MDI的非光气化合成工艺进展
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MDI及其特性MDI是二苯基甲烷二异氰酸酯纯MDI、含有一定比例纯MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物聚合MDI以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称是生产聚氨酯最重要的原料少量MDI应用于除聚氨酯外的其它方面。
聚氨酯既有橡胶的弹性又有塑料的强度和优异的加工性能尤其是在隔热、隔音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料已广泛应用于国防、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通、汽车、医疗等领域成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。
MDI和TDI互为替代品都是生产聚氨酯的原料。
目前MDI的价格略贵一些但毒性比TDI低同时MDI形成的聚氨酯产品的模塑性相对较好。
TDI及其特性甲苯二异氰酸酯TDI有机异氰酸酯是一类重要的化合物在聚氨酯工业、涂料工业、染料和农药等高分子材料中有广泛的应用1。
异氰酸酯的生产引起了世界各发达国家的广泛重视其产量逐年增长2。
因此研究与开发异氰酸酯工业在我国具有十分重要的现实意义。
异氰酸酯产品系列主要包括TDI甲苯二异氰酸酯MDI二苯甲烷二异氰酸酯PAPI聚甲基聚苯异氰酸酯PI苯异氰酸酯IPDI异佛尔酮二异氰酸酯ODI十八烷基异氰酸酯等。
在传统的异氰酸酯合成工业中以上各类产品均依靠光气法合成。
光气法合成工艺路线长技术复杂原料成本昂贵设备费用高更困难的是光气毒性很大对环境污染严重。
70年代以来随着环境保护意识的加强改进异氰酸酯的合成工艺以及开发非光气法生产异氰酸酯已成为化工领域十分活跃的课题现将主要进展介绍如下。
1一步法以TDI的合成为例反应式为通过一步反应实现异氰酸酯的合成难度很大。
据最新报道采用Pd4-Mepy2Cl2COx作为主催化剂Mepy为甲基吡啶FeCl3为助催化剂可以明显提高选择性3。
在200°C和8.5MPa下反应1.5h后反应接近完全转化TDI的选择性达70.9副产物中有5.7的单异氰酸酯。
非光气法MDI生产技术及成本比较游川北;李发春【摘要】介绍了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)生产技术的研发进展情况,着重阐述了尿素法制备MDI工艺技术研究进展.通过对尿素法与光气法生产MDI的成本效益进行比较分析,认为尿素法较光气法具有更大的优势.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2016(043)005【总页数】3页(P44-46)【关键词】二苯甲烷二异氰酸酯;尿素法;光气法;成本比较【作者】游川北;李发春【作者单位】湖北三宁化工股份有限公司湖北枝江443206;湖北三宁化工股份有限公司湖北枝江443206【正文语种】中文【中图分类】TQ225.24由于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)反应活性高,是生产聚氨酯(PU)最重要的原料,其应用范围几乎涉及所有PU工业。
生产MDI的过程中一般联产聚MDI(PAPI),纯MDI主要用于制鞋业、制革业、橡胶制品业、纤维纺织业、胶粘剂行业及其他行业,而PAPI主要用于绝热保温、建材工业、车辆与运输业[1]。
MDI生产方法主要有光气法和非光气法2种。
液相光气法是目前国内外生产MDI 最主要的方法,拜耳、亨兹曼、巴斯夫等少数跨国化工巨头以及我国烟台万华公司拥有该产品生产的核心技术。
该方法虽然工艺成熟,但使用的光气易挥发、有剧毒,存在巨大的潜在性事故隐患;副产物氯化氢对设备腐蚀严重,造成生产装置造价昂贵;副产物氯化氢产量大,易受下游用户制约,装置生产柔性差;废盐水排放处理成本高;产品中含氯化合物不易分离,导致纯MDI产品收率低,进而影响产品质量。
