连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法和装置，所述方法包括以下步骤：使HDI单体在催化剂的作用下进行聚合反应，共进行5组聚合反应，终止后得到5种粗品，5种粗品分别为三聚体质量含量最高的粗品、五聚体质量含量最高的粗品、七聚体质量含量最高的粗品、九聚体质量含量最高的粗品以及多聚体质量含量最高的粗品；根据HDI聚合物产品牌号，计算采用5种粗品进行配制时每种粗品所需的比例，然后按照比例将5种粗品进行混合，得到预制产品；去除所述预制产品中的HDI单体，得到所需牌号的HDI聚合物产品。本发明专利技术只需要5个配方，即可在不停车的情况下连续且同时生产不同牌号的HDI聚合物产品。的HDI聚合物产品。的HDI聚合物产品。

【技术实现步骤摘要】
连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法和装置


[0001]本专利技术涉及有机合成
，特别是涉及连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法和装置。

技术介绍

[0002]六亚甲基二异氰酸酯(HDI)是脂肪族二异氰酸酯中最重要的种类，主要用于生产聚氨酯涂料等。但是，由于HDI的挥发性和毒性较大，一般都将其加工成HDI聚合物产品。
[0003]将HDI加工成HDI聚合物产品的反应为聚合反应，产品一般为HDI单体、三聚体、五聚体、七聚体、九聚体以及多聚体的混合物。目前，市场上HDI聚合物产品的牌号有数百种，需要根据不同牌号产品要求开发不同的原辅料配方和工艺。而且，HDI聚合物产品的合成采用单釜反应器间歇生产，或采用多釜串联连续生产，但是同一套装置不能同时生产不同牌号产品，生产不同牌号产品时，需要将装置停车后彻底清洗和除水后进行，而频繁的开停车操作，会增加HDI固化的风险，容易导致管道、设备、仪表堵塞，生产操作复杂，且限制产能。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提供一种连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法和装置，所述方法和装置只需要5个配方，即可在不停车的情况下连续生产不同牌号的HDI聚合物产品。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]使HDI单体在催化剂的作用下进行聚合反应，共进行5组聚合反应，终止后得到5种粗品，5种粗品分别为三聚体质量含量最高的粗品、五聚体质量含量最高的粗品、七聚体质量含量最高的粗品、九聚体质量含量最高的粗品以及多聚体质量含量最高的粗品；
[0007]根据HDI聚合物产品牌号，计算采用5种粗品进行配制时每种粗品所需的比例，然后按照比例将5种粗品进行混合，得到预制产品；
[0008]去除所述预制产品中的HDI单体，得到所需牌号的HDI聚合物产品。
[0009]在其中一个实施例中，制备得到的不同牌号的HDI聚合物产品中，三聚体的含量为42.67wt％
‑
78.56wt％、五聚体的含量12.25wt％
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26.35wt％、七聚体的含量5.58wt％
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12.29wt％、九聚体含量2.35wt％
‑
10.38wt％、多聚体的含量为1.26wt％
‑
8.31wt％。
[0010]在其中一个实施例中，聚合反应的步骤在微通道反应器中进行，其中，所述HDI单体的流量为90kg/h
‑
200kg/h，所述催化剂的浓度为15ppm
‑
40ppm，反应温度为55℃
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75℃，得到的产物进入预混合器中，向预混合器中加入终止剂终止反应，得到粗品。
[0011]在其中一个实施例中，五个反应微通道反应器中，第一个反应器中，所述HDI单体的流量90kg/h
‑
110kg/h，所述催化剂的浓度为15ppm
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22ppm，反应温度为55℃
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58℃，得到三聚体质量含量最高的粗品；
[0012]第二个反应器中，所述HDI单体的流量115kg/h
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135kg/h，所述催化剂的浓度为
22ppm
‑
28ppm，反应温度为58℃
‑
62℃，得到五聚体质量含量最高的粗品；
[0013]第三个反应器中，所述HDI单体的流量140kg/h
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160kg/h，所述催化剂的浓度为28ppm
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32ppm，反应温度为65℃
‑
70℃，得到七聚体质量含量最高的粗品；
[0014]第四个反应器中，所述HDI单体的流量165kg/h
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185kg/h，所述催化剂的浓度为33ppm
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38ppm，反应温度为70℃
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75℃，得到九聚体质量含量最高的粗品；
[0015]第五个反应器中，所述HDI单体的流量190kg/h
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200kg/h，所述催化剂的浓度为35ppm
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40ppm，反应温度为70℃
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75℃，得到多聚体质量含量最高的粗品。
[0016]在其中一个实施例中，所述催化剂选自季铵盐、金属盐或者羧酸盐中的至少一种；
[0017]及/或，所述终止剂选自苯甲酰氯、磷酸盐、磷酸、对己磺酸酯或者硫酸二甲酯中的至少一种。
[0018]在其中一个实施例中，所述方法还包括进行N组补充聚合反应，N≥1，终止后得到N种补充粗品，补充粗品为三聚体质量含量最高的粗品、五聚体质量含量最高的粗品、七聚体质量含量最高的粗品、九聚体质量含量最高的粗品或者多聚体质量含量最高的粗品；
