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节能环保
尿素反应耦合法合成异氰酸酯(MDI)清洁工艺集成技术

成熟阶段:生长期

项目概况

    异氰酸酯的用途十分广泛,主要用于合成聚氨酯,也是农药、医药、染料、皮革等行业的重要的中间体。到2010年需求量超过400万吨,我国需求量达到120万吨,并以每年10-15%的速度持续增长。目前,光气化法是国内外普遍采用的MDI工业生产方法,但生产过程中使用剧毒的光气,且反应过程中生成氯化氢,对设备腐蚀严重,而且纯MDI的收率和质量也较低。目前光气法MDI大规模生产技术主要由拜耳、巴斯夫、道化学公司等跨国公司掌握,我国仅烟台万华聚氨酯有限公司掌握了MDI光气法规模化生产技术。总体上说,我国异氰酸酯市场需求潜力巨大,产能不足,且生产成本过高,严重影响了国内聚氨酯材料的发展。

技术特点

    课题组自2003年开展了非光气法合成异氰酸酯清洁工艺研究,提出将碳酸二甲脂与苯胺反应生产苯氨基甲酸甲酯副产甲醇、二苯基脲与甲醇反应生成苯氨基甲酸甲酯副产苯胺两个反应耦合,利用中间体交换由二苯基脲与碳酸二甲脂直接生成苯氨基甲酸甲酯,苯氨基甲酸甲酯与甲醛聚合生成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯,后经直接热解生产异氰酸酯新工艺路线,该反应过程无其他副产物生成,大大地提高了碳酸二甲脂和二苯基脲的利用率,减少了分离难度,增加了设备的利用率,降低了生产成本,实现了原子经济性,无任何污染物排放。

专利情况

    本项目已经申请中国发明专利14项,其中国际专利1项,授权3。

经济效益

    本项目无有害物排放,可实现污染物的源头减量,设备投资与操作费用也将大幅度降低。采用本技术生产1吨异氰酸酯(MDI)总成本约为13000元,1吨异氰酸酯市场价格为16000~22000元,以1000吨/年中试规模的反应装置计算,年产值1500~2200万元。在万吨级大型生产装置开发成功后,技术优势将更加明显,经济效益将显著提高。

产业化所需条件

    拟共同建设10万吨级工程示范装置,总投资约5亿元。