专利名称：导流管型射流反应器及利用该反应器制备异氰酸酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种射流反应器，尤其涉及一种导流管型射流反应
器；还涉及采用该导流管型射流反应器制备异氰酸酯的方法。
背景技术：
早在20世纪40年代，就已有气相光气化法来制备异氰酸酯的报 道(Siefken， Annalen 562, 108, 1949 )。气相反应过程常常在管式 反应器内进行。气相反应工艺是一快速反应过程，要求混合速率要快， 同时要尽量避免高温结焦。在高温气相光气化反应过程中，胺类及异 氰酸酯在300-500。C高温下停留时间过长是极其不稳定的，会发生诸 如脱去NH2， NCO基团的分解反应，因此一方面需要高温反应过程加强 混合，缩短停留时间；另一方面，特别是对于沸点较高的原料，反应 需要在一定的负压下进行，使得原料胺在在较低的温度下气化；第三 是对所得到的高温气体混合物快速冷却至14(TC左右，从而减少产物 的损失。
欧洲专利EP 02 8 9 84 0采用了 一种不带可动部件的圆筒形反应器， 使反应物流在湍流状态下反应。由于脂肪族胺的气相光气化过程是一 极快速反应过程，属于混合速度控制的反应过程。常常由于返混，造 成异氰酸酯与胺反应，从而形成固体污染反应器，并导致气路堵塞。
美国专利US4847408采用湍流占主导地位的反应器来加强混合， 使反应物流在强湍流状态下反应，其内径为2. 5mm，长度为17. 5腿， 胺蒸气通过喷嘴高速的喷入到反应器内，在40(TC的高温下制备得到 了 HDI。 CN1396152将US4847408中简单的圆筒形反应器改善为类似 文丘里型混合器，这种设计可以减少反应区与器壁的接触和返混。
美国专利US 6082891采用微通道型混合器制备了 HJDI,获得了 良好的反应效果。但混合器的缺点在于通道尺寸小，存在高温烘烤沉 积产生的聚合物造成通道堵塞的危险，从而缩短了光化时间。
欧洲专利EP 0289840、美国专利US4847408采用溶剂直接吸收的 方式对产物进行冷凝，由于热交换时间少，需要的溶剂容器大，溶剂 量多。此外，高温气体的冷却吸收也可以通过换热器来进行，但长期 运行换热器表面会沉积副产物，使传热变差，最终导致换热器堵塞。 CN1496977采用喷头淬冷的方式使高温气体快速的冷却至140°C,取 得了良好的效果。
通过以上的比较可以看出，气相光气化制备异氰酸酯的过程是一 快速反应过程，因而要求极快的混合速率以减少副产物脲等高聚物的 形成，从而避免堵塞。取得良好反应效果的关键是采用高混合效率的 反应器，以减少固体副产物生成。从上述例子还可看出，对高温气体 快速急冷也能降低副产物的形成。因此，需要寻找一种能使反应物高 效快速混合同时对反应后的高温气体快速冷却的制备异氰酸酯的设 备以及方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种导流管型射流反应器，其可增加涡 流及湍动效果，显著改善反应物的混合效果，实现反应物的高效快速 混合。
本发明的导流管型射流反应器包括内进料管和位于内进料管外 围且与内进料管同轴的外进料管，上述两个进料管之间限定了环形空 间，外进料管轴向两端封闭，内进料的下游同轴连接有反应管，在所 述的内进料管下游的壁上开有射流孔，且所述射流孔与导流管相连且 实现流体连通。
其中，所述射流孔与导流管之间为圓滑过渡连接。所述导流管的 出口位于与内进料管同轴的第一虚拟圆上，所述第一虚拟圆的直径为
内进^F管内直径的0. 1至0. 99倍，优选0. 4至0. 9倍；导流管的出 口优选处于内进料管的同一横截面内，且优选在第一虚拟圆上对称排 列。所述导流管出口处物料的流动方向与由射流孔中心、导流管出口 中心及内进料管轴心所限定的第二虚拟圆相切，但偏离这种安排也是
可行的。
射流孔以及导流管的横截面可以为圓形、椭圆形、方形、菱形等。 导流管可以设置为弧形，优选该弧形与由射流孔中心、导流管出口中 心及内进料管轴心所限定的第二虚拟圓重合。
射流孔以及与其相连的导流管的个数均为2-20个，优选3-15个， 更优选3-10个，最优选4-10个。全部射流孔或导流管的总横截面积 为内进料管内横截面积的2°/。-30%,优选为5-15°/。。
射流孔设置在尽可能接近内进料管与外进料管所形成的环形空 间的底部，优选距离底部不超过1 Ocm。
