反応時間がもたらされる。
反応工程(a)での反応時間は、触媒の存在で行なわれてもよい。この触媒は、有利にアミンの質量に対して0.001〜20質量%、特に0.002〜5質量%、殊に0.005〜0.1質量%の量で使用される。
触媒としては、Handbook of Chemistry and Physics 第14版, Chemical Rubber Publishing Co., 23 Superior Ave. N.E., Cleveland, Ohioの記載により定義された、1個以上の陽イオン、特に元素の周期律表の第IA族、第IB族、第IIA族、第IIB族、第IIIB族、第IVA族、第IVB族、第VA族、第VB族、第VIB族、第VIIB族、第VIIIB族の金属の陽イオンを含有する無機化合物または有機化合物が適している。次の金属の陽イオンが例示的に挙げられる:リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、ガリウム、錫、鉛、ビスマス、アンチモン、銅、銀、金、亜鉛、水銀、セリウム、チタン、バナジウム、クロム、モリブデン、マンガン、鉄およびコバルト。
更に、触媒は、少なくとも1つの陰イオン、例えばハロゲン化物イオン、例えば塩化物イオンおよび臭化物イオン、硫酸イオン、燐酸イオン、硝酸イオン、硼酸イオン、アルコラートイオン、フェノラートイオン、スルホネートイオン、酸化物イオン、オキシド水和物イオン、水酸化物イオン、カルボン酸イオン、キレートイオン、炭酸イオンおよびチオカルバミン酸イオンまたはジチオカルバミン酸イオンを含有することができる。
触媒は、認識可能な明らかな欠点なしに水和物またはアンモニアケート(Ammoniakate)の形で使用されてよい。
典型的な触媒としては、例示的に次の化合物が挙げられる:リチウムメタノラート、リチウムエタノラート、リチウムプロパノラート、リチウムブタノラート、ナトリウムメタノラート、カリウム−第三ブタノラート、マグネシウムメタノラート、カルシウムメタノラート、塩化錫(II)、塩化錫(IV)、酢酸鉛、燐酸鉛、塩化アンチモン(III)、塩化アンチモン(V)、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムイソブチラート、三塩化アルミニウム、塩化ビスマス(III)、酢酸銅(II)、硫酸銅(II)、硝酸銅(II)、ビス(トリフェニルホスフィンオキシド)−銅(II)クロリド、モリブデン酸銅、酢酸銀、酢酸金、酸化亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、亜鉛アセトニルアセテート、オクタン酸亜鉛、蓚酸亜鉛、亜鉛ヘキシラート、安息香酸亜鉛、亜鉛ウンデシレネート、酸化セリウム(IV)、酢酸ウラニル、チタンテトラブタノラート、四塩化チタン、チタンテトラフェノラート、ナフテン酸チタン、塩化バナジウム(III)、バナジウムアセチルアセトネート、塩化クロム(III)、酸化モリブデン(VI)、モリブデンアセチルアセトネート、酸化タングステン(VI)、塩化マンガン(II)、酢酸マンガン(II)、酢酸マンガン(III)、酢酸鉄(II)、酢酸鉄(III)、燐酸鉄、蓚酸鉄、塩化鉄(III)、臭化鉄(III)、酢酸コバルト、塩化コバルト、硫酸コバルト、ナフテン酸コバルト、塩化ニッケル、酢酸ニッケルおよびナフテン酸ニッケルならびにこれらの混合物。
好ましい触媒としては、例示的に次の化合物が挙げられる:リチウムブタノラート、アルミニウムアセチルアセトネート、亜鉛アセトニルアセテート、チタンテトラブタノラートおよびジルコニウムテトラブチラート。
反応のためには、アミンおよび尿素ならびに場合によっては溶剤ならびに場合によっては触媒が有利に混合装置中に導入され、緊密に互いに混合される。
混合装置としては、有利に混合循環路、攪拌容器、混合ポンプまたはノズル混合装置、例えば同軸混合ノズル、Y型またはT型混合機、またはボアテックス(Vortex)−インピンジング−ジェット混合構造体(Vortex-Impinging-Jet-Mischkonfiguration)が使用され、有利には、混合循環路、攪拌容器、混合ポンプまたはノズル混合装置が使用される。
尿素は、有利に液状で反応に計量供給されるかまたは混合装置中に計量供給される。しかし、あまり好ましくはないが、尿素は、液状アミン中の固体の尿素のペーストとして反応に導入されてもよいし、適当な溶剤、有利に水中の溶液として反応に導入されてもよい。
反応のための反応器としては、例えば攪拌釜、カスケード型攪拌釜または管状反応器が使用されてよく、ならびに反応混合ポンプが使用されてよい。
反応は、有利に液状反応相と共に、なおもう1つの気相が反応中に形成されたアンモニアから形成されてよい条件下で実施される。反応を、例えば圧力の印加によって単相に維持することは、あまり好ましくはない。
管状反応器は、好ましくはできる限り逆混合を含まない。これは、例えば管状反応器の長さに対する直径の比、または取付け物、例えば穿孔板、溝付き板または静的混合機によって達成される。好ましくは、逆混合を含まないことは、管状反応器の直径に対する長さの比によって達成される。
管状反応器としては、例えば既述された、反応媒体の平均滞留時間が達成され、かつ同時に乱流の管内の流れ(レイノルズ数2300超)が達成されるような管が適している。
管状反応器のボーデンシュタイン数(Bodensteinzahl)は、5より大きく、有利に6より大きく、特に有利に10より大きく、殊に有利に10〜600、殊に10〜100である。
管状反応器は、任意の配向を空間内に有することができる。好ましくは、この管状反応器は、特に有利に下方から上方へ貫流される、垂直方向の管状反応器として構成されている。
管状反応器は、等温で実施されてもよいし、有利には、温度調節により実施されてもよい。温度調節は、ジャケット加熱によって行なうこともできるし、内在する管または板によって行なうこともできる。加熱は、有利にはジャケットによって行なわれる。
勿論、管状反応器は、逆混合を含まないことが保証されたままである限り、多数の連続的に接続された管状断片から構成されていてもよい。必要な場合には、場合により管状反応器のプロセスにおいて、例えばこの種の管状断片の間に液相と気相とを分離するための相分離器が設けられていてもよく、この場合この相分離器中で、反応中に生じたアンモニアは、分離されることができ、したがって反応の平衡はシフトする
生産能力を増加させるために、本発明によれば、多数の管状反応器が平行に接続されていてもよい。
場合により、管状反応器中には、上記したように、1つ以上の位置で、例えば管状反応器の開始部および中央部でさらに尿素または有利にアミンを後計量供給することができる。
後続工程のためのガス負荷を僅かに維持するために、管状反応器からの流出物は、好ましい実施態様において相分離器に供給されることができ、さらに相分離器から取り出された液相は、後続工程に供給されることができる。
このような相分離器は、気相と液相との間の相分離が直流反応器から流出する2相の流れの静止によって達成されるような容器である。
