專利名稱：測定異氰酸酯生產過程中異構體組成的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在異氰酸酯的生產過程中測定異氰酸酯混合物的異構體組成的方法，以及調節(jié)或控制異氰酸酯異構體的生產系統(tǒng)以便混合或分離異構體的方法。本發(fā)明還涉及一種具有設定點異構體組成的異構體混合物的生產裝置。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，眾所周知，可以利用異構體生產系統(tǒng)，來生產具有特定異構體組成的異氰酸酯異構體混合物。
例如，可通過蒸餾或結晶的方法來分離異構體。替代地，通過混合合適的初始異構體混合物，來生產某種特定的異構體混合物。例如在蒸餾異構體分離中，可通過壓力和溫度的工藝參數，以及餾出液/塔底產物比率和回流比來大致調節(jié)異構體混合物的質量。然而，該方法的缺點在于，隨著產品純度的提高，壓力和溫度幾乎不能提供有關異構體濃度的有益信息。換言之，由于沸點彼此很接近，濃度測定的靈敏度與測定噪音處于同一數量級。而且，也沒有已知的適合于測定異氰酸酯異構體混合物的物理方法。
因而，此前是通過取樣以及諸如隨后對這些樣品進行人工色譜分析(優(yōu)選的是氣相色譜(GC))來進行這種質量監(jiān)控的。對于異氰酸酯，需要考慮職業(yè)安全和環(huán)境保護條件，以避免處理這些化學物質所涉及的風險。此外，可實際取得的樣品數量受相關的勞動花費的限制，并且只有在顯著的延遲之后才能得到關于樣品組成的信息。因此，為了控制結晶機和蒸餾塔的產品質量，這種手工方法有著明顯的缺點。由于考慮到復雜系統(tǒng)中許多裝置組成部分中的濃度變化不允許確立任何長期濃度波動的傾向，因此這個問題尤為突出。
對于人工控制和取樣，可以想像，所生產的異構體混合物在異構體含量上可能與組成設定點有較大差異，特別是在較長時間內。這可導致產品質量的下降或者生產廢物。
工藝過程色譜或者自動滴定是用于分析或評估異構體混合物中的異構體組成的相關在線方法。這些方法的一個共同特征是，只有在較長的測定時間之后，再經過顯著的時間延遲才能得出結果。而且，這些方法的特征是，復雜的樣品傳送裝置、易受干擾，以及需要大量消耗輔助試劑和其它耗材。
監(jiān)測和調節(jié)異構體組成是重要的，尤其是在異氰酸酯生產過程中。關于這一點，不同的異氰酸酯A、B、C、D等等由兩種或更多的異構體1、2、3、…、n組成。
例如，這些異氰酸酯包括亞萘基二異氰酸酯(雙-[異氰酸根合]亞萘基)、亞二甲苯基二異氰酸酯(雙-[甲基異氰酸酯]苯)、亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)，以及其他芳香族、脂環(huán)族或者脂肪族異氰酸酯，還有這些物質的混合物。通常，異氰酸酯中間體或者商業(yè)產品包括不同比例的各種異構體。
在工業(yè)上，這些異氰酸酯中間體或商業(yè)產品由包括多種異構體1、2、3、…、n的初始異氰酸酯混合物(即，原料混合物)制得。
例如，異氰酸酯A可以是甲苯二異氰酸酯(TDI)，即一種異構體2，4-TDI(2，4雙-[異氰酸酯]苯)、2，6-TDI(2，6雙-[異氰酸酯]苯)、2，3-TDI和3，4-TDI的異構混合物。初始混合物可被分離成其異構體，以得到特別高質量產品特性。例如，初始混合物可被分離成含有100％2，4-TDI的商業(yè)產品I，和/或含有大約65％2，4-TDI和大約35％2，6-TDI的商業(yè)產品II。諸如這些商業(yè)產品可以在市場上購買。另一例子是異氰酸酯B，其可以是亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)，即一種包括以下物質的異構混合物異構體2，2’-MDI(雙[2-苯基異氰酸酯]甲烷)、2，4’-MDI((2-苯基異氰酸酯)-(4-苯基異氰酸酯)甲烷、4，4’-MDI(雙[4-苯基異氰酸酯]甲烷)以及其他具有多個環(huán)的異構體(例如多于兩個環(huán)的化合物)。
初始異氰酸酯混合物可被分離成其異構體，以得到特別高質量產品特性。例如，具有100％4，4-MDI的商業(yè)產品I，以及含有大約50％2，4-MDI和大約50％4，4-MDI的商業(yè)產品II，這些產品均可在市場上買到。
