Способ непрерывного получения диизоцианатов Советский патент 1985 года по МПК C07C119/42 C07C119/48 C07C118/02 

Изобретение относится к непрерывному способу получения диизоцианато общей формулы OCN-R-NCO , (I) {де R - группы -(CH,)g-, -CgH -CHg-С Н -, -СбИ,(СН)-. Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. На фиг. 1 показано снабженное см сительной камерой реактивное сопло; на фиг. 2 технологическая схема предлагаемого способа. Устройство содержит ведущий jc см сительной камере трубопровод 1 для подачи раствора амина, реактивное сопло 2, ведущий к смесительной камере трубопровод 3 для подачи раствора фосгена, смесительную камеру 4 насос 5 для подачи раствора амина, насос 6 для подачи раствора фосгена пригодный для нагрева раствора амин теплообменник 7, пригодный для нагр ва раствора фосгена теплообменник 8 подключенный к смесительной камере обогреваемый трубчатый реактор 9 (н является обязательным для проведения предлагаемого способа), редукционный клапан 10, трубопровод П д отвода раствора изоцианата, расшири тельный сосуд 12, охладитель 13 и .трубопровод 14 для отвода получаемо газовой фазы. Пример 1. В установке, содержащей трубчатый реактор и смесительную камеру с внутренним диамет- ром 25 мм при общем объеме смеситель ной камеры и трубчатого реактора 7,3 л, непрерывно подвергают реакции 36,6 кг/ч 15%-ного раствора 1,6-диаминогексана в о-дихлорбензоле и 120 кг/ч 44,6%-ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле. Смешивание нагретого до 180 С раствора фосгена с нагретым до 130 С раствором амина проводят путем подачи раствора амина посредством реактивного сопла, имеющего внутренний диаметр (в свету) 0,5 мм и длину 4 мм, в смеситель ную камеру, наполненную без пузырьков непрерывно подаваемым раствором фосгена. Расстояние сопла от противолежащего, соединенного с трубчатым реактором выходного отверстия смесительной камеры составляет 30 см расстояние струи от боковой стенки смесительной камеры - 12,25 мм. Смесительная камера, трубчатый реактор и раствор фосгена находятся под дав13лением 60 атм, раствор амина у входа сопла под давлением 81 атм. Через выпускной клапан из трубчатого реактора непрерывно отбирают реакционную смесь и в сепараторе разделя- ют на газовую и жидкую фазы. Жидкие компоненты удаляют из газовой фазы в охладителе путем фракционной конденсации и рециркулируют в жидкую фазу. При переработке перегонкой ком- бинированных жидких фаз получают 7,83 кг/ч 1,6-диизоцианата гексана (98,5% от веса диамина). П р и м е р . 2. Процесс ведут аналогично примеру 1 однако давление в смесительной и реакционной камерах составляет 30 атм, а раствор амина перед реактивным соплом находится под давлением 58 атм. Выход 1,6-диизоцианата гексана7,7 кг/ч (97% от теоретического). Пример 3. Используют устройство, аналогичное устройству по примеру 1, однако выбирают такой объем трубчатого реактора, чтобы общий объем смесительной камеры и трубчатого реактора составлял 0,9 л, диаметр сопла 0,5 мм. Аналогично примеру реакции подвергают 40 кг/ч нагретого до 17,8%-ного раствора 1,6 дииминогексана в о-дихлорбензоле и 120 кг/ч нагретого до 210 С 61,7%-ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле при давлении реактора 60 атм. При этом раствор амина перед входом в сопло находится под давлением 80 атм. Температуру реакции в смесительной камере и подключенной реакционной зоне поддерживают 220 С, Получ ают 9,91 к г/ч 1,6-диизоцианатогексана (96% от теоретического в пересчете на используемый диамин). Пример 4. Аналогично примеру 3 реакции подвергают 54 кг/ч нагретого до 100 С 16,8%-ного раствора 1,6-диаминогексана в о-дихлор- бензоле и 108 кг/ч нагретого до 200 С 43,9%-ного раствора фосгена. Диаметр сопла 0,5 мм. Давление реактора 60 атм, а давление раствора амина перед входом в сопло - 88 атм. Температура в смесительной и реакционной зонах 221 С, Получают 12,3 кг/ч 1,6-диизоцианатогексана (93,8% от теоретического). Пример 5. Общий- объем сме- си1-ельной камеры и трубчатого реак-

тора в устройстве составляет 1,55 л диаметр сопла 0,4 мм,

33 кг/ч нагретого до 22%ного раствора 1,6 диаминогексана в О дихлорбензоле подвергают реакции с 123 кг/ч нагретого до 62,2%ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле. Давление в смесительной и реакционной зоне 50 атм. Раствор амина перед входом в сопло находится под давлением 75 атм. Температура в смесительной и реакционной зонах 200с.

Получают 9,89 кг/ч 1,6-диизоцианатогексана (94,9% от теоретического)

Пример 6. Диаметр сопла в устройстве по примеру 1 составляет 0,55 мм.

