生产异氰酸酯的方法

专利名称：生产异氰酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产异氰酸酯的方法，在该方法中对光气和胺反应时形成的蒸气混合物进行至少一种等温吸收处理和至少一种绝热吸收处理。
背景技术：
异氰酸酯的生产在本领域是众所周知的。通常，光气的用量相对于胺或两种或多种胺的混合物来说是化学过量的。以下文献中描述了由伯胺和光气生产有机异氰酸酯的方法例如，Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，A19卷，第390页，VCH Verlagsgesellschaft mbH，Weinheim，1991；和G.Oertel(编)的Polyurethane Handbook，第2版，Hanser Verlag，Munich，1993，第60页；以及G.Wegener等的Applied Catalysis AGeneral 221(2001)，第303-335页，Elsevier Science B.V。
用于胺光气化反应的光气的合成是众所周知的，例如，在Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry，第3版，第13卷，第494-500页中进行了描述。US 4764308和WO 03/072237描述了生产光气的其它方法。在工业规模上，主要通过一氧化碳与氯气反应(优选在活性炭催化剂上进行)来生产光气。高放热气相反应在至少250℃至最多600℃的温度下进行，通常在壳管式反应器中进行。反应中的热量可通过各种方式散发，例如，通过液体热交换介质(如WO 03/072237中所描述的)或者通过第二冷却回路同时使用反应中的热量产生蒸气来进行热冷却(如US 4764308中所揭示的)。
在胺光气化反应中，未反应的光气大部分情况下至少部分以气态形式与释放的氯化氢一起存在。带有液体异氰酸酯的产物流中仍然含有的光气和氯化氢部分在处理异氰酸酯的阶段中进行分离。通常，该产物流仍然含有溶剂部分、惰性气体(例如氮气和一氧化碳)以及光气合成的次要产物(例如二氧化碳和可能夹带的异氰酸酯)。为了尽可能经济地操作生产异氰酸酯的方法，重要的是回收过量的光气，尽可能减少损失，使其再循环到光气化过程中。还需要分离以化学计量产生的氯化氢气体，并使用该气体。根据任何给定应用对氯化氢的纯度要求来决定氯化氢的适当用途。
氯化氢的可能用途包括以水溶液形式出售(盐酸)或者在其它工业或化学方法中使用盐酸。最常见的使用气态氯化氢的方式之一是用氯化氢对乙烯进行氧氯化处理，形成二氯乙烯。优选的步骤中还包括氯化氢的再循环过程和将氯和/或氢返回到形成氯化氢的生产过程中。这些再循环过程包括氯化氢的催化氧化，例如，依据Deacon方法，气态氯化氢的电解，以及氯化氢水溶液(盐酸)的电解。WO-A-04/14845揭示了依据Deacon方法进行催化氧化的方法，WO-A-97/24320揭示了氯化氢气相电解的方法。Dennie Turin Mah在FL，Clearwater Beach，Sheraton Sand Key举行的“12thInternational Forum Electrolysisin Chemical Industry-Clean and Efficient Processing Electrochemical Technologyfor Synthesis，Separation，Recycle and Environmental Improvement”上发表的文章“Chlorine Regeneration from Anhydrous Hydrogen”中给出了电化学再循环方法的综述。
WO-A-00/73538和WO-A-02/18675中描述了使用气体扩散电极作为阴极对氯化氢水溶液(盐酸)进行电化学氧化。
在氯化氢水溶液通过隔膜或膜进行电解的过程中，使用盐酸作为阳极区和阴极区中的电解质。在电解过程中，在阳极产生氯，在阴极产生氢。
如上所述可以使用氯化氢还需要满足一些纯度要求，因此涉及在分离出含有光气和氯化氢的气流中的大部分其它组分后，需要经费和设备进行纯化。通过Deacon法催化氧化氯化氢在催化剂作用下进行，需要通过吸收到纯化床上或催化燃烧氯化氢中含有的溶剂残余物，对来自光气化过程的氯化氢气体进行预纯化(WO-A-04/014845)。在依据WO-A-97/24320，通过所谓的固体电解质体系对氯化氢进行气相电解的过程中，为了避免必须更换装置，不允许离子交换膜或催化活性物质受到污染。在使用气体扩散电极作为阴极对氯化氢水溶液进行电化学氧化的过程中，WO-A-02/18675中建议用活性炭，如果需要，额外地用离子交换树脂对氯化氢(盐酸)进行纯化。对于氯化氢气体在氧氯化反应中的应用，可以使用两阶段冷凝来分离干扰杂质，诸如溶剂残余物(US-A-6719957)。
用于食品工业的氯化氢水溶液(盐酸)必须具有相应的高纯度，可通过现有技术中已知的在活性炭床上进行吸附性后纯化(post-purification)来实现。
在下文中描述了依据现有技术对来自异氰酸酯生产的含光气和含氯化氢的物质流的处理。
一般目标是将含光气和氯化氢的物质流尽可能经济地与其中含有的次要组分(例如溶剂)分离，达到所需的纯度，从而可以使光气再用于胺光气化反应中，将氯化氢通入合适的使用阶段。通常使用冷凝、部分冷凝、洗涤/涤气(scrubbing)、吸收、吸附和蒸馏的方法来实现该目的。
如DE-A-3212510中所述的，来自生产气体的光气的部分冷凝可以在高压(例如10-50巴的压力)下，通过冷却水以节约能量的方式进行，然而要在工业规模上进行开发，需要考虑光气逸出之类的泄漏方面的严格的安全措施。
US-A-3544611中也描述了光气化反应和在较高的压力下对气相的处理。在10-50巴的压力范围内，用水冷却生产气体(process gas)，以使大部分化学过量使用的光气冷凝。另一种除去氯化氢流中光气的方法需要使用冷却剂。在此情况下，胺光气化反应以及在较高的压力下处理生产气体的经济优势体现在节约了光气冷凝中用于冷却的能量。US-A-3544611中描述了另一种方法，在该方法中，氯化氢在33巴和冷却剂温度为-20℃的条件下从生产气体流中冷凝。在此情况中，用水进行冷却来使光气冷凝，并在初始阶段分离。通过在两个冷凝阶段之间的蒸馏/汽提塔(stripping column)来得到两组分各自所需的纯度。