所述内进料管下游可设置有一渐扩通道，渐扩通道之后连接反应 管。渐扩通道的壁面与内进料管中流体流动方向的夹角为10-30度。 反应管的内直径为内进料管内直径的1至2倍，优选1. 1至1. 5倍。
所述射流孔全部或部分设置在内进料管流动方向的同 一平面内， 且对称分布于内进料管的管壁上，当然偏离这种安排也是可行的。
所述反应器可由钢材、玻璃、合金或搪瓷钢制成。
所述外进料管内可设置有多孔板、折流板、填料层或类似设备以 稳、定反应流体。
本发明的另 一 目的在于，提供一种釆用上述导流管型射流反应器 通过气相光气化过程制备异氰酸酯的方法。具体技术方案如下
一种采用上述的导流管型射流反应器通过气相光气化法制备具 有通式R(NCOh的脂肪族、脂环族或芳香族异氰酸酯的方法，其中R 为具有1-15个碳原子的脂肪族、脂环族或芳香族烃基，优选3-15个 碳原子，更优选4-13个碳原子，所述烃基中还可含有杂原子，如0 或S;且n为l-10中的整数，优选1-5,更优选2-4,最优选2或3, 所述方法包括如下步骤
a) 将具有通式R(NH丄的胺以及光气分别加热至120-500°C,使 之气化，其中R和n的定义如前；
b) 光气进入且平行地流过反应器的内进料管，胺蒸气由外进料
管的入口进入外进料管，随后通过射流孔和导流管进入内进料管；
c)光气与胺混合后进入到反应管内进行反应。
其中，所述步骤a)中采用惰性气体或惰性溶剂的蒸气对胺蒸气 进行稀释。惰性气体可以选用氮气或氩气等；惰性溶剂可以选用甲苯、 二甲苯、氯苯、邻二氯苯或十氢化萘等。步骤a)中，胺和光气通常 分别加热至120°C-500°C,优选为250°C-400°C。以氨基摩尔数计算， 光气通常过量25%-350%,优选50%-250°/ ，惰性气体或惰性溶剂用量 一般为氨基摩尔数的0. 1-2倍，优选0. 2-1倍。
其中，步骤b)中流过全部射流孔和导流管的所述胺蒸气的平均 流速为6-120m/s,流过光气进料管的光气的平均流速为3-20m/s。导 流管出口处胺蒸气的流速与光气流速之比为1: 1至10: 1，优选为3: 1 至5:1。
本发明所选用的胺原料为能够转化为气相且不分解的伯胺。合适 的胺类是含有1-15个碳原子，更优选3-15个碳原子，再更优选4-13 个碳原子的脂肪族、脂环族或芳香族单胺类、二胺类、三胺类、四胺 类或五胺类等，如合适的脂肪族二胺有1,4-丁二胺、1，6-己二胺、 1, 4-二氨基环己烷、l-氨基-3, 3, 5-三甲基-5-氨基曱基环己烷 (IPDA)、 4， 4， -二环己基曱烷二胺(H12MDA)等，合适的脂肪族三胺 有1，8-二氨基-4-(氨甲基)辛烷、三氨基壬烷等。优选l,6-己二胺、 IPDA、 H12MDA及三氨基壬烷。合适的芳香族胺类有曱苯二胺(TDA), 二氨基苯，萘二胺，2,4，或4, 4， -二苯基曱烷二胺及其异构体混合 物，例如，异构体比例为80/20-65/35的2, 4-/2, 6甲苯二胺混合 物或纯的2， 4-甲苯二胺。胺原料还可以是含杂原子的胺，如2-四氬 吹喃胺。
所述二胺优选是4， 4，-二环己基曱烷二胺、1-氨基-3, 3， 5-三甲基 -5-氨基曱基环己烷(IPDA)或1， 6-己二胺。所述三胺优选是三氨基 壬烷。
步骤c)中进行光气化反应时，进料管内压力(绝对压力)优选 为200-3000mbar,反应器的反应管出口压力优选为150-1500mbar。
在混合前光气流速至少为lm/s,优选为3-20m/s，胺蒸气在射流孔出 口处流速通常为6-120m/s,优选为20-100m/s。
其中，所述方法还可包括步骤d):快速冷却从反应管排出的高温 气体。
步骤d)可釆用包括液气喷射吸收器、循环泵和吸收槽的喷射吸 收装置对高温气体进行快速冷却吸收槽中的吸收液经循环泵增压 后，经由液气喷射吸收器的喷嘴进入喷射器，高温气体则通过液体高 速流动所形成的负压而被快速抽吸进入喷射器，从而实现液体和气体 的充分混合，快速急冷；在吸收槽内反应产物被液相溶剂进一步捕集 和吸收；随后吸收液经循环泵增压后一部分输送至光化液后处理系统 进行脱溶剂、分离纯化处理；另一部分与补充的新鲜溶剂汇合输送至 喷射吸收器对高温气体进行冷凝吸收。
优选可在吸收器的顶部设置填料塔，且将经循环泵增压后的吸收 液中的一部分输送至填料塔上端，以进一步冷凝吸收吸收器内未被吸 收的气体。更优选地是，填料塔与一冷凝器相通，填料塔中的气体进 一步经该冷凝器(水为冷却介质)冷凝，不凝气进入HC1和COCh回 收装置，从而提高了光化液后处理效率。
