JPH0649016A - イソシアネート化合物の連続的製造装置及び方法 - Google Patents
イソシアネート化合物の連続的製造装置及び方法Info
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- JPH0649016A JPH0649016A JP35123091A JP35123091A JPH0649016A JP H0649016 A JPH0649016 A JP H0649016A JP 35123091 A JP35123091 A JP 35123091A JP 35123091 A JP35123091 A JP 35123091A JP H0649016 A JPH0649016 A JP H0649016A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不活性溶媒の沸点にてカルバミン酸エステル
化合物を熱分解してイソシアネート化合物を連続的に製
造する装置及び方法の改良を提供する。 【構成】 製造装置には、アルコール化合物を主成分と
する留分を系外へ除去する蒸留塔６から主生成物・イソ
シアネート化合物及びリサイクル溶媒を塔型反応器４の
塔頂領域以外の少なくとも１つの領域へ戻す手段２２，
２３を設けた。製造方法では、イソシアネート化合物及
び溶媒を蒸留塔６から塔型反応器４の塔頂領域以外の少
なくとも１つの領域へ戻す。 【効果】 正反応が促進され、逆反応や副反応が抑制さ
れるので、高収率でイソシアネートを製造できる。
化合物を熱分解してイソシアネート化合物を連続的に製
造する装置及び方法の改良を提供する。 【構成】 製造装置には、アルコール化合物を主成分と
する留分を系外へ除去する蒸留塔６から主生成物・イソ
シアネート化合物及びリサイクル溶媒を塔型反応器４の
塔頂領域以外の少なくとも１つの領域へ戻す手段２２，
２３を設けた。製造方法では、イソシアネート化合物及
び溶媒を蒸留塔６から塔型反応器４の塔頂領域以外の少
なくとも１つの領域へ戻す。 【効果】 正反応が促進され、逆反応や副反応が抑制さ
れるので、高収率でイソシアネートを製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イソシアネート化合物
の連続的製造装置及び方法に関するものであり、特に芳
香族カルバミン酸エステル類の熱分解反応による芳香族
イソシアネート類の製造装置及び方法に関する。
の連続的製造装置及び方法に関するものであり、特に芳
香族カルバミン酸エステル類の熱分解反応による芳香族
イソシアネート類の製造装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウレタン等の原料となるイソシアネート
の製造方法として、ホスゲン法に代わる製法が近年多く
研究されている。中でもカルバミン酸エステルを経由
し、次いでこれを縮合して、熱分解する方法が種々提案
されている。この熱分解反応は下記の式（１）で示され
る平衡反応であり、カルバミン酸エステル（ウレタン）
をイソシアネートとアルコールとに分解し、１方の分解
生成物であるイソシアネートを目的生成物として回収す
るものである。
の製造方法として、ホスゲン法に代わる製法が近年多く
研究されている。中でもカルバミン酸エステルを経由
し、次いでこれを縮合して、熱分解する方法が種々提案
されている。この熱分解反応は下記の式（１）で示され
る平衡反応であり、カルバミン酸エステル（ウレタン）
をイソシアネートとアルコールとに分解し、１方の分解
生成物であるイソシアネートを目的生成物として回収す
るものである。
【０００３】
【化１】
【０００４】前記式（１）の平衡反応において、イソシ
アネートと共に生成されるもう１方の分解生成物である
アルコールを系外へ速やかに除去することにより、逆反
応であるウレタン生成反応を阻止し、目的生成物である
イソシアネートへの反応率を１００％近いものにするこ
とができる。この可逆的熱分解反応を液相で行う場合
に、生成物のうちアルコールを有効に系外に抜き出す方
法は次の２つに分類することができる。即ち、不活性
ガスを導入してこれにアルコールを同伴させて系外に導
く方法（例えば、特開昭51-29445号、特開昭60-237058
号、特開平2-250857号各公報等）及び溶媒の沸点で反
応を行い、溶媒と共にアルコールを系外に蒸発させる方
法（例えば、特開昭57-123159 号、特開昭57-21356号、
特公昭61-13463号、特開昭63-150255 号、特開平1-2072
61号各公報等）である。
アネートと共に生成されるもう１方の分解生成物である
アルコールを系外へ速やかに除去することにより、逆反
