I和催化劑II的質(zhì)量比50:1-1:1，優(yōu)選20:1-5:1。
[0022]本發(fā)明方法中，所述催化劑I和催化劑II可以分別獨(dú)立地加入到異氰酸酯中或者混合后一起加入到異氰酸酯中，優(yōu)選將催化劑I和催化劑II預(yù)先混合后加入到異氰酸酯中。
[0023]本發(fā)明方法中，所述催化劑可以以合適溶劑溶解或分散后加入到異氰酸酯中，也可以將催化劑直接加入異氰酸酯中，優(yōu)選將催化劑直接加入異氰酸酯中。
[0024]本發(fā)明方法中，通過使用復(fù)配型催化劑，我們驚奇的發(fā)現(xiàn)，催化劑I和催化劑II在催化異氰酸酯和水反應(yīng)過程中起著明顯的協(xié)同效應(yīng)，催化劑II的堿性基團(tuán)能夠結(jié)合催化劑I中離解的氫離子，失去氫離子的磷酸烷基酯/磷酸芳基酯/羧酸能夠更快的與異氰酸酯絡(luò)合生成中間產(chǎn)物，進(jìn)一步與水反應(yīng)生成縮二脲多異氰酸酯，反應(yīng)效率高，反應(yīng)溫度較低，在同樣的轉(zhuǎn)化率下產(chǎn)品粘度較低，色度較低。本發(fā)明方法中，使用鼓泡塔作為異氰酸酯與水蒸氣進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)器，研究表明，反應(yīng)液的循環(huán)提高了反應(yīng)的反混，通過適當(dāng)?shù)难h(huán)比實(shí)現(xiàn)了平推流和全混流反應(yīng)的耦合，一是可以提高塔中異氰酸酯的平均停留時(shí)間，二是可以改變反應(yīng)液的平均停留時(shí)間分布，進(jìn)而調(diào)整產(chǎn)品的分子量分布。
[0025]本發(fā)明方法中，步驟I中鼓泡塔塔頂?shù)玫降姆磻?yīng)液部分循環(huán)至鼓泡塔塔底，通過控制循環(huán)至鼓泡塔塔底的反應(yīng)液與進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器的原料異氰酸酯與催化劑的質(zhì)量比，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)反應(yīng)液平均停留時(shí)間分布，使得產(chǎn)品的粘度明顯降低。經(jīng)過試驗(yàn)優(yōu)化，步驟I中鼓泡塔塔頂?shù)玫降姆磻?yīng)液循環(huán)至塔底的反應(yīng)液與進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器的原料異氰酸酯與催化劑混合物的質(zhì)量比為1: 1-1:5，優(yōu)選5:1 -1:2。
[0026]本發(fā)明方法中，所述原料異氰酸酯和催化劑經(jīng)過鼓泡塔內(nèi)置換熱器，進(jìn)行反應(yīng)移熱和反應(yīng)物料預(yù)熱。
[0027]本發(fā)明方法中，所述異氰酸酯與水蒸氣的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，水蒸氣從鼓泡塔底部進(jìn)入，因而塔中下部反應(yīng)放熱高于上部放熱，為了保持塔內(nèi)溫度的平衡，原料異氰酸酯進(jìn)入鼓泡塔內(nèi)置換熱器的方式是下部進(jìn)料，上部出料。
[0028]本發(fā)明方法中，根據(jù)反應(yīng)放熱的特性，鼓泡塔內(nèi)所述內(nèi)置換熱器下部換熱面積大于上部換熱面積，呈梯度變化。內(nèi)置換熱器下部1/3(以換熱器的高度計(jì)算，下同)換熱面積大于中部1/3的換熱面積，中部1/3的換熱面積大于上部1/3的熱面積。通過反應(yīng)放熱功率和換熱面積的精確計(jì)算和試驗(yàn)研究表明，本發(fā)明中，鼓泡塔內(nèi)所述內(nèi)置換熱器上部1/3的換熱面積與中部1/3的換熱面積的比例為1: 1.5-1:3，中部1/3的換熱面積與下部1/3的換熱面積的比例為1:2-1:5是比較合適的。
[0029]本發(fā)明方法中，根據(jù)反應(yīng)放熱量的規(guī)律，內(nèi)置換熱器的高度占整個(gè)鼓泡塔反應(yīng)器高度的50-100%，優(yōu)選70-90% ;內(nèi)置換熱器下部距離鼓泡塔反應(yīng)器的距離底部為基于整個(gè)鼓泡塔反應(yīng)器的高度的10-15%。我們驚奇的發(fā)現(xiàn)，內(nèi)置換熱器使得反應(yīng)放熱與原料預(yù)熱吸熱實(shí)現(xiàn)了熱平衡，不需要再額外增加換熱器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)系統(tǒng)穩(wěn)定控制。
[0030]本發(fā)明方法中，水蒸氣的進(jìn)料溫度為100-165°C，優(yōu)選105-145°C。
[0031]本發(fā)明方法中，鼓泡塔中反應(yīng)液的溫度控制在100_130°C之間，優(yōu)選控制在105-120°C之間。
[0032]本發(fā)明方法中，通過控制水蒸氣的進(jìn)料溫度、循環(huán)反應(yīng)液的循環(huán)量，反應(yīng)液在鼓泡塔反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間為20-100min，優(yōu)選30-60min。
