質(zhì)量比例為1:1，流量為3.6kg/h，水蒸氣與氮氣混合器的溫度115°C;循環(huán)反應(yīng)液5與原料液(原料異氰酸酯和催化劑混合原料I或預(yù)熱后的異氰酸酯原料2)的比例為1: 2，反應(yīng)液在鼓泡塔反應(yīng)器中的平均停留時間為3Omin,內(nèi)置換熱器上部與中部的換熱面積比為1: 3，內(nèi)置換熱器中部與下部的換熱面積比為1:5，反應(yīng)液12通過兩級薄膜蒸發(fā)器脫除未反應(yīng)的二異氰酸酯單體，得到100 %固含縮二脲產(chǎn)品。兩級薄膜蒸發(fā)器中，第一級薄膜蒸發(fā)器的分離溫度為160°C，絕對壓力150pa;第二級薄膜蒸發(fā)器的分離溫度170°C，絕對壓力50pa，分離得到縮二脲產(chǎn)品。產(chǎn)品色度為7.5#(鉑鈷色)，產(chǎn)品粘度為61OOcP(25 °C)。
[0067]對比例I
[0068]在兩個串聯(lián)的釜式反應(yīng)器中，六亞甲基二異氰酸酯和水蒸氣連續(xù)通入到第一個反應(yīng)釜中，第一反應(yīng)器的溫度為140-1450C，六亞甲基二異氰酸酯溶液的流量為110kg/h，催化劑為磷酸二 (2-乙基己基)酯，磷酸二 (2-乙基己基)酯為六亞甲基二異氰酸酯質(zhì)量的2wt%，水蒸氣與氮氣的質(zhì)量比例為1:1，流量為3.6kg/h，水蒸氣與氮氣混合器的溫度115°C;六亞甲基二異氰酸酯的在反應(yīng)釜平均停留時間為llOmin，反應(yīng)液溢流至第二反應(yīng)器，六亞甲基二異氰酸酯在第二反應(yīng)釜的平均停留時間為40min，反應(yīng)器均采用循環(huán)水冷卻回流，循環(huán)水的溫度為25-35°C，第二反應(yīng)釜溫度保持在140-145°C，得到的反應(yīng)液通過二級薄膜蒸發(fā)器分離得到縮二脲多異氰酸酯產(chǎn)品，分離條件同實施例1，得到產(chǎn)品色度為19#(鉑-鈷色)，產(chǎn)品粘度800(^卩(25°(:)。
[0069]對比例2
[0070]在兩個串聯(lián)的釜式反應(yīng)器中，六亞甲基二異氰酸酯和水蒸氣連續(xù)通入到第一個反應(yīng)釜中，第一反應(yīng)器的溫度為140-1450C，六亞甲基二異氰酸酯溶液的流量為110kg/h，催化劑為磷酸二乙酯，磷酸二乙酯為六亞甲基二異氰酸酯質(zhì)量的lwt%，水蒸氣與氮氣的質(zhì)量比例為1:1，流量為3.6kg/h，水蒸氣與氮氣混合器的溫度115°C;六亞甲基二異氰酸酯的在反應(yīng)釜平均停留時間為llOmin，反應(yīng)液溢流至第二反應(yīng)器，六亞甲基二異氰酸酯在第二反應(yīng)釜的平均停留時間為40min，反應(yīng)器均采用循環(huán)水冷卻回流，循環(huán)水的溫度為25-35°C，第二反應(yīng)釜溫度保持在140-145Γ，得到的反應(yīng)液通過二級薄膜蒸發(fā)器分離得到縮二脲多異氰酸酯產(chǎn)品，分離條件同實施例1，得到產(chǎn)品色度為15.5#(鉑-鈷色)，產(chǎn)品粘度8300#(25°(:)。
【主權(quán)項】
1.一種連續(xù)制備縮二脲多異氰酸酯的方法，包括以下步驟: a)在催化劑作用下，異氰酸酯與水蒸氣在鼓泡塔中進(jìn)行反應(yīng)，鼓泡塔塔頂?shù)玫降姆磻?yīng)液部分循環(huán)至鼓泡塔塔底； b)步驟a)塔頂?shù)玫降姆磻?yīng)液，除循環(huán)至鼓泡塔塔底外，剩余的反應(yīng)液經(jīng)過蒸發(fā)器，分離未反應(yīng)的異氰酸酯單體得到縮二脲多異氰酸酯產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述催化劑為催化劑I和II的復(fù)配型催化劑;催化劑I為OH-酸性化合物，催化劑11為有機(jī)雜環(huán)堿和有機(jī)N烷基堿中的一種或多種;所述催化劑I優(yōu)選自如下化合物:磷酸單烷基酯、磷酸二烷基酯、磷酸單芳基酯、磷酸二芳基酯、單羧酸和二羧酸中的一種或多種;更優(yōu)選為磷酸單烷基酯、磷酸二烷基酯、磷酸單芳基酯和磷酸二芳基酯中的一種或多種，其中，所述烷基具有1-30個碳原子，所述芳基具有6-30個碳原子;優(yōu)選地，所述催化劑I選自磷酸甲基酯、磷酸乙基酯、磷酸二丁基酯、磷酸二己基酯、磷酸二 (2-乙基己基)酯、磷酸正十二烷基酯、磷酸二乙基酯、磷酸二正丙基酯、磷酸二正丁基酯、磷酸二異戊基酯、磷酸二正癸基酯和磷酸二苯基酯中的一種或多種，最優(yōu)選地是磷酸二乙基酯和/或磷酸二(2-乙基己基)酯；所述催化劑II優(yōu)選為吡啶、咪唑、哌嗪、三乙胺、三乙烯二胺、4-二甲氨基吡啶、N-甲基嗎啉、四甲基乙二胺、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、四氫吡咯、吡咯和卟啉中的一種或多種;更優(yōu)選地是哌嗪和/或三乙烯二胺;所述催化劑中催化劑I和催化劑II的質(zhì)量比50:1 -1:1，優(yōu)選20:1 -5:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所述催化劑的用量為基于所述異氰酸酯質(zhì)量的 0.1-3.0%，優(yōu)選 0.2-1 %。