KR20110097790A

KR20110097790A - 이소시아네이트의 제조 방법

Info

Publication number: KR20110097790A
Application number: KR1020117012217A
Authority: KR
Inventors: 토르스텐 매트케; 카르스텐 크뇌세
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2011-08-31
Also published as: EP2364294B1; EP2364294A2; US8916725B2; CN102272095A; JP5771528B2; CN102272095B; JP2012508212A; WO2010052230A2; WO2010052230A3; US20110213178A1

Abstract

본 발명은 이소시아네이트와 상응하는 아민 및 포스겐을 우선 혼합하고, 반응기에서 이소시아네이트로 전환시키는, 적절한 경우 불활성 매질의 존재 하에 상기 아민을 포스겐과 기상으로 반응시켜 이소시아네이트를 제조하는 방법으로써, 액상 퀀치 매질을 첨가함으로써, 이소시아네이트 및 염화수소를 포함하고 반응기로부터 배출되는 반응 가스를 퀀치에서 냉각시켜, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물을 얻는 방법에 관한 것이다. 첨가되는 퀀치 매질의 양은, 퀀치에서 조정된 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 온도가 퀀치에 존재하는 가스의 이슬점 이상이 되는 온도가 되도록 한다.

Description

이소시아네이트의 제조 방법{PROCESS FOR PREPARING ISOCYANATES}

본 발명은 이소시아네이트와 상응하는 아민 및 포스겐을 우선 혼합하고, 반응기에서 이소시아네이트로 전환시키는, 적절한 경우 불활성 매질의 존재 하에 상기 아민을 포스겐과 기상으로 반응시켜 이소시아네이트를 제조하는 방법으로써, 액상 퀀치 매질(quench medium)을 첨가함으로써, 이소시아네이트 및 염화수소를 포함하고 반응기로부터 배출되는 반응 가스를 퀀치 장치에서 냉각시켜, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물을 얻는 제조 방법으로부터 시작한다.

이소시아네이트와 상응하는 아민의 포스겐화에 의한 이소시아네이트의 제조는 원칙적으로 액상 또는 기상 포스겐화에 의해 실시할 수 있다. 기상 포스겐화는 높은 선택도가 가능하고 독성 포스겐의 더 적은 지체 및 감소된 에너지 수요가 필요하다는 점에서 주목할 만 하다.

기상 포스겐화에서, 각각 기상인 아민 함유 반응물 스트림 및 포스겐 함유 반응물 스트림을 혼합한다. 아민 및 포스겐이 반응하여 염화수소(HCl)를 방출하면서 상응하는 이소시아네이트를 제공한다. 아민 함유 반응물 스트림은 일반적으로 액상으로 존재하며, 증발되어야 하고, 적절한 경우 포스겐 함유 스트림과 혼합되기 전에 과열되어야 한다.

기상 이소시아네이트의 제조를 위한 상당하는 공정이 예컨대 EP-A 1 319 655 또는 EP-A 1 555 258에 기재되어 있다.

추가의 반응을 방지하기 위해, 반응의 완료 후에 반응 혼합물을 신속하게 냉각시킬 필요가 있다. 이를 위해, 예컨대 액상 퀀치를 사용한다. 이러한 액상 퀀치는 예컨대 EP-A 1 403 248 또는 DE-A 10 2006 058 634에 기재되어 있다. 냉각을 위해 첨가되는 퀀치 매질은 온도가 50 내지 200℃ 범위이다. 분무된 액상 스트림은 반응 가스를 신속하게 일반적으로 100 내지 200℃의 온도로 냉각시킨다. 이는 이소시아네이트가 풍부한 액상 및 이소시아네이트 함량이 적은 기상을 포함하는 2상 혼합물을 형성시킨다. 양쪽 다 이어서 조합된 또는 적절한 경우 별도의 분리 단계, 예컨대 한편으로는 염화수소 및 포스겐을, 그리고 다른 한편으로는 이소시아네이트를 분리하기 위한 증류 단계에 공급된다.