[0033]本發(fā)明方法中，步驟b)中塔頂?shù)玫降姆磻?yīng)液，除循環(huán)至鼓泡塔塔底外，剩余的反應(yīng)液經(jīng)過一級(jí)蒸發(fā)器和二級(jí)蒸發(fā)器;所述一級(jí)蒸發(fā)器和二級(jí)蒸發(fā)器分別獨(dú)立地選自薄膜蒸發(fā)器和短程蒸發(fā)器，經(jīng)過一級(jí)蒸發(fā)器和二級(jí)蒸發(fā)器的塔頂反應(yīng)液分離出過量的異氰酸酯單體后，得到縮二脲多異氰酸酯產(chǎn)品。
[0034]本發(fā)明方法中，進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)器和二級(jí)蒸發(fā)器的塔頂反應(yīng)液在進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)器前可任選地通過換熱器或者不通過換熱器直接進(jìn)料。
[0035]在本發(fā)明方法中，所述水蒸氣可以直接與異氰酸酯與催化劑的混合溶液直接進(jìn)行反應(yīng);還可以選擇將所述水蒸氣使用惰性氣體進(jìn)行稀釋后再進(jìn)行反應(yīng)。優(yōu)選地，所述水蒸氣不經(jīng)惰性氣體稀釋，直接反應(yīng)。
[0036]當(dāng)選擇采用惰性氣體稀釋水蒸氣時(shí)，所述惰性氣體與水蒸氣的摩爾比為1:10-1:0.1，特別優(yōu)選1:5-5:1。所述惰性氣體應(yīng)當(dāng)在反應(yīng)條件下與異氰酸酯及催化劑均不發(fā)生反應(yīng)。所述惰性氣體包括但不限于二氧化碳、一氧化碳、氮?dú)?、氦氣、氬氣、烴類如甲烷等及其混合物，優(yōu)選使用二氧化碳和/或氮?dú)?，特別優(yōu)選使用氮?dú)狻?br>[0037]本發(fā)明所述“0H-酸性化合物”是指能解離出H+的含-OH的化合物。
[0038]本發(fā)明所述“平均停留時(shí)間”是指反應(yīng)物料從進(jìn)入反應(yīng)器到離開反應(yīng)器的平均時(shí)間。
[0039]本發(fā)明所述“縮二脲多異氰酸酯”與“具有縮二脲結(jié)構(gòu)的多異氰酸酯”含義相同。
[0040]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果在于:
[0041]1.使用復(fù)配型催化劑，異氰酸酯與水蒸氣的反應(yīng)溫度明顯降低，在相同的轉(zhuǎn)化率條件下，產(chǎn)品粘度和產(chǎn)品色度明顯降低。
[0042]2.本發(fā)明的反應(yīng)過程采用鼓泡塔反應(yīng)器作為反應(yīng)設(shè)備，通過物料循環(huán)來調(diào)節(jié)反應(yīng)液停留時(shí)間分布，耦合了平推流反應(yīng)和全混流反應(yīng)的工藝過程，在相同的異氰酸酯轉(zhuǎn)化率下產(chǎn)品粘度明顯降低；
[0043]3.本發(fā)明采用原料預(yù)熱來移走反應(yīng)熱，避免了原料預(yù)熱和反應(yīng)移熱造成的能量消耗，能耗大大降低；另外采用原料來移熱，避免了循環(huán)水泄露造成的風(fēng)險(xiǎn)，裝置操作安全性大大提尚O
【附圖說明】
[0044]圖1為縮二脲多異氰酸酯生產(chǎn)工藝流程示意圖。
[0045]圖2為鼓泡塔反應(yīng)器內(nèi)置換熱器示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。需要說明的是，以下實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0047]產(chǎn)品粘度指動(dòng)態(tài)粘度采用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)(BROOKFIELDDV-1+粘度計(jì))在25°C下測(cè)量。
[0048]產(chǎn)品色度采用色度儀(BYK LCS IV色度儀)測(cè)試的色度值，單位為Hazen。
[0049]如圖1所示原料異氰酸酯和催化劑混合原料I通過內(nèi)置換熱器6進(jìn)行預(yù)熱，然后經(jīng)過鼓泡塔反應(yīng)器的內(nèi)置換熱器6得到預(yù)熱后異氰酸酯原料2;
[0050]預(yù)熱后的異氰酸酯原料2進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器4底部，與同時(shí)進(jìn)入鼓泡塔反應(yīng)器4底部的水蒸氣或水蒸氣與惰性氣體混合物3以及從鼓泡塔反應(yīng)器4循環(huán)至塔底的循環(huán)反應(yīng)液5混合，并開始反應(yīng)，反應(yīng)熱由內(nèi)置換熱器6移出；
[0051]鼓泡塔塔頂?shù)姆磻?yīng)尾氣7主要是加入系統(tǒng)的惰性氣體和反應(yīng)生成的二氧化碳以及少量夾帶的異氰酸酯，反應(yīng)尾氣7經(jīng)過尾氣冷凝器8進(jìn)行冷凝，異氰酸酯回到鼓泡塔反應(yīng)器4中，不凝氣二氧化碳和可能加入的惰性氣體進(jìn)入廢氣系統(tǒng)9 ；
[0052]除循環(huán)至鼓泡塔塔底外，剩余的反應(yīng)液經(jīng)過蒸發(fā)器反應(yīng)液10經(jīng)過一級(jí)進(jìn)料換熱器11換熱后反應(yīng)液12進(jìn)入一級(jí)蒸發(fā)器18，一級(jí)蒸發(fā)器18的一級(jí)氣相13經(jīng)過一級(jí)氣相冷凝器14冷卻后得到一級(jí)輕組分16進(jìn)入一級(jí)輕組分罐17中