[发明专利]一种光气的循环制备方法及其装置系统

权利要求书

1.一种光气的循环制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

在装载有催化剂的装置系统中，将原料进料流经催化剂进行催化分解反应，得到光气；

所述原料包括三光气和/或双光气的原料溶液；

所述催化剂包括离子树脂催化剂；

所述装置系统包括双夹套管道反应器。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子树脂催化剂包括弱碱性阴离子树脂催化剂；

优选地，所述弱碱性阴离子树脂催化剂包括大孔型阴离子树脂催化剂。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述弱碱性阴离子树脂催化剂包括叔胺类树脂、伯氨类树脂、仲胺类树脂中的至少一种；

优选地，所述弱碱性阴离子树脂催化剂包括聚苯乙烯-叔胺类树脂、聚苯乙烯-伯氨类树脂、聚苯乙烯-仲胺类树脂中的至少一种；

优选地，所述弱碱性阴离子树脂催化剂中氨基与树脂主链结构处于苯环对位；

优选地，所述弱碱性阴离子树脂催化剂包括具有式I、式II所示结构化合物中的至少一种；

其中，R₁、R₂、R₄、R₅各自独立地包括H、取代或未取代的C1～C6直链或支链烷基、取代或未取代的苯基中的任意一种；R₃选自H、取代或未取代的C1～C6直链或支链烷基、取代或未取代的苯基、取代或未取代C1～C6直链或支链烷氧基中的任意一种；

优选地，所述弱碱性阴离子树脂催化剂的数均分子量为10～20万；

优选地，所述R₁选自H，R₂、R₄、R₅选自甲基，R₃选自苯基；

优选地，以所述原料溶液的质量为1g计，所述催化剂的装载量为0.001～0.01g。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料溶液的溶剂包括甲苯、氯苯、邻二氯苯、四氢呋喃或二氯甲烷中的至少一种，进一步优选为氯苯和/或邻二氯苯；

优选地，所述原料溶液的浓度为30～70％，优选为50％。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料溶液的进料速度为2～10L/h；

优选地，所述催化分解反应的温度为40～60℃。

6.根据权利要求1～5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原料进料及反应均在惰性气体存在下进行；

优选地，所述惰性气体压力维持在0.2～1MPa；

优选地，所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气的一种或其两种以上的组合；

优选地，所述反应后的混合气体中的惰性气体经分离后循环使用。

7.一种根据权利要求1～6任一项所述的制备方法所用的装置系统，其特征在于，所述装置系统包括进料装置、反应装置和分离装置；

所述反应装置包括双夹套管道反应器；

所述双夹套管道反应器内部沿轴向分隔为反应侧和产物出料侧，反应侧设置有固定管道反应器，所述离子树脂催化剂装填于固定管道反应器中。

8.根据权利要求7所述的装置系统，其特征在于，所述固定管道反应器非固定一侧为半敞开结构，外围设置隔离网以固定催化剂填料，隔离网的孔径大小为催化剂颗粒大小的0.1～0.9倍，进一步优选为催化剂粒径大小的0.5～0.9倍；

优选地，所述双夹套管道反应器反应侧底部经循环泵与进料装置相连；

优选地，所述进料装置的出料口与双夹套管道反应器反应侧顶部的进料口相连；

优选地，所述双夹套管道反应器为空心钢管。