JP6952026B2 - イソシアネート製造プロセスの制御方法 - Google Patents
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Description
さらに、副生物のさらなる生成をできるだけ抑えるために反応条件をより速く変えることができるよう、イソシアネート製造プロセスにおいて副生物が生成されたかどうかをより速く分析することが求められている。
特に、他の目的を含めたこれらの目的は、ホスゲン化反応のための反応セクションを含むイソシアネートプラントにて芳香族ポリイソシアネートを製造する方法、である本発明の第1の態様によって達成することができ、該製造方法は、a)反応セクションへの入口を介して、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームを供給する工程;b)反応セクションにおいて芳香族第一アミンとホスゲン化合物とを反応させて、イソシアネート含有反応生成物を得る工程;c1)反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を測定する工程;d1)反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度とバックグラウンドCO2濃度とを比較することによって、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を解析する工程;およびe)反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、バックグラウンドCO2濃度より高くなったら、及び/又は、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、反応セクションからもたらされるガスの全容積を考慮して2容量%超、好ましくは1容量%超、さらに好ましくは0.6容量%超ずれたら、ホスゲン化反応の条件を調整する工程;を含む。
さらに他の実施態様では、ホスゲン化反応の条件の調整は、反応セクション中の圧力を調整することである。圧力を高めると、ほとんどの場合、副生物が減少する。反応器中の圧力を高めると、より多くのホスゲン化合物が反応溶液中に存在するようになる。ホスゲン化反応における圧力は、通常は約1〜11バールに、好ましくは1〜7バールに、さらに好ましくは1〜3.5バールに設定する。
図1は、イソシアネート製造プロセスのフローダイヤグラムである。図2は、本発明の一実施態様を示すフローダイヤグラムである。
図4は、曲線である。Y軸が、最終処理セクションと反応セクションからもたらされるガス中に見出されるCO2の量、X軸が、芳香族第一アミンストリームの背圧(入口開口の大きさの尺度である)の量を示している。
MDIを製造するための工業プラントにおいて、ホスゲンをMCB中に溶解して得たストリームとMDAストリームとを、ミキシングノズルを介してホスゲン化反応器中に供給した。反応器中に生成されたガスを取り除き、反応物を最終処理セクションに供給した。最終処理セクションにおいて生成されたガスと反応器からもたらされたガスとを合わせ、赤外線分光学法によって分析してCO2の量を調べた。バックグラウンドCO2は約0.10容量%であった。CO2の量が多すぎると考えられるため(0.6容量%超)、ノズルの開口を小さくした。この結果、背圧[p](ノズルに入る第一アミンストリームの圧力)が増大した。この背圧は測定することができ、ノズルの開口のサイズを反映する。背圧が高くなると、したがってノズルの開口が小さくなると、測定されるCO2の量がより少なくなり、したがって生成される副生物の量がより少なくなる、ということが図4からわかる。
101 内部導管
102 内部導管末端開口
103 外部導管
104 外部導管末端開口
105 フローチャンバー
106 フローチャンバー
[1]
ホスゲン化反応のための反応セクションを含むイソシアネートプラントにおいて芳香族ポリイソシアネートを製造する方法であって、
(a) 反応セクションへの入口から、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームを供給する工程;
(b) 反応セクションにおいて芳香族第一アミンとホスゲン化合物とを反応させて、イソシアネート含有反応生成物を得る工程
(c1) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を測定する工程;
(d1) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度とバックグラウンドCO2濃度とを比較することによって、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を解析する工程;および
(e) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、バックグラウンドCO2濃度より高くなったら、及び/又は、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、反応セクションからもたらされるガスの全容積に基づいて2容量%超、好ましくは1容量%超、さらに好ましくは0.6容量%超ずれたら、ホスゲン化反応の条件を調整する工程;
を含む、上記方法。
[2]
ホスゲン化反応のための反応セクションと、反応セクションの下流に位置してイソシアネート含有ストリームを処理する最終処理セクションとを含むイソシアネートプラントにおいて芳香族ポリイソシアネートを製造する方法であって、
(a) 反応セクションへの入口を介して、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームを供給する工程;
(b) 反応セクションにおいて芳香族第一アミン化合物とホスゲン化合物とを反応させてイソシアネート含有反応生成物を得る工程;
(c2) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を測定する工程;
(d2) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度とバックグラウンドCO2濃度範囲とを比較することによって、反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を解析する工程;および
(e) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、バックグラウンドCO2濃度より高くなったら、及び/又は、反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、反応セクションからもたらされるガスの全容積を考慮して2容量%超、好ましくは1容量%超、さらに好ましくは0.6容量%超ずれたら、ホスゲン化反応の条件を調整する工程;
を含む、上記方法。
[3]
入口が少なくとも2つの導管を有するミキシングノズルを含み、1つの導管が芳香族第一アミンストリームを供給し、1つの導管がホスゲンストリームを供給し、導管が、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームが反応セクション中に排出される導管末端開口を有する、[1]または[2]に記載の方法。
[4]
ホスゲン化反応条件の調整が、ノズルにおける少なくとも1つの導管末端開口のサイズを調整することである、[3]に記載の方法。
[5]
サイズの調整が、少なくとも1つの導管末端開口のサイズを小さくすることである、[4]に記載の方法。
[6]
ホスゲン化反応条件の調整が、少なくとも1つの導管の角度を調整することである、[3]〜[5]のいずれかに記載の方法。
[7]
ホスゲン化反応条件の調整が、少なくとも2つの導管の間の距離を調整することである、[3]〜[6]のいずれかに記載の方法。
