在位于静态混合器的出口和反应器/分离器贮存器之间的管道中过多的停留时间可以导致不期望的副产物，形成固体，和管道污垢。本申请涉及具有降低过渡时间的静态混合器的改善构造，以帮助在混合的工艺过程中减少产生不期望的副产物，更特别地涉及包括用于将从静态混合器至反应器/分离器贮存器的过渡时间减少至1秒或更少的短或极短管道的光气反应器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及具有降低过渡时间的静态混合器的改善构造，以帮助在混合的工艺过程中减少产生不期望的副产物和污垢，更特别地涉及具有用于将从静态混合器至反应器/分离器贮存器的反应混合物过渡时间减少至I秒或更少的短或极短输出管道的光气和胺反应器。
技术介绍
异氰酸酯的分子特征在于N=C=O官能团。最广泛使用的异氰酸酯是源自苯的芳族化合物。两种多异氰酸酯在工业上广泛生产，即，甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚合的亚甲基二苯基-二异氰酸酯(PMDI)。PMDI是聚亚甲基二异氰酸酯和两种单体亚甲基二苯基二异氰酸酯异构体的混合物。最后，这些异氰酸酯与多元醇反应形成聚氨酯。主要 聚氨酯应用中的两种是针对器具绝缘体的刚性泡沫体和针对床垫和座椅的挠性泡沫体。混合在PMDI和TDI生产中是重要的。PMDI产品品质和TDI收率取决于多步化学反应网络，包括第一步骤，其中反应物的两个连续流导入到混合器中并且其中由于在工艺的第一步骤中生成的化合物的剩余反应性，在主反应之后产生的二级影响或反应发生并最终降低产品组合物的品质。例如，在光气化作用化学的情况下，在本申请也称为胺的亚甲基二(苯胺)(MDA或PMDA)与COCl2 (光气)混合，生成氢氯酸(HCl)和氨基甲酰氯的混合物。化学反应可以描述为如下胺+C0C12->HC1+氛基甲酸氣氨基甲酰氯然后分解为异氰酸酯。尽管需要生产异氰酸酯，但是二级反应可以导致产生不期望的副产物。认为这些二级反应中的一些生成产物例如胺盐酸盐、脲、和碳二酰亚胺。由于不期望形成副产物例如脲和/或加成的产物A (APA)，增加溶剂中光气与PMDA的比率、稀释溶剂中的PMDA、或改善混合而不会带来不期望的混合可以最小化不期望的副产物和污垢的形成。很多已知和未知的因素控制主反应的品质。混合的品质和速率可以受设备污垢、或混合器内喷射器的堵漏影响，这由此导致降低的性能。随着时间流逝，结块和随后的堵塞扰乱流体流动通过静态混合器中PMDA的入口喷射器的注射和分布。例如，在静态混合器的出口，长导管或管a. La.管道运输反应混合物。当其流动至下游反应器/分离器贮存器时，该混合物进一步反应、产生热量、和改变气体/液体组成。当穿过注嘴的物质溶解或悬浮在溶剂或任何其它悬浮介质中时，污垢的危险性降低。由于发生二级反应，污垢也可能发生在设备表面上。当发生污垢和/或堵塞时，必须中断连续工艺，将静态混合器拆开和清洁，产生不期望和昂贵的停机周期。当使用危险的物质时，工业卫生规则成为在静态混合器的拆卸过程中必要的昂贵措施，例如在拆卸前系统的彻底冲洗，气氛的耗尽，工人的保护服装、和呼吸设备。这些措施的每一种都会增加总成本，降低产量，和降低工艺的效率。一些化学反应需要适当的混合以减少二级反应。适当的混合可以防止初始反应的产物与反应流中另一组分反应产生二级反应中的不期望产物。不适当的混合可能有助于副产物形成和静态混合器污垢。因此，不会促进适当混合的静态混合器设计可能导致所需产物的总收率降低或者可能产生堵塞或污垢反应器系统的产物，导致停机和/或增加维护成本。在第一种类型的静态混合器中，光气沿装置的轴运输，PMDA使用多个-T型混合器从圆周孔插入光气的主要流中。在第二种类型的静态混合器中，光气沿装置的轴运输，PMDA围绕置于光气流中的内部结构的间隔位置圆周插入以产生环形混合区域。这样的结构如以下文献所示并描述于该文献，提交于_的美国申请_，通过参考完全并入本 申请。新型静态混合器用于减少反应的不期望的副产物，但是它们通常不足以最优化总体反应和生产异氰酸酯的有关速率并且仍导致一定水平的不期望污垢。