相分離器は、等温で実施されてもよいし、有利には加熱により実施されてもよく、難溶性の副生成物の沈殿を阻止する。加熱は、例えばジャケットにより行なうこともできるし、外部の熱交換器を備えた循環路により行なうこともできる。外部の熱交換器を使用する場合には、熱交換器の通常の絶縁で十分である
この工程から次の工程への反応流出物の移行は、好ましくは圧力保持弁により行なうことができ、この場合この工程での圧力は、一般に工程b)で支配している圧力を少なくとも0.1バール上廻る。これに当てはまらない場合には、前記移行は、例えばポンプまたは気圧により行なうことができる。
この工程での滞留時間は、使用されたアミン中のアミノ基に対して尿素基への変換率が管状反応器からの流出後に少なくとも95%、有利に少なくとも98%、特に有利に少なくとも99%、殊に有利に少なくとも99.5%であるように選択される。
反応混合物の流出物は、ジ尿素またはポリ尿素へのアミンの完全な変換の際に、既に反応中に変換が行なわれなかった場合には、直接にアンモニアの分離(b)に供給されることができるか、または前記の流出物は、完全な変換の達成のために他の反応器または反応器系に供給される。反応器としては、他の管状反応器、カスケード型混合反応器または必要な平均滞留時間を有する塔が使用されてよい。
使用されたアミン中のアミノ基に対して尿素基への変換が管状反応器からの流出後になお不完全であり、例えば95%未満である場合には、流出物は、再び後反応させることができる。
そのために、反応混合物は、変換の完結のために他の管状反応器中でまたは逆混合される反応器中でも、有利に変換率が98%以上になるまで後反応させることができる。
本明細書中で逆混合される反応器系とは、反応器系のボーデンシュタイン数が5未満、有利に4未満である反応器系である。
b)アンモニアの分離
生じるアンモニアを、直ちに反応混合物から除去することは、有利であることが証明された。そのために使用される装置、例えば蒸留塔は、50〜180℃の温度で運転される。温度は、一面で本質的に反応工程(a)で生じた反応生成物の融点により左右され、他面、使用される溶剤の沸点により左右される。
アンモニアの分離のために、好ましくは塔が使用され、有利には、アンモニアは、蒸留により分離される。通常、分離は、0.005〜20バール、特に0.04〜15バールの圧力範囲で行なわれる。必要とされる温度は、例えば50〜180℃、有利に80〜160℃である。
この蒸留ユニットは、自体公知の構造形式を有し、通常の取付け物を備えている。塔取付け物としては、原理的に全ての通常の取付け物、例えば棚板、規則充填物および/または不規則充填物がこれに該当する。棚板の中では、バブルキャプトレイ、シーブトレイ、バルブトレイ、トルマントレイ(Thormannboeden)および/またはデュアルフロートレイが好ましく、不規則充填物の中では、リング、スパイラル、サドル、ラシヒリング、イントス(Intos-)リングまたはポールリング、バレルサドルまたはインタロクス(Intalox-)サドル、トップパック(Top-Pak)等または網状物(Geflechten)を有するかかるものが好ましい。好ましくは、棚板が使用され、特に好ましくは、バブルキャプトレイが使用される。
蒸留塔は、有利に20までの理論分離段数を有する。
生じるアンモニアが、有利に工程a)での反応中に直ちに反応混合物から分離されることは、有利であることが判明し、したがって最少量でアンモニアおよび二酸化炭素から尿素の分解によって形成されるカルバミン酸アンモニウムによる被覆は、回避されうる。
特に好ましい実施態様において、アンモニアを蒸留により分離するために、所謂フラッシュ蒸留が使用される。この装置は、1つの容器または容器と塔との組合せ、特に1つの塔であることができ、この場合には、頭頂部でアンモニアが取り出され、塔底部ではジ尿素またはポリ尿素が取り出されうる。塔の頭頂部では、アンモニアと共にジ尿素またはポリ尿素よりも易揮発性の物質が含まれていてよい。分離は、0.001〜1バール、特に0.02〜0.5バールの圧力範囲および50〜180℃、有利に80〜150℃の温度で行なわれる。
必要な場合には、分離は、付加的になお分離条件下で不活性のガスの導通によって、有利に窒素によって促進されうる。
流れの連行される液状成分を引き留めるために、この流れは、後接続されたデフレグメーターまたは小液滴分離器によってガス流から除去されうる。しかし、導出されたガス流中で1つ以上の部分的な凝縮器を予め保持し、その中で連行された液体を凝縮させることも可能である。
c)過剰量の尿素の分離
第1の反応工程での連続運転によって得られた反応混合物(a)および/または(b)から、適当な方法で使用された尿素を溶解し、引続き分離する。
溶剤としては、尿素が良好に溶解され、即ちそれぞれの溶解温度で1 l当たり尿素200gを上廻る溶解度を有する全ての物質がこれに該当する。
そのための例は、アルコールおよび水である。
アルコールの例は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、第2ブタノールおよびイソブタノールである。この場合には、ジ尿素およびポリ尿素からの尿素の分離の際に、アルコールが官能基と反応しないように温度が低いことに注目すべきである。
本発明によれば、好ましくは、水中での溶解が行なわれる。
意外なことに、反応工程(a)で形成されたジ尿素は、0〜60℃、殊に10〜20℃の温度で極めて劣悪に水中に溶解し、即ち3g/l未満であり、したがってこの処理工程に引き続く、反応工程の分離において、固体(ジ尿素またはポリ尿素)の分離および有利に尿素水溶液の分離は、大きな収量損失なしに成功する。
これは、任意の固−液分離、例えば濾過または遠心分離によって行なうことができる。分別蒸留も考慮することができる。
好ましい尿素水溶液から、適当な装置中で尿素は、回収され、再び反応工程に供給される。これは、有利に精留によって行なうこともできるし、特に有利には、1工程の蒸留によって行なうこともできる。このための装置として、フラッシュ蒸発器、流下薄膜型蒸発器、薄膜蒸発器および/または短路蒸発器が使用され、これら蒸発器には、場合により短い塔を取り付けることができる。更に、尿素は、有利に溶融液として回収され、返送される。
既に水を溶剤として第1の工程で使用した場合には、残留する溶液は、場合によっては溶剤の部分的な分離後に直接、工程a)中に返送されることができる。
また、尿素とジ尿素またはポリ尿素とからなる混合物の良好な分離のために、尿素溶液と不混和性でありかつ混合物を水相と有機相とに分離することができる有機補助溶剤を添加することは、合理的である。ジ尿素およびポリ尿素は、通常の有機溶剤中に反応条件下で一般には溶解しないかまたは劣悪に溶解する。
更に、溶剤が存在する場合には、有利に相分離を実施することができる。更に、また、有機溶剤は、ジ尿素またはポリ尿素から、有利に蒸留によって分離されることができ、再び工程(c)中に使用されることができる。
1つの好ましい実施態様において、ジ尿素またはポリ尿素は、工程d)への導入前になお水および/またはアルコールの含量、殊に水の含量を10質量%まで、有利に7.5質量%まで、特に有利に5質量%まで、殊に3質量%まで有する。これは、殊に3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンから導出されるジ尿素に対して好ましい。溶剤のこのような残りの含量は、反応混合物を液状のままにし、ひいては簡単に輸送可能にするということを生じさせる。