因此,近年来世界上各化工企业一直都在寻找更经济、更安全的MDI合成工艺路线,其中主要有日本旭化成公司开发的氧化羰基化法、Monsanto公司开发的以苯胺和CO2为原料生产MDI的路线、硝基苯与一氧化碳反应法、硝基苯与苯胺反应法以及碳酸二甲酯(DMC)替代光气法等工艺。
非光气法是目前国内外企业及研究单位的研究热点,相继开发了多种非光气法生产工艺路线,但目前还都处于试验研发阶段,其中最有工业化前景的工艺路线为DMC胺解法和尿素法。
MDI 生产现状和研究进展吴礼定(青海盐湖工业股份有限公司,青海西宁810000)摘要:二苯甲烷二异氰酸酯(MDI )是氯碱工业高附加值耗氯产品之一,一种重要的合成有机材料。
本文介绍了二苯甲烷二异氰酸酯(MDI )的生产现状和需求,可以通过光气法、硝基苯还原羰基化法、碳酸二甲酯法等方法合成。
介绍了甲苯二异氰酸酯不同生产工艺的优缺点,并对其发展前景作了简要评述,对今后的研究动态作了展望。
关键词:二苯甲烷二异氰酸酯(MDI );工艺;合成The Production Situation and Research Progress of MDIWU Li -ding(Qinghai Salt Lake Industry Inc.,Ltd.,Qinghai Xining 810000,China )Abstract :Diphenylmethane diisocyanate (MDI )was one of the high value -added products chlorine consumption in chlor -alkali industry ,and was a kind of important synthetic organic materials.The production situation and needs of MDI were introduced ,which can be synthesized by the amine phosgene method ,reductive carbonylation of nitrobenzene meth-od ,and dimethyl carbonate methods.The advantages and disadvantages of different production processes of the toluene di-isocyanate ,and the development prospects of it were described briefly ,and the future research were discussed.Key words :MDI ;process ;synthesis作者简介:吴礼定(1984-):男,硕士,2009年毕业于昆明理工大学化学工程专业,自毕业后一直从事离子膜烧碱及PVC 的生产和氯碱下游产品研发工作。
异氰酸酯MDI 制造及市场概况汪多仁( 吉化公司石井沟联合化工厂,132105)综述了异氰酸脂MD I在国内外的发展概况,介绍了它的合成工艺过程、性能和应用,并提出了扩大应用等发展前景。
关键词: MD I制备市场应用聚氨酯为世界六大具有发展前途的合成材料之一,由异氰酸脂与多元醇合成。
作为生产聚氨酯的首要原料———异氰酸脂, 于1834 年由杰出的化学家A . W. Vo n Hof mann 和T. Curtius 首次合成, 现异氰酸脂的重要品种为TD I(甲苯二异氰酸脂) 和MD I (二苯甲烷二异氰酸脂) ,这也是我国至今唯一能生产的二个主要品种。
1945 年以后,根据战后德国的技术资料记载,从苯胺甲醛缩合所得的齐聚胺中制取了聚异氰酸脂( PMD I) , 在50 年代, 美国The carwin ( Dow chemical) 采用G oo dyear 公司专利,率先开发了聚异氰酸脂,世界上目前最有发展前途的异氰酸酯品种为MD I 。
的一半。
另外50 % 用于反应注射模塑( R IM) 制品,随着汽车向全塑化、轻体化的方向发展,将促进PU 在汽车行业中用量继续增长,并使未来汽车创造业成为它的最大潜在市场。