最大限度地準確監(jiān)測異構體組成，以使其符合預定的產品規(guī)格是絕對必需的。這種監(jiān)測必須盡可能快地給出其組成，以有效調節(jié)異構體系統(tǒng)。由于生產技術可導致在異氰酸酯異構體的生產中產生偶合產品(coupled products)，因此迅速并最大限度的準確監(jiān)測尤為重要。
先前所采用的方法能夠符合這些要求的，僅僅是那些受到極大限制的方法。在離線氣相色譜測定中，例如，取樣并將其傳送到實驗室，然后制備樣品并隨后通過氣相色譜進行分析。
用于定量分析物質混合物成分，替代氣相色譜和滴定方法，現(xiàn)有技術中公知有光譜分析法。這些方法包括，例如近紅外(NIR)光譜分析法、中紅外光譜分析法以及拉曼光譜分析法。
近紅外(NIR)光譜分析法是廣泛采用的技術，它既可在實驗室使用，也可在線操作。將NIR光譜法與化學計量評估方法結合起來用于專門的測定任務，其本身在現(xiàn)有技術的描述中同樣是公知的，例如DE02139269，W097/41420，WO98/29787，WO99/31485，JP11350368，WO20002/0834，JP2000146835，JP2000298512，WO2002/04394，WO2002/12969，WO95/31709，美國專利5707870，美國專利5712481，以及WO2000/68664。
在“A review of process near infrared spectroscopy1980-1984”(J.Workman，J.Near Infrared Spectroscopy 1，221-245(1993))中描述了采用光譜分析技術測定聚合物的化學特性和/或聚氨酯泡沫的物理特性，既可在實驗室使用，也用于在線操作。與采用中-紅外光譜分析法相比，將光纖和NIR分光計結合起來的優(yōu)點可在Khetty.See“In-line monitoring of polymeric processes”Antec’92，2674-2676中獲知。
為了在定量測定領域中采用NIR光譜法，該分析方法通常與化學計量評估方法結合使用。例如，習慣上在這種情況下采用部分最小二乘法(PLS)，如可從Raphael Vieira在“In-line and In Situ Monitoring of Semi-Batch EmulsionCopolymerizations Using Near-Infrared Spectroscopy”，J.Applied Polymer Science，Vol.84，2670-2682的描述中得到，或者從T.Rohe在“Near Infrared(NIR)spectroscopy for in-line monitoring of polymer extrusion processes”，Talanta 50(1999)283-290，或者C.Miller在“Chemometrics for on-line spectroscopyapplications-theory and practice”，J.chemometrics 2000；14513-528以及在“Multivariate Analysis of Near-Infrared Spectra Using G-Programming”，J.Chem.Inf.Comput.Sci.2000，40，1093-1100的描述中得到。
例如，NIR技術用于專門的測定任務還可在下列描述中得到WO00/02035(Determination of organic acids in organic polymers)，美國專利5717209(Spectralanalysis of hydrocarbons)，美國專利6228650；WO99/31485(Monitoring theseparation of chemical components in an alklation process with acid catalyst)，美國專利6339222；WO00/68664(Determination of ionic species in pulp liquor)，以及DE10005130 A1(Monitoring of polymer processes，deyermination of NCO in PU)。
