PT89218B

PT89218B - Processo para a preparacao continua de mono-isocianatos ou de poli-isocianatos

Info

Publication number: PT89218B
Application number: PT89218A
Authority: PT
Inventors: Gottfried Zaby; Helmut Judat; Eric Boonstra; Stefan De Vos; Rolf-W-Eckermann; Siegbert Humburger
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1993-07-30
Also published as: US5117048A; EP0322647A1; EP0322647B1; AU608725B2; DE3869370D1; ES2033406T3; AU2752388A; KR970011455B1; RU1773260C; DD280100A5; CN1014606B; ATE73764T1; KR890010009A; CN1034536A; MX169466B; ZA889573B; BR8806867A; CA1317306C; JP2719813B2; JPH02756A

Description

]a fim de se conseguir uma melhor economia na preparação contínua de monoisocianatos e de políisocianatos orgânicos por meie ,da reacção das monoaminas ou poliaminas correspondentes aos imonoisocianatos ou políisocianatos com fosgénio dissolvido 'num solvente orgânico, reunem-se a solução de fosgénio e o reagente de amina, eventualmente dissolvido, numa tubeira (1), submetendo-se a corrente de um dos reagentes à passagem por ji um estreitamento (3) e alimentando 0 outro reagente a esse estreitamento (3) através de vários orifícios laterais (5) sob ; a forma de correntes parciais.

A presente invenção refere-se a um processo para a preparaçãoj :contínua de monoisocianatos ou políisocianatos orgânicos por ! ίreacção das monoaminas ou poliaminas correspondentes aos mono] i isocianatos ou políisocianatos com fosgénio dissolvido num solvente orgânico a temperaturas elevadas.

E conhecida a preparação de misturas reaccionais deste tipo a i I partir de soluções orgânicas de aminas e soluções orgânicas de fosgénio em misturadores com peças em movimento, como por exen 'pio num misturador com uma bomba de circulação (DE-AS .......

153 268 ou Patente US 3 947 484). Devido à toxicidade do fos génio, os modos de preparação especialmente em câmaras cilínidricas de mistura como as referidas apresentam o perigo de fungas. Uma vez que na reacção também se produzem substâncias sólilidas muitas vezes não é possível evitar a formação de incrusI || tações.

(Por estas razões, já se têm investigado o desenvolvimento de !processos nos quais a mistura é realizada sem partes móveis. iDe acordo com a publicação do pedido de Patente Alemão DE-OS ,j29 50 216 deixam-se os dois componentes da reacção embater um 'contra o outro numa câmara de mistura cilíndrica sob a forma nde fluxos de pulverização em leque. Neste processo, torna-se inecessária uma pressão inicial e é possível a ocorrência de ('obstruções por causa dos cantos mortos da câmara de mistura.

Finalmente, é conhecido um processo (Patente Norte-Americana fN². 3 226 410) no qual a solução da amina é pulverizada atrajvés de orifícios praticados lateralmente num tubo em direcição à solução de fosgénio que passa no tubo. Com as concentra|i ções dos reagentes reduzidas necessárias para se obterem renIdimentos aceitáveis, resulta também baixa a quantidade produ|;zida de isocianatos em proporção com a quantidade de solvente ii correspondente. 0 elevado consumo de energia necessário para I a recuperação do solvente torna-se inconveniente. Nem sempre é possível evitar uma acumulação de sólidos nas paredes da câmara.

i |Nos processos conhecidos tem de se trabalhar de resto com uma !forte diluição dos reagentes. Este facto e os períodos de pa! ragem para a limpeza da instalação em consequência dos entupiI mentos frequentes conduzem a um balanço negativo da economia dos processos conhecidos.

—.Mantém-se portanto a necessidade de se proporcionar um novo processo para a preparação contínua de monoisocianatos e pojliisocianatos orgânicos em que a quantidade do solvente auxiiliar possa ser nitidamente reduzida e em que se possa evitar ií as dificuldades relacionadas com a formação de incrustações hde substâncias sólidas e os entupimentos resultantes. Para além disso, o novo processo deve prescindir de peças móveis a j fim de que não se apresente o problema referido anteriormente l·da segurança do processo (toxicidade).

| Este objectivo foi alcançado por meio do processo da presente !

invenção para a preparação da mistura reacdonal por reunião | do reagente de amina eventualmente dissolvido com a solução ) de fosgénio numa tubeira especial seguidamente descrita em