그러나, 퀀칭을 위한 공지된 장치의 단점은 퀀치 장치 내 일부 벽 영역의 액체 습윤성이 낮다는 것이다. 이러한 점에서, 응축되어 나오는 반응 혼합물은 장기간 동안 체류하여 전체 공정의 선택도에 역효과를 미치는 추가의 반응을 거칠 수 있다. 또한, 승화하는 성분 또는 추가의 반응을 통해 형성되는 고체가 침착물을 생성시켜 플랜트의 가동 시간에 역효과를 미칠 수 있다. 추가의 문제는 에어로졸의 형성이다. 이는 기상의 빠른 냉각을 통해 형성되는 초미세 액적 또는 입자이다. 이 에어로졸이 기상으로 후속 분리 공정을 통과하여 이의 분리 작용을 감소시킬 수 있다. 따라서, 적당한 기술 수단에 의해 액적을 제거할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이소시아네이트와 상응하는 아민을 포스겐과 반응시켜 이소시아네이트를 제조하는 방법으로서, 퀀치 공간 내 에어로졸 형성 및 침착물이 방지되는 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 이소시아네이트와 상응하는 아민 및 포스겐을 우선 혼합하고, 반응기에서 이소시아네이트로 전환시키는, 적절한 경우 불활성 매질의 존재 하에 상기 아민을 포스겐과 기상으로 반응시켜 이소시아네이트를 제조하는 방법으로서, 액상 퀀치 매질을 첨가함으로써, 이소시아네이트 및 염화수소를 포함하고 반응기로부터 배출되는 반응 가스를 퀀치에서 냉각시켜, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물을 얻는 제조 방법에 의해 달성된다. 첨가되는 퀀치 매질의 양은, 퀀치에서 조정된 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 온도가 퀀치에 존재하는 가스의 이슬점 이상이 되는 온도가 되도록 한다.

반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 온도가 퀀치에 존재하는 가스의 이슬점 이상이 되도록 퀀치 매질을 조정함으로써, 에어로졸이 형성될 수 없다. 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 성분이 응축되어 나오지 않으며, 성분이 탈승화하지 않는다.

에어로졸 형성의 방지에 의해, 에어로졸이 퀀치의 하류에서 제거되는 분리 공정에 가스를 통과시켜야 할 필요가 추가로 없다. 또한, 퀀치의 하류에 이어지는 분리 공정에서 혼합물로부터 이소시아네이트를 제거하기 위한 분리 공정의 분리 작용이 감소되지 않는다.

이소시아네이트를 제조하기 위해, 포스겐 및 아민을 바람직하게는 우선 아민 및 포스겐이 혼합되어 반응 혼합물을 제공하는 혼합 구역에 공급한다. 이어서, 이소시아네이트로의 전환이 실시되는 반응기에 반응 혼합물을 공급한다. 반응기 내 아민 및 포스겐의 반응은 바람직하게는 기상으로 실시된다. 반응기 내 압력은 바람직하게는 0.3 내지 3 바 절대 압력 범위, 특히 바람직하게는 0.8 내지 3.0 바 절대 압력 범위이다. 온도는 바람직하게는 250 내지 550℃ 범위, 특히 300 내지 500℃ 범위이다.

기상 반응을 수행할 수 있기 위해, 가스 형태의 아민 및 포스겐을 첨가하는 것이 추가로 바람직하다. 이를 위해, 아민은 바람직하게는 온도가 200 내지 400℃이다. 첨가되는 아민의 압력은 바람직하게는 0.05 내지 3 바 절대 압력 범위이다. 첨가되는 포스겐의 온도는 바람직하게는 250 내지 450℃ 범위이다. 이를 위해, 포스겐은 통상적으로 첨가 전에 당업자에게 공지된 방식으로 가열한다.

