一种高产率甲基异氰酸酯的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种提高甲基异氰酸酯单体得率的生产工艺。
【背景技术】
[0002] 甲基异氰酸酯是一种用途广泛的化工原料，是合成医药或农药的重要中间体。
[0003] 甲基异氰酸酯通用的生产主要有四步化学反应，氧气与焦炭反应生成一氧化碳， 一氧化碳与氯气反应生成光气，光气与一甲胺反应生成甲胺基甲酰氯，甲胺基甲酰氯溶解 于溶剂中在分解器中加热分解生成甲基异氰酸酯，在加热的过程中部分甲基异氰酸酯自 聚，生成三聚甲基异氰酸酯，每天生产10000L甲基异氰酸酯，能产生固废三聚物约400公 斤，堵塞工艺管道，生产不流畅，固废难以处理。
[0004] 这些现象的存在，严重影响了甲基异氰酸酯的生产。CN103694190A通过对设备改 进，进行多级除渣，以获得高纯度的甲基异氰酸酯。这些方法的均过于复杂，成本高昂，不利 于经济地生产甲基异氰酸酯。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种高产率甲基异氰酸酯的生产工艺，该工艺可以有效减 少甲基异氰酸酯多聚体的产生。
[0006] 本发明所采取的技术方案是： 一种高产率甲基异氰酸酯的生产工艺，包括如下步骤：将甲胺基甲酰氯溶解于溶剂中， 得到甲胺基甲酰氯溶液，在分解器中加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯，加热 甲胺基甲酰氯溶液时，甲胺基甲酰氯溶液中添加有质量比不低于〇. 03%的阻聚剂，甲胺基 甲酰氯溶液中，甲胺基甲酰氯的质量浓度为5~11%。
[0007] 优选的，阻聚剂选自磷酸三苯酸、甲苯磺酰异氰酸酯、碳酰异氰酸酯、正碳酸 四乙酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四苯酯、铝酸三乙酯、三烷基胺、甲硼烷、亚磷酸三苯酯、 4,V-硫双（6-叔丁基3, 3'-甲酚），苯酚、2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚、磷酸二丁酯中 的至少一种。更佳的，阻聚剂为磷酸二丁酯。
[0008] 优选的，甲胺基甲酰氯溶液中添加有质量比为0. 05%~1%的阻聚剂。
[0009] 优选的，加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯时，分解器中的相对压力 为12~18kpa。更佳的，加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯时，分解器中的相对 压力为16 kpa。
[0010] 加热的温度为50~80°C。
[0011] 本发明的有益效果是： 本发明的工艺操作简单，在分解器中加入阻聚剂，设备内压在12~18Kpa之间，甲胺 基甲酰氯的浓度控制在5~11%之间，有效抑制甲基异氰酸酯自聚，使三聚物生成率减少近 60%，降低生产成本。同时可以防止工艺管道堵塞，生产流畅性好，降低处理固废的劳动强 度，改善工作环境，自然环境友好，减少固废，降低生产成本约3%。
【具体实施方式】
[0012] 在分解器中加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯的常规生产工艺中，一 般认为甲基异氰酸酯的分子量小不易聚合，且一般认为阻聚剂仅对较大分子量的聚合物具 有较好的阻聚作用，因此，现有技术中并未有人尝试在加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲 基异氰酸酯的过程中使用阻聚剂。发明人在实验中意外发现，特定条件下加入阻聚剂，可以 有效减少甲基异氰酸酯三聚体的生成，防止工艺管道堵塞，有利于保证生产的连续性并降 低生产成本。
[0013] 下面结合实施例及对比例，进一步说明本发明的技术方案。
[0014] 阻聚剂在不同浓度甲胺基甲酰氯溶液的阻聚效果比较 1) 将甲胺基甲酰氯溶解于氯仿中，配制成不同浓度的甲胺基甲酰氯溶液； 2) 将甲胺基甲酰氯溶液导入分解器，加入质量含量为0.05%的阻聚剂磷酸二丁酯， 60°C、相对压力14kpa下加热80min使甲胺基甲酰氯生成甲基异氰酸酯。
