TW200738590A - Method for processing diamine and polyamines of diphenylmethane series - Google Patents

Method for processing diamine and polyamines of diphenylmethane series Download PDF

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Berthold Kegenhoff
Richard Adamson
Rudolf Uchdorf
Fritz Pohl
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Bayer Materialscience Ag
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Description

200738590 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種生產二苯基甲垸系列的二胺和多胺的 混合物的方法,該混合物含有小於lOOOppm的水和小於 5 200ppm的苯胺,該方法包括苯胺與甲醛在酸催化劑存在下 反應,然後分離酸催化劑,隨後在包括閃蒸的至少兩階段蒸 餾中蒸顧分離水和苯胺,然後冷卻。 【先前技術】 10 通過苯胺與甲醛在酸催化劑存在下反應來生產主要組 分為二胺基二苯基甲烷(二胺)的二苯基甲炫系列的二胺和 多胺的混合物(MDA)的方法通常是已知的。所述二胺和多胺 的混合物主要廣泛用於生產相對應的二異氰酸酯和多異氰 酸醋的混合物。US-A-5286760、EP_A_451442 和 WO-A-99/40059 15 中揭示了連續方法或部分非連續方法的例子。實際上在上述 φ 文獻中提及了在酸反應混合物之中和、相分離和視情況用水 洗滌後,通常在真空下蒸餾除去附著的水和過量的苯胺。但 疋,這些文獻中;又有給出任何關於水和苯胺的含量對二胺和 多胺進一步用於生產相對應的二異氰酸酯和多異氰酸酯的 2〇 重要性的說明。而且,在上述文獻中,沒有描述實現這些水 和苯胺低含量的方法。而且,文獻中沒有說明如何使分離苯 胺和水的蒸餾二胺和多胺的操作在能量利用上最優化。另一 個問題是經分離的苯胺回到反應中,依據EP_a_0283757, 應該盡可能地避免MDA回到與甲越的反應中。 200738590 【發明内容】 10 胺含量。因此,作為餾出物回收的苯胺在進行水分離後,較 佳含有小於G·5重量%的二胺和多胺。另外,也可以視情況 使用外部熱量,較佳的是絕對壓力等於或小於6巴的落汽, 因此使用低的初級能量實現穩定的程序控制。還發現' ,二胺 目前已經發現,二胺和多胺中水和苯胺的含量較低(水 含量小於lOOOppm,苯胺含量小於2〇〇ppm)是生產副產物含 量較低的相對應二異氰酸酯和多異氰酸酯的重要條件。因為 5 二胺和多胺中水和苯胺的含量較高會導致生產異氰酸醋的 方法發生次要反應,例如,鐵和低沸點異氰酸酯的含量升高 會導致形成含氯雜質。而且,還發現可以通過特別調整蒸儒 φ 步驟的順序以及較佳使用得到的含有小於l〇〇〇ppm水和小 於200Ppm苯胺的二胺和多胺的熱量可得到非常低的水和苯 ^多、胺在高溫(特別是高於靴)下儲存時再次分解^
【實施方式】
