一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及异氰酸酯的制备技术领域，具体涉及一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统；包括搅拌釜、胺溶液纯化装置、气化炉、反应器、惰性气体输送管路、尾气收集箱、蒸馏塔和尾气处理单元，将二碳酸酯和甲苯溶液在搅拌釜中混合搅拌，得到氯甲酸三氯甲酯，利用胺溶液纯化装置得到部分纯化后的胺溶液，并利用气化炉进行气化，将气相胺溶液和液态胺溶液一同放入装有气相氯甲酸三氯甲酯的反应器中混合反应，向反应器中通入惰性气体，将氯化氢从反应器中排出至尾气收集箱中，采用阴极氧化模块和氯化氢催化氧化模块相配合，将尾气中的氯化氢制备为经济价值更高的氯气，可以充分利用物料价值同时还更加环保安全。料价值同时还更加环保安全。料价值同时还更加环保安全。

【技术实现步骤摘要】
一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统


[0001]本专利技术涉及异氰酸酯的制备
，尤其涉及一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统。

技术介绍

[0002]光气化反应技术是目前工业化规模生产有机异氰酸酯最主要的工艺技术，具有工艺成熟、反应收率高等优点。
[0003]但由于采用光气化反应技术制备异氰酸酯的过程中涉及剧毒物质光气和生产副产物氯化氢，使其存在安全和环保等隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统，解决现有技术中采用光气化反应技术制备异氰酸酯的过程中涉及剧毒物质光气和生产副产物氯化氢，使其存在安全和环保等隐患的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统，所述采用光气化反应制备异氰酸酯的系统包括搅拌釜、胺溶液纯化装置、气化炉、反应器、惰性气体输送管路、尾气收集箱、蒸馏塔和尾气处理单元，所述搅拌釜用于制备氯甲酸三氯甲酯，所述胺溶液纯化装置用于纯化胺溶液，所述气化炉用于将氯甲酸三氯甲酯和部分纯化后的胺溶液加热至气相状态，所述反应器上设置有进料口，所述反应器上还设置有惰性气体输入口，所述惰性气体输入口与所述惰性气体输送管路的输出端相连，所述反应器的顶部还设置有排气口，所述尾气收集箱与所述排气口管路连接，所述蒸馏塔用于对所述反应器得到的生成物进行蒸馏，所述尾气处理单元用于处理所述尾气收集箱内收集的废气，所述尾气处理单元包括阴极氧化模块和氯化氢催化氧化模块。
[0006]其中，所述胺溶液纯化装置包括工作台、加热底座、烧瓶、安装架、分水器和回流冷凝器，所述工作台的上表面设置有所述加热底座，所述加热底座的上表面设置有加热槽，所述加热槽的内部放置有所述烧瓶，所述安装架安装在所述加热底座的一侧，所述安装架上由上至下依次安装有所述回流冷凝器和所述分水器，所述分水器的底部与所述烧瓶的瓶口处相对应，所述分水器的顶部与所述回流冷凝器的底部相连。
[0007]其中，所述安装架包括底板、电动推杆、转动座、转动组件、转动盘和支架，所述电动推杆的安装端设置有所述底板，所述电动推杆的输出端设置有所述转动座，所述底板与所述工作台拆卸连接，所述转动座远离所述电动推杆的一端设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述转动组件，所述凹槽的端部活动连接有所述转动盘，所述转动盘远离所述凹槽的一端设置有所述支架，所述转动盘靠近所述凹槽的一端设置有传动齿部，所述转动组件的输出端与所述传动齿部机械传动，所述支架上安装有所述回流冷凝器和所述分水器。
[0008]其中，所述转动组件包括驱动电机、输出轴和输出齿轮，所述驱动电机安装在所述凹槽的内底部，所述驱动电机的输出端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿
部相啮合。
[0009]其中，所述输出齿轮的齿数小于所述传动齿部的齿数，所述转动座上设置有布线孔，所述布线孔与所述驱动电机相对应。
[0010]其中，所述胺溶液纯化装置还包括放置架、滴定瓶、滴管、滑轨、推动组件、滑动座、安装臂、横臂、气动推杆、夹持爪和挤压组件，所述放置架安装在所述加热底座远离所述支架的一端，所述放置架上设置有所述滴定瓶，所述滴定瓶上设置有所述滴管，所述滑轨安装在所述加热底座的一端，所述滑轨的一端与所述支架相对应，所述滑轨的另一端与所述放置架相对应，所述滑轨上滑动设置有所述滑动座，所述滑动座的上表面安装有所述安装臂，所述安装臂远离所述滑动座的一端设置有所述横臂，所述横臂远离所述安装臂的一端设置有所述气动推杆，所述气动推杆的输出端设置有所述夹持爪，所述夹持爪位于所述滴定瓶的上方，所述夹持爪的内部设置有所述挤压组件，所述挤压组件用于挤压所述滴管上的挤压处，所述工作台的上表面还设置有所述推动组件，所述推动组件用于推动所述滑动座在所述滑轨上滑动。
[0011]其中，所述推动组件包括伺服电机、丝杆和丝杆套，所述伺服电机与所述工作台拆卸连接，所述伺服电机的输出端设置有所述丝杆，所述丝杆上设置有所述丝杆套，所述丝杆套与所述滑动座拆卸连接。
[0012]其中，所述挤压组件包括两个电动缸和两个抵持块，两个所述电动缸均安装在所述夹持爪上，并分别位于所述夹持爪的内部的两侧，每个所述电动缸上均设置有所述抵持块，所述抵持块用于挤压所述滴管上的挤压处。