포스겐 및 아민을 가열하고 아민을 증발시키기 위해, 예컨대 전기 히터 또는 연료의 연소에 의한 직접 또는 간접 가열을 이용한다. 사용되는 연료는 통상적으로 연료 가스, 예컨대 천연 가스이다. 그러나, 아민의 압력을 낮추어 비점을 낮춤으로써, 예컨대 증기를 이용하는 가열도 가능하다. 증기의 압력은 본 발명에서는 아민의 비점의 함수로서 선택한다. 증기의 적절한 증기압은 예컨대 40 내지 100 바의 범위이다. 이는 증기의 온도를 250 내지 311℃ 범위로 상승시킨다.

일반적으로, 몇 개 단계로 아민을 반응 온도로 가열할 필요가 있다. 일반적으로, 아민을 우선 이를 목적으로 하여 예비 가열한 후, 증발시키고, 이어서 과열한다. 일반적으로, 증발은 가장 긴 체류 시간을 수반하므로, 아민의 분해를 초래한다. 이를 최소화하기 이해, 예컨대 저압을 통해 일어나는 저온에서의 증발이 유리하다. 증발 후 증발된 아민을 반응 온도로 과열하기 위해서는, 증기로의 가열로는 일반적으로 불충분하다. 따라서, 통상적으로 전기 히터 또는 연료의 소비에 의한 직접 또는 간접 가열을 과열에 사용한다.

아민의 증발과는 대조적으로, 포스겐의 증발은 일반적으로 상당히 낮은 온도에서 실시한다. 이러한 이유로, 포스겐은 일반적으로 증기를 사용하여 증발시킬 수 있다. 그러나, 전기 가열 또는 연료의 소비에 의한 직접 또는 간접 가열에만 의한, 포스겐을 반응 온도로 가열하기 위해 필요한 이의 과열도 일반적으로 가능하다.

이소시아네이트를 제조하기 위한 아민의 포스겐에 사용되는 반응기는 당업자에게 공지되어 있다. 일반적으로, 사용되는 반응기는 관형 반응기이다. 반응기에서, 아민을 포스겐과 반응시켜 상응하는 이소시아네이트 및 염화수소를 얻는다. 통상적으로, 반응기에서 형성되는 반응 가스 뿐 아니라 형성되는 이소시아네이트 및 염화수소도 포스겐을 포함하도록 포스겐을 과량으로 첨가한다.

이소시아네이트의 제조에 사용할 수 있는 아민은 모노아민, 디아민, 트리아민 또는 고급 작용성 아민이다. 모노아민 또는 디아민을 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 아민에 따르면, 상응하는 모노이소시아네이트, 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트 또는 고급 작용성 이소시아네이트가 얻어진다. 본 발명에 따른 방법에 의해 모노이소시아네이트 또는 디이소시아네이트를 제조하는 것이 바람직하다.

디아민 및 디이소시아네이트는 지방족, 지환족 또는 방향족일 수 있다. 아민은 바람직하게는 지방족 또는 지환족, 더욱 바람직하게는 지방족이다.

지환족 이소시아네이트는 1 이상의 지환족 고리계를 포함하는 것들이다.

지방족 이소시아네이트는 직쇄형 또는 분지쇄형 사슬에 결합된 이소시아네이트기만을 갖는 것들이다.

방향족 이소시아네이트는 1 이상의 방향족 고리계에 결합된 1 이상의 이소시아네이트기를 갖는 것들이다.

용어 "지방족(지환족) 이소시아네이트"는 이하 지환족 및 지방족 이소시아네이트에 사용된다.

방향족 모노이소시아네이트 및 디이소시아네이트의 예는 바람직하게는 6 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 것들, 예컨대 페닐 이소시아네이트, 단량체 2,4'- 및/또는 4,4'-메틸렌디-(페닐 이소시아네이트)(MDI), 2,4- 및/또는 2,6-톨일렌 디이소시아네이트(TDI) 및/또는 1,5- 또는 1,8-나프틸 디이소시아네이트(NDI)이다.

