固体光气生产可行性报告

固体光气生产可行性报告(节略)一、由碳酸二甲酯合成固体光气一、生产规模生产规模暂定为4000吨/年。二。合成工艺路线固体光气是由碳酸二甲酯与氯进行大量氯化而生成的。V.讨论和问题1，4000吨/年的固体光生产线，考虑到季节性农药产量，似乎适宜于每年200个工作日，即每天20吨固体光气；2.工业化的光催化反应一直很困难。光催化反应器需要在大型工厂中专门设计和定制(光源如何与材料接触以及光源如何冷却是关键)。3.固光生产线对设备、管道、阀门和安装有很高的要求：设备、管道和阀门要求高质量，安装只需要一个合格的安装团队。固光和固光前体(一氯五氯碳酸二甲酯替代品)具有强烈的刺激性、催泪性和毒性，不得泄漏，否则其味道会对环境产生很大影响。4.4000吨/年固体光生产线每年需要1240吨碳酸二甲酯和7000吨氯气。5.这条4000吨/年的固体光生产线将生产近10000吨(9600吨)含氯和四氯化碳的30%盐酸。由于杂质的存在，这部分盐酸不太畅销。如何处理应该提前计划好。二。固体光气原料碳酸二甲酯的制备一、生产规模根据年产固体光气4000吨、碳酸二甲酯单耗0.31的生产规模，建议碳酸二甲酯的生产规模为1300吨，日产6.5吨，年生产200个工作日。二。合成工艺路线的选择文献报道合成碳酸二甲酯的途径很多，如：1)、一氧化碳-甲醇法，2)、二氧化碳-甲醇法，3)、光气法，4)、尿素-甲醇法，5)、固体轻质-碳酸二甲酯循环法，6)、酯交换法等。其中：人方法1)和2)是制备碳酸二甲酯的方向。目前，它们仍处于实验室和中试探索阶段。困难在于工程和催化剂。方法3)最早的方法成本高，污染大，目前已被淘汰。方法4)在过去几年中被广泛使用，但是问题是合成路线的选择性和产率不高，并且迄今为止所研究的催化剂的单程产率相对较低。因此，发展该方法的关键是研究新型高效催化剂，进一步发展该反应的工艺流程。方法5)是Cotarva在1996年提出的制备固体光的再循环方法。在该方法中，利用固体光和甲醇的反应来生产碳酸二甲酯，并且在没有溶剂的情况下进行光氯化反应。整个过程如下：(Cl3Co)2CO 6 CH3OH3(H3CO)2CO 6 HC1(1)(H3CO)2CO 6 Cl2 (C13C 0)2CO 6 Ccl(2)总反应公式：3CH3OH 9Cl2(Cl3CO)2CO 12HC1 (3)从这一循环反应来看，在BTC的制备中仅消耗甲醇和氯，并且可以根据需要制备碳酸二甲酯，并且在合成过程中沉淀出BTC晶体。方法5)理论上，这是一种几乎完美的方法，但实际上，固体光与甲醇反应生产碳酸二甲酯并不容易。因此，虽然这种方法在1996年有报道，但至今还没有关于这种方法的研究报告，也没有工厂采用这种方法进行工业化。方法6)是近年来使用的比较多的方法，而阳农股份有限公司新推出的20000吨/年固体光生产线是酯交换法。华东理工大学酯交换法采用新的催化反应精馏技术，反应转化率提高到99%以上，具有原料来源广泛、工艺简单、设备投资少、生产过程基本无三废等特点。中国大多数碳酸二甲酯生产企业都采用这种方法。在国外，美国的德士古公司也使用这种方法，但这种方法受到丙二醇或乙二醇联产市场规模的限制。Iii .固体光气的引入1.固体光气的应用背景光气作为一种非常好的羰基化试剂，在有机合成反应中发挥着重要作用，广泛应用于高分子材料、农药、染料、医药、工程塑料、聚氨酯等领域。在农药生产中，它用于合成氨基甲酸酯类农药，也用于生产杀真菌剂和各种除草剂。光气制异氰酸酯产品是聚氨酯硬泡、软泡、弹性体和人造革的重要原料。一些种类的异氰酸酯广泛用于聚氨酯涂料，一些特殊种类的异氰酸酯用于粘合剂。它用于染料工业生产染料中间体，如猩红酸。它在国防工业中用于生产中和剂和军用毒药。气体。然而，光气是一种高毒性气体，具有低沸点和高挥发性。它在使用、运输和储存过程中极其危险。需要采取各种严格的安全措施。任何粗心都会导致灾难性事故。因此，在使用中必须有非常严格的冷冻条件和操作程序。此外，在使用中难以测量，这容易引起许多副反应，给需要光气的实验室或小规模生产带来许多不便。