I ' [' pormenor.

|í objecto da presente invenção é um processo para a preparaii hção contínua de monoisocianatos e poliisocianatos orgânicos por reacção das monoaminas ou poliaminas correspondentes aos monoisocianatos ou poliisocianatos com fosgénio dissolvido num solvente orgânico a temperaturas elevadas seguida de pro’cessamento de mistura reacdonal resultante por destilação, j caracterizado pelo facto de, para a preparação da mistura inij dal, se fazer contactar o reagente de amina eventualmente | dissolvido num solvente inerte e a solução de fosgénio numa I tubeira (1), sendo um dos reagentes conduzido a essa tubeira ; (1) através de um estreitamento e sendo o outro componente alimentado nesse estreitamento (3) para a corrente do primeiro componente sob a forma de várias correntes parciais atrail vés de um número correspondente de orifícios laterais (5) praij ticados lateralmente no perímetro do estreitamento (3).

íl l!

li Surpreendentemente verificou-se que neste processo é possível | trabalhar com perdas de pressão mais baixas e com concentrações mais elevadas, que se pode obter um alto rendimento de

— produto com tempos de residência inferiores na câmara de reaclição ligada ao dispositivo de mistura e especialmente que se evitam as incrustações nas paredes e entupimentos. A tubeira usada é também designada como tubeira anelar com orifícios. 0 estrangulamento da corrente da solução pode ser efectuado de modo descontínuo ou contínuo. De preferência, o estreitamento

I é efectuado por meio de uma diminuição súbita do diâmetro da conduta. Uma vez que, para se obter uma mistura óptima, apeinas é necessária em regra uma perda de pressão de cerca de 2 (bar, é possível em geral manter reduzidas as pressões de entra ida das correntes de solução. Deste modo, torna-se possível |utilizar as bombas normalmente usadas até agora. No entanto, 'podem também ser utilizadas com bons resultados perdas de pres (são mais elevadas se for aceitável o inconveniente de se emΊ .pregar uma pressão de entrada mais elevada.

(

As aminas orgânicas utilizadas como materiais de partida são (aminas alifáticas, cicloalifáticas, alifático-aromáticas ou aromáticas e diaminas e/ou poliaminas, como por exemplo anili>na, fenilaminas substituídas por halogéneo, como 4-clorofenil‘amina, 1,6-diamino-hexano, l-amino-3,3,5-trimetil-5-aminometil-ciclo-hexano, 2,4-diaminotolueno, misturas técnicas deste (com 2,6-diaminotolueno contendo em geral um máximo de 35 %, jiem peso, de 2,6-diaminotolueno em relação ao peso total da /mistura ou das misturas de poliaminas da série do difenilmejítano, como as que podem ser obtidas por meio de reacções de (condensação anilina/formaldeído conhecidas em si. Para além Ijdisso, podem empregar-se com bons resultados por exemplo as (aminas mencionadas na Patente Norte-Americana N². 3 321 283, ^coluna 4, linhas 19-61.

S jjAs aminas a tratar com fosgénio de acordo com o processo da ^presente invenção podem ser usadas tal qual, isto é, sem solvente inerte. No entanto, o reagente de amina pode também ser introduzido sob a forma de uma solução num solvente inerte, i

—^podendo então utilizar-se qualquer concentração. Uma concentração de amina elevada permite, por um lado, uma economia de | energia na recuperação de solvente e pode, por outro lado, ter como resultado perdas de rendimento mais reduzidas. Estas vanI tagens e estes inconvenientes devem ser avaliados em conjunto.

iFrequentemente, utilizam-se as aminas numa concentração de 5 !a 50 %, em peso, de preferência de 5 a 40 % e de modo especial sob a forma duma solução num !a 50 %

I mente preferido de 10 a 25 ^solvente inerte. São solventes preferidos os hidrocarbonetos ) I

I aromáticos clorados, como, por exemplo, clorobenzeno, o-dicloirobenzeno, p-diclorobenzeno, triclorobenzeno, os correspondenites clorotoluenos e cloroxilenos, cloroetilbenzeno, monoclorodifenilo, cloreto de-naftilo e cloreto de P-naftilo, benzoato de etilo, ftalato de dialquilo, diisoftalato de dietilo,

I i

Jtolueno e xilois. Os solventes podem ser utilizados Isolada- j emente ou em misturas. Outros solventes apropriados são mencioq ΐnados, por exemplo, na Patente Norte-Americana N2. 3 321 283, | !coluna 4, linha 66 até coluna 5, linha 2. j

I.