在DE-A-10260084中，关于该加压步骤导致泄漏方面的潜在危险增加的描述参考US-A-3544611。还注意到，在描述的方法中，用于光气化反应的光气中含有不希望的高浓度的氯化氢，光气也与氯化氢流一起损失(第一个方法)。在第二个方法中，除了对上述潜在危险的评论外，还提到在低温和高压下发生在能量方面不利的氯化氢液化。为了进一步利用，氯化氢必须进行蒸发，从而又需要使用能量。
在GB-A-827376揭示的方法中，胺光气化反应在约3巴的压力下进行。在反应完成后，将过量的光气和形成的氯化氢在较高的温度、在塔顶部分离。光气从气相中冷凝，氯化氢进行闪蒸(膨胀)和除去。但是，可以预见到这样简单的分离得到含有大量残余光气的氯化氢和含有不希望的高浓度氯化氢的回收光气。
US-A-33812025描述了在氯苯中进行胺光气化反应，形成TDI和MDI。在反应完成后，将溶剂与光气和氯化氢一起蒸馏除去，然后氯苯和光气冷凝，再循环到光气化反应中，含有相当多的残余光气的氯化氢通过吸收剂，以除去光气。在此情况中，两股流中光气/氯化氢的分离也都是不完全的，这样由于氯化氢发生光气损失，而光气中含有不希望的高浓度的氯化氢，这导致光气化反应中形成盐酸胺的缺点。
DE-A-10260084中描述了SU-A-1811161中揭示的胺光气化为异氰酸酯以及处理。在DE-A-10260084中，还报导了在之前不进行冷凝的情况下将气态形式的光气吸收在氯苯溶剂中。在光气化反应后，氯化氢、光气和一些溶剂作为气相分离。在部分冷凝后，将气相通入吸收器中，液相导入汽提塔中，在该汽提塔中，氯化氢和光气在顶部分离，部分地冷凝，也通入吸收器中。在吸收器中形成浓度约为70重量％的光气的氯苯溶液。来自吸收器顶部的气态氯化氢流仍然含有约4％的光气，将其通入进一步的处理阶段。依据DE-A-10260084，由于在低温下进行氯苯洗涤，所以光气的氯苯溶液仍然含有较多的氯化氢。依据DE-A-10260084中的详细描述，氯化氢和光气在它们分离后仍然相互污染到这样的程度，即如上所述的氯化氢不能在不进一步处理的情况下通入任何常规使用阶段，得到的光气溶液对于光气化方法来说是不经济的。
EP-A-0570799是涉及在气相中进行胺光气化的公开内容，在该专利中提到在形成的异氰酸酯冷凝后，通过本身已知的方法分离过量的光气。该分离操作可通过以下方法来实现冷阱，吸收在维持在-10℃至8℃的惰性溶剂(例如氯苯或二氯苯)中，或者在活性炭上吸附和水解。最后一种方法对于大规模实施似乎在经济上是不可行的。通过光气回收阶段的氯化氢气体可以按照本身已知的方式再循环，以回收光气合成所需的氯。
US-A-3226410中描述了在液相中进行胺光气化的连续两阶段方法。将光气溶液与化学过量的胺溶液在温度高达90℃的管式反应器中混合。第二阶段在110℃至135℃的锅炉中进行。由光气、氯化氢和溶剂部分组成的气相从第二阶段的顶部排出，在两阶段过程中冷凝，通入装有光气溶液的容器中。将不可冷凝的部分通入吸收塔中，用从光气化反应的液相中蒸馏出的溶剂的方法吸收气流中含有的光气，通入装有光气溶液的容器中。主要由氯化氢气体组成的来自吸收塔的未吸收部分被引入用水工作的HCl吸收器中，在该吸收器中形成盐酸水溶液。
除了异氰酸酯生产以外，在醇光气化形成氯甲酸酯的过程中也需要进行光气/氯化氢分离。依据DE-A-69820078中揭示的方法，该分离操作在高压下、在连接在反应器下游的塔中进行。反应器的压力为2-60巴，优选为6-40巴。当在光气/氯化氢分离中使用高压时，文献中指出从经济方面考虑，冷凝器不必再在低温下运行。在DE-A-3000524和US-A-3211776中，仅仅提及了在由醇、光气和催化剂形成氯甲酸酯后，在处理步骤中吹散过量的光气。
化学分离氯化氢和光气对于工业生产异氰酸酯来说并没有多大意义，原因在于碱之类的物质的大量使用，氯化氢的损失以及副产物的高发生率。例如，在EP-A-1020435和DE-A-1233854中，使用叔胺作为氯化氢捕集器，氯化氢作为盐酸化物形式的固体沉淀出来。在JP-A-09208589中，碱金属或碱土金属的盐或氧化物用于此目的。
DE-A-10260084的目的是从通常在由胺与光气反应生产异氰酸酯中使用的物质混合物中得到尽可能纯的氯化氢和纯光气。描述了四阶段方法，主要阶段需要两个分离塔和其它装置。从异氰酸酯生产中得到的生产气体主要由光气、氯化氢、溶剂部分、低沸点化合物和惰性物质(例如，一氧化碳和二氧化碳)组成。第一处理步骤是生产气体的部分冷凝，可在一个或多个阶段中进行，这取决于装置的压力，该步骤可在40℃(用水冷却)至-40℃(用盐水冷却)的温度下进行。然后将由此得到的部分冷凝的混合物在汽提部分和精馏部分之间通入以后的蒸馏塔中。在给出的实施例中，使用氯苯作为溶剂，塔的构造为在汽提部分具有22个塔板、在精馏部分具有11个塔板的泡罩塔。该塔用于从光气中除去氯化氢，并且为此目的配有强制循环蒸发器(Robert蒸发器)和壳管式热交换器作为顶部冷凝器。进料口温度为24.5℃，底部温度为38℃，顶部温度为-9℃，顶部压力为2.5巴，塔顶部的部分冷凝物的回流温度为-20℃。在这些条件下，底部产物的氯化氢含量为0.01重量％，光气含量为89重量％，氯含量为10重量％。将该物流通入异氰酸酯合成的反应部分中。
作为上述的蒸馏塔中蒸发器的替代方法，还可以通过用处理溶剂蒸气、光气或其它气态物质或待蒸发的物质将氯化氢从准备用惰性气体(例如氮气)进行处理的生产废气流中汽提，来将氯化氢从待处理的生产废气流中除去。
将蒸馏塔顶部冷凝器中未冷凝的含有74重量％的氯化氢和26重量％的光气的部分在-20℃引入装有三部分金属丝网环的吸收塔的下部。将-25℃的氯苯加入到洗涤器的顶部，用在-30℃工作的中间冷凝器转移氯化氢的氯苯溶液的热量。在洗涤器的顶部形成蒸气，该蒸气在除雾器之后进入在-30℃工作的顶部冷凝器中。在此，液滴被保留，与少部分冷凝的蒸气一起返回到该吸收器或洗涤器的底部。塔顶部的工作条件为2.2巴和-8℃，底部的工作条件为6℃。在冷凝器之后从顶部排出的产物的氯化氢含量为99.5重量％，光气含量为0.1重量％，氯苯含量为0.1重量％。从底部排出的产物含有19重量％的光气、78重量％的氯苯和3重量％的氯化氢。