応であるウレタン生成反応を阻止し、目的生成物である
イソシアネートへの反応率を１００％近いものにするこ
とができる。この可逆的熱分解反応を液相で行う場合
に、生成物のうちアルコールを有効に系外に抜き出す方
法は次の２つに分類することができる。即ち、不活性
ガスを導入してこれにアルコールを同伴させて系外に導
く方法（例えば、特開昭51-29445号、特開昭60-237058
号、特開平2-250857号各公報等）及び溶媒の沸点で反
応を行い、溶媒と共にアルコールを系外に蒸発させる方
法（例えば、特開昭57-123159 号、特開昭57-21356号、
特公昭61-13463号、特開昭63-150255 号、特開平1-2072
61号各公報等）である。
【０００５】溶媒の沸点で熱分解反応を行う前記方法
に関する前記公報記載の各方法は、いずれも回分式反応
器を用い、アルコールを効率よく系外に抜き出すことに
より分解反応を速やかに行うものである。しかしなが
ら、前記の熱分解反応を工業的に連続的に行う場合に
は、生成イソシアネートの反応性が高いので、イソシア
ネートが生成物同士で相互に反応したり或いは中間体生
成物との間で副生成物を生成し、この副生成物（高沸点
物質）が製品の品質を著しく損なうという欠点があっ
た。更に、蒸発によって溶媒が留出するために反応器内
部の基質濃度が上昇し、副反応が促進され、コーキング
が発生する等の好ましくない反応が生じた。
に関する前記公報記載の各方法は、いずれも回分式反応
器を用い、アルコールを効率よく系外に抜き出すことに
より分解反応を速やかに行うものである。しかしなが
ら、前記の熱分解反応を工業的に連続的に行う場合に
は、生成イソシアネートの反応性が高いので、イソシア
ネートが生成物同士で相互に反応したり或いは中間体生
成物との間で副生成物を生成し、この副生成物（高沸点
物質）が製品の品質を著しく損なうという欠点があっ
た。更に、蒸発によって溶媒が留出するために反応器内
部の基質濃度が上昇し、副反応が促進され、コーキング
が発生する等の好ましくない反応が生じた。
【０００６】これらの問題に対処するためには、例え
ば、特開昭60-231640 号（特公平3-5386号）公報に記載
されている、図２に示す様な装置を用いることが考えら
れる。即ち、原料容器１からカルバミン酸エステルと溶
媒とをポンプ２によりパイプ３から充填塔型反応器４に
挿入し、その反応塔４内で溶媒の沸点にて熱分解反応を
行う。続いて、反応生成物であるイソシアネート及びア
ルコール並びに溶媒の混合物を、反応塔４の塔頂からパ
イプ５を経由して蒸留塔６に導く。蒸留塔６では、アル
コール分をパイプ７からアルコール凝縮塔８へ送り、反
応系からアルコール分を除去する。一方、イソシアネー
ト及び溶媒は、その全部をパイプ９から反応塔４の塔頂
へ戻すか、或いはその一部をパイプ９から反応塔４の塔
頂へ戻す。なお、系内の圧力調整は圧力計１１及び保圧
弁１２によって行い、反応塔４及びアルコール凝縮塔８
の下部にそれぞれサンプリング管１３，１４を設ける。
こうして、アルコールを反応器４の上部に設けた蒸留塔
６から系外に除去し、溶媒を系内にリサイクルさせ、反
応塔４内部の基質濃度の上昇を防ぐことができる。
ば、特開昭60-231640 号（特公平3-5386号）公報に記載
されている、図２に示す様な装置を用いることが考えら
れる。即ち、原料容器１からカルバミン酸エステルと溶
媒とをポンプ２によりパイプ３から充填塔型反応器４に
挿入し、その反応塔４内で溶媒の沸点にて熱分解反応を
行う。続いて、反応生成物であるイソシアネート及びア
ルコール並びに溶媒の混合物を、反応塔４の塔頂からパ
イプ５を経由して蒸留塔６に導く。蒸留塔６では、アル
コール分をパイプ７からアルコール凝縮塔８へ送り、反
応系からアルコール分を除去する。一方、イソシアネー
ト及び溶媒は、その全部をパイプ９から反応塔４の塔頂
へ戻すか、或いはその一部をパイプ９から反応塔４の塔
頂へ戻す。なお、系内の圧力調整は圧力計１１及び保圧
弁１２によって行い、反応塔４及びアルコール凝縮塔８
の下部にそれぞれサンプリング管１３，１４を設ける。
こうして、アルコールを反応器４の上部に設けた蒸留塔
６から系外に除去し、溶媒を系内にリサイクルさせ、反
応塔４内部の基質濃度の上昇を防ぐことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示す装置を用いる前記方法においても、反応塔４の下部
へ行くのに従って溶媒の蒸発量が累積的に増加して反応
系内の溶媒量が減少するので、生成イソシアネート及び
アルコールの濃度が相対的に増加する。従って、反応塔
４の下部では、逆反応や生成物と中間体相互の副反応が
促進され、副生成物の生成やコーキング等の好ましくな
