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连续化合成异丙隆方法

阅读：616发布：2021-02-27

IPRDB可以提供连续化合成异丙隆方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种连续化合成异丙隆方法，以对异丙基苯胺为起始原料，与光气进行连续釜式光气化反应后经连续热分解制得对异丙基苯基异氰酸酯，再与二甲胺通过釜式连续胺化反应制得产品异丙隆。本发明实现对异丙基苯基异氰酸酯的连续化生产，采用连续塔式热分解、赶光，替代釜式赶光，节省氮气，减少操作台时；未反应的光气经经冷却、分离、甲苯吸收后重新泵入光化釜反应，提高了光气利用率，减少了光气尾气处理费用；实现异丙隆合成的连续自动化操作。，下面是连续化合成异丙隆方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种连续化合成异丙隆方法，其特征是：以对异丙基苯胺为起始原料，与光气进行连续釜式光气化反应后经连续热分解制得对异丙基苯基异氰酸酯，再与二甲胺通过釜式连续胺化反应制得产品异丙隆。

2.根据权利要求1所述的连续化合成异丙隆方法，其特征是：反应釜应带有搅拌器和冷却系统。

3.根据权利要求1所述的连续化合成异丙隆方法，其特征是：光气与对异丙基苯胺的物料摩尔为3～4：1。

4. 根据权利要求1所述的连续化合成异丙隆方法，其特征是：具体步骤包括：

（1）对异丙基异氰酸酯合成

在带有搅拌器和冷却系统的300L光气化釜中，先泵入100L的液态光气甲苯溶液；釜内温度控制在0～20℃，以1000L/h的速度从液面以下喷入20%的对异丙基苯胺甲苯溶液；同时按光气与对异丙基苯胺的物料摩尔3～4：1的配比、以800～1000L/h 速度泵入40～60%光气的甲苯溶液进行光气化反应；物料平均停留釜内时间10分钟；依次进入一、二、三级热分解塔，每级塔中物料停留时间均为1 2.5小时，一级热分解塔温度控制在10～40℃，二级热分~解塔温度控制在40～80℃，三级热分解塔温度控制在80～110℃；热分解过程中产生的氯化氢及未反应的光气被除去；

热分解结束后，物料进入中间缓冲贮槽；再泵入赶气塔用氮气赶除物料中残余的氯化氢及光气；赶气合格后，经冷却，进入对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽，待合成异丙隆用；一、二、三级热分解塔中的过量光气及氯化氢尾气经冷却，分离，、甲苯吸收后重新泵入光化釜反应，分离出的含有少量光气的氯化氢尾气及赶气塔赶出的光气尾气去光气尾气处理塔吸收成工业盐酸；

（2）异丙隆合成

采用釜式一、二级连续反应：

将对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽中的对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液以1200～1800L/h的速度连续泵入一级胺化釜，同时以30～60kg/h的速度连续通入二甲胺气体；一级胺化釜内反应温度控制在0～10℃，待一级胺化釜内PH值达到7即进入二级胺化PH值调节釜，同时以3～10kg/h的速度通入二甲胺气体；二级胺化釜内反应温度控制在10～15℃，二级胺化釜内PH值达到8～10时胺化结束；

胺化结束后，物料泵入水洗釜，按比例体积比1:1的比例加入热水，进行搅拌水洗，水洗釜温度控制在80℃，物料体停留时间20分钟；再进入一级分相器，分出有机相和水相；其中：水相再进入二级分相器，分出夹带的有机相，泵入水洗釜，套用；有机相去连续结晶分离器进行分离；

连续结晶器温度控制在0～5℃；分离出的产品潮品经烘干得异丙隆产品。

说明书全文

连续化合成异丙隆方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种合成异丙隆的方法。

背景技术

[0002] 异丙隆，化学名称为N-（4-异丙基苯基）-N’,N’二甲基脲，高效低毒取代脲类除草剂。具有杀草谱广、适用期长等特点，可防除一年生杂草，如马唐、藜、早熟禾、看麦娘等，适用于西红柿、马铃薯、育苗韭菜、甜（辣）椒、茄子、蚕豆、豌豆、葱头等部分菜田除草，不论芽前、芽后均能使用。与其他除草剂复配，具有增效作用，是一种比较理想的旱田除草剂之一。