列的二胺和多胺,從而通過隨後的 二異氰酸酯和多異氰酸酯,而形成 200738590 的副產物減少。 本發明提供一種生產二苯基甲烷系列的二胺和多胺的 方法,該方法包括以下步驟: a) 笨胺和曱酸在酸催化劑存在下反應,形成含有二胺和多 5 胺的反應混合物; b) 中和含有二胺和多胺的反應混合物; C)將經過中和的含有二胺和多胺的反應混合物分離為含 鲁 有一胺和多胺的有機相和水相; d) 從含有二胺和多胺的有機相中蒸餾分離水和苯胺, ίο 其中: dl)步驟d)中的蒸餾包括至少一個預蒸發階段和至少 一個蒸餾階段, d2)在預蒸發階段中,藉由閃蒸從含有二胺和多胺的有 機相中分離出一部分苯胺和水,和 15 d3)在隨後的蒸餾階段,分離出餘下的苯胺和水,得到 # 以二胺和多胺的重量為基準計,含有小於lOOOppm 水和小於200ppm苯胺的二胺和多胺; e) 心後使含有小於lOOOppm水和小於200ppm苯胺的二胺 和多胺冷卻。 20 在;步驟e)中,含有小於1⑻Oppm水和小於200ppm苯胺 的一胺和多胺的冷卻較佳藉由與在步驟c)中得到的含有二 胺和夕胺的有機相在步驟幻中蒸餾之前或蒸餾期間、特別較 佳在預蒸發階段(步驟d2))中閃蒸之前或閃蒸期間進行熱交 換來實現。 200738590 以k合物中的苯胺重量或苯胺含ϊ為基準计’在步驟d3) 中作為餾出物得到的二胺和水的混合物較佳含有小於〇·5重 量%的二胺和多胺。較佳從該苯胺和水的的混合物中分離出 苯胺’從而得到含有小於0.5重量%二胺和多胺的苯胺。 5 含有小於lOOOppm水和小於200ppm苯胺的二胺和多胺 的冷卻較佳基本上在離開步驟d)的蒸餾後即在步驟e)中進 行。含有小於l〇〇〇ppm水和小於200ppm苯胺的二胺和多胺 • 在離開蒸餾操作(步驟d))後,在等於或大於180°C的溫度停 留的時間較佳小於30分鐘,更較佳小於10分鐘。 ίο 本發明還提供一種生產二苯基曱烷系列的二異氰酸醋 和多異氰酸酯的方法,其中,依據本發明方法生產二胺和多 胺’再與光氣反應,生成相對應的二異氰酸酯和多異氰酸 醋。這種光氣化反應可根據現有技術中已知的方法(例如, DE-A-844896 或 DE-A-19817691)來進行。 15 在步驟a)中,可根據現有技術中已知的方法進行苯胺與 φ 甲醛的酸催化縮合。較佳摩爾比為1.7:1至20:1、更較佳為 1.7:1至5:1的苯胺和甲路水溶液在酸催化劑存在下進行縮 合,較佳使用如鹽酸之類的無機強酸,1摩爾苯胺使用0 001 至0·9、較佳0.08至0.5摩爾無機酸。如同本領域技術人員 2〇 已知的,還可以使用文獻中描述的固體酸催化劑。因此,可 以將甲醛引入到苯胺和酸催化劑的混合物中,通過分段加熱 使反應溶液反應。或者’苯胺和甲酿也可以首先進行預反 應’並與酸催化劑或另一部分苯胺和酸催化劑的混合物混 合,然後通過分段加熱使反應溶液反應。該反應可以根據文 200738590 獻中描述的若干方法中的一種連續或非連續地進行。 在步驟b)中’任選地加入水和/或苯胺,對含有二胺和 多胺的反應混合物進行中和。較佳用氫氧化鈉溶液進行中 和0 將、、二過中和的含有二胺和多胺的反應混合物在步驟c) 中刀離為含有—扣和多胺的有機相和水相。可通過力口入苯胺 和/或水來支持該操作。如果藉由加人苯胺和/或水來支 分離’則匕們的加人較佳在劇烈攪拌下、在中和步驟中 行。該混合操作可叫靜態混合㈣混合區、髮 = 15 和二釋的經過中和的反應混合物加到根據其構造 I二U冓特別適祕將所述混合物分離為含有 的有機相和水相的設備中。較佳使用具有支持^ (1⑽nce)的板元件作為内部結構的Florentin :讀 3二隨後可用水絲有機相,進—步分二相 ,、3有的殘餘的鹽(DE-A-2549890)。 在步驟d)中,藉由蒸館從步驟c)中得 乂 中彳于到的有機相較佳具有以下組成:5-15曹旦〇/ 水;根據所用苯胺和甲醛的比例,較佳5_9〇 里%的 佳f-40重量%的苯胺;和較佳5_9〇重量%、更較 重:7的二胺和多胺。在離開步”驟c)的相分離後,乂含;9: 和多胺的有機相的溫度較佳為80-150°C。 一胺 依據本發明的方法的特點如下: 200738590 dl)步驟d)的蒸餾包括至少一個預蒸發階段和隨後的至少 一個蒸餾階段, d2)在預蒸發階段中,藉由閃蒸從含有二胺和多胺的有機相 中分離出一部分苯胺和水,和 d3)在隨後的蒸顧階段中,分離出剩餘的苯胺和水,這樣得 到以二胺和多胺的重量為基準計,含有小於1〇⑻卯: 水和小於20〇Ppm苯胺的二胺和多胺。