い反応が促進されることになり、イソシアネート収率の
低下を引き起こす要因となる。更に、リサイクルさせる
べき大量の溶媒を反応塔４の上部などの一箇所に一度に
戻すことはフラッディング等のように反応塔４の運転を
乱す要因にもなるので好ましくない。
示す装置を用いる前記方法においても、反応塔４の下部
へ行くのに従って溶媒の蒸発量が累積的に増加して反応
系内の溶媒量が減少するので、生成イソシアネート及び
アルコールの濃度が相対的に増加する。従って、反応塔
４の下部では、逆反応や生成物と中間体相互の副反応が
促進され、副生成物の生成やコーキング等の好ましくな
い反応が促進されることになり、イソシアネート収率の
低下を引き起こす要因となる。更に、リサイクルさせる
べき大量の溶媒を反応塔４の上部などの一箇所に一度に
戻すことはフラッディング等のように反応塔４の運転を
乱す要因にもなるので好ましくない。
【０００８】本発明者は、前記問題点の解決方法を鋭意
検討した結果、反応塔から留出した蒸気を反応塔外部に
設けた蒸留塔に導き、蒸留塔の塔頂部からアルコール分
を系外へ抜き出し、更に蒸留塔の塔底から留出する溶媒
（及びイソシアネート）を反応塔に還流する際に、反応
塔の塔頂以外の１箇所（特に下部）にリサイクル溶媒を
戻すか、或いは反応塔の塔頂以外の２箇所以上の任意の
領域にリサイクル溶媒（及びイソシアネート）を分割し
て戻すことにより正反応を促進させ、望ましくない逆反
応及び副反応を抑制することが可能となり、従来法に較
べ高転化率及び高選択率で熱分解反応を進行させること
ができることを見出した。本発明は、こうした知見に基
づくものである。
検討した結果、反応塔から留出した蒸気を反応塔外部に
設けた蒸留塔に導き、蒸留塔の塔頂部からアルコール分
を系外へ抜き出し、更に蒸留塔の塔底から留出する溶媒
（及びイソシアネート）を反応塔に還流する際に、反応
塔の塔頂以外の１箇所（特に下部）にリサイクル溶媒を
戻すか、或いは反応塔の塔頂以外の２箇所以上の任意の
領域にリサイクル溶媒（及びイソシアネート）を分割し
て戻すことにより正反応を促進させ、望ましくない逆反
応及び副反応を抑制することが可能となり、従来法に較
べ高転化率及び高選択率で熱分解反応を進行させること
ができることを見出した。本発明は、こうした知見に基
づくものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、
（１）不活性溶媒の沸点にてカルバミン酸エステル化合
物の熱分解反応を連続的に行うことのできる塔型反応器
と、（２）その塔型反応器に連絡する蒸留塔と、（３）
前記塔型反応器から前記蒸留塔へイソシアネート化合
物、アルコール化合物及び溶媒を送ることのできる手段
と、（４）前記蒸留塔からアルコール化合物を主成分と
する留分を系外へ除去することのできる手段とを有す
る、イソシアネート化合物の連続的製造装置において、
前記蒸留塔からイソシアネート化合物及び溶媒を主成分
とする留分の少なくとも１部を前記塔型反応器の塔頂領
域以外の少なくとも１つの領域へ戻すことのできる手段
を備えることを特徴とする、前記の連続的製造装置に関
する。更に、本発明は、塔型反応器を利用してカルバミ
ン酸エステル化合物を不活性溶媒の沸点にて熱分解して
イソシアネート化合物を連続的に製造する方法におい
て、前記塔型反応器からイソシアネート化合物、アルコ
ール化合物及び溶媒を前記塔型反応器に連絡する蒸留塔
に導き、その蒸留塔からアルコール化合物を主成分とす
る留分を系外に除去し、イソシアネート化合物及び溶媒
を主成分とする留分の少なくとも１部を前記蒸留塔から
前記塔型反応器の塔頂領域以外の少なくとも１つの領域
へ戻すことを特徴とする、イソシアネート化合物の連続
的製造方法にも関する。本発明は、好ましくは芳香族カ
ルバミン酸エステル化合物（特には芳香族ポリカルバミ
ン酸エステル化合物）の熱分解により、芳香族イソシア
ネート化合物（特には芳香族ポリイソシアネート化合
物）を連続的に製造するものである。
（１）不活性溶媒の沸点にてカルバミン酸エステル化合
物の熱分解反応を連続的に行うことのできる塔型反応器
と、（２）その塔型反応器に連絡する蒸留塔と、（３）
前記塔型反応器から前記蒸留塔へイソシアネート化合
物、アルコール化合物及び溶媒を送ることのできる手段
と、（４）前記蒸留塔からアルコール化合物を主成分と
する留分を系外へ除去することのできる手段とを有す
る、イソシアネート化合物の連続的製造装置において、
前記蒸留塔からイソシアネート化合物及び溶媒を主成分
とする留分の少なくとも１部を前記塔型反応器の塔頂領
域以外の少なくとも１つの領域へ戻すことのできる手段
を備えることを特徴とする、前記の連続的製造装置に関
