一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法
【专利摘要】本发明属于农药制备【技术领域】，涉及一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法，在现有的农药制备装置上，在光气脱除和农药生产的流程之间增设由溶剂脱除塔、冷凝器和再沸器组成的溶剂脱除装置，光气脱除出料液进入溶剂脱除塔进行精馏分离，溶剂脱除塔塔顶分离出的用于吸收光气的溶剂返回吸收塔吸收光气，溶剂脱除塔塔釜分离出的异氰酸酯溶液满足农药生产的浓度要求，从而实现产品的稳定性；其制备工艺简单，原料易得，成本低，副产物少，制备的农药产品浓度稳定，环境友好。
【专利说明】 一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于农药制备【技术领域】，涉及一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法。【背景技术】:
[0002]以异氰酸酯为中间体制备的农药产品，在杀虫和除草等方面有着显著的效果，如敌草隆、异丙隆和绿麦隆；传统工艺中，胺溶液经过光气化反应生成异氰酸酯溶液，光化过程中产生的含有光气和HCL的尾气去光气吸收塔吸收光气，返回到反应器中，异氰酸酯溶液则进一步反应生成最终农药产品，将产品分离之后蒸馏出溶剂用于吸收光气和配制胺溶液。该工艺中进入光气吸收塔的光气量不稳定，导致用于吸收光气的溶剂量不稳定，若溶剂量过低，则光气不能完全吸收下来；若溶剂量过高，则反应后生成的异氰酸酯溶液浓度低，不适合生产，溶剂量的不稳定最终导致异氰酸酯浓度不稳定，进而影响最终产品质量的稳定性。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法，既能保证光气完全吸收，又能使异氰酸酯溶液浓度适合生产，而且制备的异氰酸酯浓度稳定，保证最终产品质量的稳定性。
[0004]为了实现上述目的，本发明在现有的农药制备装置上，在光气脱除和农药生产的流程之间增设由溶剂脱除塔、冷凝器和再沸器组成的溶剂脱除装置，光气脱除出料液进入溶剂脱除塔进行精馏分离，溶剂脱除塔塔顶分离出的用于吸收光气的溶剂返回吸收塔吸收光气，溶剂脱除塔塔釜分离出的异氰酸酯溶液满足农药生产的浓度要求，从而实现产品的稳定性，其具体工艺过程为:
[0005](I)、按照胺:溶剂=1:2-8，优选为1:4-6的重量比在常规的贮槽中配制成200C _40°C的胺溶液；
[0006](2)、将胺溶液、新鲜光气和从吸收塔过来光气重量百分比浓度为10%—30%的溶剂送入带搅拌的冷反应釜中进行冷光化反应得到冷反应后的物料，其中胺与新鲜光气的摩尔比为1:3-8，优选为1:4-6 ;冷反应釜中胺与溶剂的重量比为1:5-20，优选为1:10-15 ;冷光化反应的反应温度为-10°C -20°C，压力为Ο-lbarg，反应时间3_5h ；
[0007](3)、将冷反应后的物料转入带搅拌的热反应釜中进行热光化反应生成异氰酸酯溶液，热光化反应的反应温度为80°C _140°C，压力为Ο-lbarg，反应时间为4_6h ；
[0008](4)、将冷光化反应和热光化反应分离出的HCL、未反应的光气经过冷凝器进行冷凝，冷凝后的冷凝液回到冷反应釜中，不冷凝的HCL和光气进入光气吸收塔；光气被溶剂吸收后形成吸收液回到冷反应釜中，吸收液中光气的重量百分比浓度为1 %—30 %，优选为15%—25% ;HCL气体则进入后续的尾气系统；
[0009](5)、将含有光气的异氰酸酯溶液连续通入光气脱除塔中脱除光气得到脱完光气的异氰酸酯溶液，分离出的光气进入光气吸收塔中；
[0010]￠)、对脱除完光气的异氰酸酯溶液进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂用于光气吸收塔中吸收，脱出的溶剂量将尾气中的光气完全吸收形成吸收液，吸收液中光气的重量百分比浓度为10%—30%，优选为15% -25% ;剩余的异氰酸酯溶液中异氰酸酯重量百分比浓度为 10% -30%，优选为 15% -25% ；
