Procedimiento de producción de isocianatos, preferentemente diisocianatos y poliisocianatos con recirculación de disolvente.

Un procedimiento de preparación continua de isocianatos que comprende

(a) preparar una solución de reacción que contiene isocianato y disolvente haciendo reaccionar una amina con fosgeno usando un disolvente,

(b) separar el isocianato en bruto de la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente a una presión ≥ presión ambiental para obtener una corriente de isocianato en bruto y una primera corriente de disolvente,

(c) reciclar al menos una porción de la primera corriente de disolvente en la etapa (a),

(d) separar la corriente de isocianato en bruto para obtener una corriente de isocianato purificado y una segunda corriente de disolvente a una presión ≤ presión ambiental,

(e) opcionalmente, purificar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente para obtener una segunda corriente de disolvente purificado que tiene un contenido de agua ≤ 100 ppm, en base al peso de la segunda corriente de disolvente purificado, y

(f) reciclar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente purificado en la etapa (a).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/058421.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: BOCK, MICHAEL, THIELE, KAI, SCHELLING, HEINER, PENZEL, ULRICH, DR., EIERMANN, MATTHIAS, STROEFER,ECKHARD, SPEIER,JON S.

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)

PDF original: ES-2532761_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de producción de isocianatos, preferentemente diisocianatos y poliisocianatos con recirculación de disolvente La presente invención se refiere a un procedimiento de producción de isocianatos, preferentemente diisocianatos y poliisocianatos de la serie de difenilmetano (MDI) , por reacción de amina disuelta preferentemente en un disolvente con fosgeno para formar los isocianatos correspondientes, posterior retirada del disolvente en al menos dos etapas para obtener al menos dos corrientes de disolvente, tratamiento individual de las al menos dos corrientes de disolvente, y recirculación de al menos una porción de las corrientes de disolvente.

En la literatura se describen diversos procedimientos para preparar isocianatos por reacción de aminas con fosgeno.

Por lo general, una solución de la amina en un disolvente adecuado se hace reaccionar con una solución de fosgeno en el mismo disolvente. En la literatura se describen procedimientos para la producción de isocianatos orgánicos a partir de una amina primaria y fosgeno, por ejemplo en la Enciclopedia de Química Industrial de Ullmann, 5ª edición, volumen A19, páginas 390ff., VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim.

El documento de patente US-B 6.683.204 describe un procedimiento para la producción de mezclas de monoisocianatos y oligoisocianatos mediante fosgenación de las aminas correspondientes en las que se toma una cantidad catalítica de un monoisocianato en un disolvente inerte como una carga inicial con fosgeno. La amina, normalmente disuelta en disolvente, se añade y la mezcla de reacción obtenida se hace reaccionar con fosgeno. Después de una etapa de reacción posterior, el exceso de fosgeno y disolvente por lo general se retiran por extracción a temperaturas de 30 a 80 º C, se condensan en un condensador y se devuelven en conjunto al reactor posterior. Sin embargo, no se puede obtener ninguna enseñanza sobre la pureza necesaria del disolvente a partir de la enseñanza de dicho documento.

El documento de patente US-B 6.576.788 describe un procedimiento para producir mezclas de diisocianatos de difenilmetano y de poliisocianatos polifenil-polimetileno (denominado MDI polimérico) mediante una reacción en dos etapas de una mezcla de las aminas correspondientes con fosgeno en presencia de un disolvente, manteniendo relaciones seleccionadas de fosgeno y cloruro de hidrógeno en la segunda etapa del proceso. Después de la reacción en dos etapas de la amina con fosgeno en el disolvente, el exceso de fosgeno, el cloruro de hidrógeno y el disolvente se retiran por separación del producto de reacción (MDI) por destilación. De nuevo, no se puede obtener ninguna enseñanza sobre la pureza necesaria del disolvente en circulación.

Aunque normalmente no se menciona de forma específica en la bibliografía de la técnica anterior, por lo general se sabe que se puede recircular el disolvente que sea retirado por destilación para la producción de la solución de amina y fosgeno. La recirculación del disolvente que se ha usado en la síntesis de diisocianato puede ser problemática por razones tecnológicas de seguridad. Si entra agua en el sistema a través de, por ejemplo, un agujero en el tubo de reacción que fue causado o creado por la corrosión, el agua reacciona con el fosgeno usado como un educto en la síntesis de isocianato. Tal reacción entre agua y fosgeno conduce a la formación de ácido clorhídrico, y éste (es decir, el ácido clorhídrico) a su vez puede causar problemas adicionales de corrosión en las plantas.

En consecuencia, es un objeto de la invención proporcionar un procedimiento para la preparación de isocianatos usando recirculación de disolvente, en el que se minimizan las cantidades de impurezas de agua en el disolvente usado en el procedimiento. Es un objeto adicional de la invención minimizar los efectos de corrosión en las plantas usadas para la preparación de isocianatos.

Los inventores han encontrado que este objeto se consigue con un procedimiento para la preparación continua de isocianatos que comprende (a) preparar una solución de reacción que contiene isocianato y disolvente por reacción de una amina con fosgeno usando un disolvente, 45 (b) separar el isocianato en bruto de la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente a una presión ⥠presión ambiental, preferentemente una presión de 1 a 3 bar abs., más preferentemente de 1 a 2 bar abs. para obtener una corriente de isocianato en bruto y una primera corriente de disolvente,

(c) reciclar al menos una porción de la primera corriente de disolvente en la etapa de preparación (a) ,

(d) separar la corriente de isocianato en bruto para obtener una corriente de isocianato purificado y una segunda

corriente de disolvente a una presión â presión ambiental, preferentemente a una presión de 0, 005 bar abs. a 0, 9 bar, (e) opcionalmente purificar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente para obtener una segunda corriente de disolvente purificado que tiene un contenido de agua â 100 ppm, preferentemente â 50 ppm, de forma más particularmente preferente â 20 ppm, en base al peso de la segunda corriente de disolvente 55 purificado, y (f) reciclar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente purificado en la etapa de preparación (a) .

