MXPA06008616A - Procedimiento para la fosgenacion en fase gaseosa. - Google Patents

Procedimiento para la fosgenacion en fase gaseosa.

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Jorg Laue
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Bernd Sojka
Marcus Eichmann
Verena Haverkamp
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Bayer Materialscience Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/10Preparation of derivatives of isocyanic acid by reaction of amines with carbonyl halides, e.g. with phosgene

Abstract

El objeto de la presente invencion es un procedimiento para la fosgenacion de aminas en fase gaseosa, en el que para la evaporacion de las aminas se usa un tipo especial de intercambiadores de calor.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA FOSGENACION EN FASE GASEOSA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION El objeto de la presente invención es un procedimiento para la fosgenación de aminas en fase gaseosa, en el que para la evaporación de las aminas se usa un tipo especial de intercambiadores de calor . En el documento EP-A0289840 se describe un procedimiento para . la preparación da diisocianatos (ciclo) alifáticos mediante fosgenación de las correspondientes diaminas (ciclo) alifáticas en forma de vapor a 200aC hasta 600aC. El fosgeno se introduce en exceso estequiométrico. Las corrientes sobrecalentadas en forma de vapor de diamina (ciclo) alifática y/o mezcla de diamina (ciclo) alifática-gas inerte, por una parte, y de fosgeno, por otra parte, se alimentan continuamente en una cámara de reacción cilindrica y allí se mezclan entre sí y se hacen reaccionar. La reacción de fosgenación exotérmica se realiza manteniendo un flujo turbulento . En los documentos EP-A928785, EP-A1319655, EP-A1555258, EP-A1275639, EP-A1275640, EP-A1403248 y EP-A1526129 se describen formas de realización especiales respecto a esta tecnología que, no obstante, se refieren al reactor en sí y la conducción de la reacción, sin entrar en detalles sobre la tecnología de evaporadores que se utiliza para el tratamiento previo de los reactantes . Ref.:174320 Normalmente, para el calentamiento y la evaporación de los reactantes utilizados, aminas y fosgeno, se utilizan intercambiadores de calor de haces de tubos, intercambiadores de calor de placas o evaporadores de película descendente, preferiblemente con circuito de reeirculación. Para sobrecalentar las aminas gaseosas se usan registros de calor accionados eléctricamente o con aceites portadores de calor. Sin embargo, estos aparatos presentan la desventaja de que los espesores de película relativamente grandes que aparecen en estos influyen desfavorablemente sobre el transporte- de calor y materia, lo que requiere un tiempo de residencia mayor. Esto provoca, especialmente en la evaporación y el sobrecalentamiento dé aminas alifáticas, una descomposición parcial con disociación de amoniaco. Esto no sólo reduce el rendimiento, sino que en la reacción de fosgenación posterior también se forman deposiciones de cloruro de amonio en las conducciones y el reactor. Por tanto, las instalaciones deben limpiarse con relativa frecuencia, produciéndose pérdidas de producción correspondientes . Los denominados microintercambiadores de calor o mieroevaporadores sólo se describieron hasta la fecha en el documento W02005/016512 en relación con la eliminación por destilación de compuestos a partir de mezclas de líquidos . Sin embargo, estos aparatos no se describieron en cuanto al campo técnico de la fosgenación en fase gaseosa de aminas para dar isocianatos ni se aludió a sus posibles ventajas. Por tanto, el objetivo de la presente invención era proporcionar un procedimiento para la fosgenación de aminas en fase gaseosa en el que no aparecieran las desventajas anteriormente mencionadas de los intercambiadores de calor o evaporadores convencionales. Esto se consiguió mediante la utilización de mili o microintercambiadores de calor para el calentamiento líquido, evaporación y sobrecalentamiento gaseoso de aminas . Por tanto, el objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de isocianatos por fosgenación de aminas en fase gaseosa, en el que para el calentamiento líquido, evaporación y/o sobrecalentamiento gaseoso de las aminas se utilizan uno o varios intercambiadores de calor con una superficie intercambiadora de calor específica en volumen para la parte de las aminas de al menos 1.000 m2/m3, que presentan canales para la conducción del flujo de aminas que poseen un diámetro hidráulico de 5 a 10.000 um. Tales intercambiadores de calor o evaporadores se conocen, en función del diámetro de los canales, como miliintercabiadores de calor o milievaporadores (si los diámetros de canales para la conducción del flujo = 1000 µm) o como microintercambiadores de calor o microevaporadores (si los diámetros de canales para la conducción del flujo < 1000 µm) .