多元化學計量校準模型用于分析化學的回顧也可從“MultivariateCalibration”，Jorg-Peter Conzen，2001，ISBN 3-929431-13-0中獲知。
然而，在現(xiàn)有技術中，這些光譜分析方法沒有被用于異氰酸酯異構體混合物。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的一個目的在于，提供一種測定異氰酸酯異構體混合物中的異構體組成的改進方法，以及提供一種調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)的改進方法，以及提供一種異構體系統(tǒng)的生產設備。
本發(fā)明是基于一個驚人的發(fā)現(xiàn)異氰酸酯異構體混合物的吸收光譜彼此非常不同，即使它們僅僅是較小的濃度差別，和/或單個異構體維持在較低水平，從而在化學計量校準模型的幫助下，可基于測定異氰酸酯異構體混合物的光譜，來確定在一種異氰酸酯異構體混合物中異構體的濃度。


圖1是根據本發(fā)明的測定不同異構體混合物中異構體組成的方法的一個實施例的流程圖。
圖2是一種帶有調節(jié)或控制異構體分離系統(tǒng)的設備的異構物分離系統(tǒng)的方框圖。
圖3是一種帶有調節(jié)或控制異構體混合系統(tǒng)的設備的異構物混合系統(tǒng)的方框圖。
圖4顯示的是MDI異構體的不同光譜。
圖5顯示的是兩種不同的MDI異構體混合物的光譜。
圖6顯示的是圖5中所示光譜的微分光譜范圍。
圖7顯示的是TDI異構體的不同光譜。
圖8顯示的是用于測定2，6-TDI中的2，4-TDI的校準曲線。
發(fā)明詳述根據本發(fā)明的方法，異氰酸酯異構體混合物中的異構體組成通過下述過程測定(1)例如通過在線分析，可能用光學傳感器通過近紅外光譜(NIR)、中紅外光譜或者拉曼光譜法(優(yōu)選NIR光譜法)，記錄異氰酸酯異構體混合物的光譜。該過程還包括(2)將測得的光譜輸入到為這些異氰酸酯異構體混合物預先建立的化學計量校準模型內。通過在化學計量校準模型中評價該光譜，可獲得異氰酸酯異構體混合物中的異構體濃度。此外，通過將以這種方式計算的異氰酸酯異構體的實際濃度與特定設定點異構體濃度相比較，來調節(jié)異構體的生產系統(tǒng)。例如，化學計量校準模型可以是多變量模型，如部分最小二乘算法。
本發(fā)明的一個顯著優(yōu)點在于，可不斷地計算出測定的濃度，也就是說，例如，在很短的時間間隔計算出濃度測定值。這使得能在很窄范圍內調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)以產生具有設定點異構體組成的異氰酸酯異構體混合物。此外，利用這種方法可充分避免產生次品或低質量產品。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，消除了手工取樣和GC分析。這使得本發(fā)明在職業(yè)安全和環(huán)境保護方面尤為優(yōu)越。
本發(fā)明的另一附加優(yōu)點是，無需取樣，就可在復雜系統(tǒng)中的一個或多個不同位置在線和/或線上記錄光譜。例如，這樣的復雜系統(tǒng)可包括多個彼此相互連接的裝置組成部分，例如塔或結晶器。從而允許及時和頻繁收集有關異構體濃度的信息。這種信息可用于人工調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)的一個或多個參數，或者是，用于連續(xù)地自動調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個實施方式中，將記錄光譜的多個光學傳感器安置于異構體生產系統(tǒng)的不同位置，以記錄不同的異構體混合物的光譜。例如，這些光學傳感器可通過玻璃纖維，連接于一個多路復用操作的分光計上。這將使投資花費降到最低。而且，由于此種在線分析而取消了連接于分析儀上的取樣管線，這些取樣管線本身由于結晶及其類似原因而具有堵塞的危險。由于該分析管線易于出問題，需要額外處理產生的產品分析物料流，因此，這樣做使得本發(fā)明具有突出的優(yōu)點。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，基于異構體濃度信息的自動工藝管理(即控制和/或調節(jié))的可能性，相伴而生的可能是維持低能耗、高產量的幾乎一致的產品質量，以及相應的異構體生產系統(tǒng)能力的最大化。
