制备异氰酸酯的方法技术

制备异氰酸酯产物的方法包括向光气化混合器提供光气入口物料流和含胺溶剂入口物料流，所述含胺溶剂入口物料流包括一种或多种胺和一种或多种惰性溶剂，和在稳态操作期间，通过在至少分成第一时间段T1和所述第一时间段T1之后的第二时间段T2的时间段内降低所述光气化混合器中的压降来补偿结垢压降的增加。在所述第二时间段T2期间，所述含胺溶剂物料流中的所述一种或多种胺的胺浓度高于在所述第一时间段T1期间的胺浓度，并且在所述第二时间段T2期间，所述光气化混合器中的光气与胺比率值高于在所述第一时间段T1期间的光气与胺比率值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备异氰酸酯的方法
实施例涉及制备异氰酸酯的方法和使用所述制备异氰酸酯的方法的系统。
技术介绍
异氰酸酯可通过使胺与光气在惰性溶剂中反应来制备。举例来说，通过使光气与胺在溶剂中直接接触，可将胺转化为异氰酸酯。当在连续操作期间制备这类异氰酸酯时，已知可能发生逐渐结垢。系统结垢可能对生产速率和/或产物质量产生不利影响。因此，寻求在不强制显著降低生产速率、增加能量消耗和/或改变产物质量的情况下补偿系统结垢的方法。
技术实现思路
实施例可通过提供制备异氰酸酯产物的方法来实现，所述方法包括向光气化混合器提供光气入口物料流和含胺溶剂入口物料流，所述含胺溶剂入口物料流包括一种或多种胺和一种或多种惰性溶剂，和在稳态操作期间，通过在至少分成第一时间段T1和所述第一时间段T1之后的第二时间段T2的时间段内降低所述光气化混合器中的压降来补偿结垢压降的增加。在第二时间段T2期间，含胺溶剂物料流中的一种或多种胺的胺浓度高于在第一时间段T1期间的胺浓度，并且在第二时间段T2期间，光气化混合器中的光气与胺比率值高于在第一时间段T1期间的光气与胺比率值。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术的示例性实施例，实施例的特征对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在所述附图中：图1说明生产异氰酸酯的示例性系统；图2说明可用于生产异氰酸酯的示例性系统中的示例性光气化混合器；图3说明示出对于变化的PMDA浓度和PAR值的质量值的实例的图形表示，并且水平双线表示维持相对恒定质量值的所期望操作条件改变；和图4说明示出当操作系统以维持相对恒定的质量值时的光气化混合器压降(胺侧)和PAR值变化的实例的图形表示。具体实施方式实施例涉及可用于制备异氰酸酯的方法中的光气化方法(如液相方法和/或气相方法)和利用光气化方法的系统。方法和系统使得所得异氰酸酯产物能够具有指定产物质量值(例如，预定的杂质水平范围)，并且避免显著强制降低异氰酸酯产物的生产速率。含胺溶剂入口物料流的组成、含胺溶剂入口物料流的流速和/或光气入口物料流的流速在生产异氰酸酯的系统的过程和操作中为可调节的。在制备这类异氰酸酯的连续方法的稳态操作期间，可通过使含胺溶剂物料流上游的控制阀中的压降降到最低并且增加光气化混合器中的压降来使可用于混合含胺溶剂物料流和光气物料流的能量增至最大。这可导致含胺溶剂物料流的体积流速范围的减小(例如，基于结垢压降的增加)，这可通过在至少分成第一时段T1和第一时间段T1之后的第二时段T2的时间段内变化胺浓度和光气与胺比率来补偿。使光气化混合器中的压降增至最大可允许方法的整体性能改进，这可用于改进质量或增加生产速率或降低能量成本。举例来说，可维持生产速率和产物质量值两者，例如，通过增加光气物料流的流速同时减少含胺溶剂入口物料流中的溶剂流量。压降意指在制备异氰酸酯的系统中的第一点和系统中的第二点之间的压差。举例来说，可在光气化混合器之前的过程中的第一点和光气化混合器之后的过程中的第二点之间确定在光气化混合器上的压降。对于光气化混合器的胺侧压降，可在含胺溶剂入口物料流进入光气化混合器的点附近测量第一点，并且可在存在于光气化混合器中的反应物料流中测量第二点(例如，第二点可在对应管道中或在连接到管道的另外的下游分离器中)。结垢压降可被确定为在其中发生结垢的管道(例如，从光气化混合器通向下游分离器的管道)上的摩擦和/或湍流耗散压降(也被称为在管道上的总压降)。由于局部结垢和/或由于基于表面粗糙度和/或面积改变的摩擦压降增加，当流动通过管道中的收缩部时，基于收缩和膨胀损失可发生结垢压降增加。生产速率意指系统的异氰酸酯产物输出量，例如，来自设备的PMDI生产的每一段时间的量。指定生产速率允许与设定生产速率偏差±5％。生产速率可被设定为百分比，其中100％为指定生产速率。根据实施例，在制备异氰酸酯的方法期间，可将生产速率设定为相对恒定的值，即使在系统中发生逐渐结垢时。生产速率可被设定为相对恒定的值，所述短语相对恒定允许与指定值偏差±5％。指定产物质量意指生产方法和系统以设备特定质量量度的指定值运行。指定产物质量允许与指定产物质量值相对偏差±10％，这也被称为指定产物质量值范围。指定产物质量可为产物物料流中特定杂质的量的量度(例如，基于重量百分比的量度)，并且可被称为杂质水平。