浅谈光气反应器

本文对几种光气反应器进行了比较筛选,并结合国内一些企业光气反应器换代生产经验,提出了适合我国中、小型光气生产装置的列管式双花板光气反应器。     

光气合成反应器结构设计

光气反应器是光气生产过程中的重要设备,本文主要介绍了反应器技术参数与结构、反应器的选材、反应器管板与换热管、折流板、分布板、支撑板等关键结构的设计。     

有机异氰酸酯光气化反应分析

利用化学反应工程的原理对有机异氰酸酯光气化反应进行了分析,认为其反应可以看作是一个平行－串联反应,并对这一类反应适合的进料方式进行了讨论。以此为基础,对现在异氰酸酯生产中光气化反应的工艺进行了分析,认为二步法光气化反应工艺优于一步法反应工艺。同时对各种形式的反应器优缺点进行了总结,并给出了不同条件下的最佳反应器形式,对以后新建异氰酸酯生产装置中光气化反应器的选择具有指导意义。     

赛鼎与天大气相光气化反应器获专利

2011年9月2日,赛鼎公司与天津大学合作申请的发明专利套筒分布式气相光气化反应器及用于合成异氰酸酯的方法获得国家知识产权局授权。气相光气化反应器是气相法异氰酸酯生产的核心装置。鉴于气相光气化反应对活塞流流动方式的要求,该发明提出了在整个流通截面上,实现分层环状流体输入的套筒分布式反应器。     

微通道内光气的合成以及原位转化

光气(COCl2)是一种重要的但又剧毒的化工中间体,其安全生产方法学研究具有重要的科学意义和工业价值。以FeCl3为催化剂、以四氯化碳(CCl4)与过氧化氢(H2O2)为反应原料,以微通道为反应器,以氨气和光气反应生成尿素为探针反应,实现了在微通道反应器内原位生产和利用光气。通过考察反应温度、H2O2浓度、FeCl3浓度以及进料流速对光气收率的影响,确定了反应的最佳条件(温度55.0℃,CCl4浓度0.104 mol/L,FeCl3质量分数1.0%,H2O2质量分数15.0%,总流率12.0 mL/min),在该条件下,光气的收率可达93%。本研究揭示了微通道反应器内原位合成和利用光气的可行性,为更多有机化合物的光气化提供了有益参考,而且该方法有望有效消除光气在存储、运输和使用过程中因泄露带来的潜在危险。     

气相光气化法生产有机异氰酸酯技术进展

简述了气相光气化法生产有机异氰酸酯的生产工艺及技术发展状况。着重介绍了气相光气化反应技术的三个关键环节:胺汽化、光气化反应及终止反应。得出了高效的膜汽化器、微管式结合的反应器及利于后续提纯的骤冷方式,在今后的技术中具备较大的发展空间。最后,阐述了近几年气相光气化技术在国内外的发展趋势,国外技术相对较成熟,更多关注节能降耗,国内技术研究开发不足。旨在为国内企业的研发提供一定的参考。     

混合反应器在气相光气化法合成HDI中的应用研究

初步设计加工了3种混合反应器,用于气相光气化法合成己二异氰酸酯(HDI)单管实验中。以己二胺、光气作为原料,在高温下合成了HDI。考察了不同形式的混合反应器及反应条件对光气化合成HDI的影响。研究表明,采用锥式喷嘴、喉管直径D与长度L比为1∶1的同向文丘里式混合反应器效果较好;当50%己二胺氯苯溶液流量为16 L/h、光气流量为1 800 L/h时,混合反应器在经过2 h后没有出现堵塞,HDI收率达到85.7%。     

光气合成系统运行中存在的问题及改造措施

介绍了在光气合成反应过程中,存在的触媒寿命较短、光气合成反应器腐蚀严重、合成光气中余氯超标等问题,通过分析现场实际操作数据,结合光气合成反应理论,找出了产生光气合成系统问题的主要原因,并提出了相应解决办法:严格控制原料CO及氯气中的水含量、加大循环冷却热水的水量以迅速移走反应热、各个列管内催化剂装填量和密度尽量一致,经技术改造后,取得了良好效果。     

气相光气化法生产异氰酸酯的研究进展

对气相光气化法生产异氰酸酯的工艺和难点进行了描述,尤其对气相法生产异氰酸酯工艺的胺快速气化、延长反应器运转时间和快速冷却这3项关键技术所涉及的设备、工艺的研究和进展进行了详细总结,并对发展趋势进行展望。     