[0011](7)、将剩余的异氰酸酯溶液在产品合成釜中进行农药合成，再分离出农药产品；将分离出农药产品后剩余的物料再次进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂返回去配制胺溶液。
[0012]本发明涉及的异氰酸酯的制备过程是间歇的过程；溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯，优选甲苯和氯苯。
[0013]本发明与现有技术相比，流程中总的溶剂量保持不变，通过配平两步溶剂脱除量来保持溶剂的平衡，而溶剂的配平先通过反应釜中胺与溶剂的配比确定总的溶剂量，再由未反应光气在吸收液中的合适浓度确定第一次溶剂脱除的量，最后根据适合农药生产的异氰酸酯溶液浓度来确定配料时胺与溶剂的配比，这样就既能保证光气被完全吸收，又能使异氰酸酯溶液浓度适合农药生产，光气被完全吸收可以提高光气的利用率，反应釜中胺与溶剂形成合适的反应配比，可以降低副产物的生成，系统中总的溶剂量不变，可以节省溶剂量，最终得到浓度稳定的产品；其制备工艺简单，原料易得，成本低，副产物少，制备的农药产品浓度稳定，环境友好。
【专利附图】
【附图说明】
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[0014]图1为本发明涉及的农药制备工艺流程原理示意图。
[0015]图2为本发明涉及的溶剂脱除塔装置结构原理示意图，包括溶剂脱除塔1、冷凝器2、再沸器3、光气脱除出料液1、用于吸收光气的溶剂II和异氰酸酯溶液III。
【具体实施方式】
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[0016]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0017]本实施例在现有的农药制备装置上，在光气脱除和农药生产的流程之间增设由溶剂脱除塔1、冷凝器2和再沸器3组成的溶剂脱除装置，光气脱除出料液进入溶剂脱除塔进行精馏分离，溶剂脱除塔塔顶分离出的用于吸收光气的溶剂返回吸收塔吸收光气，溶剂脱除塔塔釜分离出的异氰酸酯溶液满足农药生产的浓度要求，从而实现产品的稳定性，其具体工艺过程为:
[0018](I)、按照胺:溶剂=1:2-8，优选为1:4-6的重量比在常规的贮槽中配制成200C _40°C的胺溶液；
[0019](2)、将胺溶液、新鲜光气和从吸收塔过来光气重量百分比浓度为10%—30%的溶剂送入带搅拌的冷反应釜中进行冷光化反应得到冷反应后的物料，其中胺与新鲜光气的摩尔比为1:3-8，优选为1:4-6 ;冷反应釜中胺与溶剂的重量比为1:5-20，优选为1:10-15 ;冷光化反应的反应温度为-10°C -20°C，压力为Ο-lbarg，反应时间3_5h ；
[0020](3)、将冷反应后的物料转入带搅拌的热反应釜中进行热光化反应生成异氰酸酯溶液，热光化反应的反应温度为80°C _140°C，压力为Ο-lbarg，反应时间为4_6h ；
[0021](4)、将冷光化反应和热光化反应分离出的HCL、未反应的光气经过冷凝器进行冷凝，冷凝后的冷凝液回到冷反应釜中，不冷凝的HCL和光气进入光气吸收塔；光气被溶剂吸收后形成吸收液回到冷反应釜中，吸收液中光气的重量百分比浓度为1 %—30 %，优选为15%—25% ;HCL气体则进入后续的尾气系统；
[0022](5)、将含有光气的异氰酸酯溶液连续通入光气脱除塔中脱除光气得到脱完光气的异氰酸酯溶液，分离出的光气进入光气吸收塔中；
[0023]￠)、对脱除完光气的异氰酸酯溶液进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂用于光气吸收塔中吸收，脱出的溶剂量将尾气中的光气完全吸收形成吸收液，吸收液中光气的重量百分比浓度为10%—30%，优选为15% -25% ;剩余的异氰酸酯溶液中异氰酸酯重量百分比浓度为 10% -30%，优选为 15% -25% ；
[0024](7)、将剩余的异氰酸酯溶液在产品合成釜中进行农药合成，再分离出农药产品；将分离出农药产品后剩余的物料再次进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂返回去配制胺溶液。