지방족(지환족) 디이소시아네이트의 예는 지방족 디이소시아네이트, 예컨대 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(1,6-디이소시아네이토헥산), 1,8-옥타메틸렌 디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,12-도데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,14-테트라데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,5-디이소시아네이토펜탄, 네오펜탄 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트의 유도체, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 트리메틸헥산 디이소시아네이트 또는 테트라메틸헥산 디이소시아네이트 및 3(또는 4),8(또는 9)-비스(이소시아네이토메틸)트리시클로[5.2.1.0^2,6]데칸 이성체 혼합물, 및 지환족 디이소시아네이트, 예컨대 1,4-, 1,3- 또는 1,2-디이소시아네이토시클로헥산, 4,4'- 또는 2,4'-디(이소시아네이토시클로헥실)메탄, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-(이소시아네이토메틸)시클로헥산(이소포론 디이소시아네이트), 1,3- 또는 1,4-비스(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 2,4- 또는 2,6-디이소시아네이토-1-메틸시클록헥산이다.

바람직한 지방족(지환족) 디이소시아네이트는 1,6-디이소시아네이토헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-(이소시아네이토메틸)시클로헥산, 4,4'-디(이소시아네이토시클로헥실)메탄 및 톨일렌 디이소시아네이트 이성체 혼합물이다. 1,6-디이소시아네이토헥산, 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-(이소시아네이토메틸)시클로헥산 및 4,4'-디(이소시아네이토시클로헥실)메탄이 특히 바람직하다.

상응하는 이소시아네이트를 제공하기 위한 반응을 위한 본 발명에 따른 방법에 사용되는 아민은 아민, 상응하는 중간체 및 상응하는 이소시아네이트가 선택된 반응 조건 하에서 가스 형태로 존재하는 것들이다. 반응 조건 하에서 반응의 지속 기간에 걸쳐 2 몰% 이하 정도로, 더욱 바람직하게는 1 몰% 이하 정도로, 가장 바람직하게는 0.5 몰% 이하 정도로 분해되는 아민이 바람직하다. 본 발명에서 특히 적절한 아민은 특히 2 내지 18 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 또는 지환족 탄화수소를 주성분으로 하는 디아민이다. 이의 예는 1,6-디아미노헥산, 1,5-디아미노펜탄, 1,3-비스(아미노메틸)시클로헥산, 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸시클로헥산(IPDA) 및 4,4-디아미노디시클로헥실메탄이다. 1,6-디아미노헥산(HDA)을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에 상당한 분해 없이 기상으로 전환될 수 있는 방향족 아민을 사용하는 것도 가능하다. 바람직한 방향족 아민의 예는 2,4 또는 2,6 이성체로서의 또는 이의 혼합물, 예컨대 80:20 내지 63:35(몰/몰) 혼합물로서의 톨일렌디아민(TDA), 디아미노벤젠, 2,6-크실리딘, 나프틸디아민(NDA) 및 2,4'- 또는 4,4'-메틸렌(디페닐디아민)(MDA) 또는 이의 이성체 혼합물이다. 이들 중에서, 디아민이 바람직하고, 2,4- 및/또는 2,6-TDA 또는 2,4'- 및/또는 4,4'-MDA가 특히 바람직하다.

모노이소시아네이트를 제조하기 위해, 지방족, 지환족 또는 방향족 아민, 통상적으로 모노아민도 사용할 수 있다. 특히 바람직한 방향족 모노아민은 아닐린이다.