する。更に、本発明は、塔型反応器を利用してカルバミ
ン酸エステル化合物を不活性溶媒の沸点にて熱分解して
イソシアネート化合物を連続的に製造する方法におい
て、前記塔型反応器からイソシアネート化合物、アルコ
ール化合物及び溶媒を前記塔型反応器に連絡する蒸留塔
に導き、その蒸留塔からアルコール化合物を主成分とす
る留分を系外に除去し、イソシアネート化合物及び溶媒
を主成分とする留分の少なくとも１部を前記蒸留塔から
前記塔型反応器の塔頂領域以外の少なくとも１つの領域
へ戻すことを特徴とする、イソシアネート化合物の連続
的製造方法にも関する。本発明は、好ましくは芳香族カ
ルバミン酸エステル化合物（特には芳香族ポリカルバミ
ン酸エステル化合物）の熱分解により、芳香族イソシア
ネート化合物（特には芳香族ポリイソシアネート化合
物）を連続的に製造するものである。
【００１０】以下、本発明を図１に沿って具体的に説明
する。図１に示す装置は、本発明を実施する際に用いる
ことのできる装置の１例であり、図２と同一の参照番号
を付した各要素はそれぞれ同一又は同様の作用を有する
要素である。図１に示す本発明装置は、図２に示す従来
装置におけるパイプ９に替えて、上部パイプ２１と、中
間部パイプ２２と、下部パイプ２３とを備え、更にそれ
ら各パイプにそれぞれ上部バルブ３１、中間部バルブ３
２及び下部バルブ３３を有している点で異なる。即ち、
充填塔型反応器４内で溶媒の沸点にてカルバミン酸エス
テル化合物の熱分解反応を連続的に行い、反応生成物で
あるイソシアネート化合物及びアルコール化合物並びに
溶媒の混合物を、反応塔４の塔頂から蒸留塔６に導き、
全アルコール分をアルコール凝縮塔８へ送ってアルコー
ル分を反応系から除去し、イソシアネート化合物及び溶
媒は、その全部を反応塔４へ戻すか、或いはその一部を
反応塔４へ戻し、残りをドレイン１０から系外へ取り出
す点では、前記図２に示す方法と変わらない。しかし、
本発明では、イソシアネート化合物及び溶媒の全部又は
一部を、反応塔４の塔頂領域以外の少なくとも１つの領
域に戻す。
する。図１に示す装置は、本発明を実施する際に用いる
ことのできる装置の１例であり、図２と同一の参照番号
を付した各要素はそれぞれ同一又は同様の作用を有する
要素である。図１に示す本発明装置は、図２に示す従来
装置におけるパイプ９に替えて、上部パイプ２１と、中
間部パイプ２２と、下部パイプ２３とを備え、更にそれ
ら各パイプにそれぞれ上部バルブ３１、中間部バルブ３
２及び下部バルブ３３を有している点で異なる。即ち、
充填塔型反応器４内で溶媒の沸点にてカルバミン酸エス
テル化合物の熱分解反応を連続的に行い、反応生成物で
あるイソシアネート化合物及びアルコール化合物並びに
溶媒の混合物を、反応塔４の塔頂から蒸留塔６に導き、
全アルコール分をアルコール凝縮塔８へ送ってアルコー
ル分を反応系から除去し、イソシアネート化合物及び溶
媒は、その全部を反応塔４へ戻すか、或いはその一部を
反応塔４へ戻し、残りをドレイン１０から系外へ取り出
す点では、前記図２に示す方法と変わらない。しかし、
本発明では、イソシアネート化合物及び溶媒の全部又は
一部を、反応塔４の塔頂領域以外の少なくとも１つの領
域に戻す。
【００１１】図１に示す態様では、反応塔４の塔頂領域
へ戻すための上部パイプ２１と、中間部及び下部領域に
戻すための２本のパイプ２２，２３を備えているが、塔
頂領域へ戻すための上部パイプ２１は設けなくてもよ
く、塔頂領域以外の領域へ戻すためのパイプを１本の
み、或いは複数本設けてよい。また、予め比較的多数の
パイプを配置し、それら各パイプの途中にバルブを設
け、各バルブの開閉によりパイプ本数を事実上増減させ
たり、リサイクル溶媒を戻す領域を変更させることがで
きる。更に、バルブの開口度を調整して各領域へ戻す分
配率を変化させることもできる。バルブの開閉や開口度
の調整は、各操作毎に固定して行っても、操作中に変動
させてもよい。これらのバルブ調整と、反応塔４内の反
応条件（反応温度、濃度等）の調整とを適切に組み合わ
せると、反応率を向上させることができる。
へ戻すための上部パイプ２１と、中間部及び下部領域に
戻すための２本のパイプ２２，２３を備えているが、塔
頂領域へ戻すための上部パイプ２１は設けなくてもよ
く、塔頂領域以外の領域へ戻すためのパイプを１本の
み、或いは複数本設けてよい。また、予め比較的多数の
パイプを配置し、それら各パイプの途中にバルブを設
け、各バルブの開閉によりパイプ本数を事実上増減させ
たり、リサイクル溶媒を戻す領域を変更させることがで
きる。更に、バルブの開口度を調整して各領域へ戻す分
配率を変化させることもできる。バルブの開閉や開口度
の調整は、各操作毎に固定して行っても、操作中に変動
させてもよい。これらのバルブ調整と、反応塔４内の反
