Page 73 - 《橡塑智造与节能环保》2024年6期

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异氰酸酯 (MDI)和甲苯二异氰酸酯 (TDI) 之间，该研 成气，并将CO净化至99.9%。
究项目主要集中在合成绿色TDI上。该项目采用的工 第二步是通过反应分离合成气，利用二氧化碳干
艺包括CO 2 加氢和酯化成甲酸甲酯，用于通过氧化羰 重整获得的CO和H 2 混合物。合成气用于硝基苯加氢
基化将2,4-甲苯二胺 (TDA) 转化为二甲基甲苯-2,4-二 生成苯胺，选择性地利用H2与硝基苯反应，生成苯胺
氨基甲酸酯 (TDC)。然后将TDC热分解为TDI。虽然这 （后续步骤的反应物），同时还生成高纯度CO（后续
是实现基于CO 2 的异氰酸酯的一种有趣方法，但提高 反应的反应物）。这种新方法通过最大限度地减少额
低于50%的低TDC产率以及确保绿色H 2 是该技术工业 外的分离过程，大大简化了生产过程。
化的关键任务。此外，整个过程需要设计优化并对其 第三步是通过苯胺和甲醛的反应合成MDA。该反
环境影响的评估。 应已被广泛研究并用于MDI生产的工业过程。
在韩国化学技术研究院 (KRICT)团队的研究中， 第四步是MDA的氧化羰基化。在该反应中，
研究人员提出并评估了一种新的绿色工艺，该工艺通 MDA与CO，O 2 和甲醇反应生成MDC。MDA的氧化
过将单元反应整合到多步骤工艺中，利用CO 2 原料生 羰基化始于MDA转化为尿素，然后进行甲氧基化得
产二异氰酸酯（重点是MDI）。为了提高多步骤工艺 到MDC。研究人员之前为该反应开发了一种有效的
的完整性和能源效率，在不需要进一步分离工艺的情 Pd / CeO2催化剂，可在温和的反应条件下产生TDC和
况下，使用干重整合成气对硝基苯进行加氢。该反应 MDC。在这项研究中，研究人员推出了一种新的基于
促进了苯胺的生产，苯胺是合成MDI的关键反应物之 TiO2的催化剂和一种改进的反应方案，通过最大限度
一，并且能够从CO 2 干重整合成气中分离CO以供后 地减少不必要的聚合，显著减少了副产物的形成。
续使用。此外，还开发了一种新的催化体系，可以高
效生产4,4'-二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)。这一集
成工艺是一种使用二氧化碳合成聚氨酯的绿色方法，
不使用有毒的光气，最终解决了各种环境问题，例如
缓解全球变暖和降低毒性。研究人员使用生命周期评
估 (LCA) 评估了该工艺的环境可行性，并将其与传统
的MDI工艺进行了比较。LCA表明，该工艺比传统的
MDI工艺具有环境优势，后者通常涉及 4,4'-二氨基二
苯甲烷 (MDA) 的光气化。据悉，这是针对CO 2 基二异
氰酸酯的首次工艺设计和评估。
工艺流程
第一步是CO 2 干重整，它涉及二氧化碳和甲烷之
间的反应，生成1:1比例的CO和H 2 。由于该反应能高 最后一步是MDC的热解，包括在高温下加热
效地转化二氧化碳，因此在CCU和催化领域引起了极 MDC以将其分解为MDI和甲醇。许多研究人员开展了
大的兴趣。已经进行了大量研究来提高干重整催化剂 调整反应条件以优化异氰酸酯生产的研究，重点关注
的活性和耐久性。德国Caloric Anlagenbau公司开发了 反应物稳定性、产物纯度和反应效率。
一种综合装置，通过天然气和二氧化碳的反应生产合 摘编自“PUWORLD”

2024年 第6期 总第558期 41