西欧1995 年PU 的需求量为170 万吨,其中50 %以上的PU 用于生产细格式鞋底。
30 %用于生产热塑性弹性体,其余大量向太帄洋国家和地区出口。
德国在世界上PU 的产量位居世界第二,厂商为Bayer 、BA SF ,年消耗PU 55 万吨,需求以用于垫子和器具的软制品为主, 在运输业中年需求增长率为8 % ,世界PU 年消费量以5 %的速率增加, 但在亚太地区,年需求增长率为10 % 。
中国的年需求增长率为18 % ,1994 年占亚太地区总需用量的40 % 。
1995 年亚太地区需求增长迅速,我国是世界上消费PU 最有希望的大市场。
1991 年需求62 万吨,1994 年便达115 万吨, 1995 年为150 万吨。
写一篇非光气法MDI生产技术及成本比较的论文,600字
本文旨在比较非光气法MDI生产技术和光气法MDI生产技术
的成本效率。
首先,非光气法MDI生产技术是目前主要用于MDI生产的一种技术,利用高温、高压和高浓度的物质,在
反应器中形成MDI。
这种技术主要优势体现在:(1)生产效
率高:由于反应更快,反应时间更短,可以有效降低生产成本;(2)技术成熟:该技术的发展已经非常成熟,并且各大厂商
都有强大的厂家资源和研发能力,可以保障生产效率和质量;(3)成本比较低:由于该技术投入资源少,可以大大降低生
产成本。
另一方面,光气法MDI生产技术是一种新型技术,主要利用
强紫外线(UV)作用于MDI分子在气态重整,以获得MDI。
这种技术的优势表现在:(1)灵活性好:该技术能够根据不
同的条件来调整MDI的组成,从而满足不同的应用需求;(2)安全性高:由于反应温度低,可以有效避免设备损坏,并且反应过程无毒无害;(3)成本较低:该技术投入成本较低,可
以大大降低生产成本。
总之,两种技术都具有自身的特点和优势,在不同的应用场景下都有自己的优势。
然而,从生产成本的角度来看,非光气法MDI生产技术更有可行性,因为它可以更有效地降低生产成本。
MDI生产工艺综述一、MDI的生产工艺流程I.G.Farben于1930s首先制得了4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),但由苯胺/甲醛缩合制得的同系混合物光气化制备的方法是1954年由Goodyear首先进行的,遗憾的是Goodyear并未将该方法实现商业化,而后于1960s美国的Carwin/Upjohn、欧洲的Bayer和ICI分别独立地发展了此工艺,使苯胺/甲醛缩合制得同系芳胺混合物,经再光气化、分离,制备MDI和PMDI成为今天普遍所采用的工艺方法。
MDI的生产工艺流程图如下:基本反应过程如下:1.苯胺与甲醛的缩合反应苯胺与25%~35%的盐酸催化剂首先反应生成苯胺盐酸盐溶液,然后滴加37%左右的甲醛水溶液,在80℃下进行缩合反应1~2h,在升高温度达100℃左右时反应1h,进行重排反应,溶液用苛性钠水溶液进行中和,最后经水洗、分层、水洗、蒸馏等步骤制得含不同缩合度的二苯基甲烷二胺(MDA)混合物。
在二胺缩合物中,二苯基甲烷二胺约占混合物的70%,其余多苯基甲烷多异氰酸酯组分约占30%。
根据各制造商生产工艺条件的不同,其混合物的组份不完全相同。
在苯胺与甲醛的缩聚反应中,苯胺氨基上的氢原子比较活泼,易与甲醛进行低温缩合,经分子重排也生成相应的胺的盐酸盐。
在合成中根据原料配比和工艺艺条件的变化,产物为n=0、1、2···等的混合物,当n=0时,在以后的一系列反应后即生成MDI;当n>0时,以后将生成缩合度不等的多苯基甲烷多异氰酸酯(PAPI)。
2.二胺缩合物的光气化反应二胺缩合物的光气化反应,在工业上通常分为低温光气化和高温光气化二段进行。
在低温光气化阶段,主要是使二胺与光气、氯化氢反应生成相应的二胺酰胺盐和盐酸盐。
在高温光气化阶段,主要是使二胺的酰胺盐和盐酸盐转化成相应的异氰酸酯。
在工业生产中,MDI和PMDI产品主要是根据上述反应合成出粗品MDI。
摘要:文章主要介绍MDI 的光气法、非光气法各种合成工艺的进展。
比较而言,尿素胺解法是原子利用率接近100%的清洁合成过程,无环境污染,可以实现零排放;并且生产过程对设备要求低,具有很好的开发应用前景。
