【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二异氰酸酯制备的，尤其涉及一种连续化光化反应装置及其应用。
技术介绍
1、当前聚氨酯类制品消费最多的是聚氨酯硬泡、软泡、合成革浆料和涂料，甲苯二异氰酸酯(简称tdi)作为制备海绵、涂料和固化剂的优选材料，全世界的产能在不断的增加。在现有的甲苯二异氰酸酯制备技术中，液相光气化法和气相光气化法是目前最为常用的生产工艺。由于气相光气化法工艺需要将间甲苯二胺(简称mtda)先进行高温气化后再与气相光气发生反应，甲苯二胺属于热敏性物质，在高温气化的过程中，容易发生热分解反应生成较多的副产物导致反应系统无法满足长周期运行的要求。液相光气化法由于工艺简单，运行稳定性较高，已成为目前行业内甲苯二异氰酸酯最为主流的工艺路线。由于反应器混合效果的受限和高温处理，在mtda光气化反应过程和后续tdi精馏提纯的过程中仍存在较多副反应的发生，容易生成以脲类、缩二脲和碳化二亚胺为主的焦油残渣。已有文献研究表明焦油残渣主要产生于光化反应过程，而且这些反应的副产物焦油残渣极易导致反应器及其附属的加热设备在运行一段时间后发生结焦堵塞，进而不得不被动的停车进行检修。
2、为降低液相光气化工艺中副产物的生成量和解决反应系统容易结焦堵塞无法长周期运行的问题，目前异氰酸酯行业中围绕着上述问题进行着不懈努力和尝试，多采用通过改进反应器混合结构、提高光气与多胺的比例、惰性溶剂与多胺的比例、提高光气和多胺的混合强度等来提高反应收率，降低副反应的发生。
3、公开专利cn101583594a提供了一种异氰酸酯生产的方法，光气和胺通过若干个微小
4、公开专利cn202898275u提供了一种轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的装置，甲苯二胺与溶剂的混合液与光气在静态喷射反应器中进行冷反应，得到的反应混合物引入光化反应塔中进行热反应。由于反应过程中产生的盐酸盐固体含量高且不易分解完全，容易导致光化反应塔的塔内件和塔釜加热设备出现明显的结垢和堵塞问题。
5、公开专利cn104755458a提供了一种胺与光气在液相中反应而制备异氰酸酯的方法，该方法将胺和光气在管式反应器中进行混合反应并减压后进入反应塔，热反应塔采用泵强制循环再沸器进行加热。一方面管式反应器混合效果差副产物含量，热反应塔内的塔板或填料同样易出现结焦和堵塞问题，同时光化反应系统涉及较多动设备，大大增加了光气泄漏的几率。
6、综上，现有技术针对液相光气化过程反应效果差、产品收率低及焦油残渣高易结焦堵塞等问题的解决措施较为局限，需要开发一种高效可连续化的光化反应装置，提高反应收率和解决反应系统堵塞的难题，实现生产装置高效、安全和长周期稳定运转的目标。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供一种连续化光化反应装置及其应用，通过对各反应阶段压力的实时精准调控，实现了反应系统光气浓度的提升和反应加热系统的高速虹吸循环，在降低反应焦油残渣的生成量的同时，还可以大幅度延长反应系统的运行周期。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术第一方面提供了一种连续化光化反应装置，包括通过管道连接的第一反应器系统和第二反应器系统；
3、所述第一反应器系统包括：
4、动态混合器m1，用于提供有机胺与光气混合进行第一光化反应的场所，反应后的物料i进入气液分离设备d1；
5、气液停留设备d1，用于物料i的气液分离，获得液相物料ii和气相物料，在气液停留设备d1的排气区域设置有压力调整机构p1，用于实现第一反应器系统内压力的调整；
6、所述第二反应器系统包括：
7、热反应器d2，用于提供给其内部物料进行第二光化反应的场所；
8、喷射器j1，用于接收来自气液停留设备d1的高压液相物料ii和来自热反应器d2的低压物料iii，高压液相物料ii驱动引射低压物料iii混合形成高速的物料iv；
9、加热器e1，用于接收来自喷射器j1的物料iv并进行升温，升温后物料v进入热反应器d2进行第二光化反应。
10、本专利技术第二方面提供了上述连续化光化反应装置在制备甲苯二异氰酸酯中的应用。
11、本专利技术第三方面利用上述连续化光化反应装置制备甲苯二异氰酸酯的方法，包括如下步骤：
12、1)将有机胺与光气在动态混合器m1中混合进行第一光化反应，反应后的物料i进入气液分离设备d1；
13、2)物料i在气液停留设备d1经过气液分离，获得液相物料ii和气相物料，通过压力调整机构p1控制气相物料的排放压力；
14、3)气液停留设备d1的高压液相物料ii和来自热反应器d2的低压物料iii进入喷射器j1，高压液相物料ii驱动引射低压物料iii混合形成高速的物料iv；