Estos evaporadores o intercambiadores de calor esenciales para la invención poseen a igual capacidad, en comparación con intercambiadores de calor convencionales , un volumen más pequeño, mediante lo que se rebaja considerablemente el tiempo • de residencia y con ello también la carga térmica de las aminas. La evaporación, y con ello el tiempo de- residencia, es normalmente de 10 a 100 veces más rápida o corta que en sistemas convencionales . En principio, para la fosgenación pueden utilizarse como aminas todos los compuestos con grupos amino primarios conocidos para el experto. Sin embargo, se prefieren aquellos compuestos con por lo menos 2, preferiblemente 2 ó 3 grupos NH2 que pueden estar unidos de manera alifática, cicloalifática o aromática. Por ejemplo, aminas adecuadas son los isómeros puros o las mezclas isoméricas de diaminobenceno, de diaminotolueno, de diaminodimetilbenceno, de diaminonaftaleno, así como de diaminodifenilmetano, se prefieren mezclas de 2,4/2,6-toluilendiamina de relaciones isoméricas 80/20 y 65/35 o el isómero puro 2, -toluilendiamina. Aminas alifáticas y/o cicloalifáticas adecuadas son 1,4-diaminobutano, 1 , 6-diaminohexano (HDA) , 1, 11-diaminoundecano, l-amino-3 , 5, 5-trimetil-5-aminometilciclohexano (IPDA) , 4,4'-diaminodiciclohexilmetano, 4,4' -diamino-2 , 2-diciclohexilpropano o 1, 8-diamino-4- (aminometil) octano (triaminononano) . Sin embargo, se prefieren especialmente" di. y/o triaminas del tipo anteriormente mencionado con exclusivamente grupos amino unidos de manera alifática o cicloalifática como isoforondiamina (IPDA) , hexametilendiamina (HDA) , bis (p- ami?ociclohexil) etano, (PACM 20) o 1, 8-diamino-4- (aminometil) octano (triaminononano) .. El principio básico de la fosgenación en fase gaseosa se describe detalladamente en las solicitudes EP ya mencionadas . En- este contexto, las aminas líquidas que van a fosgenarse y el" fosgeno, se evaporan respectivamente en primer lugar por separado, dado el caso se diluyen con un gas inerte o con los vapores de un disolvente inerte, dado el caso se sobrecalientan con gas y entonces se hacen reaccionar continuamente entre sí en una cámara de reacción, la mayoría de las veces cilindrica, normalmente calentada a de 200 a 600°C, sin partes móviles con mantenimiento de un flujo turbulento. Entonces, la mezcla gaseosa que abandona continuamente la cámara de reacción se enfría, preferiblemente con ayuda de un disolvente líquido inerte que se mantiene a una temperatura por encima de la temperatura de descomposición del cloruro del ácido carbámico correspondiente a la amina, con obtención de una disolución del isocianato correspondiente en este disolvente y se separa el isocianato presente disuelto en el disolvente inerte, por ejemplo mediante destilación. En el marco de la invención, los mili o microintercambiadores de calor adecuados son, por ejemplo, micro y miliintercambiadores de calor de canales apilados. Si estos se utilizan para la evaporación, correspondientemente se habla de micro y milievaporadores de canales apilados. Éstos están construidos normalmente con capas de placas metálicas delgadas, en las que cada placa presenta una pluralidad de canales paralelos para la conducción del flujo. Las placas están dispuestas entre sí, por ejemplo, cruzadas, de manera que los canales de una placa son perpendiculares a los canales de la placa que se encuentra respectivamente encima y/o debajo. Correspondientemente en tales disposiciones, el agente de transmisión de calor y la mezcla de materia se alimentan según el principio de corrientes cruzadas por el intercambiador de calor o evaporador: una de cada dos capas es atravesada por el medio calentador o la mezcla de materia respectivamente. Las placas poseen, por ejemplo, un espesor de 100 a 1.000 µm. Los canales individuales tienen normalmente una longitud de, respectivamente, 0,5 a 400 cm, preferiblemente de 1 a 150 cm. Los intercambiadores de calor de canales apilados de este tipo son adecuados tanto como mili como microintercambiadores de calor para el procedimiento según la invención. Independientemente de la geometría de los canales de los micro o miliintercambiadores de calor (o evaporadores) , en el sentido de la presente invención se usa el diámetro hidráulico (D) como magnitud característica. El diámetro hidráulico viene dado por el área de la sección transversal (F) multiplicada por cuatro y dividida por el perímetro (U) de la sección transversal : D = 4 F/U Tales microintercambiadores de calor de canales apilados se ofrecen, por ejemplo, por el Centro de investigación de Karlsruhe y se describen, entre otros, en K. Schubert, J. Brandner, M. Fichtner, G. Linder, U. Schygulla, A. Wenka, Microstructure devices for applications in thermal and chemical process engineering, Heat and Transport Phenomena in Microsystems: Proc. Of the Internat. Conf., Banff, octubre 15-20, 2000. En lugar de los intercambiadores de calor o evaporadores de canales apilados anteriormente descritos, en el procedimiento según la invención también pueden utilizarse intercambiadores de calor o evaporadores tubulares especiales que satisfacen los criterios anteriormente definidos de superficie intercambiadora de calor específica en volumen y de diámetro hidráulico de los canales para la conducción del flujo de las aminas. Por tanto, se denominan intercambiadores de calor tubulares de canales . Éstos presentan, en lugar de canales apilados, uno o varios tubos dispuestos paralelamente en una zona de revestimiento para la conducción del flujo de las aminas. En este sentido, la cámara externa es atravesada por el portador de calor. Tales intercambiadores de calor tubulares especiales, correspondientes a los criterios- anteriores, pueden presentar un único tubo de canales o varios dispuestos paralelamente entre sí. La cámara externa de tales intercambiadores de calor tubulares se equipa preferiblemente con chapas deflectoras que mejoran las condiciones de flujo y con ello la transferencia de calor. En este sentido, el medio portador de calor puede atravesar la cámara externa