在該蒸餾階段 中,以二胺和多胺的重量為基準計,較佳得到水含量小 於500PPm、特別較佳小於3〇〇ppm的二胺和多胺。在 該蒸餾階段中,以二胺和多胺的重量為基準計,較佳得 到苯胺含量小於5GPpm、特別較佳小於2()ppm的二胺 和多胺。因此’盡可能地減少二胺和多胺中水和苯胺的 含量是有利的。 15 a在步驟e)中’使含有小於1_PPm水和小於200ppm苯 胺和^胺冷部★佳藉由與在步驟d)中進行蒸顧之前 較佳在閃蒸或者進行步驟d2)之前或期間的含有二 t夕胺的有機相進行熱交換來進行該冷卻操作。然而,冷 #也可以通過冷卻介質來進行。 驟^^合關更詳細地解釋依據本發明的方法中的步 法中I 蒸餾的流程圖,其中依據本發明的方 .V ^ 此進行。將步驟c)中得到的含有-胺和多胺 的有機相的流4輸送㈣士― A 有―胺和夕胺 ^ 1 1 3 ^ 貝邛壓力為2-100耄巴、較佳為5_5〇 20 200738590 宅巴’底部溫度為200-300¾、較佳為220-27(TC,蒸汽溫 度為20-200。(:、較佳為50-150。(:的條件下運行。該蒸餾塔 最好具有2-20、較佳3-10個理論分離階段,這些分離級是 由現有技術中已知的内部構造如分離塔板或填充物較佳通 過有序裝填形成的。任何傳熱設備如迴圈蒸發器、降膜蒸發 器或管束可用作底部蒸發器2。它們根據要實現的底部溫度 通過熱蒸汽或其他傳熱介質來運行。將產物流5(二胺和多 從所述底部或紐H 2取出,並有被冷卻難佳8〇_18〇 C、更較佳90-150°C、最較佳1〇〇_12〇t:的溫度。使分離出 的水-苯祕合物6在頂部冷㈣3巾冷凝。_冷凝溫度, 已知的冷凝ϋ如空氣冷凝器、水冷卻或鹽水冷卻的熱交換 器、任選地甚至若干冷凝器串聯在—起,可用作頂部冷凝 器。通過選擇壓力得到所需的冷凝溫度。使冷凝物7由冷凝 15 ^回到棘步射,藉由例如^祕《作為廢氣的殘 餘、氧體8。 首該系制優點是簡單。但是,缺點是底部溫度高,這會 ν致多胺分解’和/或所需的壓力低,這會導致 蒸餾塔和耗用較多的冷凝介併 乂 、 士曰# θ 丨貝。另一個缺點是高溫需要消耗 人1熱罝。
在/、中依據本么明方法的步驟…不能進行的 餾的另一個實施方式中,接田V…W .^ 知用蒸况進料來運行蒸餾。該實施 方式示於圖2a和2b中。在冃,$ 认入上 々 在圖2&和2b中,將步驟c)中得到 91 ^啕械相的流14或24輸送到蒸餾塔n、 21的的頂部,蒸K從底部引入支顧饮击 W入蒸餾i合中(蒸A蒸餾)。蒸餾塔 20 200738590 較佳在絕對壓力為2(M_毫巴、較佳為5〇_毫巴 部溫度為nc、更較佳為18〇_26(rc,落汽溫产2 60·2_、更較佳為8〇_15代的條件下運行。蒸娜 較佳具有2-20、£較佳3-10個理論分離級,這些分離級是 5 自現有技術中已知的内部構造如分離塔板或填充物較佳通 過有序裝填形成的。在蒸顧塔u、21的底部,基 度較佳為80-35(TC、更較佳為祕25〇t:的流^29加二 _在-個較佳的實施方式中,蒸娜u具有額外的底部基發 器12。在此情況中,每嘲二胺和多胺需要的蒸汽量為1〇_2〇^ 1〇 千克’較佳為2(M(K)千克。任何傳熱設備如迴圈蒸發器、 降膜蒸發II或管束可用作底部紐^ 12。它們根據要實現 的底部溫度通過熱蒸汽或其他傳熱介質來運行。 _蒸餾塔也可以在沒有額外的底物蒸發器12的情況下運 行,然而這樣每噸二胺和多胺產物則需要溫度為