d)尿素の分解
反応混合物から分離されたジ尿素またはポリ尿素は、適当な装置中で熱分解される。
反応工程(c)から得られたジ尿素またはポリ尿素を含有する反応混合物は、適当な装置中で有利に溶剤不含でかまたは単に微少量の水および/またはアルコールの存在で液相中で触媒の存在または有利に触媒の不在で150〜450℃、特に200〜400℃の温度で0.01〜0.6バール、特に0.002〜0.1バールの範囲内の減圧下で連続的に熱分解される。
滞留時間は、特に0.01〜20秒間の範囲内で選択される。
熱分解ための装置中でのポリイソシアネートへのポリ尿素の変換、特にジイソシアネートへのジ尿素の変換は、使用されたポリ尿素に依存して十分に自由に選択されることができ、有利には、供給されたポリ尿素量の10〜99質量%、特に40〜98質量%、特に有利に70〜95質量%の範囲内にある。
未反応のポリ尿素、オリゴ尿素−ポリ尿素、高沸点のオリゴマー、および別の再使用可能な副生成物および再使用不可能な副生成物を含有する反応混合物の分解不可能な含量は、分離され、連続的に分解装置から除去され(流れdH)、直接にかまたは場合によってはアンモニアまたは水との反応後に反応工程(a)中に返送される。
ポリ尿素を化学分解するための触媒としては、例えば前記の、尿素形成を促進する無機化合物および有機化合物が使用される。
ジブチル錫ジラウレート、鉄(III)−アセチルアセトネート、コバルト(III)−アセチルアセトネート、亜鉛アセチルアセトネート、ジルコニウムテトラ−n−ブタノラートおよびジオクタン酸錫(II)は、特に有利であることが実証され、したがって有利に使用される。
分解装置としては、例えばシリンダー状分解反応器、例えば管状炉または特に蒸発器、例えば薄膜蒸発器またはバルク蒸発器、例えばロバート蒸発器(Robertverdampfer)、ハーバート蒸発器(Herbartverdampfer)、キャドル型蒸発器(caddle-typ-Verdampfer)、板状分解装置(Plattenspalter)および特にヒートキャンドル型蒸発器(Heizkerzenverdampfer)が適している。
本発明の1つの好ましい実施形式において、分解は、流動床反応器中で実施される。
この場合、流動材料としては、通常の物質、例えば粉末または圧縮物、例えば0.01〜10mm、特に有利に50〜500μmの好ましい粒径を有する球体、環状体、円筒体またはペレットが使用される。
流動床装置は、通常、流動床、例えばフリット板(Frittenplatte)、円孔またはバブルキャプトレイ、またはコニデューア(Conidur)微細有孔板からなることができる、流動ガス用の流動板(Anstroemboden)を備えた、長さ(高さ)に対する内径が一般に1:0.5〜1:10、特に1:1〜1:7である、例えば円筒状の流動容器と、エダクト、即ちジ尿素またはポリ尿素の供給ならびに場合によっては流動容器中に存在するフィルターまたはサイクロンを介して行なうことができる生成物および排ガスの導出のためのノズルと、場合によっては流動物のための機械的微粉砕装置と場合によっては加熱面取付け物とを含む。ジ尿素またはポリ尿素は、有利に蒸気状で、溶解された、または溶融された形で、特に有利にはガス状で流動床中に噴入される。
流動ガスとしては、有利に窒素が使用され、この窒素は、場合によっては他の化合物、例えば不活性物質、例えばヘリウム、(環状)脂肪族および/または芳香族の、場合によっては置換された、通常250℃未満の沸点を有する炭化水素、例えばデカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ナフタリン、トルエン、ベンゼン、1,2−ジメチルベンゼン、1,3−ジメチルベンゼンおよび/または1,4−ジメチルベンゼン、クロロベンゼン、脂肪族ケトンおよび/または芳香族ケトン、例えばシクロヘキサノンとの混合物で使用されてよい。有利には、流動ガスは、流動板を通して流動容器中に導入され、分解すべきジ尿素またはポリ尿素は、流動床の下方の半分内に存在する側方ノズルを通して流動容器中に導入される。
流動物としては、有利に炭素および/または場合によっては硼素、アルミニウム、珪素、錫、鉛、アンチモン、亜鉛、イットリウム、ランタン、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タングステンおよび/または鉄ならびに場合によってはマグネシウム、カルシウムおよび/または燐を含有する焼結された酸化物が使用される。特に有利には、流動物としては、酸化珪素、炭素および/またはステアタイト、特に有利に二酸化珪素または一般式Mg3[SiO10(OH)2]を有するステアタイトが使用される。ステアタイトの使用は、処理中に形成される、流動床中または流動容器上のポリマー被覆が焼却によって除去されうるという利点を提供する。
従って、ジ尿素またはポリ尿素の分解は、有利に連続的に別々にかまたは一緒にしてジ尿素またはポリ尿素および流動ガスを、有利には流動物としての二酸化珪素またはステアタイトと一緒に流動床中に導入し、イソシアネートおよびアンモニアを連続的に除去し、冷却部(下記参照)中に導入するようにして行なうことができる。
生じる分解生成物は、急速に冷却される。装置としては、熱交換器または塔がこれに該当する。この場合、冷却は、急速に行なわなければならない。それというのも、冷却は、さもないと再結合、ひいては閉塞を生じうるからである。
分解生成物の濃度を減少させるために、溶剤は、使用されることができるか、または分解を流動床中で実施する場合には、この目的のために流動ガスを使用することができる。分解ガス中に含有されているアンモニアは、相応するイソシアネートが既に高い濃度で存在する反応混合物からフラッシュ蒸留または蒸留によって除去される。
分解生成物の冷却は、間接的に、例えば凝縮器中、例えば管束凝縮器または板状凝縮器中で行なうこともできるし、有利に直接的に行なうこともできる。直接的な凝縮のための好ましい方法は、本発明によれば、所謂急冷、即ち冷媒との直接的な接触による分解生成物の冷却である。
急冷装置/予備急冷装置としては、公知技術水準でこの目的のために公知の全ての装置、例えば噴霧冷却器、ベンチュリ洗浄器、気泡塔または散水された表面を有する他の装置を使用することができ、この場合には、特にベンチュリ洗浄器または噴霧冷却器が使用される。
本発明によれば、10秒未満、有利に5秒未満、特に有利に3秒未満、殊に有利に2秒未満、殊に1秒未満、特に0.5秒未満の平均冷却時間が好ましい。また、0.3秒未満、0.2秒未満またはむしろ0.1秒の冷却時間を考慮することができる。
この場合、冷却時間は、分解生成物混合物が生じる時点と分解生成物混合物の断熱最終温度に対する温度変化の90%が終結している時点との間の時間として定義される。選択された時間によって、副反応または後反応によるイソシアネートの損失は、実際に完全に阻止されることができる。断熱最終温度は、反応混合物および急冷液体がそれぞれの量の流れおよび入口温度で断熱条件下で混合される場合に生じる温度である。