tanto en paralelo como en contracorriente. Los tubos de canales utilizados en tales intercambiadores de calor tubulares especiales tienen normalmente una longitud de, respectivamente, 10 cm a 400 cm, preferiblemente de 30 a 150 cm. El espesor de pared de los tubos es normalmente de 0,5 a 6 mm. Los intercambiadores de calor tubulares de este tipo, que satisfacen los criterios esenciales según la invención de superficie intercambiadora de calor específica en volumen y de diámetro hidráulico de los canales para la conducción del flujo de las aminas, son adecuados en principio tanto en forma de mili como en forma de microintercambiadores de calor para el procedimiento según la invención. Sin embargo, los intercambiadores de calor tubulares de milicanales son los intercambiadores de calor tubulares preferidos . Si se utilizan microintercambiadores de calor o microevaporadores del tipo anteriormente descrito, por ejemplo en forma de microintercambiadores de calor de canales apilados o intercambiadores de calor tubulares de microcanales, el diámetro hidráulico de los canales para la conducción de la corriente de aminas asciende preferiblemente a al menos 5 µm, pero menos de 1000 µm, con especial preferencia 30 a 500 µm. Si se utilizan miliintercambiadores de calor o milievaporadores del tipo anteriormente descrito, por ejemplo en forma de miliintercambiadores de calor de canales apilados o intercambiadores de calor tubulares de milicanales, el diámetro hidráulico de los canales para la conducción de la corriente de aminas asciende preferiblemente a de 1.000 a 10.000 µm, con especial preferencia 2.000 a 5.000 µm. Simultáneamente, la superficie de intercambio de calor referida al volumen de los canales de amina asciende preferiblemente a * 1*103 hasta 1*105 m2/m3, . en microintercambiadores de calor del tipo anteriormente descrito preferiblemente a 2*103 hasta 1*105 m2/m3 y en miliintercambiadores de calor del tipo anteriormente descrito preferiblemente a 1 hasta 2*103 m2/m3.
En los micro y miliintercambiadores de calor de canales apilados, los canales .para la conducción del medio de calefacción también presentan preferiblemente un diámetro hidráulico de 5 a 10.000 µm, preferiblemente de 5 a 1000 µm, con especial preferencia de 30 a 500 µm. Los canales de los micro o miliintercambiadores de calor para la conducción de las aminas y del medio de calefacción pueden presentar cualquier forma geométrica. La sección transversal de los canales puede ser, por ejemplo, circular, semicircular, poligonal, rectangular o triangular. Se prefieren los canales rectangulares o triangulares y también ovales en el caso de intercambiadores de calor tubulares de milicanales . En principio, los canales para la conducción del flujo también pueden contener tabiques deflectores . Con éstos se aumenta la transferencia de calor en comparación con aquellos sistemas que no contienen ningún de estos tabiques deflectores . Pero los tabiques deflectores también pueden estar fijamente unidos con los canales. En este caso, los tabiques deflectores actúan adicionalmente como nervaduras de transmisión de calor, favoreciéndose adicionalmente la transmisión de calor. Ejemplo de tales tabiques deflectores pueden ser estructuras de capas. Tales estructuras se componen de al menos tres capas, en las que cada capa estructurada presenta una vez ensamblada una pluralidad dé aberturas que están dispuestas en al menos una hilera longitudinal, y .las aberturas de una capa intermedia se solapan con al menos tres aberturas -de una capa" respectivamente contigua, y porque la sucesión de las aberturas que se solapan forman un canal de flujo en dirección longitudinal o dirección transvers'al" a las capas. Tales estructuras pueden formarse mediante la utilización de chapas con una sucesión de aberturas dispuestas oblicuamente, como se describen en el documento EP-A1284159. En lugar de las chapas con aberturas también pueden utilizarse capas de perfil de peine, como se describen en el documento EP-A1486749. En este sentido se ofrece sobre todo la utilización de perfiles de peine simétricos por ambas caras que dividen la cámara interna del canal en dos zonas de canal paralelas separadas . Las aberturas de las estructuras de chapas o las púas de peine de las estructuras de peine se disponen en un ángulo de 5 a 85 - , preferiblemente 30 a 602 respecto a la dirección de flujo principal. Preferiblemente, el número de aberturas o púas de peine en una capa estructurada para la formación de una hilera de aberturas asciende a al menos 50, con especial preferencia al menos 200, con muy especial preferencia al menos 500. Entonces, un canal de micro o miliintercambiador de calor relleno de capas estructuradas es especialmente ventajoso en lo referente al remezclado y el perfil de temperatura cuando la longitud del canal (L) con el diámetro hidráulico del canal (D) forma una relación L/D superior a 10, preferiblemente superior a 100 y con especial preferencia superior a 500. Para la utilización de estructuras de capas son especialmente adecuados micro y milicanales con sección transversal rectangular u oval . Tales tabiques deflectores se utilizan preferiblemente en milievaporadores y/o miliintercambiadores' de calor, es decir, aquellos dispositivos para el calentamiento, evaporación y/o sobrecalentamiento que presentan canales para la conducción del flujo de aminas de = 1000 µm. Los tabiques deflectores de estructura de capas para tales miliintercambiadores de calor poseen normalmente un espesor de 0,1 a 3 mm, preferiblemente de 0,5 a 1,5 mm. Los canales en los que están montadas las estructuras tienen normalmente una altura interna de 1 a 10 mm, preferiblemente de 2 a 5 mm, y un ancho de 5 a 50 mm, preferiblemente de 10 a 30 mm. ' En micro y miliintercambiadores de calor de canales apilados no sólo pueden configurarse de esta forma los canales para la conducción del flujo de aminas, sino también aquellos canales por los que se conduce el medio calentador. Esto también puede ser útil para mejorar la transferencia de calor en la parte portadora de calor.