280-350〇C 15 的蒸汽1-10 ,。 • 將底部產物(二胺和多胺)作為流15、25從所述蒸餾塔的 底部移出,有利地冷卻到8〇_18(rc、較佳9〇_15〇Ό、特別 較佳100_120°C的溫度。使分離出的水_苯胺混合物16、26 在頂部冷凝H 13、23中冷凝。除了使原料溶液中的水和苯 2〇 胺冷凝外,還必須使加入的蒸汽19、29冷凝的常規冷凝器 都了以用作頂σ卩冷凝$。已知的冷凝器如空氣冷凝器、水冷 卻或鹽水冷卻的熱交換器、任選地甚至若干冷凝器串聯在一 起也了用作頂部冷凝器。然而,通過選擇壓力得到所需的 冷凝溫度。使冷凝物17、27由冷凝器13、23回到過程中, -12· 200738590 通過例如真空线排出作為廢_殘餘氣體丨8、2 8。 在圖2b所示的第二實施方式的一個較佳變體中,. 進料29和蒸發器22在蒸鹏21中設置成使蒸餾塔的= 分離級3(M立於兩者之間。使液體通入到具有至少卜理 論分離級的塔㈣構造的上部分31,通過蒸發器22 使蒸汽和賴由此回到蒸餾塔中。此額外的蒸發ϋ可以安: 在蒸餾塔巾,例如迴®蒸發H、降膜紐器或管束,或^ 為外部蒸發器通過合適的 體的返回管線與蒸餾塔連接。 ^ 1收 丨人到塔内部構造的 3〇,魏進料29從該部分30的下方引入。因此對應於2_2〇、 個理論塔板並且通過現有技術中已知的内 鱗的分離級31被分為兩個床,其巾上部床較; 具有以分離級的Η)·7()%,但是至少具有—個分離級。 15 慮上圖Wb說明具體例相較於圖1所示的具體例的 優=疋底部溫度較低或者壓力可以較高,使得可以使用較小 的&肖空氣或水進行冷凝。但是,缺點是產生大量基汽冷 凝物和水’高溫需耗用大量熱量,底部產物的含水量高/ 為I進一步降低底部產物中的水含量,通過加熱和任選 的惰性氣體汽提來對產物進行適當的再處理。 因此依據本發明的方法在步驟d)中至少具有兩階段蒸 德步驛,包括閃蒸的預蒸發階段和隨後的蒸餾階段,其中流 物的能量用於加熱或冷卻,這樣通常對於大型設備和/或對 於y驟C)中付到的粗溶液中苯胺和水的含量較高的情況是 -13- 20 200738590 特別有利的。 因此’可以提供一個、兩個或多個預蒸發步驟,還視情 況作為使用蒸汽的蒸餾階段。已經證實,利用離開蒸餾柱的 底°卩產物(含有小於lOOOppm水和小於200ppm苯胺的二胺 和多胺)的熱量作為這種預蒸發階段的能量,同時底部產物 (含有小於1000ppm水和小於2〇〇ppm苯胺的二胺和多胺)得 曰J、σ卩疋特別有利的。通過調整這些預蒸發步驟,最重要的 1使用低品質能量(廢熱和低溫),可以明顯降低高品質能量 所需的熱量)的使用,以得到依據本發明的產物。最 後,依據本發明方法t含有的預蒸發階段可以相當程度 幸二對蒸顧的負擔,這樣只需要使用明顯較小的蒸顧塔,咬 者現有的塔可財_二胺和多胺為基準計日請高的產量。 P 中得到的含有二胺和多胺的有機相的兩 15 白門流程圖,包括引人額外的外部能量的預篆發 段,其中依據本發日㈣方法的步驟d)可以進行^圖 顯不_塔31,該蒸顧塔較佳按照圖i、2a或 圖 冷凝器的蒸顧塔中的-種進行設置。通過3 進仃的預蒸發在設備32中進行。 、閃蒸 機相所帶的熱量進行通過閃蒸進行的預;-胺的有 蒸發與含有二胺和多胺的有機相流34的、37的 而,預蒸發較佳通過引入額外的外部能量行。然 預蒸發階段較佳包括熱交換器和 來運^ 分離也可以在隨後的蒸餾塔的頂部進疒。刀離^其中氣液 水含量較佳為40-99.9重量%、在預蒸發階段中, ] 佳485.99重量%且苯 20 200738590 胺含量較佳為2_9〇舌旦〇/ ^ 二胺和多胺的有機相二二較佳為10_80重量%的含有 如溫度為8(Ml(rc^ L t °可料則入廢熱例 為U至2〇 或者較佳地,通過使用壓力較佳 t:、更m A父佳為1,2至6巴且溫度較佳為4〇至200 巴、“為5:至匕0。的力二熱蒸汽在較佳為20·2000毫 34(含有n,$巴的壓力下進行該操作。將進料流 胺的有機相)加入到設備32中,騎閃基, ==熱載體(引入額外的外部能量的加熱載體)39進行 將經過預蒸發的含有二胺和多胺的有 15 塔31中,以經過預蒸發的含有二胺和多胺的有二 :重里為基準計,該流35申的剩餘水含量為0.01-9重量%、 較=為0.1-2重量%’苯胺含量為〇.5_9〇重量%、較佳為135 重量% ’該流35在蒸餾塔31中被分離為底部產物(含有小 於^OOOppm水和小於200PPm苯胺的二胺和多胺的流30)和 蒸汽流38。