好ましくは、少なくとも1つの急冷媒体、有利に分解ガス混合物より低い温度を有する液状急冷媒体が適当な方法で分解ガス混合物と接触される。好ましくは、急冷媒体は、急冷帯域中に噴入され、したがって急冷媒体からカーテンが形成され、このカーテンに分解ガス混合物が導通される。
急冷媒体の液体小液滴は、一物質流噴霧ノズルまたは二物質流噴霧ノズル、特に一物質流噴霧ノズルにより形成され、特に5〜5000μm、特に有利に5〜500μm、殊に5〜250μmのザウタ直径(Sauter-Druchmesser)d23を有する。ザウタ直径d23は、液滴表面積に対する液滴体積の比を一定の係数になるまで記載し(K. Schwister: Taschenbuch der Verfahrenstechnik, Fachbuchverlag Leipzig, Carl Hanser Verlag 2003)、したがって形成された液滴寸法分布の急冷処理に対して本質的な特性値である。
噴霧ノズルは、実施形式に応じて10〜140°、有利に10〜120°、特に有利に10°〜100°の噴霧円錐角度を形成する。
小液滴がノズルから流出する速度は、一般に少なくとも5m/秒、有利に少なくとも10m/秒、特に有利に少なくとも25m/秒である。一般に、この速度は、200m/秒以下、有利に100m/秒以下、特に有利に75m/秒以下である。
噴霧ノズルの数は、制限されず、例えば分解ガス混合物のための入口管毎に1〜10個、有利に1〜6個、特に有利に1〜4個、殊に有利に1〜3個、殊に1〜2個であることができる。
しかし、好ましくは、分解帯域からの流出部が急冷帯域中に導入される場合には、多数の分解帯域からの流出物は、1個以上の入口管を介して急冷帯域中に導入されてもよい。 分解帯域からの流出物を分配し、多数の入口管を介して1個以上の急冷帯域中に導入することも可能である。
噴霧ノズルを介して噴入される液体は、有利にジ尿素またはポリ尿素に対して良好な溶解度を有し、ならびにアンモニアに対して僅かな溶解度を有する。特に、有機溶剤が使用される。殊に、ハロゲン原子で置換されていてよい脂肪族または芳香族溶剤が使用される。この種の液体の例は、トルエン、ベンゼン、ニトロベンゼン、アニソール、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン(オルト、パラ)、トリクロロベンゼン、キシレン、ヘキサン、ジエチルイソフタラート(DEIP)、60〜200℃の沸騰範囲を有することができる、芳香族炭化水素および/または脂肪族炭化水素を含有する混合物であるが、しかし、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)およびこれらの混合物でもある。
噴入された液体の温度は、特に0〜200℃、特に有利に50〜150℃、殊に70〜120℃であり、したがって噴入された液体量でジ尿素またはポリ尿素の望ましい冷却および凝縮が達成される。これは、反応の十分な停止を引き起こす。
急冷帯域中での分解ガスの速度は、特に1m/秒より大きく、特に有利に10m/秒より大きく、殊に20m/秒より大きい。
ガス状の反応混合物量に対する噴入された液体量の量比は、特に100:1〜1:10、特に有利に50:1〜1:5、殊に10:1〜1:2である。
分解生成物と急冷媒体の分離は、塔内で行なうことができ、この場合には、通常、イソシアネートは、側方(dM)で取り出され、アンモニアは、頭頂部(dL)で取り出される。しかし、好ましいのは、熱交換器中での2回の部分的な凝縮であり、この場合には、溶剤の導出される熱効率および沸騰温度に応じて、第1の熱交換器中で主にイソシアネートが凝縮され、第2の熱交換器中で主に急冷媒体が部分的に凝縮される。更に、アンモニアは、ガス流として溶剤含量と一緒に導出される。
e)イソシアネートの精製
粗製イソシアネート混合物から引き続く蒸留で再結合生成物、副生成物および存在する場合に溶剤を除去する。副生成物を特に熱分解に返送する。一部分は、放出されてもよい。
なかんずく、アンモニア、ポリイソシアネート、特にジイソシアネートおよび部分的に分解されたポリ尿素から構成されている、熱分解の際に形成された分解生成物を、工程(e)で好ましくは、1個以上の蒸留塔を用いて、特に精留によって100〜220℃、特に120〜170℃の温度および1〜200ミリバール、特に5〜50ミリバールの圧力で低沸点物および特にアンモニア(eL)および85〜99質量%、特に95〜99質量%のポリイソシアネート含量を有する粗製ポリイソシアネート混合物(eM)に分離する。蒸留分離の際に生じる高沸点副生成物(e H および殊に分解されていないポリ尿素および部分的に分解されたポリ尿素を、特に分解装置(d)および/または回収部(f)中に導く。
この場合、個々の工程での低沸点の流れは、指数"L"で示され、高沸点の流れは、指数"H"で示され、中位の沸点の流れは、指数"M"で示される。
特に、精留によって得られた粗製ポリイソシアネート混合物(eM)は、蒸留によって100〜180℃の温度および1〜50ミリバールの圧力で蒸留により精製されることができ、この場合個々の留分は、返送されるかまたは純粋生成物として単離される。既述されたように、有利に使用される純粋蒸留の際に、特にポリイソシアネート、殊にジイソシアネートからなる塔頂留分は、場合によっては遊離イソシアネート基とアンモニアとの反応後に反応工程(a)またはアンモニア分離部(b)中に返送され、特に少なくとも98質量%、殊に99質量%を上廻る純度を有する純粋なポリイソシアネート、殊にジイソシアネートからなる側方留分は、導出され、貯蔵部に供給され、本質的な成分として部分的分解されたポリ尿素およびポリイソシアネートを含有する塔底留分は、特に熱分解のために分解装置中に返送される。
しかし、別の変法により、塔底留分eH)は、粗製ポリイソシアネートとアンモニアとの分離のために蒸留塔(c)中に返送されることができるかまたは反応工程(a)、つまりポリ尿素の形成中に返送されることができる。塔底留分を2つまたは3つの生成物流に分割することも可能であり、この場合これらの生成物流は、特にポリ尿素形成部(a)中および分解装置(d)中ならびに場合によっては蒸留塔(e)または回収部(f)中に返送される。
f)回収
d)からの反応流出物(dH)および/または(e)からの蒸留残留物(eH)の反応は、場合によっては再び処理に供給されることができる。この場合には、アンモニアを用いて、前記混合物中に含有されているイソシアネート基および/または尿素または他の反応性成分は、場合により低分子量の尿素に変換される。この反応を別々の反応器、例えば混合反応器または流動管中で実施するかまたは(a)で実施することも可能である。残留物のアンモニア分解のためには、20〜250℃、特に50〜220℃の温度が必要とされる。この場合、平均滞留時間は、数秒間ないし数時間の範囲内にある。
このために、例えば流れ(dH)および/または(eH)ならびに場合によっては流れ(dH)の一部分は、アンモニアと一緒にされてもよく、この場合NCO基またはその等価物、即ち例えば尿素基とアンモニアとのモル比は、1:100まで、有利に1:20まで、特に有利に1:10までである。
