[发明专利]一种成盐-雾化光气化法制备异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种成盐‑雾化光气化法制备异氰酸酯的方法，首先将胺与氯化氢进行混合制备胺盐酸盐，然后在光化反应器中盐酸盐流股被雾化喷嘴喷射出的高速惰性气体流雾化，与光气反应制备异氰酸酯，离开反应器的异氰酸酯在捕汲塔中冷却。本发明避免了传统气相法胺直接高温气化造成的损失，而且解决了传统液相法盐酸盐和光气反应效率低的问题。

技术领域

本发明涉及一种制备异氰酸酯的方法，具体涉及一种成盐-雾化光气化法制备异氰酸酯的方法。

背景技术

现有技术中，采用有机伯胺与光气在惰性溶剂中反应制备异氰酸酯的过程已为人所熟知。光气法主要分为气相法和液相法，气相法是将伯胺高温气化后和光气直接反应制备异氰酸酯。液相法又分为液相成盐和液相冷热法，液相成盐法是首先将相应的胺与酸性气体如氯化氢、二氧化碳等反应制得胺盐酸盐或碳酸盐，然后将该胺盐与光气反应制备异氰酸酯；液相冷热法是首先将胺和光气在低温下反应制得酰氯和胺盐酸盐，然后和光气在高温下进一步反应制备异氰酸酯。气相法和液相法均有一定的缺陷：气相法由于需先将胺高温气化，而且与光气反应速度快，对热敏性胺不适用，而且容易造成胺包覆而在后续热光化过程产生脲类副产；液相法由于第一步均有盐酸盐形成，造成体系黏度较高，在光化反应过程分散效果差，需较长的光化反应时间，从而限制了反应浓度和增加了聚合物含量。

中国公开专利CN200680022170.3报道了成盐过程是在高于大气压0.01Mpa，温度120℃下进行的，虽然高温加压可以降低盐酸盐黏度，提高成盐转化率和时空效率，但存在两方面的缺陷：一方面，只是适用于高温下稳定性较高的二胺，而且会导致氯代杂质的增多；另一方面，高温下成盐速率极快，要解决反应釜的移热和二胺的包裹问题。

中国专利CN102070491B中，在成盐反应釜中设置有喷射反应器，将胺溶解在惰性有机溶剂中配成胺进料溶液，进入反应器的液相喷嘴；氯化氢气体进入反应器的气相喷嘴，二者快速混合进入成盐反应釜中。该方法为了解决堵塞问题和增强混合效果，需要盐酸盐的浓度在较低情况下运行，导致了整体能耗较高，而且不好解决喷嘴堵塞问题。

中国专利CN105126711A公开了一种搅拌研磨反应器应用于成盐反应过程，反应器设有动旋转片和静旋转片相互剪切，在旋转片上开有通道孔，避免盐酸盐结块和使盐酸盐颗粒更加细腻。该方法虽然能够得到分散性较好的盐酸盐，但旋转片上的孔道极易堵塞，可能达不到理想的效果，而且整体设备的能耗较高。

专利US7019164B2、EP1935876A1、CN201710861344.5等均是采用气相光化法制备异氰酸酯，在胺气化过程中随着压力损失会存在气化不完全的问题，形成胺液滴在光化反应器内反应不完全生成副产物，导致反应管堵塞或结焦等问题。

目前，液相光气化法普遍存在反应浓度偏低，反应时间长，生产效率低下的问题；气相法虽能提高反应速率，但存在对胺的热稳定性要求高，且会发生高温结焦或副产增多的问题。因此，需要开发一种新的制备异氰酸酯的方法，以解决反应速率慢、对胺稳定性要求高、反应杂质多等问题。

发明内容

本发明的目的是为弥补现有技术的不足，提供一种成盐-雾化高效制备异氰酸酯的方法。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

我们在研究中发现，胺盐酸盐在溶液中由于黏度较大，在光化反应阶段分散困难，造成和光气反应速率缓慢，但是将成盐反应得到的胺盐酸盐溶液或者经脱溶剂后的纯盐酸盐以熔融状态进入光化反应器中，被气体或气固两相流雾化后与气态光气高效混合反应，可以提高反应速率，并能减少副产导致的结焦等问题。

一种成盐-雾化高效制备异氰酸酯的方法，包括如下步骤：

a.将胺和氯化氢在惰性溶剂中混合，制备胺盐酸盐；

b.将胺盐酸盐预热；