在DE-A-10260084的实施例中，顶部的气态萃取物随后用活性炭过滤器进行纯化。气相色谱分析或红外光谱没有检测到残余的光气或氯苯。从吸收器中排出的含有上述含量的光气和氯化氢的底部萃取物随后应该作为回流液体返回到反应塔中，返回到用于光气分离的塔中，或者用于处理反应混合物。在最后一种情况中，参考文献中提到省略用于产生回流液体的蒸气冷凝器的可能性。

发明内容
本发明的目的是提供生产异氰酸酯的方法，以及对来自胺光气化反应的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流进行纯化的方法，使得氯化氢流中光气的残余浓度最多为0.5重量％，优选最多为0.2重量％，最优选最多为0.1重量％。在此方式中，应该使原料光气的损失降到最低。从而应当能够避免由于氯化氢流中的高光气含量带来的安全和工艺方面的问题。
目前已经发现，对本领域技术人员显而易见的该目标和其它目标可通过至少两阶段的依次进行的吸收步骤和任选的冷凝步骤来实现，所述步骤中包括至少一个等温吸收步骤和至少一个绝热吸收步骤。在此方面，等温吸收可以在光气化反应所用的溶剂中进行，该溶剂已经含有一定量的光气，然后绝热吸收同样可以在光气化反应所用的溶剂中进行。然后可通过在热交换器中，在低温度下的部分冷凝处理除去氯化氢气体中残余量的光气或溶剂。因此，组合的方法提供低光气含量和低溶剂含量的氯化氢，该产物可有利地用于随后的过程中。另外，对使用的光气的高度回收带来经济方面的益处。
在依据本发明的方法中，需特别注意的是现有技术中已有讨论的、在操作光气和气态氯化氢时由于泄漏带来的安全方面的问题。在本发明的实施中，等温吸收、绝热吸收、可能的之后的部分冷凝和可能的汽提的方法步骤可以在一个设备中进行。通过这种安排，法兰和密封表面的数目可以明显减少，它们是泄漏可能发生的位置。而且，上述操作的实施按照能量最优化的实施方式进行，其中可以将产生的用于再循环的光气溶液的纯度调节到进行胺光气化所需的要求。


图1是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图。
图2是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图，其中部分光气在上游冷凝。
图3是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图，该吸收塔的上游发生光气的部分冷凝，对吸收塔的顶部气流中仍然含有的溶剂进行过冷处理。
图4是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图，该吸收塔的上游发生光气的部分冷凝过程，对吸收塔的顶部气流中仍然含有的溶剂进行过冷处理，并且对光气溶液进行汽提。
具体实施例方式
本发明涉及一种生产异氰酸酯的方法，其中a)至少一种胺与光气任选地在溶剂存在下反应，得到相应的异氰酸酯和含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流，和b)将含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在至少两阶段的依次进行的吸收步骤中进行分离，所述吸收步骤包括至少一个等温吸收步骤和至少一个绝热吸收步骤，得到以氯化氢流的重量为基准计，含有最多0.5重量％、优选最多0.2重量％、最优选最多0.1重量％的光气的氯化氢流和液体光气流，和c)然后将液体光气流再循环到胺与光气的反应中。
步骤a)的胺与光气的反应在液相中在溶剂存在下或者在气相中进行。在气相中，反应优选在不含有机溶剂的情况下进行。术语“溶剂”在本文中应理解为指邻二氯苯之类的有机溶剂，但是不包括氮气之类的惰性气体或在低温下沸腾的物质如氯仿。惰性气体在下文中称为惰性物质，在低温下沸腾的物质(例如，氯仿)称为低沸点化合物。
如果步骤a)中胺与光气的反应在液相中、在溶剂存在下进行，则优选使用在步骤a)的光气化反应中作为溶剂的溶剂作为等温吸收和绝热吸收的吸收剂。以液体光气流(即所述混合物)的重量为基准计，步骤c)中得到的液体光气流除了含有溶剂外，优选还含有20-80重量％的光气。然后该含有溶剂和光气的液体光气流再循环到步骤a)的反应中，优选在不先进行光气解吸附的情况下进行。
如果步骤a)中胺与光气的反应在气相中进行，则在步骤c)中同样得到液体光气流，以液体光气流(即所述混合物)的重量为基准计，光气流除了含有溶剂外，优选还含有20-80重量％的光气。然后从该液体光气流中分离光气(优选通过解吸附)，使光气回到步骤a)的反应中。分离的溶剂(吸收剂)可以再用于吸收。
较佳地，步骤b)中含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流的分离以这样的方式进行首先，所有光气部分地从含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流中冷凝出来。所得含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流随后在至少一个等温吸收步骤和至少一个绝热吸收步骤中分离。
更佳地，用步骤a)中所用的溶剂以并流的方式、对在光气(所述光气来自含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流)的部分冷凝过程中离开的蒸气(基本上是氯化氢和可能的低沸点化合物和惰性物质)进行洗涤。
最佳地，等温吸收在步骤a)所用的溶剂中以逆流的形式进行。最佳地，绝热吸收在步骤a)所用的溶剂中同样以逆流的形式进行。
最佳地，在绝热吸收到步骤a)所用的溶剂中之后，残余的溶剂以逆流的形式从氯化氢流中冷凝出来。较佳的，该冷凝出的溶剂随后任选地在用步骤c)中得到的液体光气流进行纯化以后，再回到步骤a)的反应中。
在本发明的一个优选实施方式中，根据步骤b)处理过的液体含光气流首先通过汽提氯化氢和低沸点化合物来进行纯化，然后再回到步骤c)中胺与光气的反应中。
在此情况中，吸收应理解为气体和蒸气被摄取和溶解在液体中。吸收是热分离过程，其中使用辅助物质，所谓的洗液、溶液或吸收剂。被吸收的物质可以通过解吸或汽提而再生。通常低温和高压能促进溶剂(吸收剂)对气体的摄取，相反在解吸中应该使用高温和低压。气体吸收在溶剂(吸收剂)中是放热过程，也就是说释放出热量，由于相对较差的热传导性，所释放的热量只有很少的一部分转移到气相，主要转移到液相。结果导致溶剂(吸收剂)的温度升高，因此根据亨利定理(Henry’s Law)，溶剂(吸收剂)对于待溶剂物质的吸收容量下降。在工业过程中，这同时意味着对于不变量的被吸收物质需要更多的溶剂。如果吸收热没有分散或者仅仅在吸收以后分散，称为绝热吸收。如果吸收热在吸收的过程中均匀地移走，同时将溶剂的温度保持基本不变，则称为等温吸收，实际上如上文所述为了更好地利用溶剂(吸收剂)，等温吸收是更优选的。