好ましくは、超臨界アンモニアとの反応を実施することができる。
この場合、アンモニアは、例えば工程(c)からの低沸点の流れ(cL)であってよく、および/または尿素分解(d)からのアンモニア含有の流れ(dL)であってよく、および/または新しいアンモニアであってもよい。
反応混合物は、触媒の存在または不在で1〜150分間、有利に3〜60分間で20〜200℃、有利に50〜170℃の温度で0.5〜20バール、有利に1〜15バールの圧力で反応される。
反応は、連続的なカスケード型釜中または管状反応器中で有利に単相で実施されることができる。
触媒としては、原則的にNCO−とアンモニアとの反応を促進する全ての化合物がこれに該当する。例えば、オクタン酸錫、ジブチル錫ジラウレート、塩化錫、二塩化錫、二オクタン酸錫(II)およびトリエチルアミンが挙げられる。しかし、多くの場合には、触媒は不要である。
本発明による方法は、殊に脂肪族ジイソシアネート、例えば2−メチルペンタンジイソシアネート−1,5、アルキレン基中に6個の炭素原子を有する異性体脂肪族ジイソシアネートおよびその混合物、および特にヘキサメチレンジイソシアネート−1,6および脂環式ジイソシアネート、殊に3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルイソシアネートを経済的な方法により製造するために適している。
製造されたポリイソシアネートは、主にウレタン基、イソシアヌレート基、アミドおよび/または尿素基を含有するプラスチックをポリイソシアネート重付加法により製造するために適している。更に、このポリイソシアネートは、ウレタン基、ビウレット基および/またはイソシアヌレート基で変性されたポリイソシアネート混合物の製造に使用される。脂肪族または脂環式のジイソシアネートからのこの種のポリイソシアネート混合物は、殊に耐光性ポリウレタンラッカーおよび耐光性ポリウレタン被覆の製造に使用される。
以下の実施例は本発明を説明するものであるが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
容器中に1,6−ヘキサメチレンジアミンを90℃の温度で装入する。第2の容器中にトルエンを充填する。混合ノズルに、ポンプを用いて、1,6−ヘキサメチレンジアミン0.9kg/h(図1中の(2))、トルエン(4)8kg/hおよび液状尿素(3)6kg/hの流れを供給する。上記流れを熱伝導体で、ノズル中に少なくとも130℃の温度が存在するように予熱する。
更に、この反応混合物は、ノズルからの流出後にジャケット加熱された管状反応器(A)を貫流する。反応器中の温度は、運転形式に応じて13バールの圧力で170〜220℃の範囲内にある。反応器は、約8mの長さを有する。アミンの変換率は、殆んど100%を達成する。1,6−ヘキサメチレンジ尿素の収率は、約98%である。
その後に、流動管からの反応混合物からフラッシュ蒸留部(B)で大部分のアンモニアが除去される。フラッシュ蒸留部での温度は、約1.1バールの圧力で110℃である。溶剤のほぼ半分は、蒸気として凝縮系中に連行される。連続して接続された2個の冷却器は、溶剤とアンモニアとの分離に役立つ。トルエンは、捕集され(5)、再びノズルに供給される。
(B)からの液状の流出物(6)は、混合系(C)(攪拌型反応器150ml)に供給される。この反応器中での温度は、20℃であり、圧力は、ほぼ大気圧に相当する。この混合反応器中には、付加的に水(1)1kg/hが計量供給される。混合機(C)からの流出物(7)は、相分離容器(D)に供給される。有機相中および水相中で不溶性の1,6−ヘキサメチレンジ尿素を、懸濁液として底部からポンプで連続的に取り出す(8)。上相((9)、トルエン)を同様にポンプで連続的に取り出し、捕集し、再び反応工程(A)に供給する。水(10)を中間相として取り出す。この部分には、過剰の尿素と(A)中で未反応の尿素とが溶解している。
相分離器(D)からの水性の流れを約60〜80℃および300hPaで注意深く蒸発濃縮させ、蒸気を凝縮させ、再び混合機(C)に供給する。残留物として残存する尿素を反応器系(A)に供給する(図1には図示されていない)。
相分離容器(D)から取り出された1,6−ヘキサメチレンジ尿素(8)を直接に渦動床反応器(E)に供給する。反応器の温度は、380℃である。渦動物として砂(3.5kg)を使用した。反応器の直径は、10cmである。反応器から流出する蒸気をフラッシュ蒸留部(F)中でトルエン(11)で急速に冷却し、生じた1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI、(12))を急速にアンモニアと分離した。この処理工程でのHDIの収率は、89%であった。分離中に形成される尿素を再び相分離容器(D)に供給した(図1には、図示されていない)。
実施例2
容器中にイソホロンジアミン(3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン)を90℃の温度で装入する。第2の容器中に水を充填し、固体の尿素を400g/lの濃度で溶解する。混合ノズルに、ポンプを用いて、イソホロンジアミン0.9kg/h(図2中の(1))、水−尿素混合物(2)1.58l/hを供給する。上記流れを熱伝導体で、ノズル中に少なくとも130℃の温度が存在するように予熱する。
更に、この反応混合物は、ノズルからの流出後にジャケット加熱された管状反応器(A)を貫流する。反応器中の温度は、運転形式に応じて13バールの圧力で170〜220℃の範囲内にある。反応器は、約8mの長さを有する。アミンの変換率は、殆んど100%を達成する。イソホロンジ尿素の収率は、約98%である。
その後に、流動管からの反応混合物からフラッシュ蒸留部(B)で大部分のアンモニアおよび水が除去される。フラッシュ蒸留部での温度は、約1.1バールで110℃である。水のほぼ半分は、蒸気として凝縮系中に連行される。連続して接続された2個の冷却器は、溶剤とアンモニアとの分離に役立つ。水を捕集し(3)、再び装入容器に供給する。
(B)からの液状の流出物(6)を薄膜蒸発器(C)に供給する。1バールの圧力で大部分の残留する水を蒸気相として分離し(7)、塔底部中のジ尿素の液状の流出物をポンプで取り出す(8)。
薄膜蒸発器(C)から取り出された液状のイソホロンジ尿素(8)を直接に流動床反応器(D)に供給する。反応器の温度は、380℃である。流動物として砂(3.5kg)を使用した。反応器の直径は、10cmである。反応器から流出する蒸気(9)をフラッシュ蒸留部(E)中でトルエン(10)で急速に冷却し、生じたイソホロンジイソシアネート(IPDI、(11))を急速にアンモニアと分離した。この処理工程でのIPDIの収率は、90%であった。分離中に形成される尿素を再び薄膜蒸発器(C)に供給した(12)。
本発明による方法を実施するための装置の1実施形式を示す系統図。 本発明による方法を実施するための装置の1実施形式を示す系統図。
符号の説明