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:鼓泡塔塔頂循環(huán)至塔底的反應(yīng)液與進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器的異氰酸酯與催化劑的總質(zhì)量的比為10:1-1: 5，優(yōu)選5:1-1: 2。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于:所述異氰酸酯和催化劑經(jīng)過鼓泡塔內(nèi)置換熱器進(jìn)行反應(yīng)移熱和反應(yīng)物料預(yù)熱，反應(yīng)物料進(jìn)入鼓泡塔內(nèi)置換熱器的方式是下部進(jìn)料，上部出料。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:內(nèi)置換熱器的高度占整個鼓泡塔反應(yīng)器高度的50-100%，優(yōu)選70-90% ;內(nèi)置換熱器下部距離鼓泡塔反應(yīng)器底部的距離為基于整個鼓泡塔反應(yīng)器的高度的10-15%。7.根據(jù)權(quán)利5或6所述的方法，其特征在于:以換熱器的高度計算，內(nèi)置換熱器上部1/3的換熱面積與中部1/3的換熱面積的比例為1: 1.5-1:3，中部1/3的換熱面積與下部1/3的換熱面積的比例為1:2-1:5。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其特征在于:反應(yīng)液在鼓泡塔反應(yīng)器中的平均停留時間為20-100min，優(yōu)選30-60min;反應(yīng)液的溫度為100-130°C，優(yōu)選105-120°C。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于:所述的異氰酸酯為脂肪族二異氰酸酯、脂環(huán)族二異氰酸酯和芳香族二異氰酸酯中的一種或多種;優(yōu)選為具有4-20個碳原子的脂肪族二異氰酸酯、具有4-20個碳原子的脂環(huán)族二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯中的一種或多種;更優(yōu)選為四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、八亞甲基二異氰酸酯、十亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、十四亞甲基二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、四甲代苯二亞甲基二異氰酸酯、4，4 二 (異氰酸環(huán)己酯基)甲烷、2，4’-二(異氰酸環(huán)己酯基)甲烷和3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯中的一種或多種，特別優(yōu)選六亞甲基二異氰酸酯、4，4’_二(異氰酸環(huán)己酯基)甲烷、2，4’_二(異氰酸環(huán)己酯基)甲烷和3-異氰酸酯基亞甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己基異氰酸酯中的一種或多種。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)制備縮二脲多異氰酸酯的方法，異氰酸酯在催化劑作用下與水蒸氣在鼓泡塔中進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)過蒸發(fā)器并分離未反應(yīng)的異氰酸酯單體得到縮二脲多異氰酸酯產(chǎn)品；通過復(fù)合催化劑的催化作用和調(diào)節(jié)鼓泡塔的平均停留時間，能夠有效降低產(chǎn)品色度和粘度；利用特殊的內(nèi)置換熱器預(yù)熱反應(yīng)原料，實現(xiàn)了反應(yīng)溫度控制和能量集成，降低了能量消耗。
【IPC分類】C07C273/18, B01J31/02, C07C275/62
【公開號】CN105622462
【申請?zhí)枴緾N201610118783
【發(fā)明人】石濱, 尚永華, 李海軍, 王彪, 胡展, 黎源, 華衛(wèi)琦
【申請人】萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司, 萬華化學(xué)（寧波）有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年3月3日