階段31和32可以在不同或相同的壓力下運行。 蒸汽流37和38可以單獨處理,或者也可以在相同的壓力下 共同處理,通常通過冷凝來進行處理。 圖4顯示了在步驟c)中得到的含有二胺和多胺的有機相 的兩階段蒸餾的方法流程圖,包括引入來自蒸餾的廢熱的預 蒸發(閃蒸),其中依據本發明的方法的步驟φ可以進行。因 此,產生的產物流(含有小於lOOOppm水和小於2〇〇ppm苯 知的二胺和多胺的流)帶有的熱量可以用作加熱進行閃蒸的 能源,同時產物流得到冷卻。圖4顯示蒸餾塔41,該蒸餘 20 200738590 塔較佳按照圖1、2a或% - μ册士廿a 德塔中的-種進行=。所不㊃有4發器和冷凝器的蒸 通過閃蒸進行的預蒸發 離器的設備42中進杆。户益甘々另…又換态和軋液为 ^ 50.99.5 #^〇/ 知私階段巾’其+水含量較佳 ^為2 90重^/、更較佳為7()_98.5^量%且苯胺含量較 3 - :=f交佳為5,觸的步驟
10 15 20 「機相流44進行蒸發。預蒸發在溫度較 2〇J〇n〇 ^ 、更較佳為60-120。(:和絕對壓力較佳為 β二巴、更較佳為50-200毫巴的生產條件(Product $ 亍冑經過預蒸發的含有二胺和多胺的有機相的 ^ ^ :姻塔41中,以流45的重量為基準計,該流 旦:餘水含量較佳為G.G3_7重量%、更較佳為0.1-3重 f 苯胺含量較佳為3-9G重量%、更較佳為5_38重量%, 35在蒸餾塔41中被分離為底部產物(含有小於 ^ ΡΡΠ1水和小於200ppm苯胺的二胺和多胺的流49)和蒗 K流48。 …、 、將含有溫度較佳為120-300t:、更較佳為18〇_26〇t:的產 =熱底部產物49作為加熱試劑引入到預蒸發階段的設備 2的熱父換器中,在此處該產物流較佳被冷卻20-200°C、 更較佳為60-16(TC,並且作為溫度較佳為8(M8〇〇C、更較 佳為90-150 c、最較佳為i〇〇j20°C的經冷卻的底部產物46 排出。階段41和42可在不同或相同的壓力下運行。蒸汽流 、年48可以單獨處理,或者在相同壓力下共同處理,通常 通過冷凝來進行處理。 -16- 200738590 圖5顯示三階段蒸餾的方法流程圖,該蒸餾系統包括〜 個具有額外的外部能量輸入和具有來自蒸餾的廢熱輪入、 兩階段閃蒸系統,其中依據本發明方法的步驟d)可以進行@ 第一預蒸發階段52可以是只使用步驟c)中得到含有— 5 胺和多胺的有機相流54所帶有的熱量的純閃蒸階段,作了 如圖5所示,可以較佳通過輸入額外的外部能量來運行。= 部能量可以是例如低壓蒸汽,或其他形式的較佳的低品質能 鲁 量,諸如熱水。在第二預蒸發階段53,從蒸餾塔51中得^ 的產物流(含有小於lOOOppm水和小於200ppm苯胺的二胺 10 和多胺的流59)所帶有的熱量用作進一步對從第一預蒸發階 段52得到的經過預蒸發的含有二胺和多胺的有機相的流 進行進一步閃蒸的能源。 圖5所示的蒸餾階段51較佳按照圖1、2a或2b所示的 帶有蒸發器和冷凝器的蒸德塔中的一種進行設置。然而,預 15 蒸發階段52是較佳包括熱交換器和氣液分離器的預蒸發階 _ 段。在預蒸發階段52中,水含量較佳為40-99.9%重量%、 更較佳為85-99重量%且苯胺含量較佳為2-90重量%、更 較佳為10-80重量%的步驟c)中得到的含有二胺和多胺的有 機相流54進行蒸發。將含有二胺和多胺的有機相的進料54 20 引入預蒸發階段52中,該預蒸發階段可通過加熱介質流 61(較佳廢熱如8〇_ι 1〇。匸的熱水,或壓力為1丨至2〇巴、較 佳為1·2至6巴的加熱蒸汽),在溫度較佳為4〇至i6〇〇c、 更較佳為80至i〇5°c,絕對壓力較佳為20-2000毫巴、更較 佳為50至200毫巴的生產條件下運行。