(1) 水(図1)、イソホロンジアミン(図2)、 (2) 1,6−ヘキサメチレンジアミン(図1)、水−尿素混合物(図2)、 (3) 液状尿素(図1)、水(図2)、 (4) トルエン、 (5) 捕集されたトルエン、 (6) (B)からの液状の流出物、 (7) 混合機(C)からの流出物(図1)、蒸気相としての水(図2)、 (8) 有機相中および水相中で不溶性の1,6−ヘキサメチレンジ尿素(図1)、塔底部中のジ尿素の液状の流出物(図2)、 (9) トルエン、 10 水(図1)、トルエン(図2)、 (11) トルエン(図1)、生じたイソホロンジイソシアネート(図2)、 (12) 生じた1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート
(A) 管状反応器、 (B) フラッシュ蒸留部、 (C) 混合系(図1)、薄膜蒸発器(図2)、 (D) 相分離容器(図1)、流動床反応器(図2)、 (E) 流動床反応器(図1)、フラッシュ蒸留部(図2)、 (F) フラッシュ蒸留部

Claims (10)

  1. 有機ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを連続的に製造するための多工程法であって、相応する第1有機ジアミンまたは第1有機ポリアミンを尿素と反応させ、相応するジ尿素またはポリ尿素に変え、これらのジ尿素またはポリ尿素を熱分解して相応するジイソシアネートまたはポリイソシアネートが得られる方法において、
    a)少なくとも1つの有機ジアミンまたはポリアミンを尿素と少なくとも1つの触媒の存在または触媒の不在でおよびアルコールの不在で反応させて相応するジ尿素またはポリ尿素に変え、
    b)その際に生じるアンモニアを分離し、
    c)a)またはb)からの流出液から過剰の尿素および、存在する場合には、他の副成分を分離し、
    d)尿素および、存在する場合には、他の副成分から分離されたジ尿素またはポリ尿素を含有する、c)からの反応混合物を、少なくとも部分的に熱分解に供給し、この熱分解でこの反応混合物を、分解装置中で相応するジイソシアネートまたはポリイソシアネートおよびアンモニアに分解し、
    e)(d)から得られた粗製イソシアネートは、少なくとも1つの蒸留工程で精製され、生じる蒸留残留物は、少なくとも部分的に再び分解工程(d)に供給されおよび/またはアンモニアおよび/または水でジ尿素またはポリ尿素および/またはアミンに変換され、反応ユニット(a)および/または(b)に供給される、有機ジイソシアネートまたはポリイソシアネートを連続的に製造するための多工程法。
  2. 反応工程(a)において、相応するアミンを、アミン対尿素のモル比1:50〜1:2において、温度50〜300℃、圧力0.1〜30バールで、平均反応時間0.1秒〜5分間、尿素と反応させる、請求項1記載の方法。
  3. ジアミンまたはポリアミンを、2,4−トルイレンジアミンおよび2,6−トルイレンジアミン、4,4′−ジアミノ−ジフェニルメタン、2,4′−ジアミノ−ジフェニルメタンおよび2,2’−ジアミノ−ジフェニルメタン、および相応する異性体混合物、ブタンジアミン−1,4、2−エチルブタンジアミン−1,4、オクタンジアミン−1,8、デカンジアミン−1,10、ドデカンジアミン−1,12、シクロヘキサンジアミン−1,4、2−メチル−シクロヘキサンジアミン−1,3、4−メチル−シクロヘキサンジアミン−1,3、1,3−ジアミノメチルシクロヘキサンおよび1,4−ジアミノメチルシクロヘキサン、4,4′−ジ(アミノシクロヘキシル)メタン、3(または4),8(または9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−異性体混合物、2−メチルペンタンジアミン−1,5、2,2,4−トリメチルヘキサンジアミン−1,6または2,4,4−トリメチルヘキサンジアミン−1,6、ヘキサンジアミンー1,6および3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミンからなる群から選択する、請求項1または2記載の方法。
  4. 過剰の尿素を工程(c)で反応混合物から水で溶出する、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
  5. ジ尿素またはポリ尿素の分解を工程(d)で、管状炉、薄膜蒸発器、バルク蒸発器、ロバート蒸発器、ハーバート蒸発器、キャドル型蒸発器、板状分解装置、ヒートキャンドル型蒸発器および流動床反応器からなる群から選択された分解反応器中で実施する、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
  6. 流動床反応器を、二酸化珪素、炭素およびステアタイトからなる群から選択される流動物と一緒に使用する、請求項5記載の方法。
  7. 工程(d)で形成された分解生成物混合物は、10秒未満の平均冷却時間を有する、請求項1からまでのいずれか1項に記載の方法。
  8. 工程(d)で形成された分解生成物混合物は、急冷媒体で冷却される、請求項1からまでのいずれか1項に記載の方法。
  9. 工程(d)での急冷媒体を、トルエン、ベンゼン、ニトロベンゼン、アニソール、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン(オルト、パラ)、トリクロロベンゼン、キシレン、ヘキサン、ジエチルイソフタラート(DEIP)、60〜200℃の沸点範囲を有することができる、芳香族炭化水素および/または脂肪族炭化水素を含有する混合物、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(DMF)からなる群から選択する、請求項記載の方法。
  10. 工程(d)での急冷媒体は、0〜200℃の温度を有する、請求項または記載の方法。
JP2008549870A 2006-01-13 2007-01-09 イソシアネートの製造法 Expired - Fee Related JP5692964B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06100315 2006-01-13
EP06100315.8 2006-01-13
PCT/EP2007/050184 WO2007082818A1 (de) 2006-01-13 2007-01-09 Verfahren zur herstellung von isocyanaten

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013097572A Division JP2013173784A (ja) 2006-01-13 2013-05-07 イソシアネートの製造法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009523153A JP2009523153A (ja) 2009-06-18
JP2009523153A5 JP2009523153A5 (ja) 2012-12-20
JP5692964B2 true JP5692964B2 (ja) 2015-04-01

Family

ID=38051928