53,6 кг/ч нагретого до 160 С 18%-ного раствора 4,4 -диаминоди- фенилметана в хлорбензоле подвергают реакции с 96,4 кг/ч подогретого до I90 С раствора фосгена в хлорбензоле. Давление в смесительной и реакционной зонах 65 атм. Раствора ами на перед входом в сопло находится под давлением 95 атм.

Получают 11,7 кг/ч 4,4 -диизоцианатодифенилметана (96% от теоретического).

Пример 7, Общий объем смесительной камеры и подключенной реакционной зоны в устройстве составляет 3,7 л, диаметр сопла 0,4 мм.

42,2 кг/ч нагретого до 172 С 46,7%-ного раствора смеси из 2,4-ди аминотолуола и 2,6-диаминотолуола в весовом соотношении 1,86 : 1 в о-дихлорбензоле подвергают реакции с 123,6 кг/ч нагретого до 21бс 80%ного раствора фосгена в о-дихлорбен- золе. Давление в смесительной и реакционной зоне 60 атм. Давление раствора амина перед входом в сопло . 110 атм. Температура в смесительной и реакционной зонах ,

Получают 16,8 кг/ч диизоцианатотолуола (97% от теоретического.

Пример 8. Процесс проводят в устройстве по примеру 5 с применением сопла, имеющего диаметр в свету 0,4 мм,

33 кг/ч нагретого до 135 С 22%го раствора 1,6-диаминогексана в о-дихлорбензоле подвергают взаимодействию с 123 кг/ч нагретого до 190с 62,2%-ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле. При этом давление

в смесительной и реакционной зонах 60 бар, а давление раствора амина перед входом в сопло 61 атм, т.е. перепад давления равен 1 атм. Температура в смесительной и реакционной зонах 200 С.

Получают 9,7 кг/ч 1,6-диизоцианатогексана (92,4% от теоретического в пересчете на исходный ди-

10 амин).

Пример 9. Процесс проводят в устройстве по примеру 3 с применением сопла, имеющего диаметр в свету 0,3 мм,

15 32,7 кг/ч нагретого до 100 С

25,1%-ного раствора смеси 2,4-диаминотолуола в весовом соотношении 1,54:1 в о-дихлорбензоле подвергают взаимодействию с 127,3 кг/ч кагре-

20 того до 100 С 62,2%-ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле. При этом температура и давление в смесительной и реакционной зонах 135с и 40 атм, а давление раствора амина

25 перед входом в сопло 120 атм, т.е. перепад давления составляет 80 атм. Получают 11,3 кг/ч диизоцианато- толуола (96,3% от теоретического в пересчете на исходный диамин).

30Пример 10. Процесс проводят в устройстве, содержащем сопло с диаметром в свету 5,5 мм, трубчатый реактор и имеющий внутренний диаметр 200 мм смеситель типа тру-

бы, причем общий объем реактора и смесителя составляет 31,4 л,

7273 кг/ч нагретого до 15%ного раствора 1,6-диаминогексана в -хлорбензоле подвергают взаимодействию с 25180 кг/ч нагретого до 44,2%-ного раствора фосгена в хлорбензоле. При этом давление в смесительной и реакционной зонах 60 атм, а раствор амина у входа в сопло находится под давлением 110 атм, т,е, перепад давления 50 атм.

Получают 1503 кг/ч 1,6-диизоци- анатогексана (95% от теоретического в пересчете йа исходный диаминj.

0 Пример 11, Процесс ведут аналогично примеру 7, однако подаваемые на реакцию раствор смеси диаминов и раствор diocreHa имеют тем- пературу 20 и 150 С, соответственно,

5 причем давление в смесительной и реакционной зонах 40 атм, а давление раствора смеси диаминов перед входом в сопло 60 атм.

Получают 1,6,7 кг/ч 1 ,б-диизоцинатотолуола (96,4% от теоретического .

Пример 2. Процесс ведут аналогично примеру 1, однако 40 кг/ч 18%-ного раствора 1,6-диаминогексана 8 о-дихлорбензоле. с температурой 180 С подвергают дзаи 1рдейс:твию с

120 кг/ч 60%-ного раствора фосгена в о-дихлорбензоле с температурой 225°С. При этом давление в смесительной и реак1щонной зонах 100 ат а давление раствора диамина перед входом в сопло 120 атм.

Выход 1,6-диизоцианатогексана 97% от теоретического.

/3.

:&

СПОСОБ НЕПРЕРЬЮНОГО ПОЛУЧЕНИЯ ДИИЗОЦИАНАТОВ общей формулы i , - OCN-R-NCO где R - группыИСН)-, . .j(CH)-, путем взаимодействия раствора первичного диамина общей формулы NHg-R-NHj; где R имеет указанные значения., с раствором избыточного фосгена в инертном растворителе при повышенных давлениях и температ5гре, причем реагенты смешивают путем подачи под давлением растворов диамина и фосгена с использованием сопла, о т.личающийся тем, что, с целью повьш1ения выхода целевого продук та, сначала подают раствор фосгена, а затем раствор диамина с температу- рой 20-180с, подают в раствор фосгена при температуре по- средством реактивного сопла с .внутренним диаметром 0,3-5,5 мм при перепаде давления 1-80 атм.

tf3. Z

//