De acordo com o processo da presente invenção, ser utilizado em geral sob a forma de soluções em peso, de preferência com 40 a 70 % e de modo especialmente : preferido com 40 a 65 % em solventes Inertes, usando-se para o fosgénio de preferência o mesmo solvente usado para a amina.

|:As soluções de fosgénio podem também conter o produto final !j (monoisoclanato ou poliisocianato) em recirculação. Caso a so[lução de fosgénio contenha o produto final, deve em qualquer ;caso existir um maior excesso de fosgénio a fim de evitar consideravelmente a formação de ureia (reacção das aminas primáno caso da utilio fosgénio pode com 10 a 85 % rias com o isocianato). Isto significa que, ização de soluções de fosgénio que contêm monoisoclanato ou po liisocianato, deve existir um excesso molar mínimo de fosgé'1 nio igual a 2,5 vezes em relação aos grupos isocianato na so'1 !

|lução. i

i — A proporção em equivalentes entre o fosgénio e a amina fica em geral compreendida entre pelo menos 1,5 : 1, em casos par- , jticulares até 20 : 1, de preferência de 1,5 : 1 até 7:1 e Hespecialmente de 2 : 1 até 5 : 1.

i^;

Para a preparação da mistura reaccional de acordo com o processo da presente invenção por utilização do dispositivo de jmistura da presente invenção pode actuar-se do modo seguinte:

i

Ia temperatura da solução de fosgénio deve ser inferior à temuperatura de ebulição da solução, o que significa que se usam em geral soluções de fosgénio arrefecidas. A temperatura do ιreagente de amina depende em geral das propriedades físicas da amina, isto é, do ponto de fusão da amina ou do ponto de cristalização da solução de amina utilizada e pode fazer-se j variar dentro de limites amplos.

De preferência faz-se passar a solução de maior volume atra,jvés do estreitamento (3) da tubeira, podendo, no caso de uti; lização de caudais volúmicos aproximadamente iguais, qualquer dos dois reagentes constituir a corrente central ou a corrente lateral. A observação destas condições permite uma mistura perfeita e, deste modo, um decurso da reacção óptimo.

i

De acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção estabelece-se uma velocidade da corrente no estrei|tamento de 1 a 10 m/s. S possível, no entanto, estabelecer ;velocidades de corrente superiores no estreitamento, por exemplo, até 50 m/s, quando se admite o inconveniente a utilização das altas pressões de entrada nas bombas até agora necesjisária. Inversamente, é evidentemente possível nas condições de velocidade de corrente preferida de 1 a 10 m/s manter de modo vantajoso uma pressão de entrada reduzida. A velocidade ide corrente na zona de estreitamento deve ser em geral de 2 a vezes, de preferência, de 2 a 10 vezes, a velocidade de — ícorrente a montante da zona de estreitamento.

π

Em geral, escolhe-se para o comprimento L pelo menos o valor de 1 vez, de preferência pelos menos, cerca de 2 vezes o valor do diâmetro do estreitamento D.

I

I· : Este aperfeiçoamento permite uma mistura especialmente intenJsa e a corrente estabiliza-se de modo satisfatório.

ji iE especialmente vantajoso seleccionar para o comprimento L, da zona do estreitamento da corrente introduzida axialmente [até à confluência com as correntes parcelares do segundo reaigente um valor de 0,5 a 2 vezes o diâmetro D do estreitamento.

De acordo com outro aperfeiçoamento do novo processo da pressente invenção submete-se a corrente de produto resultante das duas correntes dos reagentes a um estrangulamento que se manijtérn constante cujo comprimento corresponde pelo menos à /distância na qual a reacção da amina pode considerar-se como 'iessencialmente terminada. 0 comprimento L? θ ^em gs^al no máxijmo 2 vezes o diâmetro D. Valores de L? superiores têm como |consequência perdas de pressão mais elevadas sem que, com issc, ocorra qualquer vantagem.

As medidas referidas garantem que não se formam quaisquer incrustações na tubeira.