[0019]此时，根据HDI聚合物产品牌号，计算采用5种粗品和N种补充粗品进行配制时每种粗品所需的比例，然后按照比例将5种粗品和N种补充粗品进行混合，得到预制产品。
[0020]在其中一个实施例中，N＝1，或者，N＝2，或者N＝3；
[0021]及/或，通过蒸发的方式去除所述预制产品中的HDI单体；
[0022]及/或，收集从所述预制产品中分离出来的HDI单体，并循环用于聚合反应。
[0023]本专利技术还提供一种用于连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的装置，包括：
[0024]5个并列的反应装置，所述反应装置用于进行聚合反应；
[0025]至少1个混合装置，每一所述混合装置均与5个所述反应装置连通，用于将5种粗品混合成预制产品；
[0026]蒸发装置，所述蒸发装置串联连通于所述混合装置，用于去除所述预制产品中的HDI单体并获得所需牌号的HDI聚合物产品。
[0027]在其中一个实施例中，所述装置还包括N个用于进行补充聚合反应的补充反应装置，N≥1，此时，每一所述混合装置还均与N个补充反应装置连通，用于将5种粗品和N种补充粗品混合成预制产品。
[0028]在其中一个实施例中，N＝1，或者，N＝2，或者N＝3。
[0029]在其中一个实施例中，所述反应装置包括串联连通的微通道反应器和预混合装置，所述微通道反应器连通有HDI单体供应装置和催化剂供应装置，用于进行聚合反应，所述预混合装置连通有终止剂供应装置，所述预混合装置用于接收聚合反应的产物并终止反应。
[0030]在其中一个实施例中，所述装置还包括有HDI回收装置，所述HDI回收装置连通于所述蒸发装置，用于回收从所述预制产品中分离出来的HDI单体。
[0031]本专利技术通过选择性合成具有或者能够通过配制得到三聚体质量含量最高、五聚体质量含量最高、七聚体质量含量最高、九聚体质量含量最高以及多聚体质量含量最高的5种粗品，然后通过5种粗品的调配即可得到所需牌号的HDI聚合物产品。因此，本专利技术只需要5个配方，即可在不停车的情况下连续且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：使HDI单体在催化剂的作用下进行聚合反应，共进行5组聚合反应，终止后得到5种粗品，5种粗品分别为三聚体质量含量最高的粗品、五聚体质量含量最高的粗品、七聚体质量含量最高的粗品、九聚体质量含量最高的粗品以及多聚体质量含量最高的粗品；根据HDI聚合物产品牌号，计算采用5种粗品进行配制时每种粗品所需的比例，然后按照比例将5种粗品进行混合，得到预制产品；去除所述预制产品中的HDI单体，得到所需牌号的HDI聚合物产品。2.根据权利要求1所述的连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法，其特征在于，制备得到的不同牌号的HDI聚合物产品中，三聚体的含量为42.67wt％
‑
78.56wt％、五聚体的含量12.25wt％
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26.35wt％、七聚体的含量5.58wt％
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12.29wt％、九聚体含量2.35wt％
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10.38wt％、多聚体的含量为1.26wt％
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8.31wt％。3.根据权利要求1所述的连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法，其特征在于，聚合反应的步骤在微通道反应器中进行，其中，所述HDI单体的流量为90kg/h
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200kg/h，所述催化剂的浓度为15ppm
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40ppm，反应温度为55℃
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75℃，得到的产物进入预混合器中，向预混合器中加入终止剂终止反应，得到粗品。4.据权利要求3所述的连续制备不同牌号的HDI聚合物产品的方法，其特征在于，五个反应微通道反应器中，第一个反应器中，所述HDI单体的流量90kg/h
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110kg/h，所述催化剂的浓度为15ppm
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22ppm，反应温度为55℃
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58℃，得到三聚体质量含量最高的粗品；第二个反应器中，所述HDI单体的流量115kg/h
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135kg/h，所述催化剂的浓度为22ppm
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28ppm，反应温度为58℃
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62℃，得到五聚体质量含量最高的粗品；第三个反应器中，所述HDI单体的流量140kg/h
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160kg/h，所述催化剂的浓度为28ppm
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32ppm，反应温度为65℃
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70℃，得到七聚体质量含量最高的粗品；第四个反应器中，所述HDI单体的流量165kg/h
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185kg/h，所述催化剂的浓度为33ppm
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38ppm，反应温度为70℃
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75℃，得到九聚体质量含...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛建拥，柳先超，潘洪，申作华，王伟，王会，封福蕾，
申请(专利权)人：山东新和成维生素有限公司浙江新和成股份有限公司，
类型：发明
国别省市：