较佳地，绝热吸收在新鲜的溶剂(作为吸收剂)中进行，所述溶剂相当于步骤a)中所用的溶剂。在依据本发明的方法中，特别有利的是，任选地在部分冷凝后，通过用尽可能少的溶剂(吸收剂)进行等温逆流吸收，对含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流中所含有的大部分光气进行吸收，然后通过用新鲜的溶剂(吸收剂)进行绝热逆流吸收，除去仍然残留的残余量的光气，在绝热吸收过程中，温度只是略有上升。在此情况中，等温吸收中得到的蒸气流(含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流)中光气的最佳流出浓度根据绝热吸收中溶剂的量(吸收剂的量)和绝热温度的升高来调控，而所述溶剂量和绝热温度升高是绝热吸收过程中溶剂(吸收剂)的吸收容量所允许的值。绝热温度升高为0.1℃至20℃、优选为2℃至5℃，经证实在此情况中是有利的。
在本发明中，优选将等温吸收进口处的溶剂与光气的重量比调节到0.1∶1至10∶1，最优选为1∶1至3∶1。在此情况中，用于该等温吸收的溶剂可以是已经完全或分批地加入到绝热吸收的顶部。
胺与光气反应生成异氰酸酯，也就是所谓的光气化反应，在工业规模上通常以液相形式进行，其中光气和胺可以溶解在溶剂中。优选的溶剂是氯代芳烃，例如氯苯、邻二氯苯、对二氯苯、三氯苯、相应的氯甲苯或氯二甲苯、氯乙苯、一氯联苯、α-和β-萘基氯、苯甲酸乙酯、邻苯二甲酸二烷基酯、邻苯二甲酸二异二乙酯(diisodiethyl phthalate)、甲苯和二甲苯，以及二氯甲烷、全氯乙烯、三氯氟甲烷和乙酸丁酯。还可以使用例举的这些溶剂的混合物，合适的溶剂的其它例子是现有技术中已知的。如现有技术(例如，WO-A-96/16028)中已知的，光气以及形成的异氰酸酯本身可用作溶剂。在另一个优选的实施方式中，光气化反应，特别是合适的芳族和脂族二胺的光气化反应以气相形式进行，即在胺的沸点以上进行。例如，EP-A-570799中描述了气相光气化。该方法与其它常规的液相光气化方法相比，优点是由于最大程度地减少高成本溶剂和光气循环而节省了能量。通常，气相光气化中也使用溶剂，但是用量比液相光气化中少(例如，DE-A-10245704中描述的)，因此原则上目标还是分离光气、氯化氢和溶剂。
合适的有机胺原则上是所有含有一个或多个伯氨基的伯胺，所述伯氨基能够与光气反应形成一种或多种含有一个或多个异氰酸酯基的异氰酸酯。所述胺含有至少一个、优选两个或可能的三个或多个伯氨基。合适的有机伯胺包括脂族、脂环族、脂族/芳族、芳族胺、二胺和/或多胺，诸如甲胺、乙胺、丁胺、硬脂胺、苯胺、卤代苯胺(例如，4-氯苯胺)、1，4-二氨基丁烷、1，6-二氨基己烷、1，8-二氨基己烷、1-氨基-3，3，5-三甲基-5-氨基环己烷、赖氨酸乙酯、赖氨酸氨基乙酯、1，6，11-三氨基十一烷或1，5-亚萘基二胺、1，4-二氨基苯、对亚二甲苯基二胺、全氢化的2，4-和/或2，6-二氨基甲苯、2，2’-、2，4’-和/或4，4’-二氨基二环己基甲烷、2，4-、2，6-二氨基甲苯和它们的混合物、4，4’-、2，4’-和/或2，2’-二苯基甲烷二胺和它们的混合物，以及这些胺和多胺的高分子量异构、低聚或聚合衍生物。其它可以使用的胺是现有技术中已知的。优选用于本发明的胺是二苯基甲烷系列的二胺和多胺(MDA、单体胺、低聚胺或聚合胺)、2，4、2，6-二氨基甲苯(TDA，甲苯二胺)，例如工业级的2，4-、2，6-二氨基甲苯(TDA，甲苯二胺)混合物(重量比为80∶20)、异佛尔酮二胺和1，6-己二胺。在光气化反应中得到相应的异氰酸酯二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI，单体、低聚和聚合异氰酸酯)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、1，6-己二异氰酸酯(HDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
胺可以与光气反应，可以是单阶段、二阶段或可能的多阶段反应。同样，连续或间歇的操作模式都是可以的。
如果选择采用单阶段气相光气化反应，则反应在胺的沸点以上进行，优选在平均接触时间为0.5-5秒内、在200-600℃的温度下进行。
在液相光气化反应中，通常使用的温度为20℃至240℃，绝对压力为1至约50巴。液相光气化可作为单阶段或多阶段方法进行，其中光气的用量可以是化学过量的。优选使用静态混合装置将胺溶液和光气溶液混合，然后进料，例如从下往上通过一个或多个反应塔，在这些塔中混合物完全反应形成所需的异氰酸酯。除了使用配备有合适的混合装置的反应塔外，还可以使用装有搅拌器的反应容器。可以使用静态混合装置或特殊的动态混合装置。合适的静态和动态混合装置是现有技术中已知的。
通常，工业规模上异氰酸酯的连续液相生产以两阶段进行。在通常在最高220℃、优选最高160℃的温度下进行的第一阶段中，胺与光气形成氨基甲酰氯，胺与已经分离出的氯化氢形成盐酸胺。该第一阶段是高度放热的。在第二阶段中，氨基甲酰氯裂解形成异氰酸酯，氯化氢和盐酸胺反应形成氨基甲酰氯。第二阶段一般在至少90℃、优选100℃至240℃的温度下进行。
在胺光气化之后，通常将在光气化反应中形成的异氰酸酯从反应混合物中分离。例如，首先通过本领域技术人员已知的方式将光气化反应混合物分离为液体产物流和气体产物流来进行上述分离。例如，US-A-3544611和GB-A-827376中描述了相关方法。液体产物流主要含有异氰酸酯或异氰酸酯混合物、已经使用的溶剂以及少量未反应的光气。气态产物流主要由以下物质组成氯化氢气体、过量的光气、可能的少量溶剂以及光气生产的次要产物，诸如二氧化碳。进一步处理液体产物流可以进一步分离残余量的光气。
因此，特别是考虑到经济因素，希望尽可能地完全回收过量的光气，再用于光气化反应中，并且分离出尽可能纯的氯化氢用于其它用途中。
