專利名稱：用于制備異氰酸酯的方法和裝置的制作方法
用于制備異氰酸酯的方法和裝置本發(fā)明涉及一種用于制備異氰酸酯的方法，通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中任選地在惰性介質(zhì)的存在下反應(yīng)而進(jìn)行，其中將所述胺在蒸發(fā)器中蒸發(fā)并與光氣混合，所述胺和光氣在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成異氰酸酯。通過光氣化相應(yīng)的胺制備異氰酸酯原則上可通過液相或氣相光氣化實(shí)現(xiàn)。氣相光氣化的特點(diǎn)在于更高的選擇性、更低的有毒光氣滯留量(holdup)，并且所需的能量較低。在氣相光氣化中，將含有胺的反應(yīng)物流和含有光氣的反應(yīng)物流各自以氣態(tài)混合。 所述胺和光氣反應(yīng)，釋放出氯化氫(HCl)，生成相應(yīng)的異氰酸酯。含有胺的反應(yīng)物流通常存在于液相中，且在與含有光氣的反應(yīng)物流混合前必須使其蒸發(fā)并任選地過熱。在氣相中制備異氰酸酯的相應(yīng)方法在如EP-A 1 319 655, EP-A 1 555 258、EP-A 1 935 876 或 EP-A 0 289 840 中有描述。為了在氣相中混合含有胺的反應(yīng)物流和含有光氣的反應(yīng)物流，需要首先蒸發(fā)該含有胺的反應(yīng)物流。合適的蒸發(fā)器在如EP-A 1 754 698中有公開。然而，用于氣相光氣化的已知方法的一個(gè)缺點(diǎn)是在蒸發(fā)器和混合單元間形成固體沉積物，這使得需要清理系統(tǒng)。導(dǎo)致這一點(diǎn)的原因是與蒸發(fā)的胺相接觸的表面在局部或整個(gè)區(qū)域內(nèi)其溫度低于氣體混合物的露點(diǎn)溫度。胺凝結(jié)在這些表面上，由于較長的停留時(shí)間和較高的溫度而逐漸裂解(crack)，從而在表面上形成沉積物。這些沉積物可能增長而形成覆蓋層或由于夾帶固體組分而導(dǎo)致下游設(shè)備部件——如混合噴嘴——的阻塞。因此需要定期清理。為此需要關(guān)閉設(shè)備。由冷凝并裂解的胺形成的沉積物例如可能在蒸發(fā)器的壁上和下游管道和裝置——諸如分滴器或傳熱器——上產(chǎn)生。在胺供給線內(nèi)表面上溫度低于露點(diǎn)限的原因有例如管道和裝置中的熱損失，或更冷的氣態(tài)惰性氣流的加入。尤其是接近熱橋處和在氣流的死區(qū)中，冷凝物形成的風(fēng)險(xiǎn)特別大。氣流的死區(qū)例如可由于測量孔(例如用于壓力測量或溫度測量)或由于控制單元如旋塞或閥門而產(chǎn)生。然而，在粗糙表面上或者裂縫或裂痕處固體沉積物的形成也會(huì)增加。因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于制備異氰酸酯的方法，該方法通過在氣相中使相應(yīng)的胺與光氣反應(yīng)而進(jìn)行，通過該方法可防止在胺供給線至混合單元發(fā)生阻塞，所述阻塞需要進(jìn)行清理并因此需要使設(shè)備停車。該目的通過一種用于制備異氰酸酯的方法實(shí)現(xiàn)，該方法通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中任選地在惰性介質(zhì)的存在下反應(yīng)而進(jìn)行，其中使所述胺在蒸發(fā)器中蒸發(fā)以得到含有胺的氣流，將光氣混入該含有胺的氣流中，并使所述胺和光氣在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成異氰酸酯， 其中使與氣態(tài)胺相接觸的表面的溫度保持在高于含有胺的氣流的露點(diǎn)限。與氣態(tài)胺相接觸的表面是，例如用于通過使相應(yīng)的胺與光氣反應(yīng)制備異氰酸酯的裝置、組件和裝置中管道的表面。使用的裝置是，例如混合單元、傳熱器或反應(yīng)器；組件是， 例如閥門、旋塞、或測量和控制單元。保持與氣態(tài)胺相接觸的表面的溫度高于含有胺的氣流的露點(diǎn)限的合適方法是，例如(a)過熱氣態(tài)胺物流以排除由熱損失引起的局部降至露點(diǎn)以下，