/Torna-se possível obter um rendimento especialmente elevado jmantendo uma proporção de cargas entre o caudal de entrada i| , jaxialâ^ e o caudal de entrada lateral £ A ₌ ^A ' V^A £ L · VL ^VA² —---- = 0,01 a 3,0,

VL² ·, de preferência entre 0,01 e 1,0 e de modo especialmente prefeI

I irido entre 0,05 θ 0,7, em que significa a massa volúmica (kg/m^), v/^ç significa o caudal volúmico (m^/s) e ί¹ i, i! γ/ significa a velocidade de escoamento (m/s) iem que, em cada caso» se usa o índice A para as correntes de introdução axial e o índice S para as correntes de introdução ^f lateral.

|i ίί ί Os rendimento elevados que se podem obter deste modo garantem 'simultaneamente um consumo reduzido de energia.

Be acordo com outra forma de realização da presente invenção, ¹ a secção transversal da corrente após o estreitamento é alari ! gada.

Ί ^!Beste modo consegue-se evitar a turbulência e as correntes re trógadas. Verifica-se que o alargamento termina num máximo que corresponde ao diâmetro do tubo de saída. Como se evitam as correntes retrógadas, garante-se a ausência de incrustações de entupimentos.

número de orifícios i para a introdução das correntes lateirais é seleccionado, de acordo com uma outra variante procesi suai, entre 2 £ i £ m, de preferência entre 6 - i m, to!mando m um valor de acordo com a fórmula especialmente

preferência

— Esta maneira de proceder influencia igualmente de maneira fa!

jvorável a mistura e em consequência a reacção bem como a eliminação da formação de incrustações.

De preferência, todos os orifícios estão situados no mesmo plano perpendicularmente ao eixo do estreitamento, se bem que Jsejam possíveis modificações desta orientação. Deste modo, )consegue—se que a reacção tenha início apenas neste plano, i I !;evitando-se assim que o produto- resultante da reacção possa

I ^! vir a reagir novamente com o segundo reagente. 0 rendimento resulta pois mais elevado e diminui o perigo da formação de incrustações, melhorando-se a economia do processo.

Uma vez que a solução de fosgénio representa em geral o volume jmaior, é esta a solução que, de acordo com as realizações definidas, é dirigida em geral através do estreitamento.

bAs figuras têm por objectivo elucidar mais em pormenor o dispositivo de mistura de acordo com a presente invenção.

I[

A Figura 1 mostra a tubeira em corte longitudinal, !a Figura 2 um corte segundo a linha A-B da Fig. 1 e a Figura 3 a transição entre o tubo de entrada e o estreitamento.

I, )o significado dos números de referência é o seguinte:

i i(l) é a tubeira de acordo com a presente invenção;

1(2) é o tubo de entrada para a corrente principal;

í |(3) é o estreitamento brusco da corrente principal;

i|(4) é a peça que constitui o estreitamento com os orifícios :integrados;

(5) são os orifícios laterais;

ji jí(6) é a alimentação da corrente lateral;

(7) é a câmara que rodeia o estreitamento (3) e a partir da qual partem os orifícios (5);

(8) é o alargamento gradual na saída da tubeira;

(9) é o tubo de saída;

(10) é a superfície de nível na saída do tubo de entrada (2);

(11) são os bordos no Início do estreitamento (3);

D ê o diâmetro interior do estreitamento;

,':d é o diâmetro dos orifícios laterais;

I iL é o comprimento total do estreitamento;

' , ;

Ι»! é a distância desde o início do estreitamento até ao plano | dos orifícios laterais|

I eI ι ίι l|L_? é a distância desde o plano dos orifícios laterais até ao início do alargamento gradual.

I Para a preparação da mistura reaccional por utilização do dis| positivo de mistura de acordo com a presente invenção é possíIvel proceder, por exemplo, como se segue:

ί ¹ Introduz-se a corrente principal numa tubeira 1 através dum tubo de alimentação 2 o qual bruscamente sofre nas arestas 11 um estreitamento 3 no plano da superfície de nível 10. A su'perfície de nível 10 forma de preferência um ângulo de 90 + /45° com o sentido da corrente, o qual, como se verifica fácil!mente, corresponde ao ângulo das arestas de início do estreiI tamento. 0 estre itamento 3 está integrado numa peça 4. 0 es- I | I j treitamento 3 apresenta ao longo de todo o seu comprimento L I o diâmetro constante D e a distância Lp a qual corresponde por exemplo a 1,5 vezes o diâmetro D do estreitamento 3, si- j ^stuam-se por exemplo seis orifícios 5 distribuídos em regra ' regularmente no perímetro. Os orifícios 5 situados em posição _ifrontal uns em relação aos outros encontram-se deslocados uns —'idos outros em volta do diâmetro d de tal modo que as correntes parcelares que jorram destes orifícios dirigidas umas de iencontro às outras. 0 segundo reagente é introduzido através ido tubo de entrada 6 numa câmara 7 que rodeia o estreitamento p3 da qual partem os orifícios 5. 0 comprimento L₂ ^do estreitamento para além dos orifícios 5 corresponde por exemplo ao Idiâmetro D do estreitamento 3 e, portanto, à região aproximada, ['na qual se completa essencialmente a reacção da amina livre.

I : Depois do estreitamento 3, a tubeira 1 apresenta um alarga['mento gradual 8 cujo ângulo^ com o eixo é por exemplo de 20°. !A este alargamento 8 está ligado um tubo de saída 9 de diâme. tro igual ao do tubo de entrada. I í

As misturas reaccionais preparadas por utilização do disposiitivo de mistura de acordo com a presente invenção podem ser feitas reagir a seguir à sua preparação nos reactores habituais, como sejam por exemplo reactores agitados ou torres de 'fosgenização de modo a que se obtenha o produto desejado, isto é, o monoisocianato ou poliisocianato. A reacção química Jque produz o produto desejado é em geral realizada a uma tem[peratura entre 20 e 180°C.

i [Uma forma de realização especialmente preferida do processo da presente invenção consiste em fazer passar a mistura reaccional, preparada por utilização do dispositivo de mistura de |acordo com a presente invenção, de baixo para cima através de I uma coluna de reacção contendo placas perfuradas de tal modo ί i que o espaço interior da coluna esteja dividido pelo menos em 10 câmaras, de preferência, 20 a 50 câmaras, separadas umas das outras pelas placas perfuradas horizontais. Basicamente é possível, embora não se considere de qualquer modo preferível, i : a utilização de várias colunas com fundos perfurados ligadas [ em série contendo no total, pelo menos, 10 câmaras, de preferência, 20 a 50 câmaras.

— ÍUm número ainda mais elevado de câmaras não é conveniente porque por um lado, por baixo de cada placa perfurada se forma uma almofada de gás que faz perder espaço para a reacção entre os reagentes sólidos e líquidos da mistura reaccional e, iipor outro lado, a melhoria adicional do espectro de tempo de ,permanência é mínima.

'1 jAs perfurações das placas perfuradas possuem em geral um diâjjmetro máximo de 20 mm, de preferência, de 2 a '1 z número de orifícios de preferência escolhidos mm, sendo o dependentemente

I da secção de modo a evitar o mais possível um retorno da misI tura reaccional de uma câmara para a anterior fluindo de baiJxo para cima.

ij !a mistura reaccional em ascensão na coluna é constituída por || uma mistura de componentes líquidos (soluções das matérias : l primas e dos isocianatos formados), componentes gasosos (fos| génio e cloreto de hidrogénio formado) e (pelo menos, no iní^! cio da reacção) componentes sólidos (cloretos de carbamoílo

I, e cloridratos de arninas em suspensão no solvente). As condi^!ções óptimas para a reacção verificam-se quando a velocidade _;da fase gasosa em ascensão nas perfurações das placas perfuI radas se situa entre 2 a 20 m/s, de preferência, entre 3,5 e i 10 m/s, e a velocidade da fase líquida em ascensão nas perfurações das placas perfuradas fica compreendida entre 0,05 a ;0,4 m/s, de preferência, entre 0,1 e 0,2 m/s.

