Способ получения метилизоцианатов

 

Изобретение касается алифатических изоцианатов, в частности способа получения метилизоцианатов, что может быть использовано в химической технологии. Цель - упрощение процесса. Последний ведут взаимодействием газообразного монометилформамида с O 2-содержащим газом в атмосфере азота при 541 - 632°С в присутствии серебрянного катализатора и паров воды при молярном соотношении монометилформамид: вода = 1:(0,5 - 1). Способ позволяет упростить процесс за счет частичной замены азота водой, что обеспечивает более эффективное выделение целевого продукта. 3 табл.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) + (ll) 1 5

yg)g С 07 С 263/12

ОГ)ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (56) Патент США Р- 4537726, кл. 260-453, опублик. 1985., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4202326/23-04 (22) 10.04.87 (31) 852707 (32) 16.04.86 (33) lJS (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (71) E.È. Дюпон де Немур энд,Компани (us) (72) Веллюр Нотт Малликарюна Pao (US) (53) 547. 561, 3 (088. 8) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЕТИЛИЗОЦИАНА.ТОВ

Изобретение относится к способам получения алифатических изоцианатов, конкретнее метилизоцианата.

Цель изобретения — упрощение процесса получения целевого продукта.

В соответствии со способом воду в форме паров прибавляют к формамидному реагенту перед контактом формамида с кислородом. Воду можно прибавлять к потоку реагента непосредственно перед его введением в реактор, где протекает окислительное дегидрирование.

Сразу после контакта с катализатором и .образования изоцианата реакционную смесь, содержащую воду, непрореагировавший формамид и низкокипящий изоцианат, можно ввести в аппарат (57) Изобретение касается алифатических изоцианатов, в частности способа получения метилизоцианатов, что может быть использовано в химической технологии. Цель — упрощение процесса. Последний ведут взаимодействием газообразного монометилформамида с О q-содержащим газом в атмосфере азота при

541-63? С в присутствии серебрянного катализатора и паров воды при молярном соотношении монометилформамид вода 1:(0,5-1), Способ позволяет упростить процесс за счет частичной замены азота водой, что обеспечивает более эффективное выделение целевого продукта. 3 табл. частичной конденсации, где воду и непрореагировавший формамид можно сконденсировать и отделить от потока реакторного эффлюента и затем рециркулировать в реактор. Полученный изоцианат можно высушить контактом с молекулярным ситом, например, цеолитом

АЗ, перед дальнейшей очисткой и/или конденсацией либо направлением на последующие стадии переработки.

Абсолютное давление в способе не играет определяющей роли; как правило, реакционные давления варьируют в пределах 100-1000 кИа. Однако предпочтительно реакционное давление около 1 атм/100 кПа, 1586510

Tl p и м е р 1. 17,8 мл/ч монометилформамида (ММФ) непрерывно испаряют и подвергают предварительному нагреву до 240 С. Затем его смешивают с 505 мл/мин азота и 145 мл/мин воздуха или кислорода (достаточно для превращения 53,5Х ММФ) и направляют в реактор, Реактор представляет собой кварцевую трубку с внутренним диамет- 1ð ром 10 мм, содержащую 8,0 r поликристаллического серебра, образующего слой глубиной около 2,5 см. В реакционной трубке имеется термопара для измерения температуры слоя катализато.15 рав Зону реактора, содержащую катализатор, нагревают электрспечью до температуры, достаточной д.ы инициирования реакции между ММФ и кислородом.

После инициирования реакции подвод 2р энергии к нагревателю говодят до уровня, компенсирующего т лопотери в окружающую среду, т.е. создают адиабатические условия„ Средняя температура реакции в э ом эксперименте равна 25

554 С„ Реакционный продукт анализируют газохроматографически. Из реактора выходит очень небольшое количество непрореагировавшего кислорода. Средний выход метилизоцианата (МИЦ) равен

92,8Х.

Продукт содержит нереактивный монометилформамид, воду, двокись углерода и метилизоцианат.Этот продукт закладывают в парциальный конденсатор для

35 конденсации воды и нереактивного монометилформамида. Газ, уходящий из конденсатора,содержит остатки воды, двуокись углерода и метилизоцианат. Его высушивают при помощи колонки с моле- 40 кулярным ситом для удаления остатков воды, а изоцианат отделяют от двуокиси углерода при помощи стандартной техники дистилляции.

П р и и е р 2. Воспроизводят пример45 за исключением того, что используют смесь ММФ и воды с молярным отношением 0,5. Так как скорость подачи жидкости постоянна, то кислорода достаточно для превращения 62Х ММФ. Средо няя температура реактора равна 555 С, а средний выход MHU, при этом более высокой конверсии равен 92,3Х.

Пример 3. Воспроизводят пример

2 за исключением того, что молярное отношение ММФ к воде равно 1,0. Кислорода достаточно для превращения приблизительно 70Х ММФ. Средняя температура реактора равна 552 С, а сред.нии выход МИЦ при этой более высокои конверсии равен 91,4Х.

Пример ы 4-9. Воспроизводят пример 2 за исключением того, что скорость потока азота снижают до

404 мл/мин. Кислорода достаточно для превращения 62Х ММФ. В этих условиях подачи сырья проводят несколько экспериментов.

Результаты представлены в табл . 1.

Таблица 1

Пример Температура ре- Выход МИЦ, о, актора, С Х

Пример ы 10-16. Воспроизводят примеры 4-9 за исключением того, что молярное отношение воды к ММФ равно

1,0. Кислорода достаточно для превращения приблизительно 70Х ММФ.

Результаты представлены в табл. 2.

Та блица 2

Пример Температура ре- Выход МИЦ о

Э актора, С Х

Пример ы 17-22. Примеры 1722 осуществляют в основном так, как описано выше, эа исключением того, что. скорость потока воздуха варьируют в пределах 145-186 мл/мин с достижением конверсии ММФ 70-90Х. Скорость потока азота также варьируют. Подача жидкости равна 17,8 мп/ч при молярном отношении воды к ММФ в смеси 1:1.

Результаты представлены в табл . 3.

11

12

13 14

456

571

557

548

550

557

546

544

546

541

566

564

91,6

91,5

91,5

94,2

92,2

92,6

90,6

92,1

91,6

91,5

91,6

90,6

91,2

1 586510

Табли ца 3

Скорость потока, мл/мин

Температура в реакторе, С

Пример

Выход

МИЦ,Х

Азот Воздух

94,1

91,0

91,7

91,8

9t,2

88,0

166

176

186

186

205

561

586

599

607

632

17

18

19

21

22 анат в потоке продукта является более концентрированным.

Формула из обретения

Составитель С. Полякова

Редактор Л. Пчолинская Техред JI.Сердюкова Корректор В. Гирняк

Заказ 2333 Тираж 331 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб:, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

При добавлении воды выход продукта хотя и остается относительно постоянным, процент конверсии монометилформамида .увеличивается. Кроме того, по- 2О

Ток азота может быть уменьшен, и при этом не оказывается какого-либо отрицательного воздействия на процесс, Таким образом, вода может заменять азот как источник тепла в реакции. Это 25 обеспечивает более эффективное выделение метилизоцианата, поскольку вода легко конденсируется, наблюдается меньшая потребность в обращении с инертными веществами, и метилизоци- 30

Способ получения метилизоцианатов воздействием газообразного монвметнлформамида с кислородсодержащим газом в атмосфере азота при 541-632 С в прио сутствии серебрянного катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, используют монометилформамид с водой в виде паров при молярном соотношении i:0,5-1.