기상 포스겐화에서, 반응 진행에서 생성되는 화합물, 즉 반응물(아민 및 포스겐), 중간체(특히 중간체로서 형성되는 염화모노카르바모일 및 염화디카르바모일), 최종 생성물(디이소시아네이트) 및 계량해서 넣는 임의의 불활성 화합물이 반응 조건 하에서 기상으로 남아 있는 것이 바람직하다. 이들 또는 다른 성분이 예컨대 반응기 벽 또는 다른 장치 부품 상의 기상으로부터 침착되어야 할 경우, 이들 침착은 수반되는 성분을 통한 유동 또는 열 전달을 바람직하지 않게 변경할 수 있다. 이는 유리 아미노기 및 염화수소로부터 형성되는 염화수소아민의 발생에 대해서는 특히 그러한데, 생성되는 염화아민이 용이하게 침전되어 나와서 별로 어렵지 않게 재증발 가능하기 때문이다.

관형 반응기의 사용 외에, 실질적으로 입방형인 반응 챔버, 예컨대 판형 반응기를 사용할 수도 있다. 임의의 다른 소정의 단면을 갖는 반응기도 가능하다.

부산물의 형성을 방지하기 위해, 포스겐을 과량으로 제공하는 것이 바람직하다. 반응에 필요한 아민의 부분만을 제공하기 위해, 아민을 불활성 가스와 혼합할 수 있다. 아민 중 불활성 가스의 부분을 통해, 아민 및 포스겐에 대한 공급물 오르피스의 소정 형상을 위해 제공되는 아민의 양을 조정할 수 있다. 첨가할 수 있는 불활성 매질은 반응 챔버에서 가스 형태로 존재하며 반응 진행에서 발생하는 화합물과 반응하지 않는 것들이다. 사용되는 불활성 매질은 예컨대 질소, 희가스, 예컨대 헬륨 또는 아르곤, 방향족, 예컨대 클로로벤젠, o-디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 톨루엔, 크실렌, 클로로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌, 이산화탄소 또는 일산화탄소일 수 있다. 그러나, 불활성 매질로서 질소 및/또는 클로로벤젠을 사용하는 것이 바람직하다.

그러나, 대안적으로 예컨대 너무 과량의 포스겐을 피하기 위해, 포스겐을 불활성 매질에 첨가할 수 있다.

일반적으로, 불활성 매질은, 불활성 매질 대 아민 또는 포스겐의 가스 부피의 비가 0.0001 대 30, 바람직하게는 0.01 내지 15 미만, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 5 미만이 되로곡 하는 양으로 첨가한다.

원하지 않는 부산물의 형성을 감소시키거나 방지하고, 추가로 또한 형성된 이소시아네이트의 분해를 억제하기 위해, 반응 가스를 반응 직후 퀀치에서 냉각시킨다. 이를 위해, 바람직하게는 액상 퀀치 매질을 첨가한다. 퀀치 매질의 증발의 결과, 이는 열을 흡수하고, 이것이 반응 가스를 신속히 냉각시킨다.

반응 생성물 또는 반응 부산물 또는 퀀치 매질이 응축되어 나오거나 탈승화하여 이에 따라 혼합물 중에 에어로졸을 형성시키는 것을 방지하기 위해, 첨가되는 퀀치 매질의 양은, 반응 가스 및 퀀치 매질로부터 조정되는 혼합 온도가 이 가스 혼합물의 이슬점 이상이 되도록 한다. 이를 목적으로, 가스 혼합물에 존재하는 모든 성분이 각각의 경우 이의 증기압 미만일 필요가 있다. 이슬점에서, 1 이상의 성분의 분압이 바로 이의 증기압에 도달한다.

퀀치 매질은 일반적으로 액체 형태로 첨가한다. 퀀치 매질의 온도는 바람직하게는 0 내지 250℃ 범위, 특히 20 내지 220℃ 범위이다. 고온 반응 가스에의 퀀치 매질의 분무는 퀀치 매질을 가열 및 증발시킨다. 퀀치 매질의 가열 및 증발에 필요한 열은 반응 가스로부터 취하며, 반응 가스를 이러한 식으로 냉각시킨다. 첨가되는 퀀치 매질의 양을, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 온도가 이 혼합물의 이슬점 이상이 되도록 함으로써, 모든 퀀치 매질이 증발하고 퀀치 매질의 액적이 반응 가스에 남지 않는 것을 보장한다.