圖5中沒有顯示加 -17- 200738590 熱介質的冷卻流的去除。 分別以流55的重量為基準計,將經過預蒸發的剩餘水 含量較佳為0.01-9重量%、更較佳為0J—2重量%,苯胺含 量較佳為0.5-90重量%、更較佳為5-35重量%的含有二胺 和多胺的有機相的流55加入到第二預蒸發階段53中,該階 段53較佳包含熱交換器和氣液分離器。該階段可以在 較佳為100-200°C、更較佳為13〇-18〇°c,絕對壓力較佳為 20-2000毫巴、更較佳為5〇_2〇〇毫巴的生產條件下進行。分 別<50的重里為基準計’將這樣得到的經過預蒸發的水 含置較佳為50-500ppm,苯胺含有較佳為1-2〇重量%、更 15 20 較佳為3-12重量%的含有二胺和多胺的有機相的流6〇加入 ^館塔51巾,在該蒸顧塔51中分離為底部產物(含有小 =〇〇J)Ppm水和小於·ppm苯胺的:胺和多胺的流59)和 蒸❿58。可以將生產條件較佳為m_3⑼。c、更較佳為 =上的底部產物的熱流59作為加熱試劑加入到第二預 ?== 交換器中’在此處該產物流被冷卻2〇-180 C 且作為,皿度較佳為80-180°C、P击六乂土 a 〇 :佳為100-12CTC的經冷卻的底部;9二5〇 (:: 机82、57和58可以單獨處理,或 丁…、八 通常通過冷凝來進行處理。分在相_力下共同處理, 圖6顯示了三階段蒸餘的方法 / 具有來自蒸餾的廢熱輪入和且有 圖’该蒸館糸統包括 蒸系統,其令依據本發明方法的階段輸入的閃 -18- 200738590 第一預蒸發階段62是純閃蒸階段,該階段通過埶交換 利用蒸餾塔73的蒸餾中得到的底部產物(含有小於丨〇〇〇ppm 水和小於20〇ppm苯胺的二胺和多胺的流69)所帶有的熱量 來運行。在第二預紐階段63,外雜量用作進—步閃蒸 源。/卜部能量可以是例如低壓蒸汽或其他形式的較佳i 品質能量如熱水。 =6所示的蒸餾階段73較佳按照圖i“或此所示 包含瘵發器和冷凝器的蒸餾塔中的一種進行設置。然而, ,發階段62是較佳包括熱交換器和氣液分離器的預、鮮 丰又。在預蒸發階段62 +,水含量較㈣6〇_99%重量^^ 15 20 =量最多為80重量%的步驟咐得到的含有二胺和0 =有機減64進行紐。該麟Μ在溫度較佳為 c、更較佳為50-11(rc,絕對壓力較佳為2〇_2〇〇 =50-200毫巴的生產條件下進行。將含 的有機相的進料64引入到預蒸發階段幻中, 夕妝 發,將這樣得到的水含量較佳為〇·5_9重|〇 、行預蒸 舌旦〇/ 人曰土 置里%、更較佳為0·1_2 ,以,本胺含篁較佳為2_8G重量%、更較 置%的經過預蒸發的含有二胺和多胺的有__ f 龍段63中’上述重量百分數分別以流Μ的重 里為基準计。弟一預蒸發階段63較佳句扭為^ 分離器。該階段63較佳通過加熱介質ώ =換⑤和氣液 的熱水,或壓力為⑴〇巴貝佳為廢水如 熱蒸汽),在溫度較佳為100至200。〇、更鲈:、12 6巴的加 °C,絕對壓力較佳為20-2000毫巴、更^為130至180 尺孕又佳為50至200亳 -19- 200738590 巴的生產條件下運/ π ^ 去除。 仃。圖6中沒有顯示加熱介質的冷卻流的 分別以流7〇的舌旦&甘 較佳小於14量% ^^基料,雜職紐的水含量 為㈣議佳為1rooppm’苯胺含量較佳 ^ 更較佳為4-20重量%的含有二胺和多 :機相的k 70加入到蒸餾塔73中,在此分離為底部產物人