胺光气化作用化学需要反应流之间的适当混合。PMDA与氨基甲酰氯和异氰酸酯反应产生不期望的副产物。最后，形成过程的目的是为了避免二级反应和产生APA0在TDI的生产中，不期望产物，即，焦油，必须在之后与异氰酸酯分离。集中在主反应和以上描述的避免二级反应的改进使得生产量提高。相反，在PMDI生产中，不期望的产物APA作为产物中的杂质出售，关于反应选择性的关键设计目的是保持最终产物中可接受的APA含量。当体积流量增加时，混合效率下降，因此二级反应较易发生，由此，不期望含量的杂质增加。美国专利申请10/539，802描述了两步骤或多步骤工艺连续生产异氰酸酯的新方法，其给出非常高的化学收率和低停顿。该方法依赖于控制在工艺不同阶段的压力和温度以最优化不同的反应。温度增加通过控制总工艺中在不同贮存器的过渡时间而部分受控。美国专利申请10/539，802教导连续工艺和有关混合物如何在三个阶段中进行第一阶段混合胺和光气以在非常快的反应中形成氨基甲酰氯和氯化氢和胺盐酸盐，接下来两个阶段分解氨基甲酰氯以形成所需异氰酸酯和氯化氢以及使胺盐酸盐进行光气化作用以形成氨基甲酰氯。限制副产物和固体形成的一种方法是使产物溶解在有机溶剂中并在反应器中快速混合它们。在所描述工艺第二阶段达到的温度通常高于在第一阶段达到的温度。在所有现有技术中，美国专利申请10/539，802描述了经导管或具有注嘴的管从第一阶段的混合反应器至第二阶段的反应器的通道。申请’802描述了反应，其第二阶段的停留时间为I秒至30分钟，优选的平均停留时间为30秒至10分钟，甚至更优选的平均停留时间为2至7分钟。以上描述的停留时间保持较高并且仍在系统中产生不可接受的不期望的副产物和固体。该参考文献并未教导在第一阶段反应器出口的导管或管如何影响工艺或对总体工艺产生二级影响。公开US 2006/0041166A1描述了将光气和胺混合器置于图I所示的反应器容器内。一部分光气再循环并在用于排放HCl的精懼系统与新鲜的光气混合。来自喷射混合器的排放端深深插入反应器中某一点，在该点可以将排放物立即加热。图I中所示的系统提供在低于反应器中温度的温度操作的喷射混合器。排放端位于反应器中液体表面之下并且用作喷射器以产生反应器中的循环模式。图2显示典型的构造，其中PMDI的连续流与COCl2的连续流在静态光气混合器中混合。在该构造中，在混合物到达反应器/分离器贮存器的隔离阀之前，混合物行进距离B。这些隔离阀并非必要的，但是可以用于帮助拆除和清洁静态混合器。所有的静态混合器通常位于距贮存器/分离器一段距离的地方并且由于发生污垢而需要频繁维护。在通常邻近下游贮存器/分离器的位置这些混合器的出口上的管道中通常需要维护。清洁这些管道代表危险和重要的维护成本。需要能够提高静态混合器的生产量同时降低对管道维护的需要和降低有关的危险的改善方法。也需要限制产生杂质和污垢、和由静态混合器产生的其它固体的新方法。
技术实现思路
在位于静态混合器的出口和反应器/分离器贮存器之间的管道中过多的停留时间可以导致不期望的副产物，形成固体，和管道污垢。本申请涉及具有降低过渡时间的静态混合器的改善构造，以帮助在混合的工艺过程中减少产生不期望的副产物和污垢，更特别地涉及包括用于将从静态混合器至反应器/分离器贮存器的过渡时间减少至I秒或更少的短或极短管道的光气反应器。 附图说明某些优选的实施方式如附图所示。但是，应该理解本申请不限于附图所示的排列和工具。图I是根据US 2006/0041166A1连续制备异氰酸酯的工艺。图2说明根据现有技术的具有到达反应器/分离器贮存器的长管道的静本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PA吉利斯，JP杰尔克，A克林格，柏桦，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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