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(b)使管道和裝置隔熱以使熱損失最小化，(c)加熱管道和裝置以防止局部降至露點(diǎn)以下，(d)通入控制溫度的惰性氣流以提高含有胺的氣體混合物的露點(diǎn)。上述方法可單獨(dú)實(shí)施或以兩種以上的任意組合實(shí)施。本發(fā)明的方法防止或顯著減少了用于制備異氰酸酯的設(shè)備壁上的沉積物的形成。此外，固體沉積物也可通過結(jié)構(gòu)方法防止或減少。在給定壓力下胺從含有胺的氣流中冷凝出的溫度分別理解為含有胺的氣流的露點(diǎn)限或露點(diǎn)溫度。通過在氣相中使相應(yīng)的胺與光氣反應(yīng)制備異氰酸酯的合適裝置包括一個(gè)用于蒸發(fā)胺的蒸發(fā)器和一個(gè)實(shí)施反應(yīng)的反應(yīng)器，和所述蒸發(fā)器和反應(yīng)器的連接裝置。根據(jù)本發(fā)明， 可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面提供有不會(huì)被胺潤濕并且根據(jù)DIN ISO 4287的平均粗糙度深度Rz不大于10 μ m的涂層，并且/或者所述裝置沒有死區(qū)或熱橋。使用本發(fā)明的裝置可防止在可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的設(shè)備組件上形成沉積物，例如在胺蒸發(fā)器的表面、連接蒸發(fā)器至反應(yīng)器的管道和反應(yīng)器的表面上。使胺物流過熱可防止存在熱損失時(shí)溫度降低至露點(diǎn)溫度以下。如果進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)，過熱可在蒸發(fā)器中完成。然而，由于在高溫下胺的熱分解，優(yōu)選使胺物流的過熱最小化。 管道和裝置的隔熱使得熱損失最小化，從而使必要的過熱保持在較小。已發(fā)現(xiàn)與冷凝限的有利溫差至少為5K、優(yōu)選至少為IOK且更優(yōu)選至少為20K。這尤其能防止局部溫度降低至冷凝限以下，尤其是在熱橋或流動(dòng)死區(qū)處。防止在與氣態(tài)胺相接觸的表面上出現(xiàn)冷凝物的另一個(gè)非常有效的方法是對裝置和管道進(jìn)行伴熱以確保與氣態(tài)胺相接觸的表面的表面溫度高于露點(diǎn)溫度。用這種方法可防止或甚至補(bǔ)償熱損失。調(diào)整伴熱以形成高于冷凝限至少5K、優(yōu)選至少IOK且更優(yōu)選至少20K 的表面溫度。表面的伴熱例如可通過設(shè)計(jì)具有夾套的壁或使用蛇管使加熱介質(zhì)流過或通過電加熱而實(shí)現(xiàn)。將控制溫度的惰性氣體通入胺物流中使胺的分壓降低并由此使氣體混合物的露點(diǎn)升高。使用的惰性介質(zhì)可以是，例如氮?dú)猓栊詺怏w諸如氦氣或氬氣，芳香族化合物諸如氯苯、鄰二氯苯、三氯苯、甲苯、二甲苯、氯萘、萘烷，二氧化碳、一氧化碳，及其混合物。優(yōu)選使用氮?dú)夂?或氯苯。調(diào)整供給的惰性氣體的溫度使得混合溫度與冷凝限存在至少漲、優(yōu)選至少10K且更優(yōu)選至少20Κ的溫度差。與本領(lǐng)域已知方法相比，通過本發(fā)明方法防止形成沉積物使得用于制備異氰酸酯的設(shè)備的使用壽命增加。不需要頻繁的停車以清理設(shè)備。為了制備異氰酸酯，將光氣和胺優(yōu)選地首先供入混合區(qū)域，在該區(qū)域中胺和光氣混合而得到反應(yīng)混合物。隨后，將該反應(yīng)混合物供至反應(yīng)器中，在其中實(shí)現(xiàn)向異氰酸酯的轉(zhuǎn)化。胺和光氣在反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)化在氣相中進(jìn)行。為此，反應(yīng)器中的絕對壓力優(yōu)選在0.3至 5bar范圍內(nèi)、更優(yōu)選在0. 8至3. 5bar范圍內(nèi)。溫度優(yōu)選在250至550°C范圍內(nèi)，特別是在 300至500°C范圍內(nèi)。為了能在氣相中實(shí)施該反應(yīng)，將胺和光氣以氣態(tài)形式加入。為此，所述胺的溫度優(yōu)選在200至400°C范圍內(nèi)。加入的胺的絕對壓力優(yōu)選在0.05至!Bbar范圍內(nèi)。加入的光氣的溫度優(yōu)選在250至500°C范圍內(nèi)。為此，通常將光氣在加入前以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方
