[发明专利]一种异氰酸酯聚合催化剂及其制备方法，一种有机溶剂中异氰酸酯杂质脱除的方法

说明书

本发明公开一种异氰酸酯聚合催化剂及其制备方法，一种有机溶剂中异氰酸酯杂质脱除的方法。催化剂为改性γ‑氧化铝负载的Ce(P₂₀₄)₃/MHPO₄/AlR₃稀土催化剂。将系统中包含有异氰酸酯、有机溶剂、少量光气的混合溶液，通过装载催化剂的聚合反应器，异氰酸酯聚合生成异氰酸酯多聚物，再进行精馏提纯，塔顶轻组分液相得到纯化有机溶剂，塔釜重组分液相外排焚烧处理。本发明可有效脱除溶剂循环系统中小分子异氰酸酯，防止异氰酸酯自聚产生固体，降低了系统运行的堵塞风险，提高生产系统的稳定运行时间，增加产量，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明涉及光气化法制备异氰酸酯领域，具体涉及一种用于脱除有机溶剂中异氰酸酯的催化剂，及异氰酸酯生产过程有机溶剂中杂质脱除的方法。

背景技术

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，是生产聚氨酯的重要原料，广泛用于涂料、粘合剂、泡沫、皮革、弹性体等领域。按结构分类，异氰酸酯分为脂肪族、脂环族及芳香族异氰酸酯。异氰酸酯的生产方法根据原料不同，归纳为光气化法和非光气化法。光气法生产工艺成熟，经济合理，是当今工业生产异氰酸酯的主要方法，85％-90％的脂肪族异氰酸酯均采用光气法生产。

光气法分为液相光气化法和气相光气化法。1989年Bayer公司首先使用气相光气化法生产脂肪族异氰酸酯，具有光气用量低、收率高、反应速度快等优点。气相光气化法要先将原料胺气化，与光气一起送到混合反应器，在200-600℃反应制备异氰酸酯；液相光气化法分为冷反应和热反应，冷反应过程胺类与光气在低温条件下生成氨基甲酰氯，热反应过程分解氨基甲酰氯得到异氰酸酯和HCl。脂肪族异氰酸酯产量低，工艺难开发，也被誉为异氰酸酯工业皇冠上的明珠。反应过程温度较高，原料和产物容易断裂产生小分子异氰酸酯进入到溶剂循环系统而不断累积。随着小分子异氰酸酯的积累，浓度升高易反应生成固体结焦物，造成溶剂循环系统内的管道、换热器等设备堵塞，最终影响生产的长周期稳定运行。因此，脂肪族异氰酸酯生产稳定性往往较差，行业内很难连续化生产超过半年，检修影响产量10天至20天不等，影响上千万的经济效益。因此需研究降低系统内杂质含量的方法，提高装置运行稳定性。

CN110724029A中公开了一种光化反应溶剂邻二氯苯的回收提纯设备和工艺，液相光气法生产TDI过程产生四氯化碳等杂质，该方法采用隔壁精馏塔，对溶剂邻二氯苯中的四氯化碳进行脱除，同时得到较为纯净的溶剂；利用再沸器内置设计，显著减小物料在塔内的高温停留时间，最大限度降低了副产物的生成。若采用此方法脱除溶剂系统内的异氰酸酯，由于异氰酸酯活性较强，在富集脱除过程中容易反应或结晶造成堵塞，长期运行存在困难。

CN111825573A中公开了一种提纯对苯二异氰酸酯的方法，采用芳烃溶剂对对苯二异氰酸酯溶解，加入活性炭吸附杂质，降温提纯对苯二异氰酸酯产品，得到色泽白、外观整洁的优质品。该方法主要通过活性炭吸附脱除杂质，活性炭本身杂质较多，需额外纯化，且不同活性炭对小分子异氰酸酯的吸附能力的差异性未经详细论证，使用具有局限性。

CN109749036A中公开了一种制备多异氰酸酯组合物的催化剂，其为亚胺型季铵盐催化剂，其主要为了制备获得低颜色的三聚、多聚物，并在下游应用。因此其催化活性相对较低，在连续化生产过程中使用需较大设备保证停留时间，存在一定局限性。且该催化剂使用范围为异氰酸酯单体，酸分较低，而溶剂系统内酸性较强，对催化剂有毒害作用，这也限制了多数异氰酸酯三聚、多聚催化剂在溶剂系统内的应用。因此，需找到一种适用于溶剂系统内的高效催化剂。

发明内容

本发明的目是提供一种异氰酸酯生产过程中溶剂里杂质脱除的新催化剂及反应脱除方法，以克服上述现有技术的缺陷，将溶剂系统内的杂质脱除，减少生产装置的堵塞物，延长系统的稳定运行周期，提高产量。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种异氰酸酯聚合催化剂，包含活性组分和载体，具体的包含以下组成：