后来，人们开发了毒性较小的双光气来代替光气。双光气在常温常压下为液体，在一般反应中非常有效，但在储存和运输中仍有相当大的危险。在人们环保意识不断增强的今天，强调经济可持续发展的理念，提出了循环经济的概念。如何实现光气合成工艺的绿色化已成为全球关注的问题。固体光气(又称三光气)作为光气和双光气的替代品，在20世纪90年代发展迅速。固体光气运输、储存和使用安全方便，是一种特别理想的光气替代品。2.固体光气的基本性质结构式固体光气，又名三光气，化学名为双(三氯甲基)碳酸酯，英文名为双(三氯甲基)碳，简称BTC。固体光气为白色结晶固体，有类似光气的气味，熔点78-81，含量：99.5%，沸点203-206(部分分解)；BTC不溶于水，溶于苯、甲苯、乙醇、氯仿、四氢呋喃、二氯乙烷和其他有机溶剂，在热水和氢氧化钠中分解。四、固体光气生产工艺及原料消耗1.反应方程式2.过程将碳酸二甲酯和溶剂四氯化碳加入装有冷凝管的250毫升三颈烧瓶中。两个125瓦的自镇流高压汞灯泡在烧瓶外受到辐射。在搅拌和较低温度下引入干燥氯气。反应是放热的，需要冷却。在反应的后期，需要加热来提高温度和回流溶液。逸出的氯化氢气体被碱溶液吸收，氯气被引入约25小时。反应溶液变稠，过量氯气的黄绿色不再消失。停止氯引入，冷却至室温，用氮气排出过量的氯，通过水泵在减压下蒸发溶剂，冷却至室温，固化残余物，并真空干燥以获得无色晶体(或趁热加入甲苯以制备固体甲苯溶液),产率为95%,熔点为79-813、固体光气单耗(吨/吨)材料名称单位消耗量吨单价元价格元评论1.碳酸二甲酯0.310600018602.氯1.626100016263.四氯化碳0.175700012254.过氧化苯甲酰0.02115000315总数2.1325026注：每生产1吨固体光气，就会产生2.4吨含氯和四氯化碳的30%废盐酸。V.讨论和问题1，4000吨/年的固体光生产线，考虑到季节性农药产量，似乎适宜于每年200个工作日，即每天20吨固体光气；2.工业化的光催化反应一直很困难。光催化反应器需要在大型工厂中专门设计和定制(光源如何与材料接触以及光源如何冷却是关键)。3.固光生产线对设备、管道、阀门和安装有很高的要求：设备、管道和阀门要求高质量，安装只需要一个合格的安装团队。固光和固光前体(4.4000吨/年固体光生产线每年需要1240吨碳酸二甲酯和7000吨氯气。5.这条4000吨/年的固体光生产线将生产近10000吨(9600吨)含氯和四氯化碳的30%盐酸。由于杂质的存在，这部分盐酸不太畅销。如何处理应该提前计划好。二。固体光气原料碳酸二甲酯的制备三。生产规模根据年产固体光气4000吨、碳酸二甲酯单耗0.31的生产规模，建议碳酸二甲酯的生产规模为1300吨，日产6.5吨，年生产200个工作日。四、合成工艺路线选择文献报道合成碳酸二甲酯的途径很多，如：1)、一氧化碳-甲醇法，2)、二氧化碳-甲醇法，3)、光气法，4)、尿素-甲醇法，5)、固体轻质-碳酸二甲酯循环法，6)、酯交换法等。其中：人方法1)和2)是制备碳酸二甲酯的方向。目前，它们仍处于实验室和中试探索阶段。困难在于工程和催化剂。方法3)最早的方法成本高，污染大，目前已被淘汰。方法4)在过去几年中被广泛使用，但是问题是合成路线的选择性和产率不高，并且迄今为止所研究的催化剂的单程产率相对较低。因此，发展该方法的关键是研究新型高效催化剂，进一步发展该反应的工艺流程。方法5)是Cotarva在1996年提出的制备固体光的再循环方法。在该方法中，利用固体光和甲醇的反应来生产碳酸二甲酯，并且在没有溶剂的情况下进行光氯化反应。整个过程如下：(Cl3Co)2CO 6 CH3OH3(H3CO)2CO 6 HC1(1)(H3CO)2CO 6 Cl2 (C13C 0)2CO 6 Ccl(2)总反应公式：3CH3OH 9Cl2(Cl3CO)2CO 12HC1 (3)从这一循环反应来看，在BTC的制备中仅消耗甲醇和氯，并且可以根据需要制备碳酸二甲酯，并且在合成过程中沉淀出BTC晶体。方法5)理论上，这是一种几乎完美的方法，但实际上，固体光与甲醇反应生产碳酸二甲酯并不容易。