另一個顯著的優(yōu)點在于，本發(fā)明對于在異氰酸酯生產系統(tǒng)中種類寬泛的異構體組成的普遍適用性。例如，甚至在一種或多種存在的異構體濃度極低的情況下，在混合物濃度大致等值的條件下，也可在本發(fā)明的幫助下，來獲得測定異構體濃度的高度測定準確性。例如，當異構體濃度在0.01％到99.99％之間時，可利用本發(fā)明來完成異構體混合物中的一種異構體的濃度測定。一些測定異氰酸酯生產工藝中異構體組成的優(yōu)選應用將在下面闡明。優(yōu)選的異構體組成包括a)重量比為0-40％的2，6-TDI，余量為2，4-TDI；b)重量比為0-3％的2，4’-MDI，重量比為0-3％的2，2’-MDI，余量為4，4’-MDI；以及c)重量比為40-70％的2，4’-MDI，重量比為0-3％的2，2’-MDI，余量為4，4’-MDI。
附圖詳述現(xiàn)參照附圖，在下面更為詳細地闡述本發(fā)明的不同實施例。
圖1顯示的是根據本發(fā)明的測定不同異構體混合物中異構體組成的方法的一個實施例的流程圖。在圖1中，在步驟100，在生產系統(tǒng)中生產一種原料異構體混合物。例如，該異構體混合物是原料MDI混合物，包含三種MDI的異構體；或是包含高達四種TDI異構體的原料TDI混合物。在步驟102，例如，通過從在步驟100制得的原料異構體混合物中分離異構體，而制備分別具有特定設定點異構體組成的一種或多種異構體混合物Gi。例如，該步驟可通過諸如蒸餾或結晶方法的異構體分離系統(tǒng)中來完成。作為異構體分離系統(tǒng)的替代物，也可采用異構體混合系統(tǒng)。
下標i在步驟104中初始化。在步驟106中，在異構體生產系統(tǒng)的輸出點在線測定異構體混合物Gi的光譜。例如，該步驟可通過在線NIR光譜測定來進行。例如，可采用通過玻璃纖維光纜連接于NIR分光計上的光學傳感器進行測定。
在步驟108中，采用化學計量校準模型對測得的NIR光譜進行光譜分析。在步驟110中，該分析給出異構體混合物Gi中的實際異構體組成。在步驟112中計算設定點異構體組成與異構體混合物Gi的實際值的差。在這個差值的基礎上，在步驟114中對異構體生產系統(tǒng)進行調節(jié)。在步驟116中下標i增加，并在步驟106中測定下一個光譜。重復該過程，直到最終確定混合物Gi的實際異構體組成。然后復位下標i，以便在相對較短的時間間隔內，如在數分鐘內測定所有混合物Gi中的實際異構體組成，并迅速實現(xiàn)相應的調節(jié)。
圖2是根據本發(fā)明的一種帶有調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)的設備的異構體生產系統(tǒng)的方框圖。
具體地，圖2顯示了一種異構體生產系統(tǒng)200，具體地說是一種將輸入生產系統(tǒng)200的原料異構體混合物分離成兩種異構體混合物G1和G2的異構體分離系統(tǒng)。每種異構體混合物G1和G2具有確定的異構體濃度。在蒸餾異構體分離系統(tǒng)200的底部區(qū)域202得到異構體混合物G1，在異構體分離系統(tǒng)200的頂部區(qū)域204得到異構體混合物G2。
至少在異構體分離系統(tǒng)200的底部區(qū)域202的出口設置一個光學測定室206。測定室206包括NIR傳感器，并可設置WO00/58711中所要求保護的“氣密處理窗”，該專利據信對應于2001年9月24日申請的、申請?zhí)枮?9/937409的美國專利，其公開文本在此作為參考并入本文。光學測定室206給出來自異構體分離系統(tǒng)200的底部區(qū)域202的關于異構體混合物G1的分析信息。光學測定室206優(yōu)選地通過光纖208或其它合適的設備連接于分光計210上。分光計210給出異構體混合物G1的光譜，該光譜被輸入化學計量校準模型212內?；瘜W計量校準模型212可采用單獨的評價單元例如從市場購買的PC來構建?；蛘呤牵止庥?10自身可包含光譜評價單元。