4法進(jìn)行加熱。為了加熱光氣和胺并為了蒸發(fā)胺，使用例如電加熱或通過燃料燃燒進(jìn)行直接或間接加熱。使用的燃料通常為燃?xì)?，例如天然氣。然而，由于蒸發(fā)過程中壓力降低，從而使胺的沸騰溫度降低，通過蒸汽加熱也是可行的。此處蒸汽的壓力根據(jù)胺的沸騰溫度選擇。蒸汽的合適蒸汽壓例如在40至IOObar范圍內(nèi)。其導(dǎo)致蒸汽的溫度在250至311°C范圍內(nèi)。通常，需要在多個(gè)步驟中加熱胺至反應(yīng)溫度。為了該目的，通常首先將胺預(yù)熱，然后蒸發(fā)，然后再過熱。通常，蒸發(fā)占據(jù)最長的停留時(shí)間并因此導(dǎo)致胺的分解。為了使胺的分解最小化，例如由更低的壓力產(chǎn)生的在更低溫度下的蒸發(fā)是有利的。為了在蒸發(fā)后將蒸發(fā)的胺過熱至反應(yīng)溫度，用蒸汽加熱通常是不夠的。因此為了過熱，通常使用電加熱或通過燃料燃燒進(jìn)行直接或間接加熱。由于胺的高沸騰溫度以及造成的與環(huán)境的較大溫差，設(shè)備部件(例如連接蒸發(fā)器與反應(yīng)器的管道)或反應(yīng)器部件(例如供給線或供給噴嘴)的壁的溫度可能低于胺的蒸發(fā)溫度。這導(dǎo)致胺從氣流中冷凝至壁上。冷凝的液滴附著于壁上并由于高溫導(dǎo)致固體和沉積物的形成。所述沉積物例如減小了管道橫截面，在某些情況下，對于非常小的直徑，管道橫截面可能被完全阻塞。這使得需要定期清理設(shè)備部件。本發(fā)明的方法減少或防止所述沉積物的形成，從而可獲得更長的設(shè)備使用壽命。與胺的蒸發(fā)形成對比的是，光氣通常在明顯更低的溫度下蒸發(fā)。為此，通?？墒褂谜羝舭l(fā)光氣。然而，為了將光氣加熱至反應(yīng)溫度而對光氣進(jìn)行必要的過熱通常也可只通過電加熱或通過燃料燃燒進(jìn)行直接或間接加熱而進(jìn)行。 用于胺的光氣化來制備異氰酸酯的反應(yīng)器是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的。通常，使用的反應(yīng)器是管式反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，胺與光氣反應(yīng)得到相應(yīng)的異氰酸酯和氯化氫。通常，將光氣過量加入，使得在反應(yīng)器中形成的反應(yīng)氣，除了形成的異氰酸酯和氯化氫外，還包括光氣?？捎糜谥苽洚惽杷狨サ陌肥且辉?、二元胺、三元胺或更高官能度胺。優(yōu)選使用一元胺或二元胺。根據(jù)使用的胺，獲得相應(yīng)的單異氰酸酯、二異氰酸酯、三異氰酸酯或更高官能度異氰酸酯。優(yōu)選通過本發(fā)明方法制備單異氰酸酯或二異氰酸酯。二元胺和二異氰酸酯可以是脂族的、脂環(huán)族的(cycloaliphatic)或芳族的。脂環(huán)族異氰酸酯是包括至少一個(gè)脂環(huán)族環(huán)體系的異氰酸酯。脂族異氰酸酯是只具有鍵合至直鏈或支鏈的異氰酸酯基團(tuán)的異氰酸酯。芳族異氰酸酯是具有至少一個(gè)鍵合至至少一個(gè)芳環(huán)體系的異氰酸酯基團(tuán)的異氰酸酯。術(shù)語“脂(環(huán))族異氰酸酯”在下文用于脂環(huán)族和/或脂族異氰酸酯。芳族的單異氰酸酯和二異氰酸酯的實(shí)例優(yōu)選為合有6至20個(gè)碳原子的那些，例如異氰酸苯酯、單體類2，4’-和/或4，4’-亞甲基-二(異氰酸苯酯)(MDI)、2，4-和/或2， 6-亞芐基二異氰酸酯(TDI)和1，5-或1，8-萘基二異氰酸酯(NDI)。