A temperatura da mistura reaccional à saída do djqpositivo de jí mistura situa-se em geral, no caso dos procedimentos preferiI dos com utilização das colunas de placas perfuradas, entre 40 i; e 100°C, enquanto a temperatura no cimo da coluna de reacção j se situa abaixo de 150°C, de preferência, entre 70 e 130°C, | de modo especialmente preferido entre 90 e 125°C. Estas temI peraturas são em geral conseguidas por um aquecimento aproj priado das colunas de reacção. A fim de minimizar o volume de I fosgenação necessário, é vantajoso fornecer a energia necessá i

ria para atingir a temperatura de trabalho desejada na parte inferior da torre de fosgenização ou imediatamente antes da entrada do reactor. Deste modo, evita-se que uma parte do volume do reactor não seja efectiva por motivo da temperatura [baixa e da consequente velocidade bruta mais reduzida da reac!ção.

l[ j[As dimensões da colma de reacçao bem como a construção dos .[fundos e as quantidades da mistura reaccional introduzida perla extremidade inferior na coluna são de resto escolhidas de [tal modo que o tempo de permanência médio da mistura reaccional nas colunas de reacção seja no máximo igual a 120 minutos, de preferência, no máximo de 60 minutos.

[A pressão no topo da coluna de reacção situa-se em geral enitre 1,2 e 3 bar (abs.), de preferência, entre 1,5 e 2,5 bar (abs.). E possível, no entanto, trabalhar a pressões mais elevadas ou mais baixas.

Ί

A mistura reaccional contendo componentes líquidos e gasosos que sai pela extremidade superior da coluna é, em primeiro

I lugar, libertada dos componentes gasosos (fosgénio em excesso Ie cloreto de hidrogénio) procedendo de acordo com um modo conhecido em si e em seguida destilada. Quando se utiliza um jreactor agitado normal como acima se mencionou, para levar a [efeito a reacção de fosgenização segue-se evidentemente à reac [jção química uma separação por destilação da mistura reaccioίnal. Antes desta separação por destilação é possível, no entanto, enriquecer uma parte da mistura reaccional que se encon|tra em solução com solução fresca de fosgénio e fazer recirI

I cular esta mistura para o início do processo.

li

I

Inos exemplos que se seguem todos os dados das percentagens referem-se a percentagens em peso. Em todos os exemplos utilizaram-se tubeiras cilíndricas nas quais os estreitamentos

1, ¹⁴ (3) sao realizados por redução brusca da conduta (2), fazendo io plano de nível (10) um ângulo β de 90° com a direcção da corrente.

Exemplo 1

Numa tubeira cilíndrica com furos na superfície lateral com 1' um diâmetro D de 14 mm e um comprimento L da zona de estreitamento de 28 mm (1, = 18 mm) e 10 orifícios de 2,1 mm de diâme· ítro no perímetro do estreitamento fez-se passar uma solução |formada por 550 kg/h de 3-cloro-4-metil-fenilamina e 650 kg/h de monoclorobenzeno (MCB) com 3240 Kg/h de uma solução a 50 % de fosgénio em MCB, sendo a solução da amina introduzida atrai ivés dos 10 orifícios na superfície lateral. A velocidade da ί, corrente da solução de fosgénio no estreitamento era de 4,9 i!

j’m/s e a da solução da amina nos orifícios laterais de 9,2 m/s

A proporção das cargas das duas soluções era de E^/E-^ = 0,75· jl Em seguida, a mistura reaccional foi feita reagir num conjunto I; 3 [ide 3 reactores em série, tendo cada reactor um volume de 6 m !^!a temperaturas de 80, 110 e 140°C respectivamente e, por fim, ; a mistura final foi submetida a destilação.

Rendimento: 98,0 %.

Exemplo 2

Numa tubeira cilíndrica com um diâmetro D de 19 mm, um compri mento L da zona de estreitamento de 38 mm (L^ = 28,5 mm) e 12 orifícios de 2,6 mm de diâmetro no perímetro do estreitamento fez-se passar uma solução de 450 kg/h de hexametilenodiamina i (HDA) e de 4050 kg/h de o-diclorobenzeno (ODB) com 9000 kg/h de uma solução a 30 % de fosgénio em ODB, sendo a solução da amina introduzida através dos 12 orifícios laterais. A veloci dade da corrente da solução de fosgénio no estreitamente era de 6,5 m)s e e da solução da amina nos orifícios laterais de

“16,4 m/s. A proporção das cargas das duas soluções era de E^/E^ = 0,32. Em seguida, a mistura reaccional foi feita rea!gir numa coluna de reacção com uma capacidade de 17 m\ con!tendo 45 placas perfuradas a temperaturas de até cerca de 150 °C e, por fim, a mistura final foi submetida a destilação.