步骤a)中脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的液相反应中通常会产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流中优选含有20-75重量％的光气、5-50重量％的溶剂和5-50重量％的氯化氢。这些含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流的组成范围的大小是由于许多不同的可能的光气化过程(这些过程的特征在于不同的压力、温度和处理溶剂)以及可任选地在气相或不含溶剂的情况下进行所造成的。
步骤a)中脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的气相反应中通常会产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流中优选含有20-50重量％的溶剂、30-40重量％的光气、10-50重量％的氯化氢和小于1重量％的低沸点化合物和惰性物质。
由于光气等温吸收到洗液中产生的吸收热在其产生过程中通过热交换表面均匀地、间接地分散到初始温度优选为-40℃至0℃、最优选为-25℃至-15℃的合适的冷却介质中，从而可以将吸收剂的温度保持在相应的较低值不变。在此方式中，尽管被吸收物质在吸收剂中的分散系数对于温度具有不利的依赖性，但是可以实现光气在吸收剂中的高溶解容量，从而产生对吸收剂的经济性的特别需求。
在本发明方法中，优选用降膜吸收器作为设备(如图1所示)进行等温吸收。通常使用壳管式热交换器，优选垂直排列的单跨壳管式热交换器实现此目的。吸收剂和吸入的蒸气可以被引到管的内侧和外侧，与冷却介质并流或逆流，冷却介质相应地位于管壁的另一侧。但是，优选将吸收剂和吸入的蒸气以逆流的方式引入管内，优选将冷却剂引至管的外侧。由于吸入的蒸气和吸收剂(洗液)之间较大的浓度差，以逆流模式操作可以降低消耗。管径可以为10-200毫米，优选为40-100毫米，最优选为50-70毫米。管长通常为1-10米，优选为3-8米，最优选为5-7米。管的数目在技术上可行的范围内变化，从100至3000，优选为600-1800。为了在蒸气和吸收剂之间获得尽可能大的物质交换表面和尽可能大的物质交换系数，可以任选地向管中加入填充物质、填料或其它本领域技术已知的现有技术的内部配件。它们可以是用于吸收的常规类型的填料，例如B1、C1(Montz)或Mellapak、Kerapak(Sulzer)或Ralupak(Raschig)或Rombopak(Kühni)或所有其它常规类型的用于精馏目的的填料或填充物质类(全部用VFF表示)，例如拉西环(Raschig ring)、鲍尔环或矩鞍形填料、矩鞍环填料、Berl、Super-Torus(Raschig)或Super、Interpack、Top-Pak、Hacketten、Igel、VSP或Hiflow环型(Rauschert)，它们是可以商购的尺寸，由本领域技术人员已知的能够在普通条件下对体系中的物质具有耐受性的物质制成。另外，还可以使用内部配件，例如Koch-Glitsch的SMV型静态混合器，或例如Car Gavin的Hi-Tran型紊流器。最优选使用填充物质。
从等温吸收中排出的经过纯化的光气溶液(液体光气流)可以(任选地在进一步处理或光气解吸后)回到异氰酸酯合成的反应部分。根据用于异氰酸酯生产的设施的大小，刚生产的气态光气可以与来自光气化反应的蒸气流一起在吸收器中冷凝并溶解，或者在光气化生产中的单独的光气冷凝过程中冷凝，单独地进入反应部分。等温吸收出口处的蒸气的温度优选为10℃至-20℃，更优选为0℃至-20℃，最优选为-5℃至-15℃。然后用冷处理溶剂以逆流的形式在绝热吸收中对从等温吸收中排出的仍然含有少量光气的蒸气进行洗涤，从蒸气流中除去溶解在吸收剂中的光气和可能的其它组分，诸如低沸点化合物。冷处理溶剂的作用优选通过现有技术的液体分配器来实现。对于绝热吸收塔，可以使用填充物质或填料交换物质。最优选使用结构化的填料，例如Mellapak型(Sulzer)填料实现此目的。然后优选将经过纯化的氯化氢流从吸收塔的顶部排出，在本发明的优选实施方式中，所述吸收塔包括等温吸收和绝热吸收的处理阶段。
由于等温吸收和绝热吸收按照上述顺序组合特别有利(优选在一个设备中)，与纯绝热吸收相比，仅需要使用少量处理溶剂就能有效地吸收光气。另外，可以避免会带来安全问题、并且在单纯的绝热吸收中需要作为中间冷却器以除去吸收热的外部设置的热交换器。本领域技术人员已知的两个吸收步骤的安排应该以这样的原则进行等温吸收较多的光气，这样在绝热吸收中，吸收剂温度的提高就光气溶解性而言还在可容忍的范围内。
在一个设备中，等温吸收和绝热吸收的优选组合中吸收塔的顶部温度优选为-40℃至0℃，最优选为-30℃至-20℃。顶部压力优选为1-35巴(绝对压力)，最优选为1.2-3巴(绝对压力)。
以下结合附图更详细地描述本发明。
图1是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图。
在本发明的一个具体分离实施方式中，将在脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的反应中通常会产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1如图1所示直接从等温吸收阶段e的下方引入吸收塔51中。在等温吸收塔e的顶部，来自绝热吸收阶段f的液体流出流12和来自异氰酸酯合成的真空系统或溶剂分离步骤的、部分地吸收光气和氯化氢的可能溶剂(流10)任选地冷却，并且作为吸收剂通过液体分配器逆流加入物质混合物流1的气态部分中。
将来自等温吸收阶段e的被吸收物质9通入吸收塔51的底部d。经过纯化的光气溶液8(液体光气流)可以回到异氰酸酯合成的反应部分中。根据用于异氰酸酯生产的设备的大小，刚生产的气态光气可以与来自光气化反应的蒸气一起在吸收器中冷凝并溶解，或者在光气生产中单独的光气冷凝过程中冷凝，单独进入反应部分。等温吸收出口处蒸气的温度优选为10℃至-20℃，更优选为0℃至-20℃，最优选为-5℃至-15℃。然后在绝热吸收阶段f，用冷处理溶剂13以逆流的方式对来自等温吸收e的仍然含有少量光气的蒸气11进行洗涤，以除去蒸气流11中溶解在吸收剂中的大部分光气和可能的其它组分，诸如低沸点化合物。冷处理溶剂13的作用通过现有技术的液体分配器来完成。对于绝热吸收塔，可以使用填充物质或填料进行物质交换，最优选使用结构化的填料，例如Mellapak型(Sulzer)填料实现此目的。然后经过纯化的氯化氢流19从吸收塔51的顶部排出，在此实施方式中，吸收塔51包括等温吸收和绝热吸收的处理阶段。