[8]
入口が、回転子を有する回転子-固定子ミキサーである混合装置を含み、ホスゲン化反応条件の調整が、回転子の速度を調整することである、[1]または[2]に記載の方法。
[9]
ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションへの入口における芳香族第一アミン化合物ストリームとホスゲンストリームとの流量比を、流量比を上げるか又は下げることによって調整することである、[1]〜[8]のいずれかに記載の方法。
[10]
ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションの圧力を調整することである、[1]〜[9]のいずれかに記載の方法。
[11]
ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションの温度を調整することである、[1]〜[10]のいずれかに記載の方法。
[12]
ホスゲン化反応条件の調整が、芳香族第一アミン化合物とホスゲン化合物との反応混合物の、反応セクション中における滞留時間を調整することである、[1]〜[11]のいずれかに記載の方法。
[13]
ホスゲン化反応条件の調整が、芳香族第一アミンストリーム中の芳香族第一アミンの濃度、及び/又は、ホスゲンストリーム中のホスゲン化合物の濃度を調整することである、[1]〜[12]のいずれかに記載の方法。
[14]
CO2濃度を、赤外線法、ガスクロマトグラフィー法、滴定法、近赤外線法、及び/又は紫外線法によって測定する、[1]〜[13]のいずれかに記載の方法。
[15]
バックグラウンドCO2濃度が、芳香族第一アミンストリーム中のCO2濃度をさらに含む、[1]〜[14]のいずれかに記載の方法。
Claims (14)
- ホスゲン化反応のための反応セクションを含むイソシアネートプラントにおいて芳香族ポリイソシアネートを製造する方法であって、
(a) 反応セクションへの入口から、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームを供給する工程;
(b) 反応セクションにおいて芳香族第一アミンとホスゲン化合物とを反応させて、イソシアネート含有反応生成物を得る工程
(c1) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を測定する工程;
(d1) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度とバックグラウンドCO2濃度とを比較することによって、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を解析する工程;および
(e) 反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、バックグラウンドCO2濃度より高くなったら、及び/又は、反応セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、反応セクションからもたらされるガスの全容積に基づいて2容量%超ずれたら、ホスゲン化反応の条件を調整する工程;
を含み、ここで、バックグラウンドCO2濃度とはホスゲンストリームのCO2濃度を意味するものである、上記方法。 - ホスゲン化反応のための反応セクションと、反応セクションの下流に位置してイソシアネート含有ストリームを処理する最終処理セクションとを含むイソシアネートプラントにおいて芳香族ポリイソシアネートを製造する方法であって、
(a) 反応セクションへの入口を介して、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームを供給する工程;
(b) 反応セクションにおいて芳香族第一アミンとホスゲン化合物とを反応させてイソシアネート含有反応生成物を得る工程;
(c2) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を測定する工程;
(d2) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度とバックグラウンドCO2濃度とを比較することによって、反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度を解析する工程;および
(e) 反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、バックグラウンドCO2濃度より高くなったら、及び/又は、反応セクションと最終処理セクションからもたらされるガス中のCO2濃度が、反応セクションからもたらされるガスの全容積に基づいて2容量%超ずれたら、ホスゲン化反応の条件を調整する工程;
を含み、ここで、バックグラウンドCO2濃度とはホスゲンストリームのCO2濃度を意味するものである、上記方法。 - 入口が少なくとも2つの導管を有するミキシングノズルを含み、1つの導管が芳香族第一アミンストリームを供給し、1つの導管がホスゲンストリームを供給し、導管が、芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームが反応セクション中に排出される導管末端開口を有する、請求項1または2に記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、ノズルにおける少なくとも1つの導管末端開口のサイズを調整することである、請求項3に記載の方法。
- サイズの調整が、少なくとも1つの導管末端開口のサイズを小さくすることである、請求項4に記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、少なくとも1つの導管の角度を調整することである、請求項3〜5のいずれかに記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、少なくとも2つの導管の間の距離を調整することである、請求項3〜6のいずれかに記載の方法。
- 入口が、回転子を有する回転子-固定子ミキサーである混合装置を含み、ホスゲン化反応条件の調整が、回転子の速度を調整することである、請求項1または2に記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションへの入口における芳香族第一アミンストリームとホスゲンストリームとの流量比を、流量比を上げるか又は下げることによって調整することである、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションの圧力を調整することである、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、反応セクションの温度を調整することである、請求項1〜10のいずれかに記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、芳香族第一アミンとホスゲン化合物との反応混合物の、反応セクション中における滞留時間を調整することである、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- ホスゲン化反応条件の調整が、芳香族第一アミンストリーム中の芳香族第一アミンの濃度、及び/又は、ホスゲンストリーム中のホスゲン化合物の濃度を調整することである、請求項1〜12のいずれかに記載の方法。
- CO2濃度を、赤外線法、ガスクロマトグラフィー法、滴定法、近赤外線法、及び/又は紫外線法によって測定する、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
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