본 발명의 일구체예에서, 퀀치 후 반응 가스의 냉각을 위한 추가의 단계가 이어진다. 냉각을 위한 개별 단계에서, 반응 가스가 예컨대 하류 워크업(workup)에 공급되는 소정 최종 온도가 달성될 때까지, 반응 가스를 각각의 경우에 추가로 냉각시킨다.

퀀치 후 이어질 수 있는 추가의 냉각 단계는 예컨대 추가의 퀀치 또는 응축기 또는 당업계에 공지된 냉각을 위한 임의의 다른 단계일 수 있다. 퀀치 후 반응 가스를 냉각시키기 위한 단계 중 1 이상은 바람직하게는 응축기이다. 적절한 응축기는 당업자에게 공지된 설계의 임의의 소정의 응축기이다. 통상적으로, 사용되는 응축기는 냉각 매질이 흐르는 열 교환기이다. 사용되는 냉각제는 예컨대 물일 수 있다. 이 경우, 가스는 적어도 부분적으로 응축기의 벽으로부터 응축한다. 이렇게 형성된 액체가 흘러나오며, 이를 수집하고, 응축기로부터 배출시킨다.

반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 응축 후 일반적으로 워크업에 의한 하류가 생긴다. 예컨대, 응축되어 나오는 혼합물을 용매에 세정한다. 사용된느 용매는 예컨대 퀀치 매질로서도 사용할 수 있는 동일한 물질일 수 있다.

세척(scrubbing)에서, 이소시아네이트는 세척 용액에 선택적으로 전달된다. 이어서, 생성된 혼합물을 바람직하게는 정류에 의해 이소시아네이트, 용매, 포스겐 및 염화수소로 분리한다.

퀀치 매질 및 반응 가스의 혼합물의 냉각 및 응축에 대안적으로, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물이 퀀치로부터 배출된 후 분리 단계로에 공급한다. 그러나, 상당하는 분리 단계 후에 대안적으로 예컨대 응축기를 사용할 수 있다. 그러나, 분리 단계는 바람직하게는 퀀치 직후에 수행한다. 적절한 분리 단계는 예컨대 증류 컬럼 또는 스크러버(scrubber)이다.

분리 단계가 스크러버일 경우, 퀀치에서 배출되는 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물은 바람직하게는 상기 기재된 바와 같이 용매로 세정한다. 이로써 이소시아네이트가 선택적으로 세척 용액에 운반된다. 그 다음, 세척 후에 바람직하게는 정류를 이용하여 분리를 수행한다.

분리 단계가 증류 컬럼일 경우, 반응 가스 및 퀀치 매질의 가스 혼합물을 정류 컬럼에 공급한다. 정류 컬럼의 상부에서의 온도가 퀀치 매질 및 반응 가스의 혼합물의 비점보다 낮은 방식으로, 정류 컬럼을 조작한다. 이러한 식으로, 퀀치 매질 및 반응 가스의 혼합물의 각각의 성분이 증류 컬럼에서 선택적으로 응축되어 나오며, 상부를 거쳐 그리고 적절한 경우 측면 유출구(draw)를 거쳐 바닥에 있는 컬럼으로부터 배출될 수 있다.

분리 단계가 스크러버일 경우, 형성된 이소시아네이트가 반응 가스 및 퀀치 매질의 가스 혼합물로부터 불활성 용매 중 응축에 의해 제거되면서, 과량의 포스겐, 염화수소 및 적절한 경우 불활성 매질이 가스 형태로 세척 탑을 통과하는 세척 탑이 특히 적절하다. 불활성 용매의 온도는 바람직하게는 선택된 세척 매질 중 아민에 상응하는 염화카르바모일의 용해 온도 이상으로 유지한다. 불활성 용매의 온도는 특히 바람직하게는 아민에 상응하는 염화카르바모일의 융점 이상으로 유지한다.