图2是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图，其中部分光气在上游冷凝。
在图2所示的实施方式中，在上述等温吸收和绝热吸收的组合(如图1所示)之前，在热交换器(冷凝器a)中将尽可能多的光气作为冷凝物从含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1中部分地冷凝，其中物流1是脂族胺或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的反应中产生的。
所有现有技术的冷凝器都适合作为热交换器。为了节省用于冷盐水的昂贵的冷却能量，可以用两阶段或可能的多阶段方法替代物质混合物流1也通过冷盐水冷却的单阶段方法。部分冷凝和冷却的阶段数目以及它们的温度可根据局部因素变化。
优选用温度优选为-40℃至-0℃、最优选为-20℃至-10℃的冷盐水进行冷凝步骤。如图2所示，冷凝步骤可以在加入溶剂和含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1的情况下进行，所述溶剂略带有光气(即以混合物的重量为基准计，小于1重量％，优选小于0.5重量％)和氯化氢，来自真空泵的环形液体体系或来自异氰酸酯合成的溶剂分离或来自两股物流的任意混合(流5)。在使用冷盐水进行冷凝步骤之前，优选用空气冷却的冷盐水(优选为25℃至50℃，最优选为30℃至40℃)进行冷凝步骤，任选地再用较暖的冷盐水(优选为0℃至25℃)进行冷却步骤(图2中未示出)。
对来自冷凝器a中进行的部分冷凝的物质流6的光气的吸收按照与图1所示类似的方法进行。将冷凝器a中部分冷凝得到的冷凝物流4引入吸收塔51的底部d，并且可以与被吸收的物质一起作为光气溶液8返回到异氰酸酯合成的反应部分中。根据用于异氰酸酯生产的设备的大小，刚生产的气态光气可以与来自光气化反应的蒸气流一起在吸收器中冷凝并溶解，或者在光气生产中单独的光气冷凝过程中冷凝，单独进入反应部分。由于上游连接有单阶段或多阶段部分冷凝，可以减少所需的吸收剂的量，并且按照此方式，最大程度地减少用于处理溶剂的循环流体，因此异氰酸酯合成的能量消耗降低。另外，通过采用一个或多个冷凝步骤可以减小降膜吸收器的尺寸。
图3是含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中分离的示意图，该吸收塔的上游连接光气的部分冷凝，对吸收塔的顶部气流中仍然含有的溶剂进行过冷处理。
在图3所示的实施方式中，从脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的反应中产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1中分离光气，其中通过放大图2所示的实施方式(光气部分冷凝与光气等温和绝热吸收的组合)，吸收塔顶部气流中仍然含有的溶剂通过在热交换器中过冷而分离，冷却能量通过合适的附件在吸收塔的顶部回收。
含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1如图2所示首先通过部分冷凝而部分分离，然后进行等温和绝热吸收。
来自绝热吸收阶段f的蒸气14再在后冷凝器g中高度过冷，仍然含有的溶剂部分地冷凝，作为液体回流15加入绝热吸收阶段f中。未冷凝的部分16通过热交换器h，回收能量，在此处理溶剂流17冷却，然后作为预冷的物流18进入单阶段或多阶段热交换器i中，进一步冷却，然后作为流13与液体回流15一起作为吸收剂从绝热吸收阶段f的顶部加入。经过纯化的氯化氢流19以气态形式从热交换器h中排出，热交换器同时形成吸收塔的顶部，所述塔包括等温吸收、绝热吸收、后冷凝和能量回收步骤。现有技术的所有热交换器都适合作为用于后冷凝和能量回收的热交换器，优选使用壳管式热交换器，最优选使用交错流-逆流切换的壳管式热交换器，它们可以直接结合到吸收塔的顶部。气体从顶部向下流动，或者从底部向上横向流动，并且与盐水流过的管成逆流方式。
通过使用节省能量的排列，吸收塔51的顶部温度优选为-20℃至40℃，最优选为-10℃至20℃。顶部压力优选为1-35巴(绝对压力)，特别优选为1.2-3巴(绝对压力)。后冷凝器和能量回收之间的气流温度优选为-40℃至-10℃，最优选为-40℃至-25℃。
图4显示了含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在吸收塔中的分离，上游具有光气的部分冷凝过程，对吸收塔的顶部气流中仍然含有的溶剂进行过冷处理，以及光气溶液汽提过程。
在图4所示的实施方式中，可以进一步提高从吸收塔51的底部排出的液体光气流8(光气溶液)的纯度，特别是对于能够溶解在光气和/或溶剂中的低沸点化合物如氯化氢。因为在图4所示的实施方式中，与图1、2和3所示的实施方式相比，在吸收塔内形成额外的物质流，在下文中将详细描述图4的方法。
脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的反应中通常会产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流1任选与溶剂流5一起首先在温度优选为25℃至50℃、最优选为30℃至40℃的第一热交换器a中部分地冷凝并冷却，所述溶剂流5略带有光气(即以混合物的重量为基准计，小于1重量％，优选小于0.5重量％)和氯化氢。然后优选在温度优选为0℃-25℃，最优选为5℃-15℃的第二热交换器(图4中未示出)中对由此制得的冷却的混合物进行部分冷凝并冷却。然后将冷凝物4加入汽提部分j的顶部。未冷凝的部分优选通过其它热交换器，在加入溶剂的情况下在优选为-40℃至0℃、特别优选为-10℃至-20℃的温度下部分地冷凝(图4中未示出)并冷却，所述溶剂略带有光气(即以混合物的重量为基准计，小于1重量％，优选小于0.5重量％)和氯化氢，来自真空泵的环形液体体系或来自异氰酸酯合成的溶剂分离或来自两股流的任意混合物(流5)。由此得到的冷凝物同样加入汽提部分j的顶部。
