Непрерывный способ получения органических полиизоцианатов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

259874

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 23.IX.1963 (№ 858284/23-4) с присоединением заявки ¹ 1022407/23-4

Приоритет

Кл. 12о, 22

МПК С Oic

УДК 547.239.1,07(088.8) Комитет по делам ивобретеиий и открытий при Совете Микистров

СССР

Опубликовано 22.XII 1969. Бюллетень № 3 за 1970

Дата опубликования описания 14.Ч.1970

Авторы изобретения

А. А. зеиикии, ю. А. стрепихеев, я. А. шмидт, А. А. 1 ртемвмев, Б. М. Бабкин и Г. М. Стронгин

I !

Московский химико-технологический институт им. Д. И.;Менделеева и.

Государственный научно-исследовательский и проектный институт" ав0тной промышленности и продуктов органического синтеза, Заявители

НЕПРЕРЫВНЫИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ

ПОЛИИЗОЦИАНАТОВ

Известен одностадийный непрерывный способ получения органических моно- и диизоцианатов, защищенный авт. св. СССР

¹ 115123 в 1954 г. Способ заключается в проведении реакции фосгенирования непрерывным смешением предварительно нагретых жидкого фосгена и раствора амина при 40— б0 ати. Процесс проводится в трубчатом реакторе при 180 †2 С при непрерывном дросселировании продуктов реакции в сосуд, раоотающий под атмосферным давлением, где от продуктов реакции отделяются не вступивший в реакцию фосген и хлористый водород. Продолжительность реакции 5 — 20 сек.

Этот способ имеет ограниченное применелие из-за недостаточной термической стойкости некоторых первичных диаминов и большинства полиаминов.

С целью исключения указанного недостатка ь применения его для получения полиизоцианатов, предлагается проводить процесс в гомогенно-жидкой фазе или суспензии B турбулентном потоке при 150 — 250 С и 40—

150 пти.

Возможность использовать способ для получения полиизоцианатов,. наряду с моно- и диизоцианатами, на основе аминов с широким интервалом .их термической стойкости и реакционной способности обеспечивается широким варьированием температурных параметров в подогревателях и в реакторе, что, в свою очередь, стало возможным благодаря применению раздельного подогрева растворов амина и фосгена.

Турбулентный режим в зоне реакции создают подачей в реактор исходных компонентов встречными потоками под давлением, равным давлению B реакторе. Чтобы исключить терми1О ческое разложение исходного амина, его в виде раствора в инертном растворителе или в виде суспензии нагревают перед подачей в реакционную зону ниже температуры разложения соответствующего амина. Фосген подают

)5 нагретым до температуры выше критичеокой.

Теплота конденсации фосгена при переходе его из сверхкритпческого состояния в раствор плп суспензию амина используется для дополнительного обогрева реактора.

2о Чтобы исключить образование мочевин и солянокпслых аминов, процесс проводят при температуре выше начала их диссоциации в сочетании с высокой концентрацией фосгена в реакционной среде (2,5 — 5-кратный избы2S ток), а для полного превращения амина в изоцпанат и исключения термической полимеризации изоцнаната пребывание исходных компонентов в зоне реакции не должно превышать

5 — 30 сек в зависимости от природы амина.

Зп Методика проведения процесса.

259874

44,-Диаминодифенилметан

Полиметиленполифениленамин

4, 4, 4-Триаманотрифенилметан

Давление, ати

Температура, С

50 — 60

200 †2

55 — 60

197 — 208

50 — 55

215 †2

Подогреватель раствора амина

Подогреватель фосгена

Рубашка реактора

Низ реактора

Верх реактора

Мерник раствора амина

Раствор амина, мл

Амин, г

Фосген жидкий, мл

Фосген, г

Концентрация фосгена в молях на 1 г/экв амина

Время пребывания компонентов в реакторе, сгк

220 †2

215 †2

210 †2

225 †2

191

538

753

210 †2

230 †2

210 †2

230 †2

566

792

221 †2

230 †2

210 †2

215 †2

100 †1

588

Подача в час

4,0

3,7

5,5

15,9

12,3

25,0

Полиметиленполифениленизоцианат

Дифенилметан-4,4диизоцианат

Трифенилметан-4, 4, 4-три-изоцианат

Температура кипения, "С/P/ рт. ст.

Температура плавления, оС

Содержание NCO групп в /о от теоретич.

Выход в /о от теоретич.

187 — 188/2

37,8

89 — 90

99,5

93,7

97,0

89,0

98,5

92,0

Фосгенирование аминов происходит в трубчатом реакторе 1, обопреваемом маслом до

150 †2 С, куда, насосами 2 и 8 непрерывно вводятся раствор или суспензия амина и фосген, предварительно нагретые в раздельных подогревателях 4 и 5: фосген до температуры выше критической, раствор амина — до температуры ниже температуры термического разложения соответствующего амина.

Амин вводят в реакцию в виде 3 — 50%-ных весовых растворов илн суспензий в инертном органическом растворителе, фосген в 2,5 — 5кратном избытке против стехиометрии, из соответствующих мерников 6 для амина и 7 для фосгена. Давление в реакторе 40 — 150 ати.

Реакционная, смесь непрерывно выводится из реактора в сепарирующее устройство 8, откуда жидкая фаза направляется на разделение.

Предмет изобретения

Непрерывный способ получения органических полиизоцианатов взаимодействием фосгена с соответствующими аминами в виде растворов или суспензий в инертных растворителях при повышенной температуре и давлении

Паро-газовая смесь, содержащая фосген и

HCI, отделенная в сепарирующем устройстве от жидкой фазы, направляется на конденсац ию в холодильник 9. Сжиженный фосген возвращается в цикл 10. жидкая фаза представляет собой раствор изоцианата в инертном растворителе с примесью небольшого количества смолистых пооочных продуктов, фосгена и хлористого водорода. Фосген и хлористый

10 водород удаляют продувкой реакционной смеси сухим азотом или другим инертным газом.

Растворитель отделяют ректификацией и возвращают в цикл, а изоцианат выделяют и

15 очищают одним из известных способов.

Примеры опытов с указанием параметров, результатов синтеза и характеристика полученных продуктов представлены в таблице.

Таблица в турбулентном потоке, отличающийся тем, 60 что, с целью предотвращения разложения исходных аминов и исключения образования побочных продуктов, раствор или суспензию амина подогревают до температуры ниже температуры разложения последнего, а фосген—

65 выше его критической температуры.

259874

Редактор Б. Федотов

Текред А. А. Камышникова Корректор А. А. Березуева

Заказ 950,. 12 Тираж 500

LIHHIIHH Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министроз СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2