적절한 스크러버는 당업자에게 공지된 임의의 소정의 스크러버이다. 예컨대, 교반 용기 또는 다른 통상적인 장치, 예컨대 컬럼 또는 혼합기-침전기 장치를 사용할 수 있다.

퀀치에서 배출되는 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 세척 및 워크업은 일반적으로 WO-A 2007/028715에 기재된 바와 같이 하여 실시한다.

실시예

이소시아네이트를 제조하기 위한 아민 포스겐화를 위한 반응기에서, 약 1.8 ㎏/시간의 톨일렌디아민을 포스겐화하였다. 포스겐화에 필요한 포스겐은 과량으로 제공하였다. 이로써 온도가 458℃인 15.95 ㎏/시간의 반응 가스가 형성되었다. 반응 가스는 15.7 중량%의 톨일렌 디이소시아네이트, 71.2 중량%의 포스겐 및 13.1 중량%의 염화수소를 포함하였다. 반응 가스를 퀀치 매질로서 7.5 ㎏/시간의 모노클로로벤젠을 포함하는 퀀치에서 냉각시켰다. 온도를 60℃로 하여 분무 노즐을 통해 모노클로로벤젠을 액체 형태로 제공하였다. 퀀치에서, 압력은 2 바 절대 압력이었다. 퀀치에서 조정되는 혼합 온도는 약 195℃였다. 반응 가스의 이슬점은 183℃이고 가스 퀀치 산출물은 178℃였기 때문에, 퀀치에서 배출되는 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물은 에어로졸을 형성시키지 않고 가스 형태로 남아 있었다. 이로써 장기간에 걸쳐 파괴되지 않고 퀀치를 조작할 수 있었다. 계기 유리(sightglass)를 사용하지 않고, 퀀치 산출물에 대해 에어로졸을 연구하였다. 퀀치 산출물에서 에어로졸을 검출할 수 없었다.

Claims

이소시아네이트와 상응하는 아민 및 포스겐을 우선 혼합하고, 반응기에서 이소시아네이트로 전환시키는, 적절한 경우 불활성 매질의 존재 하에 상기 아민을 포스겐과 기상으로 반응시켜 이소시아네이트를 제조하는 방법으로서, 액상 퀀치 매질(quench medium)을 첨가함으로써, 이소시아네이트 및 염화수소를 포함하고 반응기로부터 배출되는 반응 가스를 퀀치에서 냉각시켜, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물을 얻으며, 첨가되는 퀀치 매질의 양은, 퀀치에서 조정된 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물의 온도가 퀀치에 존재하는 가스의 이슬점 이상이 되는 온도가 되도록 하는 제조 방법.
제1항에 있어서, 아민 및 포스겐은 가스 형태로 첨가하는 것인 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 퀀치 매질은 1 이상의 노즐을 통해 첨가하는 것인 제조 방법.
제1항 내지 제3항에 있어서, 퀀치 매질은 임의로 할로겐 치환된 탄화수소인 것인 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 퀀치 매질은 모노클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 헥산, 벤젠, 1,3,5-트리메틸벤젠, 니트로벤젠, 아니솔, 클로로톨루엔, o-디클로로벤젠, 디에틸 이소프탈레이트, 테트라히드로푸란, 디메틸포름아미드, 크실렌, 클로로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌 및 톨루엔으로 구성된 군에서 선택되는 것인 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 퀀치 후 반응 가스를 냉각시키기 위한 추가의 단계가 이어지는 것인 제조 방법.
제6항에 있어서, 퀀치 후 반응 가스를 냉각시키기 위한 단계 중 1 이상은 응축기인 것인 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 반응 가스 및 퀀치 매질의 혼합물을 퀀치에서 배출된 후 분리 단계에 공급하는 것인 제조 방법.
제8항에 있어서, 분리 단계는 증류 컬럼 또는 스크러버(scrubber)인 것인 제조 방법.