因此，虽然这种方法在1996年有报道，但至今还没有关于这种方法的研究报告，也没有工厂采用这种方法进行工业化。方法6)是近年来使用的比较多的方法，而阳农股份有限公司新推出的20000吨/年固体光生产线是酯交换法。华东理工大学酯交换法采用新的催化反应精馏技术，反应转化率提高到99%以上，具有原料来源广泛、工艺简单、设备投资少、生产过程基本无三废等特点。中国大多数碳酸二甲酯生产企业都采用这种方法。在国外，美国的德士古公司也使用这种方法，但这种方法受到丙二醇或乙二醇联产市场规模的限制。V.讨论和问题1，4000吨/年的固体光生产线，考虑到季节性农药产量，似乎适宜于每年200个工作日，即每天20吨固体光气；2.工业化的光催化反应一直很困难。光催化反应器需要在大型工厂中专门设计和定制(光源如何与材料接触以及光源如何冷却是关键)。3.固光生产线对设备、管道、阀门和安装有很高的要求：设备、管道和阀门要求高质量，安装只需要一个合格的安装团队。固光和固光前体(一氯五氯碳酸二甲酯替代品)具有强烈的刺激性、催泪性和毒性，不得泄漏，否则其味道会对环境产生很大影响。4.4000吨/年固体光生产线每年需要1240吨碳酸二甲酯和7000吨氯气。5.这条4000吨/年的固体光生产线将生产近10000吨(9600吨)含氯和四氯化碳的30%盐酸。由于杂质的存在，这部分盐酸不太畅销。如何处理应该提前计划好。二。固体光气原料二甲基碳的制备文献报道合成碳酸二甲酯的途径很多，如：1)、一氧化碳-甲醇法，2)、二氧化碳-甲醇法，3)、光气法，4)、尿素-甲醇法，5)、固体轻质-碳酸二甲酯循环法，6)、酯交换法等。其中：人方法1)和2)是制备碳酸二甲酯的方向。目前，它们仍处于实验室和中试探索阶段。困难在于工程和催化剂。方法3)最早的方法成本高，污染大，目前已被淘汰。方法4)在过去几年中被广泛使用，但是问题是合成路线的选择性和产率不高，并且迄今为止所研究的催化剂的单程产率相对较低。因此，发展该方法的关键是研究新型高效催化剂，进一步发展该反应的工艺流程。方法5)是Cotarva在1996年提出的制备固体光的再循环方法。在该方法中，利用固体光和甲醇的反应来生产碳酸二甲酯，并且在没有溶剂的情况下进行光氯化反应。整个过程如下：(Cl3Co)2CO 6 CH3OH3(H3CO)2CO 6 HC1(1)(H3CO)2CO 6 Cl2 (C13C 0)2CO 6 Ccl(2)总反应公式：3CH3OH 9Cl2(Cl3CO)2CO 12HC1 (3)从这一循环反应来看，在BTC的制备中仅消耗甲醇和氯，并且可以根据需要制备碳酸二甲酯，并且在合成过程中沉淀出BTC晶体。方法5)理论上，这是一种几乎完美的方法，但实际上，固体光与甲醇反应生产碳酸二甲酯并不容易。因此，虽然这种方法在1996年有报道，但至今还没有关于这种方法的研究报告，也没有工厂采用这种方法进行工业化。方法6)是近年来使用的比较多的方法，而阳农股份有限公司新推出的20000吨/年固体光生产线是酯交换法。华东理工大学酯交换法采用新的催化反应精馏技术，反应转化率提高到99%以上，具有原料来源广泛、工艺简单、设备投资少、生产过程基本无三废等特点。中国大多数碳酸二甲酯生产企业都采用这种方法。在国外，美国的德士古公司也使用这种方法，但这种方法受到丙二醇或乙二醇联产市场规模的限制。七.碳酸二甲酯简介碳酸二甲酯是一种环境友好的绿色化工产品。它是重要的有机化学原料之一，并享有有机合成新基石产品的美誉。碳酸二甲酯分子结构式(CH3O)2CO，分子量90.08，相对密度1.070，折射率1.3697；熔点4，沸点90.1。常温下为无色、透明、微臭、微甜的液体，易燃，微溶于水，但能与水形成共沸物，几乎可与所有有机溶剂如醇、醚、酮等混溶。它对金属无腐蚀性，可储存在铁桶中。微毒性(LD50=6400 12900毫克/千克，而LD50的甲醇=3000毫克/千克)。碳酸二甲酯分子含有许多官能团，如CH3-、CH3O-、CH3O-CO2-和-CO2-等。它们的化学性质非常活泼，具有良好的反应性。它们可以与醇类