JRendimento: 96 %.

il i:

1' iExemplo 3

ÍÍNuma tubeira cilíndrica com um diâmetro D de 10 mm. um compriijmento L da zona de estreitamento de 20 mm (L-p = 15 mm) e 4 ori Ijfícios de 1,5 mm de diâmetro no perímetro do estreitamento )fez-se passar uma solução de 120 kg/h de trimetil-hexametileínodiamina (TIíBA) e de 145 kg/h de monoclorobenzeno (MCB) com ί 2835 kg/h de uma solução a 50 % de fosgénio em MCB, sendo a !solução da amina introduzida através dos 4 orifícios laterais.

A velocidade da corrente da solução de fosgénio no estreitamento era de 5,7 m/s e a da solução da amina nos orifícios laterais de 11,6 m/s. A proporção das cargas das duas soluções ) era de E^/E^ = 1,92. Em seguida a mistura reaccional foi feiIta reagir num conjunto de 3 reactores em série, tendo cada ireactor um volume de 6 m\ às temperaturas de 80, 110 e 140°C ! respectivamente e por fim a mistura final foi submetida a destilação.

Rendimento: 94

Exemplo 4

Numa tubeira cilíndrica com um diâmetro D de 20 mm, um comprimento L de 36 mm da zona de estreitamento de 20 mm (L^ = 26 mm) e 12 orifícios de 2,6 mm de diâmetro no perímetro do estreitamento fez-se passar uma solução de 450 kg/h de 2,44oluenodiamina (TBA) e de 2350 kg/h de o-diclorobenzeno (OBB) com 7300 kg/h de uma solução a 50 % de fosgénio em OBB, sendo a ii

solução da amina introduzida através dos 12 orifícios laterais. A velocidade da corrente da solução de fosgénio no esitreitamento era de 4,8 m/s e a da solução da amina nos orifíi|CÍos laterais de 10,3 m/s. A proporção das cargas das duas soJluções era de E^/E^ = 0,55. Em seguida, a mistura reaccional ιfoi feita reagir numa coluna de reacção com uma capacidade de m^ contendo 23 placas perfuradas a temperaturas até cerca de 100SC e por fim a mistura final foi submetida a destila? ção.

Rendimento: 96,7 %.

; i

Exemplo 5 iNuma tubeira cilíndrica com um diâmetro D de 20 mm, um comprimento L da zona de estreitamento de 36 mm (L, = 26 mm) e 12 ' orifícios de 2,2 mm de diâmetro no perímetro do estreitamento fez-se passar uma solução de 550 kg/h de uma mistura de 65 % de 2,4-toluilenodiamina (2,4-TDA) e 35 % de 2,6-toluilenodia: mina (2,6-TDA) e 2500 kg/h de o-diclorobenzeno (ODB) com 6160 kg/h de uma solução a 58 % de fosgénio em ODB, sendo a solução da amina introduzida através dos 12 orifícios laterais. A velocidade da corrente da solução de fosgénio no estreitamento era de 4,0 m/s e a da solução da amina nos 12 orifícios :laterais de 15,7 m/s. A proporção das cargas das duas soluiçbes era de E^/E^ = 0,13. Em seguida a mistura reaccional foi feita reagir numa coluna de reacção com uma capacidade 7 m^, contendo 23 placas perfuradas a temperaturas de até cerca de 100°C e, por fim, a mistura final foi submetida a destilação. Rendimento: 97 %.

Exemplo 6 i

ijuama tubeira cilíndrica com um diâmetro D de 23 mm, um comprimento L da zona de estreitamento de 40,2 mm (L^ = 30,2 mm) e i

orifícios de 3,7 mm de diâmetro no perímetro do estreita- j mento fez-se passar uma solução de 1000 kg/h de uma mistura de poliaminas da série do difenilmetano (MDA, fracção com dois núcleos 65 %, viscosidade 55 cP a 80°C) e 4000 kg/h de , o-diclorobenzeno (ODB) com 7140 kg/h de uma solução a 45 F de fosgénio em ODB, sendo a solução da amina introduzida através dos 12 orifícios laterais. A velocidade da corrente da solução de fosgénio no estreitamento era de 3,5 m/s e a da soluçãc da amina nos 12 orifícios laterais de 9,2 m/s. A proporção das quantidades das duas soluções era de = 0,20. A mistura reaccional foi feita reagir em duas colunas de reacção ligadas em série contendo cada uma 23 placas perfuradas com uma capacidade respectivamente de 7 e de 3,5 a temperaturas de ! até 85°C na primeira coluna e de até 155°C na segunda. Após |ieliminação do solvente por destilação a viscosidade do produto bruto resultante isento de solvente era de 45 mPa.s a 25 C. Rendimento: 100 5$. i