[0003] 目前国内外已见报道的关于异丙隆的合成及其复配专利有几百项，其中原药合成的发明专利主要为以下几类：1、以对异丙基苯胺为原料的光气合成路线。2、以对异丙基苯胺为原料的非光气合成路线。3、以对异丙基硝基苯为原料与一氧化碳的合成路线。但目前国内工业化生产都是以对异丙基苯胺为原料的光气路线进行，典型的光气路线有两种：一种是将氯化氢气体通入对异丙基苯胺的甲苯溶液成盐，然后通入光气进行反应生成对异丙基苯基异氰酸酯；另一种是以对异丙基苯胺的甲苯溶液滴加到含有光气的甲苯溶液中进行冷光化反应，生成胺基甲酰氯；再升温脱出氯化氢生成对异丙基苯基异氰酸酯的甲苯溶液。经氮气赶光后，通入气体二甲胺反应生成异丙隆粗品，再经水洗后分层、结晶、烘干得到异丙隆产品。此工艺在操作中存在以下缺陷：
①采用氯化氢成盐再通光气反应，将胺基进行保护，可保证对异丙基苯胺的转化，但多耗用氯化氢气体且增加尾气的处理费用。

[0004] ②冷光化滴加对异丙基苯胺甲苯溶液过程中，由于是液面上滴加，会造成滴加的对异丙基苯胺局部因接触光气量不足而发生副反应，为保证反应取得较好的效率，就要求反应物浓度及反应温度只能在较狭窄的范围内波动。

[0005] ③光化反应完成，用氮气赶光气及氯化氢时不能完全赶净，使异丙隆合成过程中二甲胺消耗高，整体系统效率低，同时造成废水中氨氮高，不易处置。

[0006] ④整个反应过程为间歇反应方式，不利于自动化控制操作，人工成本高。

[0007] 对此，本项目技术人员一直进行在分析研究，以寻求更好的解决方案。本发明较好地解决了上述异丙隆生产过程中的问题，产品质量及收率都得以提高。该生产工艺过程未见报道。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种实现对异丙基苯基异氰酸酯的连续化生产的连续化合成异丙隆方法。

[0009] 本发明的技术解决方案是：一种连续化合成异丙隆方法，其特征是：以对异丙基苯胺为起始原料，与光气进行连续釜式光气化反应后经连续热分解制得对异丙基苯基异氰酸酯，再与二甲胺通过釜式连续胺化反应制得产品异丙隆。

[0010] 反应釜应带有搅拌器和冷却系统。

[0011] 光气与对异丙基苯胺的物料摩尔为3～4：1。

[0012] 所述的连续化合成异丙隆方法，具体步骤包括：（1）对异丙基异氰酸酯合成
在带有搅拌器和冷却系统的300L光气化釜中，先泵入100L的液态光气甲苯溶液；釜内温度控制在0～20℃，最佳（5～8）℃，以1000L/h的速度从液面以下喷入20%的对异丙基苯胺甲苯溶液；同时按光气与对异丙基苯胺的物料摩尔3～4：1的配比、以800～1000L/h 速度泵入40～60%光气的甲苯溶液进行光气化反应；物料平均停留釜内时间10分钟左右；依次进入一、二、三级热分解塔，每级塔中物料停留时间均为1 2.5小时左右，一级热分解塔温度控制~
在10～40℃，二级热分解塔温度控制在40～80℃，三级热分解塔温度控制在80～110℃；热分解过程中产生的氯化氢及未反应的光气被除去；
热分解结束后，物料进入中间缓冲贮槽；再泵入赶气塔用氮气赶除物料中残余的氯化氢及光气；赶气合格后，经冷却，进入对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽，待合成异丙隆用；一、二、三级热分解塔中的过量光气及氯化氢尾气经冷却，分离、甲苯吸收后重新泵入光化釜反应，分离出的含有少量光气的氯化氢尾气及赶气塔赶出的光气尾气去光气尾气处理塔吸收成工业盐酸；
（2）异丙隆合成
采用釜式一、二级连续反应：
将对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽中的对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液以1200～1800L/h的速度连续泵入一级胺化釜，同时以30～60kg/h的速度连续通入二甲胺气体；一级胺化釜内反应温度控制在0～10℃，待一级胺化釜内PH值达到7左右即进入二级胺化PH值调节釜，同时以3～10kg/h的速度通入二甲胺气体；二级胺化釜内反应温度控制在10～15℃，二级胺化釜内PH值达到8～10时胺化结束；
胺化结束后，物料再经泵入水洗釜，按比例体积比1:1的比例加入热水，进行搅拌水洗，水洗釜温度控制在80℃左右，物料体停留时间20分钟。再进入一级分相器，分出有机相和水相。其中：水相再进入二级分相器，分出夹带的有机相，泵入水洗釜，套用；有机相去连续结晶分离器进行分离；
连续结晶器温度控制在0～5℃。分离出的产品潮品经烘干得异丙隆产品。