El micro o miliintercambiador de calor' o micro o milievaporador puede estar fabricado de cualquier material metálico, por ejemplo acero, acero inoxidable, titanio, hastelloy, inconel u otras aleaciones metálicas. Como medio calentador pueden utilizarse los medios calentadores habituales como vapor de agua, agua a presión o aceites portadores de calor. La temperatura a la que se hacen funcionar los calentadores-intercambiadores de calor o evaporadores- intercambiadores de calor que van a utilizarse según la- invención se rige por el punto de ebullición de la amina que va a evaporarse. Él fin es conseguir, después de atravesar el calentador-intercambiador de calor, una temperatura escasamente por debajo de la temperatura de ebullición de la amina y, después del paso por el evaporador, una transferencia completa de la amina antes líquida a la fase gaseosa y, dado el caso, sobrecalentar todavía en el mismo o en otro intercambiador de calor la amina gaseosa. En este sentido se renuncia conscientemente a flujos de recirculación por los aparatos, de manera que la amina sólo atraviesa una vez los aparatos. Esto tiene la ventaja de que también puede renunciarse al volumen de recipientes de bombeo de otro modo necesarios y adicionalmente se disminuye el tiempo de residencia en el intervalo de temperaturas altas . El experto puede determinar fácilmente las condiciones exactas de . presión y temperatura mediante experimentos rutinarios . En la evaporación del fosgeno antes de la entrada en el reactor se ajusta preferiblemente una temperatura de la corriente de fosgeno de 250 a 500SC, con especial preferencia de 280 a 330aC, ascendiendo normalmente a la vez la presión (absoluta) a de 50 a 240 kPa, preferiblemente 70 a 150 kPa. En el procedimiento según la invención se ajustan las aminas antes de la entrada en el reactor preferiblemente a una temperatura de la corriente de aminas de 200 a 500 C, con especial preferencia 280 a 350aC, ascendiendo normalmente a la vez la presión (absoluta) a de 50 a 250 kPa, preferiblemente 80 a 160 kPa. En el procedimiento según la invención, el tiempo de residencia medio de las aminas en el calentador asciende preferiblemente a de 0,001 a 60 s, con especial preferencia 0,01 a 10 s. En el procedimiento según la invención, el tiempo de residencia medio de las aminas en el evaporador asciende preferiblemente a de 0,001 a 60 s, con especial preferencia 0,01 a 10 s. En el procedimiento según la invención, el tiempo de residencia medio de las aminas en el recalentador de gas asciende preferiblemente a de 0,0001 a 10 s, con especial preferencia 0,0005 a i s. En principio, el calentamiento, evaporación y, dado el caso, sobrecalentamiento respectivo puede llevarse a cabo con la utilización de los micro y miliintercambiadores de calor o micro y milievaporadores que van a usarse según la invención en una etapa o en varias etapas mediante múltiples acoplamientos en paralelo o en serie de tales componentes de mili y microestructura. En un procedimiento de varias etapas, la evaporación también puede realizarse a distintos niveles de presión y temperatura. En el procedimiento según la invención es ventajoso que, debido a los cortos tiempos de residencia y,- por tanto, las bajas cargas térmicas integrales en los componentes de mili y microestructura, se reduce o incluso se evita completamente una descomposición de las aminas alifáticas sensibles a la temperatura en comparación con evaporadores tradicionales . Además, en la evaporación, mediante la formación geométricamente condicionada de pequeñas burbujas aumenta la relación superficie respecto a volumen, por lo que es posible una evaporación • muy eficaz. Mediante estas ventajas se garantiza un rendimiento más alto y calidad de producto más alta. Además, debido a la menor disociación de amoniaco, en la reacción de fosgenación posterior se forma menos cloruro de amonio, de manera que la instalación se ensucia más lentamente y por tanto pueden alargarse los tiempos de funcionamiento entre las paradas de limpieza. Las corrientes de reactantes también pueden conducirse después de abandonar el evaporador respectivo a través de tabiques deflectores que hacen posible una mejor mezcla de los reactantes en la cámara de gases . Incluso tales medidas también pueden acometerse en sí en el reactor para mejorar la mezcla de amina y- fosgeno y por tanto garantizar una conducción de la reacción continua, libre de interferencias en gran parte. Ejemplos de tales medidas son el montaje de tabiques deflectores que producen vórtice en las conducciones de alimentación de reactantes o un diámetro del tubo de reactor que se estrecha después de la confluencia de amina y corriente de fosgeno. Pueden encontrarse otras medidas adecuadas en las solicitudes mencionadas en el estado de la técnica. Las corrientes de reactantes también pueden diluirse con diluyentes inertes antes de la introducción en la cámara de reacción. El gas inerte preferido para la dilución es nitrógeno . Disolventes inertes adecuados cuyos vapores también pueden usarse para la dilución de la diamina son, por ejemplo, clorobenceno, o-diclorobenceno, xileno, cloronaftaleno, decahidronaftaleno o sus mezclas. La cantidad del gas inerte o vapor de