[发明专利]异氰酸酯换热器结垢物的化学清洗剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种异氰酸酯换热器结垢物的化学清洗剂及制备方法和应用，该清洗剂按重量份数计，包括0.01‑3份的催化剂A、0.01‑3份的催化剂B、0.5‑2份的强碱、5‑20份的水以及80‑150份的有机溶剂C；其中，所述催化剂A为叔胺类催化剂，所述催化剂B为有机金属类催化剂。通过本发明可以在不拆卸设备的情况下，实现对异氰酸酯换热器的快速清洗，除垢彻底，操作量小、施工周期短，易于恢复生产，同时，对换热器无腐蚀或机械损伤。

技术领域

本发明属于异氰酸酯生产技术领域，具体涉及异氰酸酯换热器结垢物的化学清洗剂及制备方法和应用。

背景技术

异氰酸酯是制备聚氨酯材料的重要原料，目前主流工艺为光气化工艺，其工业化生产流程为：首先制备异氰酸酯对应的胺，再通过光气化反应制粗异氰酸酯，粗异氰酸酯包括多种异构体以及多环的重组分，再通过精馏分离精制得到特定异构体组成和含量的不同产品。

在异氰酸酯的光气化及分离精制的工业过程中，换热器为必需的设备，其型式主要包括列管式换热器和板式换热器两种。由于异氰酸酯的特殊物性，在光气化反应液及粗异氰酸酯中生成了少量的脲、二聚体、结焦物等固体杂质，在经换热器换热时，会逐渐沉积、粘附在换热器列管或板片上，长周期运行后，导致换热器传热能力下降，从而带来物料无法加热/冷却至设定温度、公用工程消耗量增加、换热器堵塞等不良影响。

换热器结垢或堵塞后，对于列管式换热器，通常采取高压水枪进行清理，对于板式换热器，由于无法直接水枪清洗，需要将所有板片拆下，对每一片打水枪后再进行组装。无论是对于列管式换热器还是板式换热器，水枪清理方法都存在需停车、工期长、操作量大、成本高的问题，而板式换热器更为突出。

CN201110330355.3公开了一种减少甲苯二异氰酸酯分离再沸器结垢的方法及其设备，包括下述步骤：对物料进行预热后再进入精馏塔，将物料从所述精馏塔中抽出进入中间再沸器汽化，再将物料返回到所述精馏塔中即可。该方法能够显著减少再沸器的结垢现象。其通过改变制备工艺流程以改善结垢现象。

化学清洗方法是在不拆卸设备的情况下，通过专用的化学清洗剂对换热器进行浸泡或循环冲洗，使结垢物溶解或变得疏松易于脱落，具有除垢彻底，操作量小，施工周期短，易于恢复生产等优点。

目前的常用化学清洗剂多是水基的，即清洗水垢类或者是在水中有溶解性的结垢物，对于非水溶性的有机物料形成的结垢物多是采用单一有机溶剂，但异氰酸酯的结垢物，在常用有机溶剂中溶解性均较差，无法实现良好的清洗效果。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种异氰酸酯换热器结垢物的化学清洗剂及制备方法和应用，对于异氰酸酯换热器结垢物具有良好清洗效果。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种异氰酸酯换热器结垢物的化学清洗剂，按重量份数计，包括0.01-3份的催化剂A、0.01-3份的催化剂B、0.5-2份的强碱、5-20份的水以及80-150份的有机溶剂C；其中，所述催化剂A为叔胺类催化剂，所述催化剂B为有机金属类催化剂。

根据本发明的清洗剂，优选地，所述催化剂A为四甲基丁二胺、三亚乙基二胺、三乙胺、二甲基环己胺等叔胺类催化剂中的一种或多种。

根据本发明的清洗剂，优选地，所述催化剂B为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、辛酸铅、辛酸钴、辛酸铁、环烷酸锌等有机金属类催化剂中的一种或多种。

根据本发明的清洗剂，优选地，所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾等中的一种或多种。

根据本发明的清洗剂，优选地，所述有机溶剂C为N，N-二甲基甲酰胺或N，N-二甲基乙酰胺中的一种或两种。

根据本发明的清洗剂，优选地，催化剂A为0.4-2份，催化剂B为0.2-1份，在该配比下，结垢物可同时达到较好的脱离性能和软化性能。