将仍然含有大量光气的未冷凝的蒸气6和来自光气溶液汽提部分j的蒸气20加入等温吸收阶段e的底部。所产生的吸收热立即释放到冷却介质中。在等温吸收阶段e的顶部，对来自绝热吸收阶段f的液体流出流12和溶剂(流10)任选地进行冷却并作为吸收剂通过液体分配器逆流加入未冷凝的蒸气6和20中，所述溶剂可能部分地含有光气和氯化氢，来自真空系统或来自异氰酸酯合成的溶剂分离部分。
将来自等温吸收阶段f的加入的溶剂9以及来自冷凝器a中部分冷凝过程的冷凝物4(根据溶解度仍然含有一定量的低沸点化合物)加入汽提部分j的顶部，在此用蒸气流22以逆流方式进行汽提。蒸气流22优选主要由光气和光气生产中常见的杂质组成，杂质例如氢气、氧气、痕量的氯化氢、一氧化碳、二氧化碳等。经过汽提的光气溶液进入吸收塔51的底部d。从这里排出基本上不含有氯化氢的光气溶液8(液体光气流)，光气溶液8可以回到异氰酸酯合成的反应部分中。根据用于异氰酸酯生产的设备的大小，刚生产的气态光气可以与来自光气化反应的蒸气流一起在吸收器中冷凝并溶解，或者在光气生产中单独的光气冷凝过程中冷凝，单独进入反应部分。根据对光气溶液纯度的要求，还可以将来自冷凝器中部分冷凝过程的冷凝物流4直接通入吸收塔51的底部d。这样或多或少地提高了氯化氢和其它低沸点化合物的比例。
汽提部分j的实施对应于已知的现有技术。考虑了底部流中低沸点化合物所需的含量，按照本领域技术人员已知且常用于此类分离的方式完成了设计。设备可包括填料部分、填充物质部分或板式塔部分。
通过本发明的方法可以实现低沸点化合物在吸收塔中分离，同时不需要在塔外部设置额外的热交换器，并且可以省略原本需要单独提供的加热和/或冷却能量，这对于投资和运行成本以及安全性是非常有利的。但是，还可以产生蒸气流22，用于在设置在外部或内部的热交换器中通过使离开吸收塔51的底部d的光气溶液8(液体光气流)的一部分蒸发而对所述光气溶液进行汽提。
将来自等温吸收阶段e的仍然含有少量光气的剩余蒸气11加入绝热吸收阶段f的底部。从之后的后冷凝阶段g流出的冷溶剂13和冷凝物15以相对于上述流的逆流形式加入绝热吸收阶段f的顶部。
来自绝热吸收阶段f的蒸气14在后冷凝器g中进一步强烈冷凝，仍然存在的光气和处理溶剂部分地或完全地冷凝，并作为液体回流15加入绝热吸收阶段f中。不可冷凝的部分16通过热交换器h，回收能量，在此溶剂流17得到部分地冷却，然后作为预冷的物流18进入单阶段或多阶段热交换器i中，进一步冷却，然后作为流13与液体回流15一起作为吸收剂从绝热吸收阶段f的顶部加入。经过纯化的氯化氢流19以气态形式从热交换器h中排出，所述热交换器h同时形成吸收塔的顶部，所述吸收塔包括汽提、等温吸收、绝热吸收、后冷凝和能量回收步骤。
能量节省模式中吸收塔的顶部温度优选为-20℃至40℃，最优选为-10℃至20℃。顶部压力优选为1-35巴(绝对压力)，最优选为1.2-3巴(绝对压力)。
通过后纯化处理可以将仍然存在的痕量溶剂、低沸点化合物和光气从含有光气和溶剂的氯化氢流中除去，后处理的方式包括吸收(例如用活性炭吸收)，或者单阶段或多阶段的极低温度下的冷凝出或冻结析出之类的其它合适方法(具体根据所用的处理溶剂的固定点和选择的压力)，或者通过冷凝的氯化氢的蒸馏。由此得到的高纯度氯化氢可用于在Deacon方法中生产二氯乙烯(氯乙烯)或者用于氯化氢的电解。
由于等温吸收和绝热吸收的组合特别有利，所以与单纯的绝热吸收相比，可以仅使用少量的溶剂就能特别有效地吸收光气。这样进一步减少了大规模异氰酸酯合成中使用的耗能多的溶剂循环。
在图4所示的本发明的实施方式中，如果需要的话，可以通过吸收塔中位于等温吸收之下的汽提部分，使用来自异氰酸酯合成的光气生产中的蒸气流作为汽提气，并且在汽提的过程中冷凝物流，来进一步降低光气溶液(液体光气流)中氯化氢和其它低沸点化合物的浓度，而不需要使用额外的具有底部蒸发器和顶部冷凝器的分离塔。通常异氰酸酯合成中的蒸气流在单独的冷凝过程中液化，然后加入光气溶液中。在本发明的方法中，冷凝任选地通过从等温吸收中流出的光气溶液的潜热来实现。
与使用单纯的绝热吸收和之前的蒸馏以减少光气溶液中氯化氢的浓度的方法相比，本发明的方法的另一个优点是明显降低冷却用盐水的冷却能量消耗，这是由于组合吸收，特别是等温吸收和绝热吸收以及光气蒸气汽提的有效组合，不需要额外的蒸发能量，因此不需要额外的冷凝能量。在异氰酸酯合成的光气生产中，节省了对用于汽提的光气蒸气进行冷凝所需的能量。
考虑到本发明方法安全方面的问题，当操作光气时，特别有利的是等温和绝热吸收，以及任选的随后的后冷凝处理，之后的能量回收和任选的光气溶液的汽提，优选在一个设备中进行，例如在塔体中进行，因为在此方式中，通过最大程度地减少外部设置的管道法兰连接的数目而降低发生渗漏的可能性。
实施例脂族或芳族胺与光气形成相应的异氰酸酯的反应中常产生的含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流的分离通过三阶段部分冷凝来完成，其中在第三阶段中，另外以并流方式加入氯苯，然后用氯苯以逆流方式对光气进行部分等温吸收，然后用氯苯以逆流方式对剩余的光气进行绝热吸收，最后如图4所示，对含有少量光气和溶剂的氯化氢流中的剩余氯苯进行后冷凝处理。
如图4所示，然后，用来自光气生产的气态光气流进行汽提，而将在吸收塔底部形成的光气溶液与来自部分冷凝的冷凝物中的氯化氢部分地除去。
在三个连续的、运行温度分别为45℃(空气冷却)、+10℃(冷却用盐水)和-17℃(冷却用盐水)的热交换器中，使用39.2千克/小时的氯化氢流1进行部分冷凝。使用的氯化氢流中含有25.3重量％的氯化氢、42.3重量％的氯苯、32.4重量％的光气和少量异氰酸酯合成中典型的低沸点化合物。在最低温度进行的最后一个冷凝步骤中，另外以并流方式加入0.53千克/小时的氯苯，以提高冷凝性能。将来自第二和第三阶段的液体冷凝物4直接加入汽提部分中。将来自第三阶段的废气6加入等温吸收中。
在该实施例中，等温吸收、绝热吸收、废气中溶剂的后冷凝和光气溶液中低沸点化合物的汽提的组合在几个设备的组合中进行，这些设备相互连接，如同实施步骤被安排在一个塔体中。