disolvente usado conjuntamente, dado el caso, como diluyente, no es crítica, sin embargo puede utilizarse para reducir la temperatura de evaporación de la amina. En la fosgenación de diaminas, el exceso molar de fosgeno referido a un grupo amino asciende normalmente a del 30 al 300%, preferiblemente 60 al 170%. Cámaras de reacción cilindricas adecuadas son, por ejemplo, reactores tubulares sin tabiques deflectores y sin partes móviles en el interior del reactor. Los reactores están compuestos en general por acero, vidrio, acero aleado o esmaltado y presentan una longitud que es suficiente para hacer posible una reacción completa de la amina con el fosgeno en las condiciones de procedimiento. En general, las corrientes de gas se alimentan en éste en un extremo del reactor tubular, pudiendo llevarse a cabo esta alimentación por ejemplo mediante boquillas fijadas en un extremo del reactor tubular o mediante una combinación de boquilla y un intersticio anular entre la boquilla y el tubo de mezclado. El tubo de mezclado también se mantiene a una temperatura dentro del intervalo de 200 a 600aC, preferiblemente 300 a 500=C, manteniéndose esta temperatura, dado el caso, mediante calentamiento del tubo de reacción. En la realización del procedimiento según la invención, la presión en las conducciones de alimentación a la cámara de reacción es en general de 200 a 300 kPa y a la salida de la cámara de reacción de 15 a 200 kPa, disponiéndose una velocidad de flujo dentro de la cámara' de reacción de al menos 3 , preferiblemente al menos 6 y con especial preferencia de 10 a 120 m/s mediante mantenimiento de una presión diferencial adecuada. En general, en "estas condiciones 'imperan dentro de la cámara de reacción relaciones de flujo turbulento. Después de la reacción de fosgenación efectuada en la cámara de reacción, la mezcla gaseosa que _- abandona continuamente la cámara de reacción se libera del isocianato formado. Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, con ayuda de un disolvente inerte cuya temperatura se elige de manera que por " un lado esté por encima de la temperatura de descomposición del cloruro del ácido cárbámico correspondiente al isocianato y, por otro lado, esté por debajo de la temperatura de condensación del isocianato y también preferiblemente del disolvente dado el caso usado conjuntamente en forma de vapor como diluyente, de manera que el isocianato y el disolvente auxiliar condensen o se disuelvan en el disolvente, mientras que el fosgeno en exceso, el cloruro de hidrógeno y, dado el caso, el gas inerte usado conjuntamente como diluyente, recorran en forma gaseosa la etapa de condensación o el disolvente. Para la obtención selectiva del isocianato de la mezcla que abandona en forma gaseosa la cámara de reacción son especialmente muy adecuados disolventes mantenidos a una temperatura de 120 a 200°C, preferiblemente 120 a 170°C, del tipo mencionado anteriormente a modo ejemplo, especialmente diclorobenceno industrial. Posibles procedimientos de condensación selectiva del isocianato formado a partir de la mezcla gaseosa que abandona el reactor usando disolventes de este tipo son, por ejemplo, el transporte de la mezcla gaseosa por el disolvente mencionado o la inyección del disolvente (niebla de disolvente) en la corriente de gas. La mezcla gaseosa que recorre la etapa de condensación para la obtención del isocianato se libera a continuación de una manera conocida en sí del fosgeno en exceso. Esto puede realizarse mediante una trampa criogénica, absorción en un disolvente inerte mantenido a una temperatura de -10°C a 8°C (por ejemplo clorobenceno o diclorobenceno) o mediante adsorción e hidrólisis en carbón activo. El gas de cloruro de hidrógeno que atraviesa la etapa de recuperación de fosgeno puede reciclarse de una manera conocida en sí para la recuperación del cloro necesario para la síntesis de fosgeno. La mejor forma para la preparación en estado puro de los isocianatos tiene lugar mediante procesamiento por destilación de la disolución de isocianato en el disolvente utilizado para la condensación de isocianato. Ejemplos; En una planta piloto se comprobó la aptitud fundamental' de los mili y microintercambiadores de calor para la evaporación y el sobrecalentamiento cuidadoso de aminas . Como aminas se usaron 1, 6-diaminohexano (HDA) , l-amino-3 , 5, 5-trimetil-5-aminometilciclohexano (IPDA) y 4,4'- diaminodiciclohexil etano (PACM 20) . Para el calentamiento, evaporación y sobrecalentamiento se utilizaron respectivamente varios miliintercambiadores de calor dispuestos en serie con canales respectivamente rectangulares para la conducción del flujo. Los canales para la conducción del flujo tenían una altura interna de 3,1 mm, un ancho interno de 18 mm y estaban rellenos con una estructura de capas . Este relleno se cdomponía de tres capas con una altura de, respectivamente, 1 mm. La longitud total de los canales por cada_ evaporador ascendió a 300 mm. La superficie de intercambio de calor (media aritmética entre la superficie de la pared interna y externa) por canal ascendió a 156 cm2 y el volumen interior libre era de 12,8 cm3. Para el calentamiento se conectaron en serie tres miliintercambiadores de calor tales respecto