10 15 69=^〇ΡΓ水和小於2〇〇PPm苯胺的二胺和多胺的i )和丄抓68。可以將溫度較佳為12〇_3〇(rc、更 = 180-26(TC的底部產物69作為加熱介質加人到第—預 丰又62的熱父換器中,在此處該產物流被冷卻⑽。^, 作為溫度較佳為8〇-l8〇°C、更較佳為90-150°C、最較件且 100_120°C的經冷卻的底部產物66排出。階段62、63 可在不同或相同的壓力下運行。蒸汽流72、67和68可以單 獨處理,或者在相同壓力下共同處理,通常通過冷凝來進疒 處理。 在依據本發明方法的步驟d)在其中可以進行的上述f 施方式中,可以在改變能量輸入水平的情況下得到作為底部 產物的水含量低於lOOOppm、較佳低於500ppm、更較佳低 於300ppm,苯胺含量低於200ppm、較佳低於50ppm、更較 佳低於20ppm的二苯基甲烧系列的二胺和多胺的混合物, 上述含量以二胺和多胺的混合物的重量為基準計。 通過以下非限制性實施例進一步說明本發明。 -20- 20 200738590 實施例1 在25C和劇烈授拌τ7^^^~αΐ (30%的f盤水溶液)在曰克本胺與誦克福馬林 到60°C。停止攪拌,移 混合,在其中將混合物加熱 加入-克3〇二:出 持在45〇C。在該严尺,奋液,亚冷卻,其中溫度保
^ 120 . r5t^15 ,J 10 實施例 生產
。(:,並在該溫度保持15分鐘。下將此合物㈣地加熱到140 使混合物冷卻到靴’降 仙植㈣射和。在 «^3〇〇:::r^
20 津在各相再次靜置分層,分離除去漂 有機相:其;且:如;到3005克峨的含有二胺和多胺的 克 重里%的二胺基二苯基曱燒(雙核MDA,二胺 異構體混合物) 6〇m〇 的多胺(三核和高核μ 935克=31重量%苯胺 310克=10重量%水 -21 - 200738590 比較例2(非依棱太發明) 處理含有二胺和多胺的有機相ί不進行預 使用依據圖2b的設備,該設備由以下元件構成··直徑 為80宅米的蒸镏塔21,高度為1659毫米的具有melLAPARK 5 250X結構化填充物的上部床(4個理論分離級),位於該床下 方的用30巴蒸汽加熱的降膜蒸發器,和高度為1659毫米的 具有MELLAPAK 250X結構化填充物的下部床(4個理論分 φ 離級)。該蒸餾塔在60毫巴的壓力下運行。將實施例1中得 到的含有二胺和多胺的有機相以400克/分鐘的流量輸送到 10 蒸餾塔中,並在蒸發器中加熱到220°C,在其中水和苯胺被 蒸餾除去。溫度為230°C的蒸汽以12克/分鐘的流量從下部 床的下方進入。蒸汽在用水冷卻的冷凝器上冷凝。離開蒸餾 塔的溫度為205°C的底部產物通過水冷卻被冷卻到丨⑼。匚, 水含量為285ppm,苯胺含量為12pPm。每千克產物(二胺和 15 多胺)消耗的壓力為30巴的加熱蒸汽為490克。 參 實施例3(依據太發明) 處理含有二胺和多胺的有j幾相(進行復^發)
使用如圖5所示的設備,該設備由以下元件構成:第一 20 預蒸發階段52,其含有用I·5巴蒸汽(廢熱,例如由於30巴 蒸汽冷凝物釋放壓力產生的熱量)加熱的熱交換器和氣液分 離裔;第二預蒸發階段53,其含有用從蒸餾塔51中排放出 來的熱產物進行加熱的熱交換器,和氣液分離器;直徑為 80毫米的蒸顧塔51,高度為1659毫米的具有MELLAPAK -22- 200738590 250X結構化填充物的上部床(4個理論分離級),位於該床下 方的用30巴蒸汽加熱的降膜蒸發器,和高度為1659毫米的 具有MELLAPAK 250X結構化填充物的下部床(4個理論分 離級)。第一預蒸發階段52在80毫巴的絕對壓力下運行, 5 第二預蒸發階段53在70毫巴的絕對壓力下運行,蒸餾塔 51在60毫巴的絕對壓力下運行。將實施例丨中得到的含有 一月女和多胺的有機相以16〇〇克/分鐘的流量引入到第一預蒸 籲發階段52中,該階段中溫度設定為97°C。來自該階段的分 離器的底部產物流入到第二預蒸發階段53中,在該階段53 10 中溫度設定為141°C。將來自該階段分離器的底部產物輸送 到蒸餾塔51中,並且在蒸發器中加熱到22(rc,在此過程 中蒸餾除去剩餘的水和苯胺。從下部床的下方以47克/分鐘 的流量引入溫度為12(rc的蒸汽。三個階段的蒸汽都單獨在 用水冷卻的冷凝器上冷凝。以苯胺的含量為基準計,冷凝物 15 含有〇.13重量%的MDA。通過第二預蒸發階段53的熱交 _ 換器將離開該蒸餾塔的溫度為210°C的底部產物冷卻到118 C,並且產物的水含量為285ppm,苯胺含量為12ppm。