応条件（反応温度、濃度等）の調整とを適切に組み合わ
せると、反応率を向上させることができる。
【００１２】ドレイン１０に設けたバルブ１６を調整し
て、イソシアネート化合物及び溶媒全部を反応塔４へ戻
すか、或いはその一部を反応塔４へ戻し、残りをドレイ
ン１０から系外へ取り出すことができる。反応塔４へ戻
す量は、反応塔４内の運転条件によって適宜選択する。
また、蒸留塔６の温度条件を調整することによって蒸留
塔６の塔頂からの留出液量を変えることも可能である。
て、イソシアネート化合物及び溶媒全部を反応塔４へ戻
すか、或いはその一部を反応塔４へ戻し、残りをドレイ
ン１０から系外へ取り出すことができる。反応塔４へ戻
す量は、反応塔４内の運転条件によって適宜選択する。
また、蒸留塔６の温度条件を調整することによって蒸留
塔６の塔頂からの留出液量を変えることも可能である。
【００１３】本発明は、従来法と較べて蒸留塔から反応
塔への溶媒リサイクルの態様が前記のように異なるのみ
で、その他は従来法と実質的に異なる点はないので、本
発明で使用するカルバミン酸エステル化合物、不活性溶
媒、反応塔、蒸留塔、反応条件、副生成物の除去方法、
生成物の取得方法などは従来のものと同じでよい。所望
により、窒素、ヘリウム等の不活性ガス、或いは反応で
使用する溶媒の蒸気をキャリアーガスとして反応器に導
入してもよい。
塔への溶媒リサイクルの態様が前記のように異なるのみ
で、その他は従来法と実質的に異なる点はないので、本
発明で使用するカルバミン酸エステル化合物、不活性溶
媒、反応塔、蒸留塔、反応条件、副生成物の除去方法、
生成物の取得方法などは従来のものと同じでよい。所望
により、窒素、ヘリウム等の不活性ガス、或いは反応で
使用する溶媒の蒸気をキャリアーガスとして反応器に導
入してもよい。
【００１４】以上、本発明をカルバミン酸エステル化合
物の連続的熱分解反応によるイソシアネート化合物の製
造装置及び方法に関して説明したが、本発明は特定の出
発化合物の熱分解反応に限定されるものではなく、下記
の可逆的熱分解反応に一般的に適用することができるこ
とは明らかである。
物の連続的熱分解反応によるイソシアネート化合物の製
造装置及び方法に関して説明したが、本発明は特定の出
発化合物の熱分解反応に限定されるものではなく、下記
の可逆的熱分解反応に一般的に適用することができるこ
とは明らかである。
【００１５】
【化２】
【００１６】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に具体的に
説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。以下の実施例において、ウレタン転化率及びイソ
シアネート選択率を以下の通りに求めた。まず、ウレタ
ン基及びイソシアネート基のモル数を下記の通りに計算
した。ここで、メチレンジフェニルジカーバメート、モ
ノイソシアネートカーバメート及びメチレンジフェニル
ジイソシアネートのモル数をそれぞれ〔ＭＤＵ〕、〔Ｍ
ＩＣ〕及び〔ＭＤＩ〕で表す。 ウレタン基のモル数＝２×〔ＭＤＵ〕＋〔ＭＩＣ〕 イソシアネート基のモル数＝〔ＭＩＣ〕＋２×〔ＭＤ
Ｉ〕 続いて、ウレタン基及びイソシアネート基のモル数か
ら、下記の定義に従ってウレタン転化率及びイソシアネ
ート選択率を計算した。 ウレタン基の転化率＝〔（仕込ウレタン基−残存ウレタ
ン基）／仕込ウレタン基〕×１００ イソシアネート基の選択率＝（生成イソシアネート基／
転化ウレタン基）×１００
説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものでは
ない。以下の実施例において、ウレタン転化率及びイソ
シアネート選択率を以下の通りに求めた。まず、ウレタ
ン基及びイソシアネート基のモル数を下記の通りに計算
した。ここで、メチレンジフェニルジカーバメート、モ
ノイソシアネートカーバメート及びメチレンジフェニル
ジイソシアネートのモル数をそれぞれ〔ＭＤＵ〕、〔Ｍ
ＩＣ〕及び〔ＭＤＩ〕で表す。 ウレタン基のモル数＝２×〔ＭＤＵ〕＋〔ＭＩＣ〕 イソシアネート基のモル数＝〔ＭＩＣ〕＋２×〔ＭＤ
Ｉ〕 続いて、ウレタン基及びイソシアネート基のモル数か
ら、下記の定義に従ってウレタン転化率及びイソシアネ
ート選択率を計算した。 ウレタン基の転化率＝〔（仕込ウレタン基−残存ウレタ
ン基）／仕込ウレタン基〕×１００ イソシアネート基の選択率＝（生成イソシアネート基／
転化ウレタン基）×１００
【００１７】実施例１ 図１に示す充填塔型反応装置を用いて試験を行った。反
応塔４は直径２．８cm及び高さ１ｍのステンレススチー
ル製であり、内部にヘリパックNo. ２（東京特殊金網
製）を充填した。蒸留塔６としては、内径３cm及び高さ