[0013] 本发明优点：①采用连续釜式光气化反应，连续塔式热分解、赶光。实现对异丙基苯基异氰酸酯的连续化生产。

[0014] ②在光气化过程中，采用“在连续通入光气的甲苯溶液的液面下连续喷射对异丙基苯胺的甲苯溶液”连续反应方式替代常见的“液面上滴加对异丙基苯胺甲苯液”间歇反应方式。

[0015] ③采用连续塔式热分解、赶光，替代釜式赶光，节省氮气，减少操作台时。

[0016] ④未反应的光气经经冷却、分离、甲苯吸收后重新泵入光化釜反应，提高了光气利用率，减少了光气尾气处理费用。

[0017] ⑤采用釜式连续胺化反应，异丙基苯基异氰酸酯甲苯液与二甲胺共进料胺化、水洗、结晶。实现异丙隆合成的连续自动化操作。

[0018] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

[0019] 连续化合成异丙隆方法，具体步骤包括：（1）对异丙基异氰酸酯合成
在带有搅拌器和冷却系统的300L光气化釜中，先泵入100L的液态光气甲苯溶液；釜内温度控制在0～20℃（例0℃、5℃、8℃、20℃），以1000L/h的速度从液面以下喷入20%的对异丙基苯胺甲苯溶液；同时按光气与对异丙基苯胺的物料摩尔3～4：1（例3:1、4:1）的配比、以
800～1000L/h（例800 L/h、900 L/h、1000L/h）速度泵入40～60%（40%、50%、60%）光气的甲苯溶液进行光气化反应；物料平均停留釜内时间10分钟左右；依次进入一、二、三级热分解塔，每级塔中物料停留时间均为1 2.5小时左右，一级热分解塔温度控制在10～40℃（例10~
℃、20℃、40℃），二级热分解塔温度控制在40～80℃（例40℃、60℃、80℃），三级热分解塔温度控制在80～110℃（例80℃、90℃、110℃）；热分解过程中产生的氯化氢及未反应的光气被除去；
热分解结束后，物料进入中间缓冲贮槽；再泵入赶气塔用氮气赶除物料中残余的氯化氢及光气；赶气合格后，经冷却，进入对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽，待合成异丙隆用；一、二、三级热分解塔中的过量光气及氯化氢尾气经冷却，分离，甲苯吸收后重新泵入光化釜反应，分离出的含有少量光气的氯化氢尾气及赶气塔赶出的光气尾气去光气尾气处理塔吸收成工业盐酸；
（2）异丙隆合成
采用釜式一、二级连续反应：
将对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液贮槽中的对异丙基苯基异氰酸酯甲苯溶液以1200～1800L/h（例1200 L/h、1500 L/h、1800L/h）的速度连续泵入一级胺化釜，同时以30～
60kg/h（例：30 kg/h、40 kg/h、60kg/h）的速度连续通入二甲胺气体；一级胺化釜内反应温度控制在0～10℃（例0℃、5℃、10℃），待一级胺化釜内PH值达到7左右即进入二级胺化PH值调节釜，同时以3～10kg/h（例：3 kg/h、6 kg/h、10kg/h）的速度通入二甲胺气体；二级胺化釜内反应温度控制在10～15℃（例10℃、12℃、15℃），二级胺化釜内PH值达到8～10（例8、9、
10）时胺化结束；
胺化结束后，物料再经泵入水洗釜，按比例体积比1:1的比例加入热水，进行搅拌水洗，水洗釜温度控制在80℃左右，物料体停留时间20分钟。再进入一级分相器，分出有机相和水相。其中：水相再进入二级分相器，分出夹带的有机相，泵入水洗釜，套用；有机相去连续结晶分离器进行分离；
连续结晶器温度控制在0～5℃（例0℃、3℃、5℃）。分离出的产品潮品经烘干得异丙隆产品。产品质量98%以上，收率98%以上。实现产品装置连续生产。

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