作為測得的光譜的分析結果，化學計量校準模型212給出異構體混合物G1的實際組成。將該實際組成與異構體混合物G1的設定點異構體組成一同輸入控制器214。計算G1的實際異構體組成與其設定點異構體組成的差。通過該差值，控制器214確定一個操作變量，以調節(jié)異構體生產系統(tǒng)200。
在圖2的實施例中，混合物G2的光譜測定并不是絕對必須的，因為混合物G2中的異構體濃度，通過輸入異構體分離系統(tǒng)200的原料異構體混合物的已知濃度，和異構體分離系統(tǒng)200的底部區(qū)域202的異構體混合物G1的實際成分很容易確定。
在任選的實施例中(圖2中未示出)中，可以有另外的多個傳感器206通過適當的裝置(如另外的光纖208)依次連接于分光計210上。這些另外的傳感器206可置于異構體分離系統(tǒng)200中的不同位置，例如，位于異構體分離系統(tǒng)200中的不同塔體(未示出)上。相應地，分光計210如同化學計量校準模型212和控制器214那樣，處于多路復用運行。這些另外的傳感器允許在異構體分離系統(tǒng)200的不同位置測定異構體混合物G1，并產生相應的光譜。在該實施例中，這些傳感器最好置于分離設備內和/或一個孤立部分內的能夠提供測定輸入值的位置。
例如，原料異構體混合物為未經處理的、包括三種異構體2，4’-MDI、2，2’-MDI和4，4’-MDI的MDI單體混合物。
控制器214可由異構體分離系統(tǒng)200的工藝管理系統(tǒng)構成?；蛘呤?，也可以例如在異構體分離系統(tǒng)200的控制面板(未示出)的顯示單元上顯示測定結果，以便對異構體分離系統(tǒng)200進行手工調節(jié)。
圖3是另一種類型的異構體生產系統(tǒng)的方框圖，尤其是帶有合適的調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)的設備的異構物混合系統(tǒng)的方框圖。
圖3示出了根據本發(fā)明的一種可能的、帶有系統(tǒng)調節(jié)裝置的異構體混合系統(tǒng)216的實施例。在圖3中，異構體混合系統(tǒng)216的要素相應于圖2中的異構體分離系統(tǒng)200的要素，用與圖2中相同的數字標記。異構體混合系統(tǒng)216通過將不同的異構體混合，來生產具有特定設定點異構體組成的異構體混合物。利用經光纖208或其它適當裝置連接于分光計210上的測定室206，來測定異構體混合系統(tǒng)216中生產的異構體混合物的光譜。將該光譜輸入化學計量多元校準模型212內。作為對測得的光譜的分析結果，化學計量校準模型212給出異構體混合系統(tǒng)216中異構體混合物的實際異構體組成。該實際異構體組成與異構體混合物的設定點異構體組成一起輸入控制器214。通過計算實際異構體組成與設定點異構體組成的差，控制器214確定一個用于校準或調節(jié)異構體混合系統(tǒng)216的操作變量。
為了生產異構體混合物，兩種或多種純異構體或異構體混合物g1，g2，…被傳送給異構體混合系統(tǒng)216。例如，這些物質可以是純的TDI和/或TDI異構體混合物，或者例如為純的MDI和/或MDI異構體混合物等等。為了監(jiān)測多種異構體或異構體混合物g1，g2，…的成分，同樣連接于分光計210上的一個或多個另外的測定室206可分別置于異構體混合系統(tǒng)的相應輸入點，以監(jiān)測初始物質g1，g2，…的實際成分。圖4示出了MDI異構體的不同光譜。特別是，圖4列舉了MDI的不同異構體的相應光譜。具體地說，光譜300代表純的4，4’-MDI，光譜302代表純的2，4’-MDI，以及光譜304代表純的2，2’-MDI。如同在圖4中看到的那樣，這些光譜300、302、304是相似的。
圖5示出的是兩種不同的MDI混合物的光譜。更具體地說，顯示的光譜400代表在4，4’-MDI中含有0.34％2，4’-MDI的異構體混合物。諸如這樣的混合物可如同來自異構體分離系統(tǒng)200的底部區(qū)域202的混合物G1那樣獲得(參照圖1)。圖5還顯示了一種在4，4’-MDI中含有2.12％2，4’-MDI的異構體混合物的光譜402。如同從圖4中看到的那樣，這些異構體混合物的光譜幾乎是同樣的。
