[发明专利]一种固体光气的生产系统及工艺

说明书

一种固体光气的生产系统，其碳酸二甲酯储罐的顶部设置进液口、排气口、氮气口，底部设置排液口，氮气口通过氮气管与氮气源相连，排液口与排液管的上游端相连，该排液管上设置碳酸二甲酯转料泵，氯气管呈倒置的U形结构，玻璃塔的内部空间沿高度方向间隔设置多组冷却盘管，且沿高度方向间隔设置多个汞灯，玻璃塔的顶部设置尾气口，玻璃塔的底部设置排料口，排料口通过排料管对下游工序排料，玻璃塔的上部侧壁与排液管的下游端相连，玻璃塔的底部与氯气管的下游端相连。本发明结构简单、操作方便，利用汞灯发出的紫外光引发取代反应，具有经济、高效、能耗低的优点。

技术领域

本发明涉及化工领域，特别涉及一种固体光气的生产系统及工艺。

背景技术

固体光气，是一种有机化合物，白色晶体，稳定性较强，作为剧毒光气和双光气在合成中的替代产物，具有毒性低、使用安全方便、反应条件温和、选择性好、收率高等优势，用于合成氯甲酸酯、异氰酸酯、聚碳酸酯和酰氯等精细化学品及阿洛西林、美洛西林、哌拉西林及依那普利、降压等药物的合成，是生产抗生素及其他药物的重要中间体，还用于制造氨基甲酸酯类农药、脲类除草剂、合成除草剂、除虫剂等，也是合成聚氨酯类泡沫塑料的重要原料。

固体光气以碳酸二甲酯和氯气作为原料，通过光或热或引发剂引发的氯化反应合成，合成工艺有四氯化碳溶剂法和碳酸二甲酯本体法等。

由于四氯化碳溶剂法使用的引发剂用量较大，容易发生爆炸，且反应器效率较低，后期纯化、脱溶剂较为复杂，且四氯化碳对大气臭氧层有较大破坏作用，使用受到严格限制。

因此，如何设计一种经济、高效、能耗低、产品质量稳定的生产方法，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种固体光气的生产系统，其结构简单、操作方便，利用汞灯发出的紫外光引发取代反应，具有经济、高效、能耗低的优点。

本发明的目的之二是提供一种固体光气的生产工艺，其反应条件温和、可控，整个反应过程分为低温阶段、中温阶段、高温阶段，使氯气的转化率约为93％，选择性达到100％，得到的固体光气接近纯品，且产率在90％以上。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种固体光气的生产系统，包括进料单元、反应单元，所述进料单元包括碳酸二甲酯储罐、氯气管，所述碳酸二甲酯储罐的顶部设置进液口、排气口、氮气口，底部设置排液口，所述进液口通过第一进料管与碳酸二甲酯源相连，该第一进料管上设置碳酸二甲酯卸料泵、第一阀门，所述排气口与第一排气管相连，该第一排气管上设置呼吸阀，所述氮气口通过氮气管与氮气源相连，该氮气管上设置第二阀门，所述排液口与排液管的上游端相连，该排液管上设置碳酸二甲酯转料泵、第三阀门，所述氯气管的上游端用于与氯气源相连，氯气管呈倒置的U形结构，所述反应单元包括玻璃塔，所述玻璃塔的内部空间沿高度方向间隔设置多组冷却盘管，且沿高度方向间隔设置多个汞灯，所述玻璃塔的顶部设置尾气口，玻璃塔的底部设置排料口，所述尾气口通过尾气管与负压源相连，该尾气管上设置尾气分离器、尾气缓冲器，且尾气分离器位于尾气缓冲器的上游，所述排料口通过排料管对下游工序排料，所述玻璃塔的上部侧壁与排液管的下游端相连，所述玻璃塔的底部与氯气管的下游端相连。

还包括第一回流管，所述第一回流管的上游端与排液管相连，位于碳酸二甲酯转料泵的下游，第一回流管的下游端位于碳酸二甲酯储罐的顶部，与碳酸二甲酯储罐的内空连通，该第一回流管上设置第四阀门。

所述氯气管上设有减压阀、第五阀门，所述减压阀、第五阀门均位于氯气管远离玻璃塔的竖直段上，且减压阀位于第五阀门的上游。

所述尾气分离器包括分离罐体、分离筒芯，所述分离筒芯固定在分离罐体的顶部，且分离筒芯的上端外伸出分离罐体，与负压源相连，分离筒芯的下端与分离罐体的底部具有间隔空间，所述玻璃塔的尾气口与分离罐体的侧壁相连，对应分离筒芯的上部。

所述分离罐体的底部通过第二回流管与玻璃塔的上部侧壁相连，该第二回流管呈U形结构。