Procedimiento para la preparación de isocianatos.

Procedimiento para la preparación de diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano

(MDI) mediante fosgenización de las correspondientes aminas en presencia de un disolvente, en el que

a) se prepara una disolución de amina en el disolvente y se prepara una disolución de fosgeno en el mismo disolvente y

b) se mezclan entre sí la disolución de amina en el disolvente y la disolución de fosgeno en el disolvente y se hace reaccionar la amina con el fosgeno para dar MDI, en el que se obtiene una disolución de reacción que contiene MDI y

c) de la disolución de reacción que contiene MDI se separa cloruro de hidrógeno y fosgeno en exceso, en el que se obtiene una disolución bruta de MDI y

d) se separa de manera destilativa la disolución bruta de MDI, en el que en una etapa de destilación (4) se obtienen un flujo que contiene MDI y un flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de< 100 ppm y un contenido en fosgeno residual de 100 - 1000 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno, y en el que en una purificación de disolvente (6) se purifica de manera destilativa el flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno de la etapa de destilación (4) en una columna de destilación, en el que se obtiene un flujo que contiene disolvente desfosgenizado con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de< 100 ppm y un contenido en fosgeno de< 100 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno y

e) el flujo que contiene disolvente desfosgenizado obtenido en d) de la purificación de disolvente (6) se reconduce al menos parcialmente a la etapa a) y allí se usa al menos para la preparación de la disolución de amina en el disolvente.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07008910.

Solicitante: BAYER MATERIALSCIENCE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 51368 LEVERKUSEN ALEMANIA.

Inventor/es: KEGGENHOFF, BERTHOLD, DR., BOHM,MATTHIAS, LOKUM,HEINRICH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Preparación de derivados del ácido isociánico > C07C263/10 (por reacción de aminas con halogenuros de carbonilo, p. ej. con fosgeno)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA ORGANICA > COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos... > Derivados del ácido isociánico > C07C265/14 (que contienen al menos dos grupos isocianato unidos a la misma estructura carbonada)

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la preparación de isocianatos La invención se refiere a un procedimiento para la preparación de diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano (MDI) , mediante reacción de las aminas correspondientes disueltas en un disolvente con fosgeno, separación posterior de cloruro de hidrógeno y fosgeno en exceso, separación destilativa posterior de la disolución bruta que contiene MDI, así obtenida en MDI y disolvente, reconducción del disolvente y preparación de disoluciones de las aminas y de fosgeno, en el que la proporción del disolvente que se usa para la preparación de la disolución de las aminas presenta bajos contenidos en fosgeno y diisocianatos de la serie de difenilmetano.

La preparación de isocianatos mediante reacción de aminas primarias con fosgeno se conoce suficientemente desde hace mucho tiempo por el estado de la técnica, llevándose a reacción por regla general una disolución de amina en un disolvente adecuado con una disolución de fosgeno en el mismo disolvente. Se describen procedimientos para la preparación de isocianatos orgánicos de aminas primarias y fosgeno en la bibliografía, por ejemplo en Ullmanâ?s Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 5ª edición, vol. A 19 pág. 390 y siguientes, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1991 y G. Oertel (Ed.) Polyurethane Handbook, 2ª edición, Hanser Verlag, München, 1993, pág. 60 y siguientes, así como G. Wegener et. Al. Applied Catalysis A: General 221 (2001) , pág. 303 -335, Elsevier Science B.V.

El documento DE-A-19942299 describe un procedimiento para la preparación de monoisocianatos y oligoisocianatos mediante fosgenización de las correspondientes aminas, en el que se dispone una cantidad catalítica de un monoisocianato en un disolvente inerte con fosgeno, se añade la amina, normalmente disuelta en disolvente, y se hace reaccionar la mezcla de reacción obtenida con fosgeno. El procedimiento es comparativamente complicado, sobre todo por el uso del monoisocianato adicional, que posteriormente debe separarse de nuevo. No puede deducirse una enseñanza de la pureza necesaria del disolvente.

El documento EP-A-1 073 628 describe un procedimiento para la preparación de mezclas de difenilmetandiisocianatos y polifenil-polimetilen-poliisocianatos (los denominados MDI poliméricos) mediante reacción de dos etapas de la mezcla de las correspondientes aminas con fosgeno en presencia de un disolvente con mantenimiento de proporciones seleccionadas de fosgeno y cloruro de hidrógeno en la segunda etapa de procedimiento. Tras la reacción de dos etapas de la amina con fosgeno en el disolvente seleccionado se separan de manera destilativa el fosgeno en exceso, el cloruro de hidrógeno y el disolvente del producto de reacción (MDI) . A este respecto, el documento EP-A-1 073 628 indica que es ventajoso para una buena calidad de producto que el contenido residual en fosgeno en la disolución de reacción ascienda tras la separación de fosgeno a <10 ppm. Tampoco puede deducirse una enseñanza de la pureza necesaria del disolvente de circulación.

Aunque en la bibliografía del estado de la técnica en la mayoría de los casos no se menciona especialmente, se sabe generalmente que el disolvente separado por destilación puede conducirse al circuito para la preparación de la disolución de amina y fosgeno.

El documento WO 99/542 89 describe un procedimiento para la preparación de mezclas de difenilmetandiisocianatos y polifenilen-polimetilen-poliisocianatos.