圖6顯示的是圖5中所闡述的光譜的微分光譜范圍。具體地說，圖6顯示了圖5中的402和400的微分光譜范圍。優(yōu)選的是，在圖6中顯示的頻率范圍502和/或504和/或506僅用于多元校準模型212中的評估(參照圖2)。例如，優(yōu)選的用于評估的頻率范圍包括，5000到7000cm-1，更優(yōu)選6250到6080cm-1或5840到5650cm-1的頻率范圍。例如，在該范圍中的異構體混合物中的異構體濃度，從0.01％到99.99％，均可以這種方式測定，其絕對精確度優(yōu)于0.1％。因此，即使僅有0.1％的設定點差值，也可發(fā)揮控制器的干預作用。設定點差是設定點異構體組成與測得的實際異構體組成之間的差。從而保證了在任何時間都幾乎一致的產品質量，尤其是當完全自動地調節(jié)或控制異構體生產系統(tǒng)的時候。
吸收光譜可作為初始光譜或者作為一階、二階或更高階導數的光譜進行處理。優(yōu)選作為一階導數光譜進行處理。
圖7顯示出TDI異構體的不同光譜。
尤其地，圖7顯示出相應于2，4-TDI和2，6-TDI的不同混合物的光譜。譜線700為由包含67％的2，4-TDI、余量為2，6-TDI的混合物得到的光譜；譜線702為由包含81％的2，4-TDI、余量為2，6-TDI的混合物得到的光譜；譜線704為由包含濃度≥99.5％的2，4-TDI、余量為2，6-TDI的混合物得到的光譜。如圖7中看到的那樣，光譜700、702和704非常相似?？傊?，本發(fā)明使得甚至極小的濃度差別也能被準確測定成為可能。
圖8顯示的是用于測定2，6-TDI中的2，4-TDI的校準曲線。從該圖中可以看出，高度準確的定量分析是可能的，盡管如在圖7中看到的那樣，光譜非常相似。優(yōu)選用于評估光譜的頻率范圍是4500到9000cm-1，更優(yōu)選5610到6220cm-1，以及5240到5840cm-1。
圖中使用的標記列舉異構體分離系統(tǒng) 200
底部區(qū)域202頂部區(qū)域204測定室 206光纖208光譜210化學計量校準模型212控制器/調節(jié)器 214異構體混合系統(tǒng) 2164，4’-MDI光譜 3002，4’-MDI光譜 3022，2’-MDI光譜 304光譜400光譜402光譜500頻率范圍502頻率范圍504頻率范圍506光譜700光譜702光譜704盡管以上為了解釋目的詳細描述了本發(fā)明，但是可以理解，這些描述僅僅是為了解釋的目的，并且本領域技術人員能夠對其作出各種變換，這些變換都不脫離本發(fā)明的精髓和范圍，除非被權利要求書所限定。
權利要求
1.一種測定異氰酸異構體酯混合物中異構體組成的方法，包括(1)記錄異氰酸酯異構體混合物的光譜，以及(2)用化學計量校準模型評估所述光譜，從而測定所述異氰酸酯異構體混合物中的實際異構體組成。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述異氰酸酯異構體混合物包括芳香族異氰酸酯異構體混合物。
3.如權利要求2所述的方法，其中所述芳香族異氰酸酯從由下列物質組成的組中選取亞萘基二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、亞甲基二苯基二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述光譜為近紅外光譜(NIR)、中紅外光譜或拉曼光譜。
5.如權利要求1所述的方法，其中無需取樣，就可在線或線上記錄所述光譜。
6.如權利要求1所述的方法，還包括(3)基于采用化學計量校準模型計算的異氰酸酯異構體混合物的實際異構體組成，來調節(jié)異氰酸酯異構體混合物的組成。
7.如權利要求6所述的方法，其中步驟(3)中的組成調節(jié)通過手工或自動進行。
8.如權利要求1所述的方法，其中異氰酸酯異構體混合物中存在的異構體濃度范圍為從0.01％到99.99％。
9.如權利要求1所述的方法，其中步驟(2)中的化學計量校準模型包括部分最小二乘法。