a un intercambiador de calor en contracorriente (MIC 1 - MIC 3 ) . Para la evaporación se conectaron en serie dos de estos miliintercambiadores de calor respecto a un intercambiador de calor en contracorriente (MIC 4 - MIC 5) . Todos los aparatos miliintercambiadores de calor tenían un diámetro interno de revestimiento de aproximadamente 40 mm y estaban equipados con varias chapas deflectoras en la cámara del revestimiento atravesada por el aceite portador de calor. En el calentamiento se calentaron las aminas en la primera serie de intercambiadores de calor (MIC 1 - MIC 3) de 60aC hasta el punto de ebullición y entonces se evaporaron y sobrecalentaron en la segunda serie de intercambiadores de calor (MIC 4 - MIC 5) . La amina se condensó en el refrigerador conectado posteriormente, se condujo al colector y a continuación se bombeó de nuevo en el circuito. Para seguir modificaciones químicas de las aminas se analizaron periódicamente muestras mediante cromatografía de gases y analítica de amoniaco. Durante la duración del experimento no se observó en ninguna de las aminas utilizadas un aumento de presión producido en los intercambiadores de calor convencionales debido a deposiciones con el tiempo. Ejemplo 1 Se calentó HDA hasta 217 aC a una presión de 230 kPa (presión en kPa absolutos) en los MIC 1 - MIC 3 calentados hasta 224aC y se evaporó en los MIC 4 - MIC 5 calentados hasta 307SC y se sobrecalentó hasta 305aC a una presión de 100 kPa. En el caso de una cantidad de recirculación de 20 kg/h, el tiempo de residencia medio en MIC 1 - MIC- 3 ascendió a 4,7 s y en MIC 4 - MIC 5 a 9,4 s, suponiendo un flujo de líquido completo hasta la salida. Debido a la evaporación, el tiempo de residencia real estaba incluso claramente por debajo de este valor. Después de 80 pasos estadísticos, la concentración de componentes secundarios aumentó de 170 ppm hasta 270 ppm. Como coeficientes de paso de calor se determinaron: 1.200 a 1.700 W/ (m2 ) para el calentamiento hasta el punto de ebullición a cantidades de recirculación de 20 a 40 kg/h, 1.800 W/ (m2K) para la evaporación a una cantidad de recirculación de 40 kg/h y 100 a 500 W/ (m2 ) para el sobrecalentamiento a cantidades de recirculación de 5 a 20 kg/h. Ejemplo 2 Se calentó PDA hasta 260aC a una presión de 160 kPa en los MIC 1 - MIC 3 calentados hasta 277aC y se evaporó en los MIC 4 - MIC 5 calentados hasta 305aC y se sobrecalentó hasta 302aC a una presión de 100 kPa. En el caso de una cantidad de recirculación de 20 kg/h, el tiempo de residencia medio en MIC 1 - MIC 3 ascendió a 5,2 s y en MIC 4 - MIC 5 a 10,5 s, con la suposición de un flujo de líquido completo hasta la salida. Durante la evaporación, el tiempo de residencia real estaba incluso claramente por debajo de este valor. Después de 80 pasos estadísticos, la concentración de componentes secundarios aumentó de 1.300 ppm hasta 2.200 ppm. Como coeficientes de paso de calor se determinaron: 500 a 1.650 / (m2K) para el calentamiento hasta el punto de ebullición a cantidades de recirculación de 10 a 110 kg/h, 1.800 W/ (m2K) para la evaporación a una cantidad de recirculación de 20 kg/h y 200 a 300 W/ (mK) para el sobrecalentamiento a cantidades de recirculación de 10 a 15 kg/h. Ejemplo 3 Se calentó PACM 20 hasta 327SC a una presión de 120 kPa en los MIC 1 - MIC 3 calentados hasta 338aC y se evaporó en los MIC 4 - MIC 5 calentados hasta 3522C y se sobrecalentó hasta 335aC a una presión de 100 kPa. En el casó de una cantidad de recirculación de 15 kg/h, el tiempo de residencia medio en MIC 1 - MIC 3 ascendió a 7 s y en MIC 4 - MIC 5 a 14 s, suponiendo un flujo de líquido completo hasta la salida. Debido a la evaporación, el tiempo de residencia real estaba incluso claramente por debajo de este valor. Después de 60 pasos estadísticos, la concentración de componentes secundarios aumentó de 3.900 ppm hasta 4.400 ppm. Como coeficientes de paso de calor se determinaron: 350 a 1.850 W/ (m2K) para el calentamiento hasta el punto de ebullición a cantidades de recirculación de 10 a 100 kg/h, 900 W/ (m2K) para la evaporación a una cantidad de recirculación de 15 kg/h y 250 W/ (m2K) para el sobrecalentamiento a una cantidad de recirculación de 15 kg/h. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
  2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Procedimiento para la preparación de isocianatos mediante fosgenación de aminas en fase gaseosa, caracterizado porque el calentamiento líquido, evaporación y/o sobrecalentamiento gaseoso de las aminas se utilizan uno o varios intercambiadores de calor con una superficie intercambiadora de calor específica en volumen para el lado de las aminas de al menos 1.000 m2/m3, que presentan canales para la conducción del flujo de aminas que poseen un diámetro hidráulico de 5 a 10.000 µm. 2. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque como intercambiadores de calor se utilizan microintercambiadores de calor del tipo microintercambiador de calor de canales apilados con un diámetro hidráulico de los canales para la conducción de la corriente de aminas de 30 a 500 µm, un espesor de placas de canales apilados de 100 a 1.000 µm y una longitud de los canales individuales de, respectivamente, 0,5 a 400 cm.