[0013]本专利技术还提供一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法，应用于如上述所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，步骤如下：
[0014]将二碳酸酯和甲苯溶液在所述搅拌釜中混合搅拌，得到氯甲酸三氯甲酯；
[0015]利用所述胺溶液纯化装置得到部分纯化后的胺溶液；
[0016]将氯甲酸三氯甲酯和部分纯化后的胺溶液分别加入至所述气化炉内加热气化成气相状态；
[0017]通过所述进料口，将气化后的气相胺溶液和液态胺溶液一同放入装有温度为250℃气相氯甲酸三氯甲酯的所述反应器中混合反应5h，反应器中的绝对压力为0.3bar，得到粗制的异氰酸酯；
[0018]通过所述惰性气体输入口向所述反应器中通入惰性气体，通过所述排气口将反应生成的氯化氢从所述反应器中排出至所述尾气收集箱中，采用所述阴极氧化模块和所述氯化氢催化氧化模块相配合，将尾气制备为氯气；
[0019]将所述反应釜内制得的粗制异氰酸酯，加入至所述蒸馏塔内，通过所述蒸馏塔对粗制的异氰酸酯进行纯化，得到异氰酸酯产品。
[0020]本专利技术的一种采用光气化反应制备异氰酸酯的方法及系统，包括搅拌釜、胺溶液纯化装置、气化炉、反应器、惰性气体输送管路、尾气收集箱、蒸馏塔和尾气处理单元，将二碳酸酯和甲苯溶液在所述搅拌釜中混合搅拌，得到氯甲酸三氯甲酯，利用所述胺溶液纯化装置得到部分纯化后的胺溶液，将氯甲酸三氯甲酯和部分纯化后的胺溶液分别加入至所述气化炉内加热气化成气相状态，通过所述进料口，将气化后的气相胺溶液和液态胺溶液一同放入装有气相氯甲酸三氯甲酯的所述反应器中混合反应，得到粗制的异氰酸酯，通过所
述惰性气体输入口向所述反应器中通入惰性气体，通过所述排气口将反应生成的氯化氢从所述反应器中排出至所述尾气收集箱中，采用所述阴极氧化模块和所述氯化氢催化氧化模块相配合，将尾气中的氯化氢制备为经济价值更高的氯气，可以充分利用物料价值同时还更加环保安全。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术提供的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统的原理框图。
[0023]图2是本专利技术提供的胺溶液纯化装置的正视图。
[0024]图3是本专利技术提供的图2的A处的局部结构放大图。
[0025]图4是本专利技术提供的胺溶液纯化装置的结构示意图。
[0026]图5是本专利技术提供的图4的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征在于，包括搅拌釜、胺溶液纯化装置、气化炉、反应器、惰性气体输送管路、尾气收集箱、蒸馏塔和尾气处理单元，所述搅拌釜用于制备氯甲酸三氯甲酯，所述胺溶液纯化装置用于纯化胺溶液，所述气化炉用于将氯甲酸三氯甲酯和部分纯化后的胺溶液加热至气相状态，所述反应器上设置有进料口，所述反应器上还设置有惰性气体输入口，所述惰性气体输入口与所述惰性气体输送管路的输出端相连，所述反应器的顶部还设置有排气口，所述尾气收集箱与所述排气口管路连接，所述蒸馏塔用于对所述反应器得到的生成物进行蒸馏，所述尾气处理单元用于处理所述尾气收集箱内收集的废气，所述尾气处理单元包括阴极氧化模块和氯化氢催化氧化模块。2.如权利要求1所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征在于，所述胺溶液纯化装置包括工作台、加热底座、烧瓶、安装架、分水器和回流冷凝器，所述工作台的上表面设置有所述加热底座，所述加热底座的上表面设置有加热槽，所述加热槽的内部放置有所述烧瓶，所述安装架安装在所述加热底座的一侧，所述安装架上由上至下依次安装有所述回流冷凝器和所述分水器，所述分水器的底部与所述烧瓶的瓶口处相对应，所述分水器的顶部与所述回流冷凝器的底部相连。3.如权利要求2所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征在于，所述安装架包括底板、电动推杆、转动座、转动组件、转动盘和支架，所述电动推杆的安装端设置有所述底板，所述电动推杆的输出端设置有所述转动座，所述底板与所述工作台拆卸连接，所述转动座远离所述电动推杆的一端设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述转动组件，所述凹槽的端部活动连接有所述转动盘，所述转动盘远离所述凹槽的一端设置有所述支架，所述转动盘靠近所述凹槽的一端设置有传动齿部，所述转动组件的输出端与所述传动齿部机械传动，所述支架上安装有所述回流冷凝器和所述分水器。4.如权利要求3所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征在于，所述转动组件包括驱动电机、输出轴和输出齿轮，所述驱动电机安装在所述凹槽的内底部，所述驱动电机的输出端设置有所述输出齿轮，所述输出齿轮与所述传动齿部相啮合。5.如权利要求4所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征在于，所述输出齿轮的齿数小于所述传动齿部的齿数，所述转动座上设置有布线孔，所述布线孔与所述驱动电机相对应。6.如权利要求3所述的采用光气化反应制备异氰酸酯的系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐西之，应冰如，巩绪干，
申请(专利权)人：新沂市永诚化工有限公司，
类型：发明
国别省市：