如在聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯(PMDI)的生产中，指定产物质量可为形成异氰酸酯的方法中的特定物料流中某些不期望的组分的量度。在示例性实施例中，指定产物质量可测量由某些副产物的形成导致的异氰酸酯基团的损失，所述副产物为如由一个异氰酸酯基团与另一个异氰酸酯基团反应形成的副产物。这类副产物的实例包括碳化二亚胺形成、脲酮亚胺形成和/或脲二酮形成的副产物。根据实施例，在制备异氰酸酯的方法期间，指定产物质量可被设定为相对恒定的值，所述短语相对恒定允许与指定值偏差±10％，即使在系统中发生逐渐结垢时。正常操作意指在稳态操作期间，其区别于启动操作、关闭操作和调低操作。举例来说，正常操作在启动操作完成之后开始和/或在关闭操作或翻转操作开始之前结束。稳态操作包括高于光气化混合器的标称容量的操作。稳态操作可包括低于光气化混合器的最大容量的操作。参考图1，在光气化方法期间，将至少两种入口物料流(例如，液体物料流)进料到光气化混合器中。含胺溶剂入口物料流至少包括胺/溶剂泵和胺物料流控制阀。第一压力点P1涉及在胺/溶剂泵和胺物料流控制阀之间的点处的压力。第二压力点P2涉及在胺物料流控制阀和光气化混合器之间的点处的压力。光气入口物料流至少包括光气泵和光气物料流控制阀。第三压力点P3涉及在光气泵和光气物料流控制阀之间的压力。第四压力点P4涉及在光气物料流控制阀和光气化混合器之间的压力。至少一种组合的反应物料流存在于光气化混合器中，并且进料到分离器中，例如，用于从异氰酸酯产物物料流中分离未反应的光气物料流。第五压力点P5涉及在光气化混合器和分离器之间(例如，在其间的连接管中)的压力。第六压力点P6涉及分离器中的压力。根据示例性实施例，可在压力点P2和压力点P5之间测量在光气化混合器上的胺侧压降。可在压力点P5和压力点P6之间测量确定结垢压降。每个压力点可独立地对应于压力测量装置，如压力传感器和/或手动进行压力测量的点。通常，在光气化方法中，对于入口物料流，正常操作可关于组成和流速恒定地运行。随着在从光气化混合器通向分离器的对应管道连接中结垢的增加，至少上游控制阀(如胺物料流控制阀)可逐渐打开。在这类操作程序期间，由于结垢导致的压降改变仅由上游控制阀来解决，使得整个系统中的整体压降可急剧变化。然而，寻求生产异氰酸酯的改进方法，以期寻求维持预定的产物质量值、生产速率和/或避免显著增加的能量消耗。对于光气化混合器的胺侧压降，可在含胺溶剂入口物料流进入光气化混合器的点附近测量第一点，并且可在存在于光气化混合器中的反应物料流中测量第二点(例如，第二点可在对应管道中或在连接到管道的另外的下游分离器中)。结垢压降可被确定为在其中发生结垢的管道(例如，从光气化混合器通向下游分离器的管道)上的总压降。根据实施例，在光气化方法中，正常操作可包括初始使用较高压降的光气化混合器，例如，光气化混合器的胺侧的初始压降可高于在典型光气化方法中看到的初始压降。初始较高压降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备异氰酸酯产物的方法，所述方法包含：向光气化混合器提供光气入口物料流和含胺溶剂入口物料流，所述含胺溶剂入口物料流包括一种或多种胺和一种或多种惰性溶剂；和在稳态操作期间，通过在至少分成第一时间段T1和所述第一时间段T1之后的第二时间段T2的时间段内降低所述光气化混合器中的压降来补偿结垢压降的增加，在所述第二时间段T2期间，所述含胺溶剂物料流中的所述一种或多种胺的胺浓度高于在所述第一时间段T1期间的胺浓度，并且在所述第二时间段T2期间，所述光气化混合器中的光气与胺比率值高于在所述第一时间段T1期间的光气与胺比率值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.06 US 62/4673171.一种制备异氰酸酯产物的方法，所述方法包含：向光气化混合器提供光气入口物料流和含胺溶剂入口物料流，所述含胺溶剂入口物料流包括一种或多种胺和一种或多种惰性溶剂；和在稳态操作期间，通过在至少分成第一时间段T1和所述第一时间段T1之后的第二时间段T2的时间段内降低所述光气化混合器中的压降来补偿结垢压降的增加，在所述第二时间段T2期间，所述含胺溶剂物料流中的所述一种或多种胺的胺浓度高于在所述第一时间段T1期间的胺浓度，并且在所述第二时间段T2期间，所述光气化混合器中的光气与胺比率值高于在所述第一时间段T1期间的光气与胺比率值。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过降低所述含胺溶剂入口物料流的溶剂流速，在所述第二时间段T2增加所述胺浓度。3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中通过增加所述光气入口物料流的流速，在所述第二时间段T2增加所述光气与胺比率值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·克林格，P·A·吉利斯，I·卡恩，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US