[发明专利]一种制备二异氰酸酯的方法及其装置

权利要求书

1.一种制备二异氰酸酯的方法，其特征包括：

第一段反应器中进行急速反应移热段：

a)将光气和二胺进料分别进行加热气化，保证进料喷嘴中反应进料温度为200～300℃；

b)将布气设备中惰性介质进行加热，保证惰性介质在壳体顶部折射温度为150～250℃；

c)光气和二胺经过喷嘴分布后，在撞击区进行有效微观混合，惰性介质从上穿过撞击反应区，带走多余热量，气相混合物经过撞击混合反应区后，沿着管式反应器中进一步反应，反应体系进入第二段慢速反应保温段反应；

第二段反应器中进行慢速反应保温段：

d)慢速保温段反应得到气相二异氰酸酯混合物；然后到骤冷区通过溶剂对粗二异氰酸酯混合物循环吸收，得到液相粗产品；再经过精馏塔中除去轻/重组分，得到二异氰酸酯产品，气体进入尾气回收装置，吸收并循环。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：布气设备中惰性介质是氮气、氩气、氦气、氡气、二氧化碳、一氧化碳中一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：胺与光气进料摩尔比为1:1.2～5。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二胺选自甲苯二胺、亚甲基二苯胺、1,6-己二胺、异佛尔酮二胺、环己烷二胺、1,4-丁二胺、1,5-二氨基-2-甲基戊烷、1,4-二氨基环己烷，间苯二亚甲基二胺，4,4’-二氨基二环己基甲烷、二氨基苯、萘二胺。

5.一种用于制备二异氰酸酯的低温气相反应器，其特征包括：

低温气相反应器包括上下两段，上段为急速反应移热段，下段为慢速反应保温段，两段反应器类型均为夹套管式反应器，且具有各自独立的夹套装置，独立控温；上段急速反应移热段(3)，包括管式壳体(6)及外部分段式夹套(7)、位于所述壳体顶部的布气装置(1)，所述壳体上设置有至少一组均匀、水平分布的进料喷嘴；每组进料喷嘴包括至少一个光气进料喷嘴(21)和至少一个二胺进料喷嘴(22)，反应物料通过喷嘴喷出后在中部撞击区相互撞击，撞击区下部设置圆盘(10)，圆盘直径小于管式反应器内径，其作用为阻止混合物直接进入反应段，使反应混合物形成乱流，调节光气与胺的接触时间，圆盘(10)连接转轴(4)，使混合气沿器壁下行；在旋转轴上设置扇叶叶片(5)，转动时扇叶将反应物迅速导流至下段；所述布气装置(1)位于所述壳体顶部，进料喷嘴上部，布气装置上表面具有出气装置，惰性介质通过布气设备均匀分布后在壳体顶部折射至撞击反应区，降低反应区温度及浓度；管式壳体外部分段式夹套中存在移热介质，有效控制壳体壁面温度；下段慢速反应保温段，与上段反应器类型相同，但是不设置布气装置和进料喷嘴，且转轴逆向旋转；上段、下段反应器之间通过止回阀(8)和(9)连接；下段反应器出口连接骤冷区，精馏塔和尾气处理装置；光气和二胺进料进入壳体内部采用喷嘴形式进行分散，分散相在两进料管中间撞击，撞击流产生的湍动撞击区位于两进料管之间的稳态区域内，撞击反应区的直径d1＝(0.2～0.6)D，圆盘(10)直径d2＝(0.6～0.9)D，且D为0.5～1米，其中D为管式壳体的内径；圆盘距离喷嘴形成的撞击区平面10～100mm；布气装置选自槽盘式、管式、升气帽式、叶片式中的一种；布气装置和管式壳体顶部的间距为10～100mm，布气装置和稳态撞击区的间距为10～200mm；式壳体外部分段式夹套中存在导热介质，上下段的夹套内的导热介质独立选自导热油、蒸汽、熔盐中的一种；上段急速反应移热段距离500～2000mm；下段慢速反应保温段距离1000～7000mm。

6.根据权利要求5所述的反应器，其特征在于：管式壳体上设置有1～4个光气和1～4个二胺进料喷嘴，其中光气进料喷嘴与二胺进料喷嘴交替间隔且均匀、对称、水平分布在反应器壳体。

7.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于：管式壳体上设置有2～3个光气和2～3个二胺进料喷嘴。

8.根据权利要求6所述的反应器，其特征在于：光气与二胺进料喷嘴数量相同，且数量均为2。