脂(環(huán))族二異氰酸酯的實(shí)例是脂族二異氰酸酯，例如1，4_四亞甲基二異氰酸酯、1，6_六亞甲基二異氰酸酯(1，6_ 二異氰酸根合己烷)、1，8_八亞甲基二異氰酸酯、1， 10-十亞甲基二異氰酸酯、1，12-十二亞甲基二異氰酸酯、1，14-十四亞甲基二異氰酸酯、1， 5- 二異氰酸根合戊烷、新戊烷二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯衍生物、四甲基亞二甲苯基二異氰酸酯(TMXDI)、三甲基己烷二異氰酸酯或四甲基己烷二異氰酸酯，以及3 (或4)，8 (或 9)_ 二(異氰酸甲酯基)三環(huán)[5. 2. 1.02’6]癸烷異構(gòu)體混合物；和脂環(huán)族二異氰酸酯如1， 4-、1，3_或1，2_ 二異氰酸根合環(huán)己烷、4，4’_或2，4’_ 二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷、異氰酸根合_3，3，5-三甲基-5-(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷(異佛爾酮二異氰酸酯)、1，3-或1，
4-二(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷、2，4_或2，6_二異氰酸根合-1-甲基環(huán)己烷。優(yōu)選的脂(環(huán))族二異氰酸酯是1，6_ 二異氰酸根合己烷、1-異氰酸根合_3，3，
5-三甲基-5-(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷和4，4’_二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷。特別優(yōu)選 1,6- 二異氰酸根合己烷、1-異氰酸根合_3，3，5-三甲基-5-(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷和4， 4’ - 二(異氰酸根合環(huán)己基)甲烷。本發(fā)明方法中用于反應(yīng)而得到相應(yīng)異氰酸酯的胺是這樣的胺所述胺、相應(yīng)的中間體和相應(yīng)的異氰酸酯在選定的反應(yīng)條件下以氣態(tài)形式存在。優(yōu)選的是在反應(yīng)條件下在反應(yīng)期間分解的程度最多為2mol%、更優(yōu)選最多為Imol %且最優(yōu)選最多為0. 5mol%的胺。這里特別合適的胺尤其是基于具有2至18碳原子的脂(環(huán))族烴的二元胺。其實(shí)例有1，6_二氨基己烷、1，5_ 二氨基戊烷、1，3_ 二(氨基甲基)環(huán)己烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基甲基環(huán)己烷(IPDA)和4，4_ 二氨基二環(huán)己基甲烷。優(yōu)選使用1，6_ 二氨基己烷(HDA)。對于本發(fā)明的方法，也可使用可轉(zhuǎn)化成氣相而沒有明顯分解的芳族胺。優(yōu)選的芳族胺的實(shí)例有甲苯二胺(TDA)，例如以2，4或2，6異構(gòu)體或其混合物形式，例如80 20 至65 ；35(11101/11101)的混合物，二氨基苯、2，6-二甲代苯胺、萘二胺(冊幻和2，4’-或4， 4’ -亞甲基(二苯基二胺)(MDA)，或其異構(gòu)體混合物。其中優(yōu)選二胺，特別優(yōu)選2，4_和/ 或 2，6-TDA 或 2，4，-禾口 / 或 4，4，-MDA。為了制備單異氰酸酯，也可使用脂族、脂環(huán)族或芳族胺，通常為一元胺。優(yōu)選的芳族一元胺尤其是苯胺。在氣相光氣化中，希望的是在反應(yīng)過程中存在的化合物，即反應(yīng)物(胺和光氣)、 中間體(尤其是作為中間體而形成的氨基甲酰氫氯化物和胺氫氯化物)、終產(chǎn)物(二異氰酸酯)和計(jì)量加入的任意惰性化合物，在反應(yīng)條件下保持在氣相中。萬一這些或其他組分從氣相中沉積于例如反應(yīng)器壁或其他裝置組件上，這些沉積物可能會(huì)不利地改變傳熱或穿過受影響組件的流動(dòng)。在由游離氨基和氯化氫形成的胺氫氯化物存在時(shí)尤其如此，因?yàn)榈玫降陌窔渎然锶菀壮恋砬以俣日舭l(fā)困難。