每 千克產物(二胺和多胺)消耗的壓力為30巴的加熱蒸汽為12〇 克,每千克產物(二胺和多胺)消耗的壓力為1·5巴的加熱蒸 !0 汽(廢熱)為230克。 ........ 、、雖然在前文中為了說明起見對本發明進行了詳細的描 述,但應理解,這些詳細描寫僅僅是為了說明,在不偏離本 發明的精神和範圍的情況下本領域技術人員可對其進行修 改,本發明僅由申請專利範圍限定。 •23- 200738590 .【圖式簡單說明】 為了說明而非限制的目的,結合附圖描述本發明,其中: 圖1顯示單階段蒸館的方法流程圖; 八 5
10
圖2a說明㈣該進_單階段蒸制方法流程圖; 圖2b况明帶有蒸錢料的單階段蒸儀方法流程圖, 其中分離階段設置在蒸發器和蒸汽進料之間; ^圖3頭不兩階段蒸餾的方法流程圖,該兩階段蒸餾包括 π有額外的外部能量輸入的閃蒸裝置; ^圖4 "兒明使用帶有來自蒸餾的廢熱輸入的閃蒸的兩階段 蒸顧的方法流程圖; 団5私述了二階段蒸餾的方法流程圖,該三蒗 有額外的外部能量輸人和帶有來自蒸㈣廢熱輸入的 圖6顯示了使用帶有額外的外部能量輸入和帶有來自蒸 ^的廢熱輪入的閃蒸裝置的三階段蒸餾的方法流程圖。' 【主要元件符號說明】 卜U、21、3卜4卜51 2 > 12 3 、 13 、 23 4、 14、24、34、35、45 5、 15、25 6、 16、26 7、17、27 蒸餾塔 蒸發器 冷凝器 含有二胺和多胺的有機相流 產物流 水-苯胺混合物 冷凝物 -24- 200738590 8 殘餘氣體 19、29 蒸汽進料 30 分離級 32、42 設備 36、46、49 底部產物 37、38、47、48 蒸汽流 39 熱載體 25-

Claims (1)

  1. 2〇〇73859〇 1 申请專利範圍: •〜種生產二苯基曱烷系列的二胺和多胺的方法,其包 括: 5
    10 15
    20 β 使笨胺和甲醛在酸催化劑存在下反應,產生含有 二胺和多胺的反應混合物; W 中和所述含有二胺和多胺的反應混合物; e) 將所述經過中和的含有二胺和多胺的反應混合物 分離為含有二胺及多胺的有機相和水相; d) 藉由蒸餾從所述含有二胺和多胺的有機相中分離 出水和苯胺; 其中: dl)步驟d)中的蒸餾包括至少一個預蒸發階段和 至少一個蒸镏階段, 心)在預蒸發階段中,藉由閃蒸從所述含有二胺 和多胺的有機相中分離出一部分苯胺和水, 和 d3)在隨後的蒸餾階段,分離出餘下的苯胺和 水,得到以二胺和多胺的重量為基準計,含 有小於約lOOOppm水和小於約2〇〇ppm苯胺 的一胺和多胺;和 a ==小於約1〇〇。_水和小於約2。_ 本版的一私和多胺冷卻。 3:)專中利=第1項所述的方法,其特徵在於,在 子斤述含有小於約1000ppm水和小於約 -26- 2· 200738590 200PPm苯胺的二胺和多胺的冷卻是H由與所述含有二 胺和多胺的有機相在其在步驟d)中進行蒸顧之前或期 間發生熱交換來進打的。 3.如申請專利範園第1項所述的方法,其特徵在於,在 5 步驟d2)中,所述含有二胺和多胺的有機相的預蒸發是 通過至少一個雨階段閃蒸、並在輸入熱量的情況下進 行的,所述輸入的熱量是通過所述含有二胺及多胺的 • 有機相與所述含有小於約lOOOppm水和小於約200ppm 苯胺的二胺和多胺的流發生熱交換而進行交換的。 ίο 4·如申請專利範圍第1項所述的方法,其特徵在於,以 苯胺的重量為基準計,步驟d3)中作為餾出物得到的苯 胺和水的混合物含有小於約〇·5重量%的二胺和多胺。 5 · 種生產_本基曱烧糸列的二異氣酸醋和多異氮酸醋 的方法’其中根據申請專利範圍第1項所述的方法生 15 產二胺和多胺,再與光氣反應,形成相對應的二異氰 _ 酸酯和多異氰酸酯。 -27-
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