10.如權利要求1所述的方法，其中，異氰酸酯異構體混合物包括亞甲基二苯基二異氰酸酯異構體混合物，且在化學計量校準模型中，在5000到7000cm-1的頻率范圍內，來評估MDI的異構體混合物光譜。
11.如權利要求10所述的方法，其中，頻率范圍在下列組中選取6250到6080cm-1，5840到5650cm-1，和6250到6080cm-1和5840到5650cm-1的頻率范圍組合。
12.如權利要求1所述的方法，其中，異氰酸酯異構體混合物包括甲苯二異氰酸酯異構體混合物，且在化學計量校準模型中，在4500-9000cm-1的頻率范圍內，來評估TDI的異構體混合物光譜。
13.如權利要求12所述的方法，其中，頻率范圍在下列組中選取5610到6220cm-1，5240到5480cm-1，和5610到6220cm-1和5240到5480cm-1的頻率范圍組合。
14.一種調節(jié)異氰酸酯異構體生產系統(tǒng)的方法，包括(1)記錄異氰酸酯異構體混合物的光譜，(2)通過化學計量校準模型評估所述光譜，以確定異氰酸酯混合物中的實際異構體組成，(3)計算設定點異構體組成和實際異構體組成之間的差，以及(4)根據步驟(3)中計算的差來調節(jié)異氰酸酯異構體生產系統(tǒng)中的一個或多個工藝參數，從而使得異氰酸酯異構體混合物生產具有設定點異構體組成。
15.如權利要求14所述的方法，其中，步驟(1)中的異氰酸酯異構體混合物在異氰酸酯異構體生產系統(tǒng)中通過蒸餾或結晶而制得。
16.如權利要求14所述的方法，其中，異氰酸酯異構體混合物包括芳香族異氰酸酯異構體混合物。
17.如權利要求16所述的方法，其中，所述的芳香族異構體從由亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)組成的組中選取。
18.如權利要求14所述的方法，其中，利用一個或多個光學傳感器記錄所述光譜。
19.如權利要求14所述的方法，其中，利用近紅外光譜學(NIR)、中紅外光譜學或拉曼光譜學來記錄所述光譜。
20.如權利要求14所述的方法，其中，在線或線上記錄所述光譜。
21.一種生產具有設定點異構體組成的異構體混合物的設備，包括(1)用于記錄異構體混合物光譜的裝置(206，208，210)，(2)根據步驟(1)中記錄的光譜來確定異構體混合物中實際異構體組成的化學計量校準模型(212)，(3)計算設定點異構體組成與實際異構體組成之間的實際差的裝置(204)，和(4)根據步驟(3)中計算的差來控制所述設備的一個或多個工藝參數的裝置(214)。
22.如權利要求21所述的設備，其中，還包括在所述設備中分離異構體混合物的裝置，或者混合進入所述設備中的兩種或多種異構組合物的裝置。
23.如權利要求21所述的設備，其中，在步驟(1)-(4)之前，當異構體混合物進入所述設備后，通過蒸餾或結晶分離異構體混合物。
24.如權利要求21所述的設備，其中，異構體混合物包括異氰酸酯異構體混合物。
25.如權利要求24所述的設備，其中，異氰酸酯異構體混合物包括芳香族異氰酸酯異構體混合物。
26.如權利要求24所述的設備，其中，所述芳香族異氰酸酯異構體混合物從由亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)構成的組中選取。
27.如權利要求21所述的設備，其中，用于記錄光譜的所述手段從由下列構成的組中選取一個或多個光學傳感器(206)、近紅外光譜學(NIR)、中紅外光譜學或拉曼光譜學。
28.如權利要求21所述的設備，其中，用于記錄光譜的所述手段是在線或線上的。
全文摘要
本發(fā)明涉及測定異氰酸酯異構體混合物中異構體組成的方法，其中，記錄異構體混合物的光譜并將該光譜輸入化學計量校準模型內。
文檔編號G01N21/65GK1609597SQ200410047788
公開日2005年4月27日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權日2003年5月19日
發(fā)明者J·馬倫霍爾茨, A·維姆施奈德, H·-G·皮爾克爾, H·-H·米勒, S·德雷澤利, J·博爾頓, M·施夫豪爾, U·沃爾夫, J·施維爾, M·格爾拉赫 申請人:拜爾材料科學股份公司