PEIVINDIC AÇÕES

Claims

|ieliminação do solvente por destilação a viscosidade do produto bruto resultante isento de solvente era de 45 mPa.s a 25 C. Rendimento: 100 5$. i

PEIVINDIC AÇÕES

1- - Processo para a preparação contínua de mono—isocianatos ou de poli—isocianatos orgânicos por reacção de monoaminas ou de poliaminas correspondentes aos mono-isocia natos ou poli—isocianatos com fosgénio dissolvido num solvente orgânico a temperaturas elevadas seguida da separação por destilação da mistura reacdonal resultante, caracterizado pelo facto de, para a preparação da mistura das matérias pri mas, se introduzirem em conjunto numa tubeira (1) o reagente de amina eventualmente dissolvido num solvente inerte e a solução de fosgénio, submetendo—se na referida tubeira um dos dois reagentes à passagem através de um estreitamento e alimentando o outro reagente lateralmente para a corrente do primeiro reagente nesse estreitamento (3) sob a forma de rias correntes parciais através do número correspondente de yá orifícios (5) distribuídos ao longo do perímetro do estreita mento (3).
2- - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o maior caudal em volume ser fei. to passar através do estreitamento (
3).

I 3^S — Processo i

[ caracterizado pelo facto de i

; passagem compreendida entre ií
4- — Processo caracterizado pelo facto de i' i tro constante D ao longo de todo •i de acordo com a reivindicação 1, se conservar uma velocidade de

1 e 10 m/s no estreitamento.

de acordo com a reivindicação 1, o seu comprimento L, (3) possuir j 5- — Processo de acordo com a reivindicação 1, i caracterizado pelo facto de o comprimento L corresponder a, ! pelo menos, duas vezes o diâmetro D do estreitamento (3),

6- — Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de se escolher para o comprimento L^da parte do estreitamento (3) compreendida desde a introdução da corrente axial até à confluência com as correntes parciais do segundo reagente um valor compre endido entre 0,5 a 2 vezes o diâmetro D do estreitamento (3).

7- — Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de a corrente do produto resultante das duas correntes ser submetida a um estreitamento (3) constante cujo comprimento corresponde pelo menos a uma distância ao fim da qual a reacção da amina livre se pode considerar como essencialmente terminada.

8® — Processo de acordo com qualquer das reivin dicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de se manter uma proporção da corrente de débitos da corrente alimenta da axialmente e da corrente alimentada lateralmente

Da

---- compreendido entre

0,01 a 1,0, em que significa densidade, significa significa volume da corrente de escoamento, velocidade de escoamento, e significando, em cada caso, o índice A as correntes de alimentação axial e o índice 1 as correntes de alimentação lateral.

20·/

9- - Processo de acordo com qualquer das reivd_n

8, caracterizado pelo facto de, após o estreite, secção de passagem da corrente se alargar dicações 1 mento (3), gradualmente.

10- - Processo de acordo com qualquer das reivin dicações 1 a 9, caracterizado pelo facto de o número i. dos orifícios (5) para a alimentação das correntes parciais laterais ser escolhida de tal forma que 2 < i ζ. m, obedecenc.o o número m à condição
5Í · ^D

-----r 7 !»1 m . d em que D significa o diâmetro do estreitamento (3) e d o diâmetro dos orifícios (5)·

11^§ — Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo facto de se fazer pas sar de forma contínua, de baixo para cima, a mistura reaccic nal obtida a partir da junção do reagente de amina com a solução de fosgénio através duma coluna de reacção a uma temperatura elevada mas não superior a 150-C, possuindo a coluna pelo menos 10 câmaras separadas umas das outras por meio de placas perfuradas.

de acordo com a a velocidade da perfurações das reivindicação 11.,

12- - Processo caracterizado pelo facto de sobe através da coluna, nas estar compreendida entre 2 e 20 m/s e a velocidade da fase fase gasosa que placas perfuradas, líquida em ascensão através da coluna, nas perfurações das placas perfuradas, estar compreendida entre 0,05 e 0,4 m/s.