除了使用管式反應(yīng)器外，還可使用基本立方形的反應(yīng)室，例如板式反應(yīng)器。反應(yīng)器可具有任意所需的不同截面。為了防止反應(yīng)中副產(chǎn)物的形成，優(yōu)選過量供給光氣。為了只供給反應(yīng)所需比例的胺，可將胺和惰性氣體混合?？捎冒分卸栊詺怏w的比例來調(diào)整給定幾何形狀的胺和光氣進(jìn)料口處所供給的胺的量?？商砑拥亩栊越橘|(zhì)是在反應(yīng)室中以氣態(tài)形式存在且不與在反應(yīng)過程中存在的化合物反應(yīng)的物質(zhì)。使用的惰性介質(zhì)可以是，例如氮?dú)?，惰性氣體諸如氦氣或氬氣，芳香族化合物諸如氯苯、鄰二氯苯、三氯苯、甲苯、二甲苯、氯萘、萘烷，二氧化碳或一氧化碳。然而，優(yōu)選使用氮?dú)夂?或氯苯作為惰性介質(zhì)。然而另一方面，例如為了避免光氣過量太多，也可向光氣中添加惰性介質(zhì)。通常，惰性介質(zhì)的加入量為使惰性介質(zhì)與胺或與光氣的氣體體積的比例小于 0. 0001至30，優(yōu)選小于0. 01至15且更優(yōu)選小于0. 1至5。
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可防止冷凝出的胺附著的合適涂料有，例如包含SiOx的涂料，諸如購自Restec Corporation 的 Silcosteel 涂料。當(dāng)通過加熱表面來防止胺在相應(yīng)表面上冷凝時(shí)，將可能與胺發(fā)生接觸的表面的溫度優(yōu)選加熱至高于含有胺的氣體混合物的冷凝限至少5K，更優(yōu)選至少10K，尤其是至少 15K。該冷凝限通過胺管線中的壓力和氣體混合物中惰性氣體含量來測定。例如當(dāng)氣流中胺的比例增加或用于制備異氰酸酯的裝置在相對較高的壓力下運(yùn)行時(shí)，同樣地也需要增加可能與胺發(fā)生接觸的表面所加熱到的溫度。所述表面可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意加熱方法加熱。優(yōu)選使用電加熱元件加熱表面。使用電加熱元件的優(yōu)勢是其可以簡易方式設(shè)定至指定溫度。為了減少或防止不期望的副產(chǎn)物的形成，以及為了抑制形成的異氰酸酯的分解， 優(yōu)選在反應(yīng)后立即在驟冷器中冷卻反應(yīng)氣。為此，加入通常為液體的驟冷介質(zhì)。由于驟冷介質(zhì)的蒸發(fā)，其吸收熱量并導(dǎo)致反應(yīng)氣的迅速冷卻。驟冷介質(zhì)的加入導(dǎo)致反應(yīng)氣和驟冷介質(zhì)的混合物成為產(chǎn)物流。迅速冷卻尤其通過添加細(xì)霧形式的驟冷介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。因此，所述驟冷介質(zhì)具有大的表面積且可迅速地吸收熱量并由此冷卻反應(yīng)氣。根據(jù)本發(fā)明，所述驟冷介質(zhì)以溫度高于反應(yīng)氣冷凝溫度的液態(tài)形式加入。為了防止驟冷介質(zhì)的過早蒸發(fā)，與驟冷空間中的壓力相比可能需要增加進(jìn)料管線中的壓力。之后可通過噴嘴本身或其他合適的控制單元解壓至驟冷空間中的壓力。驟冷介質(zhì)的減壓和與熱反應(yīng)氣的混合實(shí)現(xiàn)驟冷介質(zhì)的加熱和/或部分或完全蒸發(fā)。該過程中吸收的熱量導(dǎo)致反應(yīng)氣的冷卻。尤其在使用在驟冷空間中的條件下沸騰溫度低于反應(yīng)氣冷凝溫度的驟冷介質(zhì)的情況下，與驟冷空間中的壓力相比提高進(jìn)料管線中的壓力以防止驟冷介質(zhì)在加入驟冷空間之前蒸發(fā)。驟冷介質(zhì)加入時(shí)的壓力優(yōu)選在1至20bar范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1至IObar范圍內(nèi)，尤其在1至m^ar范圍內(nèi)。用于冷卻的驟冷介質(zhì)優(yōu)選地包括一種選自以下的溶劑單氯苯、二氯苯、三氯苯、 己烷、苯、1，3，5-三甲基苯、硝基苯、苯甲醚、氯甲苯、鄰二氯苯、間苯二甲酸二乙基酯、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲苯、氯萘、萘烷和甲苯。