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008549870A Expired - Fee Related JP5692964B2 (ja) 2006-01-13 2007-01-09 イソシアネートの製造法
JP2013097572A Pending JP2013173784A (ja) 2006-01-13 2013-05-07 イソシアネートの製造法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013097572A Pending JP2013173784A (ja) 2006-01-13 2013-05-07 イソシアネートの製造法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8026387B2 (ja)
EP (1) EP1976825B1 (ja)
JP (2) JP5692964B2 (ja)
CN (1) CN101374802B (ja)
AT (1) ATE512130T1 (ja)
WO (1) WO2007082818A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000785A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-24 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure
JP5377660B2 (ja) * 2009-08-04 2013-12-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア イソシアネートの製造法
JP5067906B2 (ja) 2009-08-21 2012-11-07 旭化成ケミカルズ株式会社 N−置換カルバミン酸エステルの製造方法および該n−置換カルバミン酸エステルを使用するイソシアネートの製造方法
KR101137499B1 (ko) 2010-01-29 2012-04-20 경희대학교 산학협력단 지방족 디우레아의 제조방법
CN101857556A (zh) * 2010-05-18 2010-10-13 中国科学院过程工程研究所 一种气相热解制备异氰酸酯的系统及其方法
US8940926B2 (en) 2010-06-16 2015-01-27 Mitsui Chemicals, Inc. Method for producing carbamate, method for producing isocyanate, carbamate production system, and isocyanate production system
SG192555A1 (en) 2011-02-21 2013-09-30 Asahi Kasei Chemicals Corp Process for producing carbonyl compounds
US8871969B2 (en) 2011-05-30 2014-10-28 Basf Se Process for the production of polyisocyanates
CN103596920A (zh) * 2011-05-30 2014-02-19 巴斯夫欧洲公司 制备多异氰酸酯的方法
CN103958462B (zh) * 2011-11-29 2016-10-19 巴斯夫欧洲公司 在气相中通过相应胺的光气化制备异氰酸酯的方法
US8772527B2 (en) 2012-04-27 2014-07-08 Basf Se Process for isomerization of cis-2-pentenenitrile to 3-pentenenitriles
WO2014082910A1 (de) * 2012-11-28 2014-06-05 Basf Se Verfahren zur herstellung von polyisocyanaten
JP6438658B2 (ja) * 2014-02-13 2018-12-19 旭化成株式会社 ウレイド基を有する化合物の製造方法
KR101610470B1 (ko) 2014-05-23 2016-04-07 경희대학교 산학협력단 디우레이도 화합물의 제조방법
CN104292135B (zh) * 2014-09-24 2016-04-06 陕西煤业化工技术开发中心有限责任公司 一种合成二异氰酸酯的方法
CN109400640B (zh) * 2018-11-21 2021-02-23 江西晨光新材料股份有限公司 一种3-异氰酸丙基三烷氧基硅烷的制备方法
CN115043758B (zh) * 2022-07-06 2023-10-27 摩珈(上海)生物科技有限公司 超临界光气化法结合管道化法制备异氰酸酯的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2145242A (en) * 1937-07-02 1939-01-31 Du Pont Process of making aliphatic polyureas
DE748714C (de) 1940-11-20 1945-02-05 Verfahren zur Herstellung von Isocyansaeureestern
US2611782A (en) * 1950-06-30 1952-09-23 Rohm & Haas Preparation of tertiary-alkyl isocyanates
DE2710595C3 (de) * 1977-03-11 1980-11-06 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Verfahren zur Herstellung der Trans-Isomeren von Cyclohexan-l,4-diamin-, diurethanen, -diharnstoffen, -disulfonylharnstoffen und -diisocyanat
DE2917490A1 (de) * 1979-04-30 1980-11-13 Basf Ag Verfahren zur herstellung von aliphatischen und cycloaliphatischen di- und polyurethanen
DE2942503A1 (de) 1979-10-20 1981-05-07 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von aromatischen di- und/oder polyisocyanaten
DE2943480A1 (de) 1979-10-27 1981-05-07 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur herstellung von n,o-disubstituierten urethanen, sowie ihre verwendung als ausgangsmaterial zur herstellung von isocyanaten