关键词:MDI ;光气;尿素胺解中图分类号:TQ203.9文献标志码:A 文章编号:1671-1084(2009)03-0081-04MDI 合成工艺技术进展姜锦红(柳州科技馆,广西柳州545006)收稿日期:2009-06-17作者简介:姜锦红(1969-),女,广西柳州人,柳州科技馆工程师,研究方向:化工技术。
0前言我国现在的异氰酸酯生产均采用光气法,光气法合成工艺路线长,技术复杂,原料成本昂贵,设备费用高,更困难的是,光气毒性很大,对环境污染严重。
70年代以来,随着环境保护工作的日益加强,改进异氰酸酯的全盛工艺,开发非光气法生产异氰酸酯已成为化工领域十分活跃的课题。
开发异氰酸酯的清洁生产工艺是我国异氰酸酯研究与生产领域面临的机遇与挑战。
制备异氰酸酯的非光气方法很多,其中有重要影响及工业化前景的是氨基甲酸酯热分解法。
按原料的不同又可以分为氨基氧化羰基化法、硝基还原羰基化法、氨基甲酸酯阴离子脱水法、碳酸二甲酯胺解法、尿素胺解法。
尿素胺解法在较低压力或常压下即可进行反应,收率较高,环境污染小,催化剂易得,生产成本低,反应过程中不使用剧毒原料,是最具产业化前景的异氰酸酯生产方法之一。
反应的副产物氨气可以回收利用,可形成“零排放”的绿色合成工艺过程,符合绿色发展的要求。
1光气法目前,MDI 的大规模工业合成仍然采用的是光气法,既先使苯胺与甲醛在酸介质中缩合生成以二胺为主的多胺混合体系,然后通过光气化反应,相应得到以二苯基甲烷二异氰酸酯为主的多苯基多亚甲基多异氰酸酯混合液,它们通过分离,分别得到不同异构体MDI 和不同聚合度的聚合MDI 。
在此基础上通过改性、预聚及相互掺合得到更多的产品以满足人们的需求。
中北大学学位论文非光气法合成二苯甲烷二异氰酸酯(MDl)的研究摘要本文研究了以“绿色化学品”——碳酸二甲酯代替光气,与苯胺为原料合成二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)的非光气法工艺;提出了苯氨基甲酸甲酯(MPC)的分离工艺。
并对工艺路线进行了讨论。
碳酸二甲酯与苯胺通过酯的胺解反应合成苯氨基甲酸甲酯(MPC),与氨基氧化羰基化和硝基还原羰基化等非光气相比,除避免了光气法的缺点外,此工艺还具有反应条件温和,反应原料对环境友好,催化剂便宜易得、催化活性高,副产甲醇用于碳酸二甲酯的合成易实现零排放,产物易分离等优点。
通过正交实验对此工艺进行优化,获得了较优的工艺条件为:碳酸二甲酯与苯胺的投料摩尔比为5:1,反应温度为180℃,反应时11日J为4h,醋酸锌与苯胺的摩尔数比为O.008,MPC得率为90.6%(以苯胺计)。
研究了以盐酸为催化剂,MPC与甲醛经缩合生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的工艺。
通过正交实验对此工艺进行优化,获得了较优的工艺条件为:MPC与甲醛的投料摩尔比为4:l,反应温度为80。
C,反应时间为4h,盐酸浓度为18%。
MDC的得率为64.2%(以MPC计)。
专业提供学术期刊、学位论文下载、外文文献检索下载服务 购买地址: 研究了MDC经分鳃制备MDI的工艺。
对四种溶剂和两种催化荆进行筛选,初步确定了制备MDI的工艺为:在正十五烷为溶剂,以五氧化二磷为催化剂,在280℃下反应1h,MDI的得率为68.3%(以MDC计)。
用IR・8400S傅立叶红外光谱仪和drx300氢核磁共振仪对制备物质的结构进行测定,经过对谱图的分析,证明了所合成的物质是目标物——MPc、MDC、MDI。
关键词:非光气法,碳酸二甲酯,羰基化,二苯甲烷二异氰酸酯中北大学学位论文TheNon-phosgeneApproachtoSynthesizeMDIAbstractThepaperexplorestheapproachestosynthesizemethylenediphenyldiisocyanate(MDI)withdimethylcarbonate,whichisakindof“GreenChemicals’’asasubstituteforphosgene,andanilineItaIsop‘。