探析二苯甲烷二氨基甲酸甲酯分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的研究

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1、北京化工大学硕士学位论文二苯甲烷二氨基甲酸甲酯分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的研究姓名：关雪申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭奋20090603北京化工大学硕士论文二苯甲烷二氨基甲酸甲酯分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的研究摘要二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)是一种重要的有机中间体。目前，工业上主要采用光气法制备，同时副产大量盐酸，生产过程存在较大的环境生态安全隐患，研发清洁安全的非光气MDI生产路线，已成为绿色化学化工关注的热点。其中以氨基甲酸酯热分解制备MDI为最具工业应用前景的生产方法之一。对实验原料、产

2、物的高效液相色谱分析方法进行研究：建立了一套有效、可靠的分析测试方法：以乙醇为衍生剂，在色谱条件：甲醇与水的体积比为60：40，紫外测试波长245衄；柱温为30℃，能够实现原料4，4’．MDC、中间产物4．氨基甲酸甲酯4’．异氰酸酯．二苯甲烷(4，4’．MMI)、目的产品4，4'-MDI以及氨基甲酸酯法制备MDI反应流程中存在的异构体2，4．MDC、2，4-MDI高效分离。对常压下釜式反应器中MDC催化分解反应进行研究。通过催化剂的筛选，提出ZnO／Zn复配催化体系，该体系催化剂具有较好的催化效果，可以进一

3、步降低反应温度，提高反应的活性。在催化剂m(ZnO)：m(Zn)=1：1，催化剂总用量为溶剂质量的1．6％，250℃、原料浓度为溶剂质量的2．5％、反应时间80min的条件下，MDC的转化率达到99．2％，4，47．MDI单体的产率为67．3％。摘要对常压下釜式反应器中MDC非催化分解反应进行研究，通过对高沸点溶剂的筛选，确定热稳定性较好、廉价易得的癸二酸二异辛酯作为反应溶剂。通过对反应时间，反应温度与最优产率结果进行关联发现当反应温度为280℃，反应时间可以大大缩短，反应时间20min，MDI与MMI的总

4、产率达到97．8％；反应时间30min即可得到77．7％的MDI。最后对进料方式进行考察，发现快速进料方式虽然没有使产率进一步明显提高，但是可以使反应时间进一步缩短。通过本文的研究，建立了一套适用于MDC分解制备MDI反应的有效可靠的分析手段；提出ZnO／Zn复配催化体系，优化反应工艺条件；优化非催化分解反应的工艺条件。关键词：二苯甲烷二氨基甲酸甲酯，二苯甲烷二异氰酸酯，催化分解，分析方法北京化工大学硕士论文STUDYONTHEDECOMPoSITIoNFORPREPARINGMETHYLENEDI(PHE

5、NYLENEISOCYANATE)FROMMETHYLENEDI(PHENYLENECARBAMATE)ABSTRACTMethylenedi(phenyleneisocyanate)(MDI)isallimportantorganicintermediates．Atpresent，themainpreparationmethodsinindustryisphosgenemethodsinindustryandatthesametimeitpuoducesalargenumberofby-producthy

6、drochloricacid．Thisproductionprocesshasabigsecurityriskontheenvironment，SOresearchinganddevelopingacleanandsaferouteofnon-phosgenemethodshasbecomethefocusofattentiononthegreenchemistryandchemicalengineering．Thethermaldecompositionofcarbamatesforthepreparat

7、ionofMDIistheprospectivemethodsforindustrialapplications．TheHPLCanalysisofrawmaterialsandproductsisstudied．Areliablemeansofanalysisandtestingisestablished．Therawmaterial4,4’MDC，intermediateproduct4,4’MMI，purposeofproduct4,4’-MDIandtheisomerssuchas2，4一MDC，2

8、，4一MDlwhichprobablyexistinthereactionprocessescanbeseparatedeffectivelybytheethanolderivedmethord．TheChromatographicconditionsisthatthevolumeratioofmethanol—wateris60：40，UVtestwavelength245nmandcolumnIIItempe