气升式环流反应器研究与应用进展

综述了气升式反应器性能的主要影响因素研究及其最新的应用，提出今后研究工作的主攻方向，并介绍了最近超声气升式反应器及光气升式反应器的研究结果。     

光气合成器的发展及型式简析

对几种光气合成器进行了比较筛选 ,并结合国内一些企业光气合成器换代生产经验 ,提出了适合我国中、小型光气生产装置的列管式双花板光气合成器     

The interfacial polycarbonate reactions. I. Defining the critical process parameters

Polycarbonate is prepared by the interfacial phosgenation and polycondensation of bisphenol A (BPA) in methylene chloride with caustic using triethylamine as a catalyst. In a typical batch reactor, where phosgenation and oligomerization proceed simultaneously, the critical process parameters are intermingled and are difficult to determine. Therefore, a semicontinuous process consisting of a series of static mixers for continuous phosgenation, followed by a batch reactor for oligomerization and polycondensation, was developed for better understanding of the reaction mechanisms. Phosgene hydrolysis was reduced greatly going from a batch to a continuous reactor (excess phosgene was reduced from 30 to 5%). Variables which influence the composition of intermediates are linear velocity, organic to aqueous volume ratio, PH (BPA to NaOH ratio), and phosgene to BPA ratio. These variables also affect BPA conversion, amount of phosgene hydrolysis, terminator capping efficiency, molecular weight, and molecular weight distribution of the resulted polycarbonate. Oligomerization takes place at the interface, and monochloroformates (HO-B_n-OCOCI) which contain both hydrophilic and lipophilic end groups, stay at the interface and, hence, react preferentially. Oligomers are analyzed by a newly developed HPLC technique.     

三光气法合成苯磺隆的工艺研究

对三光气法合成苯磺隆工艺进行了改进。通过对催化剂、三光气(BTC)用量及加料方式、温度4个因素的考察,结果表明:BTC用量远高于理论量值主要是由于BTC在高温下快速分解。由此,将原利用单级反应瓶的合成工艺改为两级串联合成工艺,把第一级反应瓶逸出的光气通入第二级反应瓶进行反应,使过量的光气得到了有效的利用。在n(邻甲酸甲酯苯磺酰胺)∶n(催化剂)=1∶1,2个反应瓶内邻甲酸甲酯苯磺酰胺等量,第一级反应瓶温度由110℃升至120℃,第二级反应瓶温度控制在130±5℃的工艺条件下,BTC耗量由原来理论量的253%降低至148%,收率由84.8%提高至91.0%。     

机械密封在光气酯化反应釜上的应用

依据实际运行结果,通过对各种密封性能的对比,肯定了机械密封在光气酯化反应釜上应用的优越性能。剖析了在使用过程中出现问题的原因,并提出相应的改进措施。     

聚碳酸酯合成技术进展

综述了聚碳酸酯(PC)已经实现工业化的4种合成聚合工艺,按照各生产工艺的流程和特点对其进行了阐述。同时,介绍了非光气法缩聚阶段的关键设备。非光气法PC生产工艺已经在竞争中逐步占据优势,未来需要进一步优化酯交换反应和缩聚反应阶段的反应器设计。     

Cl2 Adsorption and Desorption over Ordered Mesoporous Carbon Materials as an Indicator for Catalytic Phosgene Formation

The presented work evaluates the implementation of adsorption and desorption experiments with Cl₂ over carbon materials towards the development of more active and stable catalysts for industrial phosgene synthesis. By using a soft templating method as a tool, ordered mesoporous carbon materials with tunable porosity, surface area, and degree of graphitization were synthesized and utilized as model system. The Cl₂ adsorption/desorption properties of these materials were studied and compared to commercial activated carbon. To draw correlations between Cl₂ adsorption/desorption behavior and catalytic performance, the materials were further tested in the phosgene formation in a plug flow reactor. However, the chemical reaction of Cl₂ with carbon during the adsorption/desorption experiment hinders a direct correlation.     

固体光气的性质及应用研究进展

固体光气因其具有安全、方便等特点而成为理想的光气替代品。介绍了固体光气的物理化学性质,重点阐述了固体光气在与碳亲核体、氮亲核体和氧亲核体等反应中的应用研究,叙述了固体光气在医药、农药、高分子等领域的广泛应用。     

芳磺酰基异氰酸酯的合成概述与展望

概述了磺酰脲除草剂关键中间体芳磺酰基异氰酸酯的主要合成方法。对光气法、草酰氯法、双光气法与固体光气法做了详细介绍比较,采用固体光气法合成芳磺酰基异氰酸酯是一条清洁生产工艺路线;同样氰酸盐法因工艺简单,安全环保,也是一种极具推广价值的工艺路线。对于难以直接合成为异氰酸酯的物质可以先与氯化亚砜反应后再与固体光气反应,不失为一种好方法。相比传统磺酰脲除草剂,芳环5位取代的磺酰脲除草剂更具有市场竞争力与潜力。