[其他]甲基异氰酸酯制备方法

说明书

一种以甲氨甲酰氯（ＭＣＣ）为原料，在惰性溶剂存在下制备甲基异氰酸酯的方法。本发明由于采用列管式分解器取代原有的分解釜，使甲基异氰酸酯的收率比原有的方法提高４～７％，副产物三聚甲基异氰酸酯的生成量减少了６４％，由于列管式分解器的体积较原来使用的分解釜的体积缩小了１２倍，因而较大地缩小了成套设备占地面积，节约了基本建设投资。

本发明属于化学有机合成杀虫剂领域。

甲基异氰酸酯（MIC）是一种有机合成中间体、它是农药、植物保护剂、漂白剂、人造树脂和聚氨酯类塑料的重要原料。特别自本世纪六十年代由于具有高效低毒特性的氨基甲酸酯类农药的大量使用，甲基异氰酸酯的商业价值大为增加。目前制备甲基异氰酸酯的方法很多，但通常认为以光气与甲胺为原料，在惰性溶剂存在下，采用各级反应器的流程较为理想，例如西德公开专利24222112503270，美国专利3969389、3969388，和日本公开专利昭42-8911、昭46-24129等所述。湖南化工研究所于1979年研制了一种多级反应器的生产流程。但是不管是上述国外专利所述的工艺方法或者是湖南化工所已投入生产的方法都有着下述几个缺点：1、副产物三聚甲基异氰酸酯较多，MIC收率低由此带来大量的三废处理问题，2、釜式反应器设备较大，基本建设费用增加。

本发明的工艺流程针对上述缺点提出以列管式分解器替代釜式反应器的工艺方法，以减少三聚物的产量提高MIC收率。

本发明的另一个目的是由于反应充分，效率高而效大地减少了三废处理工程。

本发明的一个附加目的是去除了占地大的釜式反应器而减少全套设备所要求的空间，从而减少了基本投资费用。

本发明基本上是一种改进发明，因此将结合湖南化工研究所所研制的生产方法详述如下：

本发明的基本反应式为

CH₃NHCOClCH₃NCO+HCl

反应式中，

CH₃NHCOCl：N-甲基氨基甲酰氯

CH₃NCO：甲基异氰酸酯

HCl：氯化氢

如图1所示的原有工艺方法，以光气和一甲胺为原料首先合成N-甲基氨基甲酰氯（MCC）然后把MCC与作为惰性溶剂的四氯化碳经酰氯合成釜（1）混合蒸发（图1中流程由此开始，光气和-甲胺的合成流程与本发明无关，故略去），MCC和CCl₄混合气体经冷凝器（2）冷凝后成MCC溶液，MCC溶液经第一分解釜（3）蒸发分解成含有甲基异氰酸酯（MIC）和MCC的混合气体，该混合气体经冷凝器（4）冷凝成混合溶液，该混合溶液再经第二分解釜（5）蒸发分解，分解后的气体经冷凝器（6）冷凝，得到MIC含量较高的溶液，该溶液经精馏塔（7）分离得到MIC纯品。

本发明采用与上述方法相似的工艺流程，但如图2所示，以第一列管式分解器（8）取代第一分解釜（3），第二列管式分解器（9）取代第二分解釜（5），并且在冷凝器（4）后增加一个冷凝器（4），在冷凝器（6）后增加一个冷凝器（6）。上述列管式分解器的长径比为60～125，最好在70～110之间。为了保证反应所需温度，在列管式分解器的外侧必须有使出口温度在70～110℃之间的加热设备。当采用本发明所提供的技术，以一甲胺和光气为原料，合成MCC后，以CCl₄为溶剂，并MCC与CCl₄克分子之比为1∶2～7之间通入酰氯合成釜（1），MCC和惰性溶剂的混合气体进入酰氯冷凝器（2）冷凝吸收，冷却水温度为15～28℃，冷凝液体进入第一列管式分解器（8）蒸发分解，分解气体出口温度为70～110℃，分解气体在冷凝器（4、4′）部分冷凝率为90～97%，第一次分解的冷凝液再进入第二列管分解器（9）蒸发分解，分解气体出口温度为70～110℃，分解气体在冷凝器（6、6′）部分冷凝率为92～97%，冷凝器（4）（6）的冷凝水温度为8～12℃，第二次分解的冷凝液含MIC4～15%，该冷凝液经精馏塔（7）分离，可得MIC纯品。

本发明中使用的惰性溶剂可以是苯、甲苯、氯苯或四氯化碳。