  3. 3. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque como intercambiadores de calor se utilizan miliintercambiadores de calor del tipo microintercambiador de calor de canales apilados o intercambiador de calor tubular de milicanales con un diámetro hidráulico de los canales para la conducción de la corriente de aminas de 2.000 a 5.000 µm y una longitud de los tubos de canales de, respectivamente, 10 a 400 cm.
  4. 4. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la superficie de intercambio de calor referida al volumen de los canales de amina asciende a 1*103 hasta 1*105 m2/m3.
  5. 5. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los canales para la conducción del flujo y/o los canales o la cámara para la conducción del medio calentador contienen tabiques deflectores .
  6. 6. Procedimiento de conformidad con • una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el tiempo de residencia medio de las aminas en el calentador y/o evaporador asciende respectivamente a de 0, 01 a 10 s y /o en el recalentador de gas de 0,0005 a i s.
  7. 7. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las aminas se calientan antes de la entrada en el reactor hasta una temperatura de la corriente de aminas de 280 a 350aC a una presión (absoluta) de 80 a 160 kPa.
  8. 8. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el fosgeno se calienta antes de la entrada en el reactor hasta una temperatura de la corriente de fosgeno de 280 a 330aC a una presión (absoluta) de 70 a 150 kPa.
  9. 9. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el exceso molar de fosgeno referido por grupo amino que va a fosgenarse asciende a 60 hasta 170%.'
  10. 10. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque como aminas se utilizan isoforondiamina (IPDA) , hexametilendiamina (HDA) , bis (p-aminociclohexil)metano, (PACM 20) o 1, 8-diamino-4- (aminometil) octano (triaminononano) .
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009037179A1 (de) * 2007-09-19 2009-03-26 Basf Se Verfahren zur herstellung von isocyanaten
DE102007056511A1 (de) 2007-11-22 2009-05-28 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung aromatischer Diisocyanate in der Gasphase
EP2128127A1 (de) * 2008-05-31 2009-12-02 Bayer MaterialScience AG Ammoniumchloridabtrennung aus der Gasphase
KR101639087B1 (ko) * 2008-08-07 2016-07-13 바스프 에스이 방향족 이소시아네이트의 제조 방법
JP5771528B2 (ja) * 2008-11-07 2015-09-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se イソシアネートの製造方法
DE102008061686A1 (de) 2008-12-11 2010-06-17 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
DE102008063728A1 (de) 2008-12-18 2010-06-24 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
DE102008063991A1 (de) 2008-12-19 2010-06-24 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
JP5771535B2 (ja) * 2009-03-06 2015-09-02 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se イソシアネートの製造方法および製造装置
CN102361852B (zh) * 2009-03-20 2015-04-22 巴斯夫欧洲公司 制备异氰酸酯的方法和设备
DE102009032414A1 (de) 2009-07-09 2011-01-13 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
DE102009032413A1 (de) 2009-07-09 2011-01-13 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten
DE102009033639A1 (de) * 2009-07-17 2011-01-20 Bayer Materialscience Ag Verfahen zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
US9249029B2 (en) 2010-01-22 2016-02-02 Basf Se Single chamber vaporizer and use thereof in chemical synthesis
KR20120127465A (ko) * 2010-01-22 2012-11-21 바스프 에스이 단일-챔버 증발기 및 화학적 합성에서의 이의 용도
US8487127B2 (en) 2010-02-26 2013-07-16 Basf Se Process for preparing isocyanates in the gas phase
CN102933546B (zh) * 2010-02-26 2014-12-10 巴斯夫欧洲公司 在气相中制备异氰酸酯的方法
DE102010019342A1 (de) 2010-05-05 2011-11-10 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
CN101912751B (zh) * 2010-09-03 2012-12-12 烟台万华聚氨酯股份有限公司 一种胺汽化器及其用于制备异氰酸酯的方法
PL214497B1 (pl) 2010-12-10 2013-08-30 Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej
US8969615B2 (en) * 2011-03-31 2015-03-03 Basf Se Process for preparing isocyanates
EP2872481B1 (de) 2012-07-11 2016-08-24 Covestro Deutschland AG Verfahren zur aufarbeitung von destillationsrückständen aus der isocyanatherstellung
CN105121403B (zh) 2013-02-08 2017-12-08 科思创德国股份有限公司 从光气化的气体粗产物中分离由伯胺在气相中的光气化制备的异氰酸酯的方法
EP2829533A1 (de) 2013-07-26 2015-01-28 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur herstellung von isocyanaten
KR20160137544A (ko) 2014-03-27 2016-11-30 코베스트로 도이칠란트 아게 기체 상 포스겐화 플랜트의 가동 방법
KR20160138410A (ko) 2014-03-27 2016-12-05 코베스트로 도이칠란트 아게 기체 상 포스겐화 플랜트의 가동 방법