具有管子的垂直排列的热交换器用于等温吸收。用-17℃的冷却用盐水进行冷却。管子的直径为54.4毫米，长度为3毫米，填充有尺寸为15×15毫米的鲍尔环。将来自部分冷凝的废气流6以13.4千克/小时的流量、-10℃的温度加入热交换器的下端。该废气的组成是约69.28重量％的氯化氢、0.04重量％的氯苯、30.68重量％的光气和痕量的异氰酸酯合成中典型的低沸点化合物。等温吸收顶部的进料由2.1千克/小时的氯苯和7.56千克/小时的来自绝热吸收的流出流12(4.8重量％的氯化氢、93.9重量％的氯和1.3重量％的光气)组成，其中所述氯苯略带有光气(2.6重量％的光气)。将通过绝热吸收进行过预纯化的9.92千克/小时的氯化氢气流11(组成为98.1重量％的氯化氢、0.2重量％的氯苯、1.0重量％的光气和0.7重量％的异氰酸酯合成中典型的低沸点化合物)引入绝热吸收阶段，将流出的光气溶液9引入汽提部分。
绝热吸收在直径为55毫米的填充塔中进行。填充高度为1米。对于吸收，将-35℃的7.08千克/小时的氯苯13和来自后冷凝处理的0.012千克/小时的冷凝物流15以逆流方式加入绝热吸收的顶部。从绝热吸收中排出的不含光气的9.45千克/小时的氯化氢流14由99.1重量％的氯化氢、0.14重量％的氯苯、0.03重量％的光气和0.73重量％的异氰酸酯合成中典型的低沸点化合物组成。在之后的-35℃的后冷凝处理中，基本上除去上述物流中残余量的溶剂。得到9.44千克/小时的工业氯化氢16，其组成为99.21重量％的氯化氢、0.03重量％的氯苯、0.03重量％的光气和0.73重量％的异氰酸酯合成中典型的低沸点化合物。顶部压力为2.5巴(绝对压力)，顶部温度为-35℃。
将从部分冷凝中流出的光气溶液4与从等温吸收中流出的物流9一起加入汽提塔的顶部。用1.39千克/小时的来自光气生产的气态光气流22以逆流的方式对40.52千克/小时的光气溶液(组成为2.9重量％的氯化氢、64.7重量％的氯苯和32.4重量％的光气)进行汽提。使用直径为25毫米的填充柱作为汽提柱，填充高度为0.2米。流出的光气溶液8的组成为1.4重量％的氯化氢、64.2重量％的氯苯、34.4重量％的光气，物流的流量为40.84千克/小时。
虽然在前文中为了说明起见对本发明进行了详细的描述，但应理解，这些详细描写仅仅是为了说明，在不偏离本发明的精神和范围的情况下本领域技术人员可对其进行修改，本发明仅由权利要求书限定。
权利要求
1.一种生产异氰酸酯的方法，其包括a)使至少一种胺与光气任选地在溶剂存在下反应，得到相应的异氰酸酯和含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流，b)将所述含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在至少两阶段的依次进行的吸收步骤中进行分离，所述吸收步骤包括(1)至少一个等温吸收步骤和(2)至少一个绝热吸收步骤，得到(i)以氯化氢流的总重量为基准计，含有不大于0.5重量％光气的氯化氢流和(ii)液体光气流，和c)将所述液体光气流(ii)再循环到步骤a)中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中的反应在气相中进行。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，以液体光气流的总重量为基准计，液体光气流(ii)含有20-80重量％的光气。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过从液体光气流(ii)中解吸而将光气分离，分离的光气用于步骤a)中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)中的反应在液相中、在溶剂存在下进行。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将步骤a)中所用的溶剂作为吸收剂用在步骤b)的至少一个等温吸收步骤和至少一个绝热吸收步骤中。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，以液体光气流的总重量为基准计，液体光气流(ii)含有20-80重量％的光气。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述液体光气流(ii)用于步骤a)中。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述至少两阶段的依次进行的吸收步骤中分离之前，光气部分地从所述含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流中冷凝出。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，用步骤a)中使用的溶剂以并流的方式对光气部分冷凝中排出的蒸气进行洗涤。
11.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述等温吸收(1)和绝热吸收(2)以逆流的方式进行。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在绝热吸收(2)之后，使溶剂从氯化氢流(i)中冷凝出来，用于步骤a)。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过从液体光气流(ii)中汽提氯化氢和低沸点化合物而对该物流进行纯化，并将经过纯化的光气流用于步骤a)。
全文摘要
通过以下步骤生产异氰酸酯a)使至少一种胺与光气任选地在溶剂存在下反应，得到相应的异氰酸酯和含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流，b)将含有氯化氢、光气和任选的溶剂、低沸点化合物和惰性物质的物流在至少两阶段的依次进行的吸收步骤中进行分离，所述吸收步骤包括(1)至少一个等温吸收步骤和(2)至少一个绝热吸收步骤，得到(i)以氯化氢流的总重量为基准计，最多含有0.5重量％光气的氯化氢流和(ii)液体光气流，和c)将液体光气流(ii)再循环到胺与光气的反应中。
文档编号C07C265/00GK101062905SQ200710101400
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月23日 优先权日2006年4月24日
发明者W·劳伦斯, M·伯姆, B·布拉迪, D·普费德赫特 申请人:拜尔材料科学股份公司, 拜尔材料科学有限公司