DE3314788A1 (de) 1983-04-23 1984-10-25 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Mehrstufenverfahren zur herstellung von hexamethylendiisocyanat-1,6 und/oder isomeren aliphatischen diisocyanaten mit 6 kohlenstoffatomen im alkylenrest
JPH03173859A (ja) * 1989-04-06 1991-07-29 Arco Chem Technol Inc 芳香族アミンからの芳香族モノーおよびポリイソシアネートの製造方法
DE4213099A1 (de) 1992-04-21 1993-10-28 Basf Ag Mehrstufiges Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von organischen Polyisocyanaten
DE4231417A1 (de) * 1992-05-05 1993-11-11 Huels Chemische Werke Ag Kontinuierliches mehrstufiges Verfahren zur Herstellung von (cyclo)aliphatischen Diisocyanaten
EP0986536A1 (en) * 1997-05-31 2000-03-22 Huntsman Ici Chemicals Llc Method for the preparation of organic isocyanates
DE10209095A1 (de) * 2002-03-01 2003-09-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten
DE10245704A1 (de) * 2002-09-30 2004-04-01 Bayer Ag Verfahren zum Quenchen eines gasförmigen Reaktionsgemisches bei der Gasphasenphosgenierung von Diaminen
DE10338509A1 (de) 2003-08-22 2005-03-17 Degussa Ag Mehrstufiges Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von cycloaliphatischen Diisocyanaten
DE102004022626A1 (de) * 2004-05-07 2005-12-15 Degussa Ag Mehrstufiges Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von cycloaliphatischen Diisocyanaten
DE102004030164A1 (de) * 2004-06-22 2006-01-19 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten

Also Published As

Publication number Publication date
EP1976825A1 (de) 2008-10-08
JP2013173784A (ja) 2013-09-05
JP2009523153A (ja) 2009-06-18
CN101374802B (zh) 2013-07-17
US8026387B2 (en) 2011-09-27
EP1976825B1 (de) 2011-06-08
CN101374802A (zh) 2009-02-25
WO2007082818A1 (de) 2007-07-26
US20100274046A1 (en) 2010-10-28
ATE512130T1 (de) 2011-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5692964B2 (ja) イソシアネートの製造法
JP5377660B2 (ja) イソシアネートの製造法
US7851648B2 (en) Method for the continuous production of isocyanates
US8816125B2 (en) Process for the continuous preparation of (cyclo)aliphatic diisocyanates
KR101457240B1 (ko) 이소시아네이트의 제조 방법
US7557242B2 (en) Multistage continuous preparation of cycloaliphatic disocyanates
JP2009523153A5 (ja)
KR101602495B1 (ko) 엷게 착색된 이소시아네이트의 제조
CA2514375A1 (en) Multistage continuous preparation of cycloaliphatic diisocyanates
JP5074400B2 (ja) イソシアナートの製造方法
US8859805B2 (en) Process for preparing isocyanates
JP4499506B2 (ja) 脂環式ジイソシアネートを連続的に製造するための多工程の方法
JP2005068148A (ja) 脂環式ジイソシアネートを連続的に製造するための多工程の方法
US7307186B2 (en) Multistage continuous preparation of cycloaliphatic diisocyanates
JP2005336190A (ja) 脂環式ジイソシアネートの連続的多工程製造法
US8871969B2 (en) Process for the production of polyisocyanates
JP2014524892A (ja) ポリイソシアネートの製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100106

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101228

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120711

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20121011

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20121018

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20121031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5692964

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees