PL117321B2 - Process for manufacturing phenyl isocyanate - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania izocyjanianu fenylu metoda ciagla na drodze katality¬ cznej redukcji nitrobenzenu tlenkiem wegla.Sposród znanych wielu metod otrzymywania izocyjanianów szerokie zastosowanie przemyslowe zna¬ lazla metoda fosgenowa. W metodzie tej izocyjaniany otrzymuje sie w reakcji amin pierwszorzedowych lub ich chlorowodorków z fosgenem w fazie cieklej lub gazowej. Do podstawowych wad metody fosgenowej syntezy izocyjanianów zalicza sie: stosowanie toksycznego fosgenu, do syntezy którego stosuje sie chlor, powstawanie chlorowodoru podczas fosgenowania oraz znaczna ilosc produktów ubocznych reakcji fosgenowania.Z metod syntezy izocyjanianów nie stosowanych obecnie w przemysle najwieksze zainteresowanie wzbudzila metoda katalitycznej redukcji zwiazków nitrowych tlenkiem wegla. Metoda ta pozwala wykluczyc etap redukcji zwiazków nitrowych do amin oraz etap fosgenowania amin. Wplynelo by to znacznie na uproszczenie technologii i aparatury. Szczególowa charakterystyke metody podano w nastepujacych pozy¬ cjach: Polimery 1972,17,7, 360-361; Zesz. nauk. ATR 31 Chemia i TechnologiaChemiczna (4), 1976,72-76, Chem.Revs. 1972, 72, 5,457-496; Chim.prom.1976 6, 9-12. Redukcje zwiazków nitrowych tlenkiem wegla prowadzi sie w temperaturze 373-323 K pod cisnieniem 0,2-294,2/2,94-68,6/MPa w obecnosci katalizato¬ rów. Tlenek wegla stosuje sie w nadmiarze do 50 moli na 1 grupe nitrowa. Najczesciej stosuje sie trójskladni¬ kowe uklady katalityczne skladajace sie z soli metalu szlachetnego, z soli metalu nieszlachetnego oraz zwiazków organicznych takich jak: nitryle, weglany, amidy itp. Podstawowymi problemami i niedogodnos¬ ciami znanych sposobów sa: opracowanie wysoce selektywnego katalizatora, którego zastosowanie byloby ekonomicznie uzasadnione, obnizenie cisnienia i uciaglenie procesu.Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytwarzania izocyjanianu fenylu.Istota wynalazku polega na tym, ze reakcje nitrobenzenu z tlenkiem wegla prowadzi sie w fazie gazowej metoda ciagla bezcisnieniowa w temperaturze 470-720 K, najkorzystniej 550-680 K, w reaktorze rurowym zawierajacym chlorek palladowy osadzony na sorbencie czasteczkowym glinokrzemianu sodowego typ 13 x przy stosunku molowym tlenku wegla do nitro benzenu 1-18, najkorzystniej 4-15 moli tlenku wegla na 1 mol nitrobenzenu. Sorbent czasteczkowy glinokrzemianu sodowego typu 13 x stosuje sie jako nosnik chlorku palladowego oraz jako aktywny skladnik ukladu katalitycznego.2 117 321 Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest technicznie prosty jednoetapowy sposób wytwarzania izocyja¬ nianu fenylu eliminujacy w stosunku do znanych sposobów wytarzania koniecznosc redukcji nitrobenzenu do a i iiliny, toksyczny fosgen, rozpuszczalniki oraz wysokie cisnienie. Zastosowaniejako nosnika dla chlorku palladowego sorbentu czasteczkowego glinokrzeminu sodowego typu 13 x wplywa na realizacje bezcisnienio¬ wej redukcji nitrobenzenu tlenkiem wegla do izocyjanianu fenylu z dobra wydajnoscia.Sposób wedlug wynalazku ilustruja przytoczone nizej przyklady: Przyklad I-VIII. Aparatura stosowania do syntezy izocyjanianu fenylu sklada sie z: butli ze sprezo¬ nym tlenkiem wegla, przyplywomierzy, odparowalnika nitrobenzenu, reaktora rurowego ze stali kwasood- pornej dlugosci 1000 mm i srednicy wewnetrznej 10 mm, chlodnicy, odbieralnika i pompy zapewniajacej obnizone cisnienie w odbieralniku i w czesci reaktora. Obnizone cisnienie do 133-266 hPa ulatwia przeplyw reagentów przez reaktor. Reaktor posiada zewnetrzne ogrzewanie skfedajace sie z trzech niezaleznych sekcji grzejnych. Przy kazdej sekcji grzejnej umieszcza sie wykalibrowany termometr oporowy Pt 100polaczony z rejestratorem co umozliwia ciagla kontrole temperatury w reaktorze. Tlenek wegla miesza siezparaminitro- benzenu w odpowiednim stosunku molowym w temperaturze powyzej 484 K przed wprowadzeniem do reaktora. Sporzadzona mieszanine tlenku wegla z parami nitrobenzenu wprowadza sie od dolu do piono¬ wego reaktora zawierajacego jako faze nieruchoma chlorek palladowy osadzony na sorbencie czasteczko¬ wym glinokrzemianu sodowego typu 13 x o granulacji 3-4 mm. Produkt reakcji po oddzieleniu izocyjanianu fenylu zawraca sie do obiegu. Wydajnosc izocyjanianu fenylu oblicza sie w stosunku do ilosci nitrobenzenu wprowadzonego do reaktora.Wyniki prób przeprowadzonych w opisany sposób ilustruje ponizsze zestawienie.Wydajnosc izocyjanianu fenylu w zaleznosci od temperatury i stosunku molowego reagentów Nr — 1 2 3 4 5 6 7 8 Temperatura K 563 600 632 "668 666 663 667 634 Stosunek molowy tlenku wegla do nitrobenzenu — 12,0 13,2 15,7 5,2 8,2 10,2 13,0 2,0 Przeplyw objetosciowy reagentów cmVs 6,93 5,8 4,8 6,3- 2,8 5,22 5,8 4,68 Wydajnosc izocyjanianu fenylu % 7,2 12,0 26,0 36,0 45,0 48,0 51,4 9,0 ¦* Przy k lad IX. Nitrobenzen redukuje sie tlenkiem wegla do izocyjanianu fenylu w sposób opisany w przykladach I-VIII. Reakcje prowadzi sie w temperaturze 674 K w pierwszej najnizszej strefie i 609 K w dwóch pozostalych strefach reaktora. Tlenek wegla i nitrobenzen stosuje sie w stosunku molowym równym 11,7 przy przeplywie objetosciowym reagentów 4,26 cm3/s. Izoacyjanian fenylu otrzymuje sie z wydajnoscia 45%.Przyklad X. Redukcje nitrobenzenu tlenkiem wegla do izocyjanianu prowadzi sie w temperatu¬ rze 672 K w pierwszej strefie i 607 K w dwóch pozostalych strefach reaktora w sposób opisany w przykladach I-VIII. Utrzymuje sie stosunek molowy tlenku wegla do nitrobenzenu równy 4,6 przy przeply¬ wie objetosciowym reagentów 1,71 cm3/s. Izocyjanian fenylu otrzymuje sie z wydajnoscia 36%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania izocyjanianu fenylu w reakcji nitrobenzenu z tlenkiem wegla, znamienny tym, ze reakcje nitrobenzenu z tlenkiem wegla prowadzi sie w fazie gazowej metoda ciagla bezcisnieniowa w temperaturze 470-720 K, najkorzystniej 550-680 K, w reaktorze rurowym zawierajacym chlorek palladowy osadzony na sorbencie czasteczkowym glinokrzemianu sodowego typu 13 x przy stosunku molowym tlenku wegla do nitrobenzenu 1-18, najkorzystniej 4-15 moli tlenku wegla na 1 mol nitrobenzenu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sorbent czasteczkowy typu 13 x stosuje sie jako nosnik chlorku palladowego oraz jako aktywny skladnik ukladu katalitycznego.Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 cgz.Cena 100 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania izocyjanianu fenylu w reakcji nitrobenzenu z tlenkiem wegla, znamienny tym, ze reakcje nitrobenzenu z tlenkiem wegla prowadzi sie w fazie gazowej metoda ciagla bezcisnieniowa w temperaturze 470-720 K, najkorzystniej 550-680 K, w reaktorze rurowym zawierajacym chlorek palladowy osadzony na sorbencie czasteczkowym glinokrzemianu sodowego typu 13 x przy stosunku molowym tlenku wegla do nitrobenzenu 1-18, najkorzystniej 4-15 moli tlenku wegla na 1 mol nitrobenzenu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sorbent czasteczkowy typu 13 x stosuje sie jako nosnik chlorku palladowego oraz jako aktywny skladnik ukladu katalitycznego. Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 cgz. Cena 100 zl PL