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，驟冷之后可進(jìn)行其他步驟來冷卻反應(yīng)氣。在用于冷卻的各個(gè)步驟中，各自對反應(yīng)氣進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，直至達(dá)到所需的最終溫度，在該溫度下將反應(yīng)氣輸送至例如下游進(jìn)行后處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，至少一個(gè)在驟冷之后用于冷卻反應(yīng)氣的步驟是進(jìn)一步驟冷。例如，可優(yōu)選在超過130°C的溫度下，用溶劑洗滌離開驟冷及其后可能的冷卻步驟的反應(yīng)氣。合適的溶劑有，例如也可用作驟冷介質(zhì)的相同物質(zhì)。在洗滌過程中，異氰酸酯選擇性地轉(zhuǎn)移到洗滌溶液中。接下來，將殘余氣體和生成的洗滌溶液優(yōu)選地通過精餾分離成異氰酸酯、溶劑、光氣和氯化氫。離開反應(yīng)器的氣體混合物優(yōu)選地在滌氣塔中洗滌，通過在惰性溶劑中冷凝從氣態(tài)的氣體混合物中移出形成的異氰酸酯，同時(shí)過量的光氣、氯化氫和如果合適惰性介質(zhì)以氣態(tài)形式穿過后處理裝置。優(yōu)選保持惰性溶劑的溫度高于相應(yīng)于所述胺的氨基甲酰氯在選定的洗滌介質(zhì)中的溶解溫度。惰性溶劑的溫度更優(yōu)選地保持在高于相應(yīng)于所述胺的氨基甲酰氯的熔化溫度。洗滌可在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意所需裝置中進(jìn)行。例如，攪拌容器或其他常規(guī)裝置均是合適的，諸如塔或混合器-沉降器裝置。離開反應(yīng)器的反應(yīng)氣通常如WO-A 2007/(^8715中所述進(jìn)行洗滌和后處理。如以上所述，涂料優(yōu)選地包括SiOx。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，還包括用于加熱可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面的裝置。用于加熱所述表面的合適裝置尤其是電加熱元件。然而，使用具有相應(yīng)加熱介質(zhì)的夾套加熱器的實(shí)施方案也是可行的?？赡芘c氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面有，例如蒸發(fā)器和反應(yīng)器的表面，和氣態(tài)胺流經(jīng)的管壁。用于加熱表面的裝置的使用使得可保持表面溫度高于含有胺的氣體混合物的冷凝溫度，由此可防止胺冷凝出。其還防止在表面上形成沉淀物。
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權(quán)利要求
1.一種用于制備異氰酸酯的方法，通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中任選地在惰性介質(zhì)的存在下反應(yīng)而進(jìn)行，其中使所述胺在蒸發(fā)器中蒸發(fā)以得到含有胺的氣流，將光氣混入該含有胺的氣流中，并使所述胺和光氣在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成異氰酸酯，其中使與氣態(tài)胺相接觸的表面的溫度保持在高于含有胺的氣流的露點(diǎn)限。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過實(shí)現(xiàn)至少一種以下特征使與氣態(tài)胺相接觸的表面的溫度保持在高于含有胺的氣流的露點(diǎn)限(a)過熱氣態(tài)胺物流以排除由熱損失引起的局部降至露點(diǎn)以下，(b)使管道和裝置隔熱以使熱損失最小化，(c)加熱管道和裝置以防止局部降至露點(diǎn)以下，(d)通入控制溫度的惰性氣流以提高含有胺的氣體混合物的露點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中可能與所述胺發(fā)生接觸的表面所加熱到的溫度為高于含有胺的氣流的冷凝溫度至少漲。