WO2015155366A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Bayer Materialscience Ag Zusammensetzung zur herstellung transparenter polythiourethan-körper
WO2016042125A1 (de) 2014-09-19 2016-03-24 Covestro Deutschland Ag Verfahren zur herstellung von 1,5-pentandiisocyanat in der gasphase
CN107406573B (zh) 2015-03-16 2021-09-03 科思创德国股份有限公司 基于1,5-五亚甲基二异氰酸酯的多异氰酸酯组合物
EP3286238B1 (de) 2015-04-21 2019-03-20 Covestro Deutschland AG Polyisocyanatmischung auf basis von 1,5-diisocyanatopentan
JP7093183B2 (ja) 2015-06-12 2022-06-29 コベストロ、ドイチュラント、アクチエンゲゼルシャフト 気相中におけるジイソシアネートの製造方法
US10239826B2 (en) 2015-07-16 2019-03-26 Covestro Deutschland Ag Method for producing isocyanates
EP3383840B1 (de) 2015-12-03 2021-06-02 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung von isocyanaten
CN107556215B (zh) * 2016-06-30 2022-04-19 科思创德国股份有限公司 从氯化氢液体混合物中分离和处理杂质的方法和系统
HUE053661T2 (hu) 2016-12-21 2021-07-28 Covestro Intellectual Property Gmbh & Co Kg Eljárás egy izocianát elõállítására
WO2018184980A1 (de) 2017-04-03 2018-10-11 Covestro Deutschland Ag Reinigungsvorrichtung für gasströme aus der isocyanatherstellung
EP3634947B1 (de) 2017-06-08 2022-09-07 Covestro Intellectual Property GmbH & Co. KG Verfahren zur herstellung von isocyanaten in der gasphase
HUE060475T2 (hu) 2017-06-08 2023-03-28 Covestro Intellectual Property Gmbh & Co Kg Eljárás izocianátok elõállítására
EP3524591A1 (en) 2018-02-13 2019-08-14 Covestro Deutschland AG Process for the preparation of isocyanates
US10626084B2 (en) 2018-08-03 2020-04-21 Covestro Llc Method for producing two isocyanates
EP4031526A1 (de) 2019-09-17 2022-07-27 Covestro Deutschland AG Verfahren zur herstellung von isocyanaten
EP4151619A1 (en) 2021-09-20 2023-03-22 Covestro Deutschland AG Method for the removal of water from and transport of aliphatic diamines
EP4151618A1 (en) 2021-09-20 2023-03-22 Covestro Deutschland AG Obtaining aliphatic amines from compositions

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3714439A1 (de) * 1987-04-30 1988-11-10 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von (cyclo)aliphatischen diisocyanaten
EP0486749A1 (en) 1990-11-22 1992-05-27 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Triarylmethane compounds and pressure sensitive recording material
US6255497B1 (en) * 1997-04-29 2001-07-03 The Endowment For Research In Human Biology, Inc. Method for the inhibition of ALDH-I useful in the treatment of alcohol dependence or alcohol abuse
DE19800529A1 (de) 1998-01-09 1999-07-15 Bayer Ag Verfahren zur Phosgenierung von Aminen in der Gasphase unter Einsatz von Mikrostrukturmischern
DE19912541C1 (de) * 1999-03-19 2000-10-26 Karlsruhe Forschzent Verfahren zum Abtöten schädlicher Mikroorganismen in Flüssigkeiten durch kurzzeitiges Hocherhitzen
US6610113B1 (en) 1999-09-09 2003-08-26 Kennametal Pc Inc. Process for heat treating ceramics and articles of manufacture made thereby
DE10010397C1 (de) * 2000-02-28 2001-12-06 Mannesmann Ag Vorrichtung zum Verdampfen flüssiger Medien
DE10133728A1 (de) 2001-07-11 2003-01-23 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von (cyclo)aliphatischen Diisocyanaten
DE10133729A1 (de) * 2001-07-11 2003-01-23 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von (cyclo)aliphatischen Diisocyanaten
DE10138970A1 (de) * 2001-08-08 2003-02-20 Bayer Ag Rohrreaktor auf Basis eines Schichtstoffes
DE10161384A1 (de) 2001-12-14 2003-06-18 Bayer Ag Verbessertes Verfahren für die Herstellung von (/Poly)-isocyanaten in der Gasphase
DE10238995A1 (de) * 2002-08-20 2004-02-26 Basf Ag Gasphasenphosgenierung bei moderaten Drücken
DE10245704A1 (de) * 2002-09-30 2004-04-01 Bayer Ag Verfahren zum Quenchen eines gasförmigen Reaktionsgemisches bei der Gasphasenphosgenierung von Diaminen
DE10326381B4 (de) * 2003-06-12 2005-09-22 Jähn, Peter Turbulenzerzeuger
DE10335451A1 (de) 2003-08-02 2005-03-10 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Entfernung von flüchtigen Verbindungen aus Stoffgemischen mittels Mikroverdampfer
DE10349504A1 (de) 2003-10-23 2005-05-25 Bayer Technology Services Gmbh Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
DE10359627A1 (de) * 2003-12-18 2005-07-21 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Diisocyanaten

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CA2554850A1 (en) 2007-02-02
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US20070043233A1 (en) 2007-02-22
JP5226940B2 (ja) 2013-07-03
ATE417820T1 (de) 2009-01-15

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