１５cmのステンレススチール製円筒を用い、蒸留塔６の
下部には凝縮した溶媒を反応塔４に戻すためのパイプ２
１，２２，２３を、反応塔４の上部と、上部からそれぞ
れ３０cm及び６０cmの場所に設置し、各パイプにはバル
ブ３１，３２，３３を設け、それらの操作によりパイプ
の開閉及び流量調整ができるようにした。バルブ３１及
び３３を明け、バルブ３２を閉じ、還流液が反応塔の塔
頂と塔頂から６０cmの２箇所に戻るようにした。
応塔４は直径２．８cm及び高さ１ｍのステンレススチー
ル製であり、内部にヘリパックNo. ２（東京特殊金網
製）を充填した。蒸留塔６としては、内径３cm及び高さ
１５cmのステンレススチール製円筒を用い、蒸留塔６の
下部には凝縮した溶媒を反応塔４に戻すためのパイプ２
１，２２，２３を、反応塔４の上部と、上部からそれぞ
れ３０cm及び６０cmの場所に設置し、各パイプにはバル
ブ３１，３２，３３を設け、それらの操作によりパイプ
の開閉及び流量調整ができるようにした。バルブ３１及
び３３を明け、バルブ３２を閉じ、還流液が反応塔の塔
頂と塔頂から６０cmの２箇所に戻るようにした。
【００１８】まず、原料容器１から溶媒としてｏ−ジク
ロロベンゼン（以後ＯＤＣＢと称す）を５ml／min の量
で反応塔４に供給し、外部ヒーター（図示せず）から約
２００Ｗで加熱して反応塔内温度を約２８０℃に保ち、
更に保圧弁１２により反応塔内圧力を約６kg／cm2 に保
ち、約３０分間溶媒を還流させた。この時バルブ３１及
び３３の開度を調整することによって、各パイプ２１及
び２３を通って反応塔４に戻る液流量をそれぞれ約１５
ml／min に設定した。また、反応塔４の上部に設置した
蒸留塔６を室温で空冷し、蒸留塔６の上部からの流出液
量が１ml／min以内になるようにした。反応塔４内の温
度分布が一定になった後、原料容器１からの供給液を、
メチレンジフェニレンジカーバメート（ＭＤＵ）３．７
重量％を含有したＯＤＣＢ溶液に切り替え、その溶液を
５ml／min の量で反応塔４に供給し、熱分解反応を開始
させた。
ロロベンゼン（以後ＯＤＣＢと称す）を５ml／min の量
で反応塔４に供給し、外部ヒーター（図示せず）から約
２００Ｗで加熱して反応塔内温度を約２８０℃に保ち、
更に保圧弁１２により反応塔内圧力を約６kg／cm2 に保
ち、約３０分間溶媒を還流させた。この時バルブ３１及
び３３の開度を調整することによって、各パイプ２１及
び２３を通って反応塔４に戻る液流量をそれぞれ約１５
ml／min に設定した。また、反応塔４の上部に設置した
蒸留塔６を室温で空冷し、蒸留塔６の上部からの流出液
量が１ml／min以内になるようにした。反応塔４内の温
度分布が一定になった後、原料容器１からの供給液を、
メチレンジフェニレンジカーバメート（ＭＤＵ）３．７
重量％を含有したＯＤＣＢ溶液に切り替え、その溶液を
５ml／min の量で反応塔４に供給し、熱分解反応を開始
させた。
【００１９】反応開始から２０分経過した後、反応塔４
内の温度分布が安定してから反応塔４の下部に設けたサ
ンプリング管１３より試料を採取し、液体クロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）により生成物の分析を行った。この結
果、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選択率９
９．７％であった。
内の温度分布が安定してから反応塔４の下部に設けたサ
ンプリング管１３より試料を採取し、液体クロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）により生成物の分析を行った。この結
果、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選択率９
９．７％であった。
【００２０】実施例２ 実施例１と同様に図１に示す装置を用いたが、バルブ３
１，３２，３３全部を開け、還流液が反応塔４の塔頂、
塔頂から３０cm及び６０cmの３箇所にそれぞれ約１０ml
／min づつ均等に戻るようにした。蒸留塔６を室温で空
冷し、この時の蒸留塔６の塔頂からの流出液量は約１ml
／min であった。ついで実施例１と同様の操作を行い、
試料を採取して分析したところ、ウレタン転化率９９．
３％、イソシアネート選択率９９．６％であった。
１，３２，３３全部を開け、還流液が反応塔４の塔頂、
塔頂から３０cm及び６０cmの３箇所にそれぞれ約１０ml
／min づつ均等に戻るようにした。蒸留塔６を室温で空
冷し、この時の蒸留塔６の塔頂からの流出液量は約１ml
／min であった。ついで実施例１と同様の操作を行い、