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述表面使用電加熱元件或夾套加熱器加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的方法，其中通入控制溫度的惰性氣流產(chǎn)生至少漲的混合溫度與含有胺的氣流的冷凝限的溫度差。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的方法，其中使用的惰性氣體是氮?dú)?、氦氣、氬氣、氯苯、鄰二氯苯、甲苯、二甲苯、氯萘、萘烷、二氧化碳、一氧化碳或其混合物?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的方法，其中將包括異氰酸酯和氯化氫并離開反應(yīng)器的反應(yīng)氣在驟冷器中通過添加液體驟冷介質(zhì)進(jìn)行冷卻，形成反應(yīng)氣和驟冷介質(zhì)的混合物作為產(chǎn)物流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述驟冷介質(zhì)包括一種選自以下的溶劑單氯苯、 二氯苯、三氯苯、己烷、苯、1，3，5-三甲基苯、硝基苯、苯甲醚、氯甲苯、鄰二氯苯、間苯二甲酸二乙基酯、四氫呋喃、二甲基甲酰胺、二甲苯、氯萘、萘烷和甲苯。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中在所述驟冷之后進(jìn)行其他步驟來后處理產(chǎn)物流。
10.一種用于制備異氰酸酯的裝置，制備過程通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中反應(yīng)而進(jìn)行，所述裝置包括一個(gè)用于蒸發(fā)胺的蒸發(fā)器和一個(gè)實(shí)施反應(yīng)的反應(yīng)器，以及蒸發(fā)器和反應(yīng)器的連接裝置，其中對可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面提供有不會(huì)被胺潤濕并且根據(jù)DIN ISO 4287的平均粗糙度深度Rz不大于10 μ m的涂層，并且/或者所述裝置沒有死區(qū)或熱橋。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述涂層中包括SiOx。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其中包括用于加熱可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備異氰酸酯的方法，通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中任選地在惰性介質(zhì)的存在下反應(yīng)而進(jìn)行，其中使所述胺在蒸發(fā)器中蒸發(fā)以得到含有胺的氣流，將光氣混入該含有胺的氣流中，并使所述胺和光氣在反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成異氰酸酯，其中使與氣態(tài)胺相接觸的表面的溫度保持在高于含有胺的氣流的露點(diǎn)限。本發(fā)明還涉及一種用于制備異氰酸酯的裝置，制備過程通過使相應(yīng)的胺與光氣在氣相中反應(yīng)而進(jìn)行，所述裝置包括一個(gè)用于蒸發(fā)胺的蒸發(fā)器和一個(gè)實(shí)施反應(yīng)的反應(yīng)器，以及蒸發(fā)器和反應(yīng)器的連接裝置，其中對可能與氣態(tài)胺發(fā)生接觸的表面提供有不會(huì)被胺潤濕，根據(jù)DIN ISO 4287的平均表面粗糙度Rz至多10μm的涂層，并且/或者所述裝置沒有死區(qū)并且沒有熱橋。
文檔編號C07C265/00GK102341369SQ201080010251
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日
發(fā)明者C·科諾伊士奇, T·馬特科 申請人:巴斯夫歐洲公司