Ahora se encontró que la pureza del disolvente conducido al circuito, que se usa para la preparación de la disolución de amina usada en la fosgenización, es decisivamente importante para la formación de productos secundarios en el isocianato bruto: incluso un contenido de únicamente 100 ppm de fosgeno o 100 ppm de diisocianato, con respecto al peso del disolvente, conduce a la formación de productos secundarios detectable en el isocianato bruto. Mientras que esto en caso de isocianatos destilados, es decir en caso de los isocianatos obtenidos como producto de cabeza de destilación, conduce a una reducción del rendimiento, se produce en caso de los diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano (MDI) obtenidos como producto de fondo debido a ello una influencia indeseada de la calidad y del comportamiento de reacción. Esto puede detectarse por ejemplo mediante componentes secundarios clorados así como contenido en hierro elevado.

Adicionalmente se encontró que el disolvente recuperado durante el procesamiento y la separación de la disolución bruta de MDI contiene algunos cientos de ppm de fosgeno libre, con respecto al peso del disolvente. Esto es incluso el caso cuando la disolución bruta de MDI se libera previamente de fosgeno en tanto que ya no pueda detectarse fosgeno libre. Aparentemente se forma o se separa por tanto durante el procesamiento fosgeno de componentes secundarios.

Por tanto se plantea el objetivo de poner a disposición un procedimiento para la preparación de MDI con aprovechamiento de una reconducción de disolvente, en el que se minimizan la formación de productos secundarios y con ello las pérdidas de rendimiento y la reducción de la calidad del MDI generado.

Es objeto de la invención un procedimiento para la preparación de MDI mediante fosgenización de las correspondientes aminas en presencia de un disolvente, en el que a) se prepara una disolución de amina en el disolvente y se prepara una disolución de fosgeno en el mismo

disolvente y b) se mezclan entre sí la disolución de amina en el disolvente y la disolución de fosgeno en el disolvente y se hacen reaccionar la amina con el fosgeno para dar MDI, en el que se obtiene una disolución de reacción que contiene MDI y c) de la disolución de reacción que contiene MDI se separan cloruro de hidrógeno y fosgeno en exceso, en el que se obtiene una disolución bruta de MDI y d) se separa de manera destilativa la disolución bruta de MDI, en el que en una etapa de destilación (4) se obtienen un flujo que contiene MDI y un flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de < 100 ppm y un contenido en fosgeno residual de 100 -1000 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno, y en el que en una purificación de disolvente (6) se purifica de manera destilativa el flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno de la etapa de destilación (4) en una columna de destilación, en el que se obtiene un flujo que contiene disolvente desfosgenizado con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de <100 ppm y un contenido en fosgeno de < 100 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno y e) el flujo que contiene disolvente desfosgenizado obtenido en d) de la purificación de disolvente (6) se reconduce al menos parcialmente a la etapa a) y allí se usa al menos para la preparación de la disolución de amina en el disolvente.

Como aminas orgánicas son adecuadas 4, 4â?-, 2, 4â?-o 2, 2â?-difenilmetanodiamina o sus mezclas, tal como también derivados isoméricos, oligoméricos o poliméricos de peso molecular superior de las aminas mencionadas.

Las aminas para el procedimiento de acuerdo con la invención son por tanto las diaminas y poliaminas de la serie de difenilmetano (MDA, aminas monoméricas, oligoméricas y poliméricas) . Durante la fosgenización se obtienen los diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano (MDI) .

Los disolventes adecuados para su uso en el procedimiento de acuerdo con la invención son por ejemplo hidrocarburos aromáticos clorados, tales como por ejemplo clorobenceno, o-diclorobenceno,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano (MDI) mediante fosgenización de las correspondientes aminas en presencia de un disolvente, en el que a) se prepara una disolución de amina en el disolvente y se prepara una disolución de fosgeno en el mismo disolvente y b) se mezclan entre sí la disolución de amina en el disolvente y la disolución de fosgeno en el disolvente y se hace reaccionar la amina con el fosgeno para dar MDI, en el que se obtiene una disolución de reacción que contiene MDI y c) de la disolución de reacción que contiene MDI se separa cloruro de hidrógeno y fosgeno en exceso, en el que se obtiene una disolución bruta de MDI y d) se separa de manera destilativa la disolución bruta de MDI, en el que en una etapa de destilación (4) se obtienen un flujo que contiene MDI y un flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de < 100 ppm y un contenido en fosgeno residual d.

100. 1000 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno, y en el que en una purificación de disolvente (6) se purifica de manera destilativa el flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno de la etapa de destilación (4) en una columna de destilación, en el que se obtiene un flujo que contiene disolvente desfosgenizado con un contenido en diisocianatos de la serie de difenilmetano de < 100 ppm y un contenido en fosgeno de < 100 ppm, respectivamente con respecto al peso del flujo que contiene disolvente con bajo contenido en fosgeno y e) el flujo que contiene disolvente desfosgenizado obtenido en d) de la purificación de disolvente (6) se reconduce al menos parcialmente a la etapa a) y allí se usa al menos para la preparación de la disolución de amina en el disolvente.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el flujo que contiene disolvente desfosgenizado reconducido en la etapa e) se usa también para la preparación de la disolución de fosgeno en el disolvente.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, en el que como disolvente se usan clorobenceno, diclorobenceno y / o tolueno.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el flujo que contiene disolvente desfosgenizado reconducido en la etapa e) se obtiene como producto de fondo de la columna de destilación y el flujo de entrada en la columna de destilación se enfría mediante intercambio de calor con el fondo de la columna de destilación.