15、4)来自喷射器j1的物料iv进入加热器e1进行升温，升温后物料v进入热反应器d2进行第二光化反应；
16、5)将热反应器d2反应结束后的产物排出并经精制后得到甲苯二异氰酸酯产品。
17、本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
18、本专利技术连续化光化反应装置包括互相连通的第一反应器系统和第二反应器系统，所述第一反应器系统包括动态混合器m1和气液停留设备d1，通过气液停留设备d1调控有机胺和光气反应的压力，可提高冷反应液的光气浓度和压力。所述第二反应器系统包括热反应器d2、喷射器j1和加热器e1，喷射器j1采用高压冷反应液引射低压的热反应液在热反应器d2与加热器e1之间建立高速循环并加热至高温，使盐酸盐和酰氯分解成异氰酸酯。本专利技术装置结构简单，运行稳定性高，可单独调控各反应阶段的压力，有效降低了副产物焦油残渣的生成量，同时延长反应加热系统的运行周期。
19、本专利技术的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式予以详细说明。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种连续化光化反应装置，其特征在于，包括通过管道连接的第一反应器系统和第二反应器系统；
2.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述动态混合器(M1)中有机胺和光气分开进料，分别设置有机胺侧进料口和光气进料口；
3.根据权利要求2所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述动态混合器(M1)中有机胺侧进料口包括第一胺进料口(1)和第二胺进料口(2)；
4.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述的气液停留设备(D1)选自釜式反应器、管式反应器或气液分离闪蒸罐中的一种；
5.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述第二反应器系统的喷射器(J1)，为具有低压物料侧进料口﹑高压物料侧进料口﹑混合室以及内置缩颈喉管的文丘里混合器；第一反应器系统的物料从高压物料侧进料口进入喷射器的喉管处，第二反应器系统的物料从低压物料侧进料口进入，两物料在喷射器的混合室进行混合；
6.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述第二反应器系统的热反应釜(D2)和加热器(E1)并行立式放
7.权利要求1-6任一项所述的连续化光化反应装置在制备甲苯二异氰酸酯中的应用。
8.利用权利要求1-6任一项所述连续化光化反应装置制备甲苯二异氰酸酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述制备甲苯二异氰酸酯的方法，其特征在于，
10.根据权利要求8或9所述制备甲苯二异氰酸酯的方法，其特征在于，气液停留设备(D1)通过压力调整机构(P1)节流控制气相物料的排放压力为1.0-4.0MPaG，优选1.6-3.0MPaG；和/或，
...【技术特征摘要】
1.一种连续化光化反应装置，其特征在于，包括通过管道连接的第一反应器系统和第二反应器系统；
2.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述动态混合器(m1)中有机胺和光气分开进料，分别设置有机胺侧进料口和光气进料口；
3.根据权利要求2所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述动态混合器(m1)中有机胺侧进料口包括第一胺进料口(1)和第二胺进料口(2)；
4.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述的气液停留设备(d1)选自釜式反应器、管式反应器或气液分离闪蒸罐中的一种；
5.根据权利要求1所述的连续化光化反应装置，其特征在于，所述第二反应器系统的喷射器(j1)，为具有低压物料侧进料口﹑高压物料侧进料口﹑混合室以及内置缩颈喉管的文丘里混合器；第一反应器系统的物料从高压物料侧进料口进入喷射器的喉管处...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓如雷，邓海，胡淼，魏立彬，赵东科，张宏科，卿宇，
申请(专利权)人：万华化学福建异氰酸酯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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