[發明專利]一種光氣的循環制備方法及其裝置系統

在審

• 申請號: 202211310948.8
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115520868A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉文杰;陸成樑;邱貴森
• 申請（專利權）人: 摩珈（上海）生物科技有限公司
• 主分類號: C01B32/80
• 分類號: C01B32/80
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 趙穎

本發明提供了一種光氣的循環制備方法，包括以下步驟：在裝載有催化劑的裝置系統中，將原料進料流經催化劑進行催化分解反應，得到光氣；原料包括三光氣和/或雙光氣的原料溶液；催化劑包括離子樹脂催化劑；裝置系統包括雙夾套管道反應器。本發明中，通過采用特定種類的催化劑以及特定結構的裝置系統，由三光氣和/或雙光氣制備光氣，所得光氣收率高、溶劑殘留量少且生產速度快，且安全性好，工藝簡單，能夠實現資源的循環利用。

技術領域

本發明屬于光氣制備技術領域，具體涉及一種光氣的制備方法及其裝置系統。

背景技術

光氣(碳酰氯)，化學式為COCl₂，室溫下是一種無色劇毒氣體。它是一種重要的有機中間體，作為最經濟的羰基化試劑已經被廣泛應用于醫藥、農藥以及新材料的合成工藝中。最大的應用領域是制備用于聚氨酯材料生產的二異氰酸酯。例如將其與相應的二胺反應，用于制備六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)和亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)、五亞甲基二異氰酸酯 (PDI)等。但是光氣由于其劇毒特性，運輸、儲存、使用都被嚴格限制，制約了其應用。雙光氣和三光氣在室溫下是液體和固體，相對安全和方便，某些情況下可代替光氣進行羰基化反應，但其存在直接反應利用率不高，需要分離提純未完全反應的殘余物的缺陷。

現有技術中有采用固體光氣制備光氣的方法，例如CN106495155A公開一種光氣的制備方法，包括：將有機膦化合物與固體光氣混合，反應后得到光氣。由于有機膦化合物具有較高的反應活性，而使固體光氣的解聚速率快；固體光氣的解聚率高，光氣純度較好。但是膦化合物毒性較大、產物光氣的收率、純度也有待進一步提高。

因此，開發一種光氣收率高、安全性好、穩定性高、能夠循環利用資源的光氣的制備方法，是本領域亟待解決的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種連續循環的光氣制備方法及其裝置。通過采用特定種類的催化劑，由三光氣和/或雙光氣溶液經雙夾套結構的管道反應器連續流經催化劑催化制備光氣，制得的光氣經分離、冷凝后收集備用，未反應完全的溶液及分離的溶劑經再循環進入管道反應器重復利用。本方法制備光氣收率高、溶劑殘留量少且生產速度快、安全性好，工藝簡單，能夠實現資源的循環利用。

本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種光氣的循環制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

在裝載有催化劑的裝置系統中，將原料進料流經催化劑進行催化分解反應，得到光氣；所述原料包括三光氣和/或雙光氣的原料溶液；所述催化劑包括離子樹脂催化劑；所述裝置系統包括雙夾套管道反應器。

本發明中，所述催化劑采用離子樹脂催化劑，由三光氣和/或雙光氣溶液制備光氣，催化活性高，能夠提高光氣的收率，且安全性好，能夠高效、穩定的制備光氣，并且樹脂可以回收再生，達到反復使用的目的。

優選地，所述離子樹脂催化劑包括弱堿性陰離子樹脂催化劑。

優選地，所述弱堿性陰離子樹脂催化劑包括大孔型陰離子樹脂催化劑。

優選地，所述弱堿性陰離子樹脂催化劑包括叔胺類樹脂、伯氨類樹脂、仲胺類樹脂中的至少一種。

優選地，所述弱堿性陰離子樹脂催化劑包括聚苯乙烯-叔胺類樹脂、聚苯乙烯-伯氨類樹脂、聚苯乙烯-仲胺類樹脂中的至少一種。

優選地，所述弱堿性陰離子樹脂催化劑中氨基與樹脂主鏈結構處于苯環對位。

優選地，所述弱堿性陰離子樹脂催化劑包括具有式I、式II所示化合物中的至少一種；