[0025]本实施例涉及的异氰酸酯的制备过程是间歇的过程；溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯，优选甲苯和氯苯。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例制备以3，5_ 二氯苯基异氰酸酯为中间体的农药产品，先将500kg的3，
5-二氯苯胺与2000kg的氯苯混合配制成质量浓度浓度为20%的胺溶液；将流量为625kg/h的胺溶液与流量为300kg/h的光气进入冷反应釜中，进行冷光化反应，反应温度为5°C，压力常压，反应时间为4h ;再将物料转入热光化釜中进行热光化反应，反应温度为120°C，压力常压，反应时间5h至溶液透明为止；反应生成的HCL气体和未反应的光气进入光气吸收塔，再用温度为_15°C、流量为1000kg/h的氯苯吸收光气，吸收液回到冷反应釜中，吸收液中光气质量含量为18% ;热光化反应后的异氰酸酯溶液进入光气脱除塔中脱除光气；脱除完光气的酯溶液进脱溶剂釜中进行第一步溶剂脱除，分离出5000kg的氯苯用于吸收光气；剩余质量浓度为22%的异氰酸酯溶液在产品合成釜生成最终的农药产品；之后经过水洗和结晶将农药产品分离出去，剩余溶液进行第二次溶剂精制分离，分离出2000kg的氯苯返回去配制胺溶液。
【权利要求】
1.一种以异氰酸酯为中间体制备农药的方法，其特征在于在现有的农药制备装置上，在光气脱除和农药生产的流程之间增设由溶剂脱除塔、冷凝器和再沸器组成的溶剂脱除装置，光气脱除出料液进入溶剂脱除塔进行精馏分离，溶剂脱除塔塔顶分离出的用于吸收光气的溶剂返回吸收塔吸收光气，溶剂脱除塔塔釜分离出的异氰酸酯溶液满足农药生产的浓度要求，从而实现产品的稳定性，其具体工艺过程为: (1)、按照胺:溶剂=1:2-8的重量比在常规的贮槽中配制成20°C-40°c的胺溶液； (2)、将胺溶液、新鲜光气和从吸收塔过来光气重量百分比浓度为10%— 30%的溶剂送入带搅拌的冷反应釜中进行冷光化反应得到冷反应后的物料，其中胺与新鲜光气的摩尔比为1:3-8 ;冷反应釜中胺与溶剂的重量比为1:5-20 ;冷光化反应的反应温度为-1O0C _20°C，压力为Ο-lbarg，反应时间3_5h ； (3)、将冷反应后的物料转入带搅拌的热反应釜中进行热光化反应生成异氰酸酯溶液，热光化反应的反应温度为80°C _140°C，压力为Ο-lbarg，反应时间为4_6h ； (4)、将冷光化反应和热光化反应分离出的HCL、未反应的光气经过冷凝器进行冷凝，冷凝后的冷凝液回到冷反应釜中，不冷凝的HCL和光气进入光气吸收塔；光气被溶剂吸收后形成吸收液回到冷反应釜中，吸收液中光气的重量百分比浓度为10%—30% ;HCL气体则进入后续的尾气系统； (5)、将含有光气的异氰酸酯溶液连续通入光气脱除塔中脱除光气得到脱完光气的异氰酸酯溶液，分离出的光气进入光气吸收塔中； (6)、对脱除完光气的异氰酸酯溶液进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂用于光气吸收塔中吸收，脱出的溶剂量将尾气中的光气完全吸收形成吸收液，吸收液中光气的重量百分比浓度为10%—30% ;剩余的异氰酸酯溶液中异氰酸酯重量百分比浓度为10% -30% ； (7)、将剩余的异氰酸酯溶液在产品合成釜中进行农药合成，再分离出农药产品；将分离出农药产品后剩余的物料再次进行溶剂脱除，脱除出来的溶剂返回去配制胺溶液。
2.根据权利要求1所述的以异氰酸酯为中间体制备农药的方法，其特征在于所述异氰酸酯的制备过程是间歇的过程；溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯。
【文档编号】C07C263/10GK104402765SQ201410528702
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】毕荣山, 谭心舜, 郑世清, 曾民成, 葛纪军, 韩传贵, 张波 申请人:青岛科技大学, 青岛银科恒远化工过程信息技术有限公司