传统工艺中,TDA与光气在液相中以高度稀释的溶液形式进行反应,通过蒸馏脱除大量溶剂以提纯TDI产品,因此消耗大量能量。若在气相中进行反应,则溶剂用量仅为液相法的1/5,从而降低了蒸馏能耗。Р在BMS开发的新型气相工艺中(工艺流程如图2.1所示),光气与TDA在常压下过热至300℃以上,然后通过独特设计的喷嘴进入反应器。产生的高热气体与从底部进入的少量溶剂邻二氯苯接触。最后TDI产物浓缩,并通过蒸馏提纯。以往液相法反应时间约1h,而气相反应的接触时间很短,不足1min,因此单位时间产量大大提高,即空时收率很高,副产物减少。与相同生产能力的传统装置相比采用新型气相法工艺的装置尺寸明显减小,从而可使投资成本降低约20%。BMS介绍,此工艺用于相同规模的生产装置溶剂消耗量减少80%,从而使能耗下降60%。该工艺技术可明显降低操作费用,并且有助于保护大气,与同规模的传统装置相比,二氧化碳排放量可减少约6万吨/年。Р图2.1 Bayer气相法生产TDI工艺图Р2.1.2 非光气法Р目前代替光气制造异氰酸酯的工艺有三种,分别是:(1)伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯制造异氰酸酯;(2)伯胺和一氧化碳进行氧化羰基化制造异氰酸酯、硝基苯;(3)一氧化碳还原羰基化制造异氰酸酯。比较有希望和前途的是伯胺和碳酸二甲酯在催化剂的作用下生成氨基甲酸酯,氨基甲酸酯再热分解生成TDI,其副产品甲醇可再利用生产碳酸二甲酯,由于碳酸二甲酯是一种无毒低污染的基础化学品,它取代了光气,对环保、安全有利,又因它在反应过程中不含氯根,腐蚀性小,对设备材质要求低,因而是一种绿色、清洁的生产过程。但目前这三种工艺成本高、收率低、正处在研究开发过程中,还不能实现工业化生产。Р2.2 TDI两种生产工艺的对比Р表2.1 TDI两种生产工艺的对比表Р反应Р工艺Р优点Р缺点Р氢化反应(TDA合成)Р巴斯夫工艺Р杜邦工艺(原诺贝尔工艺)
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