1000T/a异氰酸正丁酯工艺设计及优化

• 作 者: 姜育田
• 机 构: 南京大学
• 出 处: 南京大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 异氰酸正丁酯 光气 正丁胺 精馏

正丁胺和光气在低温下反应，生成正丁基氨基甲酰氯和正丁胺的盐酸盐，通过正交实验，研究低温反应温度、光气和正丁胺原料的摩尔比、反应物浓度及反应压力对低温反应的影响，找出影响反应收率的关键因素，通过稳定性实验确定低温反应的最佳条件。高温光气化反应，首先要控制升温速度，当温度升至80℃，开始通入光气，将温度升至120℃，继续通入光气反应，直至终点。
低温光气化和高温光气化两步反应尾气均包含有氯化氢和光气等，光气通过吸收塔，经过冷冻二甲苯作为吸收剂吸收后，返回系统套用，控制二甲苯的循环量及二甲苯的冷冻温度，使得对反应有利的光气在回收量最大的情况下，对反应不利的氯化氢尽量保留在尾气中，尾气经过降膜吸收，将氯化氢气体吸收生成副产盐酸，尾气中少量地光气经过SN7501催化剂破坏生成副产盐酸。再用烧碱将尾气中极少量的光气破坏，达标后排空。根据优化实验，设计出光气化工段工艺流程图。
光气化反应液包含：氯丁烷、未知的前馏分、游离酸、异氰酸正丁酯和混合二甲苯等，通过优化对比设计出两塔流程，将几个组分进
行有效的分离。一级塔为连续精馏塔，塔顶得到80％的异氰酸正丁酯，塔底得到≥99.5％的二甲苯。根据物料衡算结果及分离要求，对两只精馏塔进行设计计算，用UNIFAC法估算体系的活度系数，进一步求出相对挥发度，再根据分离要求，分别求出两级塔的操作数据和两级塔的塔高、塔径。然后根据热量衡算，求出两只精馏塔塔顶冷凝器和塔釜再沸器的大小，最后再根据优化方案设计出精馏段的工艺流程图。