試料を採取して分析したところ、ウレタン転化率９９．
３％、イソシアネート選択率９９．６％であった。
【００２１】実施例３ 実施例１と同様に図１に示す装置を用いたが、バルブ３
２を完全に閉じ、バルブ３１，３３の開度を調整して、
還流液が反応塔４の塔頂及び塔頂から６０cmの２箇所に
それぞれ約１０ml／min 及び約２０ml／min と異なる量
で戻るようにした。蒸留塔６を空冷し、蒸留塔６の塔頂
からの留出液量が約１ml／min となるようにした。つい
で実施例１と同様の操作を行い、試料を採取して分析し
たところ、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選
択率９９．２％であった。
２を完全に閉じ、バルブ３１，３３の開度を調整して、
還流液が反応塔４の塔頂及び塔頂から６０cmの２箇所に
それぞれ約１０ml／min 及び約２０ml／min と異なる量
で戻るようにした。蒸留塔６を空冷し、蒸留塔６の塔頂
からの留出液量が約１ml／min となるようにした。つい
で実施例１と同様の操作を行い、試料を採取して分析し
たところ、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選
択率９９．２％であった。
【００２２】実施例４ 実施例１と同様に図１に示す装置を用いたが、バルブ３
２を完全に閉じ、バルブ３１，３３の開度を調整して、
還流液が反応塔４の塔頂及び塔頂から６０cmの２箇所に
それぞれ約１２ml／min づつの量で戻るようにした。蒸
留塔６をガラスウールで保温し、蒸留塔６の塔頂からの
留出液量が５ml／min となるようにした。ついで実施例
１と同様の操作を行い、試料を採取して分析したとこ
ろ、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選択率９
９．０％であった。
２を完全に閉じ、バルブ３１，３３の開度を調整して、
還流液が反応塔４の塔頂及び塔頂から６０cmの２箇所に
それぞれ約１２ml／min づつの量で戻るようにした。蒸
留塔６をガラスウールで保温し、蒸留塔６の塔頂からの
留出液量が５ml／min となるようにした。ついで実施例
１と同様の操作を行い、試料を採取して分析したとこ
ろ、ウレタン転化率１００％、イソシアネート選択率９
９．０％であった。
【００２３】比較例１ 実施例１〜４で用いた図１に示す装置を使用し、蒸留塔
６を室温に保温し、バルブ３１のみを開け、バルブ３
２，３３を完全に閉じ、還流液が反応塔４の塔頂のみに
戻るようにした（即ち、図２に示す装置によるものと同
じ運転をした）。この時還流した液流量は３０ml／min
であった。また蒸留塔６を空冷し、この時の蒸留塔６の
塔頂からの流出液量は約１ml／min であった。ついで実
施例１と同様の操作を行い、試料を採取して分析したと
ころウレタン転化率９５．８％、イソシアネート選択率
９９．０％であった。
６を室温に保温し、バルブ３１のみを開け、バルブ３
２，３３を完全に閉じ、還流液が反応塔４の塔頂のみに
戻るようにした（即ち、図２に示す装置によるものと同
じ運転をした）。この時還流した液流量は３０ml／min
であった。また蒸留塔６を空冷し、この時の蒸留塔６の
塔頂からの流出液量は約１ml／min であった。ついで実
施例１と同様の操作を行い、試料を採取して分析したと
ころウレタン転化率９５．８％、イソシアネート選択率
９９．０％であった。
【００２４】
【発明の効果】本発明では、蒸留塔からのリサイクル溶
媒を反応塔の頂塔以外の領域、即ち中段ないし下段に、
場合により適当に分配して戻すので、反応塔下部の溶媒
量の減少が解消され、カルバミン酸エステル化合物から
イソシアネート化合物への正反応が促進され、イソシア
ネート化合物等からカルバミン酸エステル化合物への逆
反応やイソシアネート化合物相互間等の副反応を抑制す
ることができ、高収率でイソシアネート化合物を製造す
ることができる。
媒を反応塔の頂塔以外の領域、即ち中段ないし下段に、
場合により適当に分配して戻すので、反応塔下部の溶媒
量の減少が解消され、カルバミン酸エステル化合物から
イソシアネート化合物への正反応が促進され、イソシア
ネート化合物等からカルバミン酸エステル化合物への逆
反応やイソシアネート化合物相互間等の副反応を抑制す
ることができ、高収率でイソシアネート化合物を製造す
ることができる。
【図１】本発明装置を模式的に示す説明図である。
【図２】従来法による装置を模式的に示す説明図であ
る。
る。
１ 原料容器 ４ 反応塔 ６ 蒸留塔 ８ アルコール凝縮器 ２１，２２，２３ パイプ ３１，３２，３３ バルブ