Los inventores encontraron que las impurezas de agua en la segunda corriente de disolvente que tienen su origen en fugas de intercambiadores de calor, juntas, bridas, dispositivos de vacío y similares en una cantidad ⥠100 ppm,

preferentemente ⥠50 ppm, de forma más particularmente preferente ⥠20 ppm pueden causar problemas de corrosión en la instalación cuando esta corriente se recircula sin purificación adicional, es decir sin retirada de agua.

De acuerdo con una realización de la invención, la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente se prepara en la etapa (a) en la fase líquida que comprende (aa) producir una solución de una amina en un disolvente, (ab) proporcionar fosgeno, opcionalmente como solución en el mismo disolvente usado para producir la solución de amina, (ac) combinar la solución de amina y el fosgeno, y (aa) hacer reaccionar la amina en solución con el fosgeno en solución para formar la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente.

De acuerdo con una realización adicional de la invención, la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente se prepara en la etapa (a) en la fase gaseosa que comprende (aaâ?) calentar separadamente fosgeno y la amina en forma de vapor, a una temperatura de 200 º C a 600 º C y hacer reaccionar continuamente fosgeno con dicha amina en una cámara de reacción, (abâ?) hacer pasar la mezcla gaseosa que abandona continuamente la cámara de reacción a través de un disolvente para obtener la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente.

De acuerdo con una realización de la invención, en la etapa (e) se determinan posibles impurezas de agua en la segunda corriente de disolvente y al menos una porción de esta corriente se purifica para obtener la segunda corriente de disolvente purificado que tiene un contenido de agua â 100 ppm, preferentemente â 50 ppm, de forma más particularmente preferente â 20 ppm, en base al peso de la segunda corriente de disolvente purificado. Después de ésto, al menos una porción de esta segunda corriente de disolvente purificado se recicla en la etapa (a) , respectivamente en la etapa (aa) y/o en la etapa (ab) o en la etapa (abâ?) .

De acuerdo con la invención, se proporciona un procedimiento para la preparación continua de isocianatos, en el que el disolvente a reciclar se retira por separación de la solución de reacción que contiene isocianato en al menos dos etapas.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de preparación continua de isocianatos que comprende

(a) preparar una solución de reacción que contiene isocianato y disolvente haciendo reaccionar una amina con fosgeno usando un disolvente,

(b) separar el isocianato en bruto de la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente a una presión ⥠presión ambiental para obtener una corriente de isocianato en bruto y una primera corriente de disolvente,

(c) reciclar al menos una porción de la primera corriente de disolvente en la etapa (a) ,

(d) separar la corriente de isocianato en bruto para obtener una corriente de isocianato purificado y una segunda corriente de disolvente a una presión â presión ambiental,

(e) opcionalmente, purificar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente para obtener una segunda corriente de disolvente purificado que tiene un contenido de agua â 100 ppm, en base al peso de la segunda corriente de disolvente purificado, y

(f) reciclar al menos una porción de la segunda corriente de disolvente purificado en la etapa (a) .

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa (b) es realizada a una presión de 1 a 3 bar abs.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que la etapa (d) se realiza a una presión de 0, 005 a 0, 9 bar abs.

4. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente es preparada en la fase líquida, mediante lo siguente

(aa) produciendo una solución de una amina en un disolvente, (ab) proporcionando fosgeno, opcionalmente como solución en el mismo disolvente usado para producir la solución de amina, (ac) combinando la solución de amina y el fosgeno, y (aa) haciendo reaccionar la amina en solución con el fosgeno en solución para formar la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente.

5. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente es preparada en la fase gaseosa, mediante lo siguente

(aaâ?) calentando separadamente fosgeno y la amina en forma de vapor, a una temperatura de 200 º C a 600 º C y haciendo reaccionar continuamente fosgeno con dicha amina en una cámara de reacción, (abâ?) haciendo pasar la mezcla gaseosa que abandona continuamente la cámara de reacción a través de un disolvente para obtener la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente.

6. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa (e) son determinadas impurezas de agua en la segunda corriente de disolvente y al menos una porción de esta corriente es purificada para obtener la segunda corriente de disolvente purificado que tiene un contenido de agua < 100 ppm, en base al peso de la segunda corriente de disolvente purificado.

7. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las impurezas de agua en la segunda corriente de disolvente son determinadas por medio de un dispositivo para la detección de la corrosión y/o un espectrómetro de masas y/o un sistema de cromatografía que tiene un detector de la conductividad térmica (TCD) .

8. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende adicionalmente la etapa (ba) , en el que cloruro de hidrógeno y el fosgeno en exceso son separados de la solución de reacción que contiene isocianato y disolvente antes de la etapa (b) .

9. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la etapa (e) es realizada en una columna de destilación, una columna de rectificación, una columna de vaporización, un tanque de cristalización, una columna de extracción o en combinaciones de las mismas.

10. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el disolvente es clorobenceno, diclorobenceno y/o tolueno.

11. El procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que la amina es seleccionada entre una diamina y/o poliamina de la serie de difenilmetano, una mezcla de 2, 4-y 2, 6-diaminotolueno en una relación de peso de 80 a 20, hexametilendiamina y/o isoforondiamina.