[发明专利]一种用于光气化反应的装置、光气化反应的生产工艺

说明书

本发明提供一种用于光气化反应的装置，包括反应釜、管式反应器、光气输入管路、物料循环泵、第一冷却器，反应釜与物料输入管路相连接，釜底阀和出料阀在同一管路上，釜底阀和出料阀所在管路与光气输入管路交叉并相通，光气输入管路与物料循环泵相连接，物料循环泵与管式反应器相连接，管式反应器反应物料输出管路通入反应釜内，反应釜蒸发物输出管路与第一冷却器的顶部相连接，第一冷却器还连接有第二输出管路。本发明还提供了一种光气化反应的生产工艺。本发明的装置和生产工艺可以人为控制使反应进行时装置处于封闭状态，反应物可以在整个装置内一直循环，配合管式反应器和冷却器的使用，可以提高光气的利用率及反应速率。

技术领域

本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种用于光气化反应的装置、光气化反应的生产工艺。

背景技术

光气，又称碳酰氯，高毒，不燃，化学反应活性较高，用作有机合成、农药、药物、染料及其他化工制品的中间体。

光气和胺进行N-酰化反应，可合成异氰酸酯、脲衍生物和氨基甲酰氯等。光气和某些醇或酚羟基进行O-酰化反应(亦称酯化反应),可合成氯代甲酸酯及碳酸酯系列产品。光气和熔融态羧酸反应可合成酰氯系列产品,其主要用途是作为农药、医药、染料合成的中间体。

异氰酸酯是重要的有机合成中间体，它可以发生亲核加成反应，参与不饱和体系的环加成，进行Diels-Alder反应，或与双官能团化合物加成生产杂环衍生物等。这一类化合物在农药合成中具有广泛的应用。异氰酸酯与醇、胺反应制备衍生物，还可用于化合物的鉴定。目前，制备异氰酸酯的主要方法之一是利用光气法，即胺与光气反应释放出氯化氢而得到相应的异氰酸酯。

有机碳酸酯是一类用途广泛的化学品，在化工、制药等方面有着广泛的应用。有机碳酸酯的合成方法主要有传统光气法、酯交换法、氧化羰基化法、尿素法等。

酰氯是一种重要的羧酸衍生物，在有机合成、药物合成等方面都有着重要的应用，酰氯是最活泼的酰基化试剂。制备酰氯的方法最常用的有二氯亚砜、三氯化磷、五氯化磷、三氯氧磷、四氯化碳、草酰氯法、光气法、双光气法和三光气法等。其中，三氯化磷法有副产物亚磷酸，五氯化磷法有副产物三氯氧磷，三氯氧磷法有副产物磷酸，四氯化碳法需要与三苯基膦合用，有副产物三苯氧磷，上述这些副产物在酰氯的后处理纯化蒸馏时，会有痕量残留，难以制备高纯酰氯。光气法制备酰氯具有上述各种方法不具备的优势，即副产物只有二氧化碳和氯化氢，这两种气体很容易通过水及碱吸收综合利用。

目前，异氰酸酯、脲衍生物、氨基甲酰氯、氯代甲酸酯及碳酸酯系列产品、酰氯系列产品制备所使用的的传统光气法是使光气与原料直接反应，且普遍采用的是釜式反应器，副产物较多，产物收率低，反应周期长，且光气利用率低，所以需要通入过量的光气，而过量的光气会造成副产物处理困难。因此，目前迫切需求一种能够提高反应效率、充分利用光气、便于光气副产物处理的装置来解决以上光气反应中出现的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种用于光气化反应的装置，包括反应釜、管式反应器、光气输入管路、物料循环泵、第一冷却器，使反应原料、光气及反应所得混合物在整个用于光气化反应的装置内部一直循环，直到反应釜中反应原料残余量达到合格值时停止反应，使反应原料和光气充分反应，光气的利用率高，且本发明用于光气反应的管式反应器是一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器，返混小，单位容积生产能力高，大大地减少了反应时间。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。

本发明提供的一种用于光气化反应的装置，包括反应釜、管式反应器、光气输入管路、物料循环泵、第一冷却器；