[0015] 对比例的反应条件与上述操作相同，不同之处在于未添加阻聚剂。
[0016] 对制备得到的产品进行检测，结果如表1所示。
[0017] 表1、甲胺基甲酰氯溶液浓度对阻聚效果的影响
从表1的实验数据可知，只有控制甲胺基甲酰氯溶液中甲胺基甲酰氯的浓度在5~ 11%，可以使阻聚剂发挥出阻聚作用，有效减少三聚甲基异氰酸酯的产生。而未添加阻聚剂 的情况下，会产生大量三聚甲基异氰酸酯。
[0018] 不同阻聚剂添加量对阻聚效果的影响 1) 将甲胺基甲酰氯溶解于氯仿中，配制成为质量百分浓度为8%的甲胺基甲酰氯溶液； 2) 将甲胺基甲酰氯溶液导入分解器，加入不同质量的阻聚剂，60°C、相对压力15kpa下 加热80min使甲胺基甲酰氯生成甲基异氰酸酯。
[0019] 对制备得到的产品进行检测，结果如表2所示。
[0020] 表2、阻聚剂对甲胺基甲酰氯溶液的阻聚效果的影响
从表中可以看出，不同的阻聚剂均具有较好的阻聚效果，以磷酸二丁酯的阻聚效果最 佳。
[0021] 分解器压力对阻聚效果的影响 1) 将甲胺基甲酰氯溶解于氯仿中，配制成为质量百分浓度为8%的甲胺基甲酰氯溶液； 2) 将甲胺基甲酰氯溶液导入分解器，加入质量含量为0.05%的阻聚剂磷酸二丁酯， 60°C、不同相对压力下加热80min使甲胺基甲酰氯生成甲基异氰酸酯。
[0022] 对制备得到的产品进行检测，结果如表3所示。
[0023] 表3、压力对甲胺基甲酰氯溶液的阻聚效果的影响
从表3可以看出，分解器内的相对压力对三聚甲基异氰酸酯的形成有较大的影响，相 对压力在12kpa~18kpa时，阻聚效果最佳。
【主权项】
1. 一种高产率甲基异氰酸酯的生产工艺，包括如下步骤：将甲胺基甲酰氯溶解于溶剂 中，得到甲胺基甲酰氯溶液，在分解器中加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯，其 特征在于：加热甲胺基甲酰氯溶液时，甲胺基甲酰氯溶液中添加有质量比不低于0. 03%的 阻聚剂，甲胺基甲酰氯溶液中，甲胺基甲酰氯的质量浓度为5~11%。2. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：阻聚剂选自磷酸三苯酸、甲苯磺酰 异氰酸酯、碳酰异氰酸酯、正碳酸四乙酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四苯酯、铝酸三乙酯、三烷 基胺、甲硼烷、亚磷酸三苯酯、4,4'-硫双（6-叔丁基3,3'-甲酚），苯酚、2,6_二叔丁 基-4-甲基苯酚、磷酸二丁酯中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：阻聚剂为磷酸二丁酯。4. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：甲胺基甲酰氯溶液中添加有质量比 为0. 05%~1%的阻聚剂。5. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲 基异氰酸酯时，分解器中的相对压力为12~18kpa。6. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲 基异氰酸酯时，分解器中的相对压力为16kpa。7. 根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于：加热的温度为50~80°C。
【专利摘要】本发明公开了一种高产率甲基异氰酸酯的生产工艺，通过在分解器中加热甲胺基甲酰氯溶液分解生成甲基异氰酸酯时添加，有效减少了三聚甲基异氰酸酯的产生。本发明的工艺操作简单，三聚物生成率减少近60%，降低生产成本。同时可以防止工艺管道堵塞，生产流畅性好，降低处理固废的劳动强度，改善工作环境，自然环境友好，减少固废，降低生产成本约3%。
【IPC分类】C07C263/04, C07C265/04
【公开号】CN105418459
【申请号】CN201510904036
【发明人】尹霖, 陈军, 彭立宏, 雷粮林, 涂小妹, 王小宝, 邵剑, 江百巨, 雷华珍, 毛林生, 李龙水, 汪皆辉, 朱杰, 彭军, 刘胜
【申请人】海利贵溪化工农药有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月9日