フロントページの続き (72)発明者 水口 雅嗣 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 八谷 哲男 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 土屋 博嗣 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 藤村 克範 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】（１）不活性溶媒の沸点にてカルバミン酸
エステル化合物の熱分解反応を連続的に行うことのでき
る塔型反応器と、（２）その塔型反応器に連絡する蒸留
塔と、（３）前記塔型反応器から前記蒸留塔へイソシア
ネート化合物、アルコール化合物及び溶媒を送ることの
できる手段と、（４）前記蒸留塔からアルコール化合物
を主成分とする留分を系外へ除去することのできる手段
とを有する、イソシアネート化合物の連続的製造装置に
おいて、前記蒸留塔からイソシアネート化合物及び溶媒
を主成分とする留分の少なくとも１部を前記塔型反応器
の塔頂領域以外の少なくとも１つの領域へ戻すことので
きる手段を備えることを特徴とする、前記の連続的製造
装置。 - 【請求項２】 塔型反応器を利用してカルバミン酸エス
テル化合物を不活性溶媒の沸点にて熱分解してイソシア
ネート化合物を連続的に製造する方法において、前記塔
型反応器からイソシアネート化合物、アルコール化合物
及び溶媒を前記塔型反応器に連絡する蒸留塔に導き、そ
の蒸留塔からアルコール化合物を主成分とする留分を系
外に除去し、イソシアネート化合物及び溶媒を主成分と
する留分の少なくとも１部を前記蒸留塔から前記塔型反
応器の塔頂領域以外の少なくとも１つの領域へ戻すこと
を特徴とする、イソシアネート化合物の連続的製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123091A JPH0649016A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | イソシアネート化合物の連続的製造装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35123091A JPH0649016A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | イソシアネート化合物の連続的製造装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0649016A true JPH0649016A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=18415932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35123091A Pending JPH0649016A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | イソシアネート化合物の連続的製造装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649016A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010071037A1 (ja) | 2008-12-19 | 2010-06-24 | 宇部興産株式会社 | 共役ジエン重合体の製造方法、ポリブタジエンおよびそれを用いたゴム組成物 |
| WO2016156188A1 (de) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von isocyanaten durch carbamatspaltung |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP35123091A patent/JPH0649016A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010071037A1 (ja) | 2008-12-19 | 2010-06-24 | 宇部興産株式会社 | 共役ジエン重合体の製造方法、ポリブタジエンおよびそれを用いたゴム組成物 |
| WO2016156188A1 (de) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von isocyanaten durch carbamatspaltung |
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