步骤d)中，所述吸收槽中的吸收液体的温度为130-150°C,可 选自甲苯、二曱苯、氯苯或邻二氯苯的纯溶剂，或者为含有R(NCO)n 的脂肪族、脂环族或芳香族异氰酸酯的上述溶剂的5%-50%(质量百分 比浓度)作为吸收液，吸收液在进入喷射吸收器前的温度为80°C-120 °C。
步骤d)中，所述液气喷射吸收器可为文丘里型、带长管的旋转 喷射器或多喷嘴喷射器，且喷射器的级数可为单级或多级，优选在喷 射器出口管道中设置静态混合器。喷射器吸收效果的增强不限于上述 几种形式。
其中，通过喷射器内液体的高速喷射可为反应系统提供Ombar至 -700mbar的真空，优选为-200mbar至-500mbar。真空通过控制循环 泵的流量和压头来产生，根据反应排气量,循环泵流量为20升/s-1000
升/s,循环泵压头优选表压为3巴-30巴间。
本发明中所述的异氰酸酯可选自以下化合物中的任一种1, 4-丁 二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、1,4-二异氰酸酯基环己烷、异佛尔 酮二异氰酸酯(IPDI )、 4，4，-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、三 异氰酸酯基壬烷或曱苯二异氰酸酯(TDI)。
通过在内进料管内设置个数及位置适宜的导流管， 一方面实现两 股物料在任意位置处混合，另一方面在导流作用下形成旋流，强化涡 流，从而使胺蒸气与光气快速混合并反应，减少反应副产物的生成。 此外，通过采用喷射吸收装置，使从反应管排出的高温气体快速冷却 至产品稳定的温度，且同时为体系反应过程提供负压。光气化产物在 负压下快速流入喷射器，从而保证了光气化产物被快速有效地吸收和 处理，并快速冷却。采用气体喷射形式吸收装置具有较大的液气体积 流量比，较高的吸收强度，较大的处理能力，同时为反应管提供负压， 更适合于负压下的光气化反应，省去了庞大的真空系统，同时避免原 料胺的分解。
图1是本发明的导流管型射流反应器的一个具体实施例的纵剖面图。
图2为沿图1中A-A线所截的横截面图的放大图。 图3为本发明方法中所采用的气体喷射吸收装置的一种优选实施 方式。
具体实施例方式
以下结合附图来进一步说明本发明。
图1为本发明提供的一种导流管型射流反应器1,其包括内进 料管3和位于内进料管3外围且与内进料管同轴的外进fl"管4,上述 两个进料管之间限定了环形空间5,外进料管轴向两端封闭，内进料 的下游同轴连接有反应管7,在所述的内进料管3下游的壁上开有射
流孔6,且所述射流孔6与导流管8相连且实现流体连通。
在本发明所提供的反应器中，外进料管4内优选排布有多孔板、 折流板、填料层等以稳定气流，环形空间5的空间厚度没有特别要求， 一般是内进料管的内直径的0. 1至0. 8倍，优选是0. 2到0. 6倍，更 优选0. 2-0. 4倍。渐扩通道可以理解为在流动方向上横截面逐渐扩大 的通道。反应管7的内直径D大于内进料管3的内直径， 一般反应管 的内直径D为内进料管的内直径的1到2倍，优选1. 1到1. 5倍。渐 扩通道与内进泮牛管内流体流动方向夹角a设计为10-30度。射流孔6 的个数为2-20个，优选3-15个，更优选3-10个，全部射流孔6或 导流管8的总横截面积为内进料管内横截面积的2%-30%,优选 5%-15%。
图2为沿图1中A-A线所截的横截面图的放大图。在一个优选实 施例中，内进料管3内设置有4个导流管8，射流孔6对称分布于内 进料管的同一横截面上。导流管的个数为4个。所有导流管8的出口 位于第一虚拟圓9上，该虚线圓与光气进料管具有同一旋转轴，第一 虚拟圆9的直径为内进料管内直径的0. 1到0. 99倍，优选0. 4到0. 9 倍。导流管8出口在第一虚线圆9上优选对称排布，导流管出口优选 处于同一横截面上。导流管8被设置为弧形，该弧形与由射流孔中心、 导流管出口中心及内进料管轴心所限定的第二虚拟圆10重合。单个 导流管出口处胺蒸气瞬时流动方向优选与第二虚拟圆10相切。通过 导流管的合理安排实现四个导流管出口胺蒸气在导流作用下形成扰 动旋流，强化了涡流，从而使胺与光气快速混合及反应。
光气化反应是在上述反应器内进行的，含有惰性稀释溶剂蒸气或 惰性气体的胺蒸气从入口 2进入外进料管4,然后流经环形空间5、 开口于内进料管3壁面上的射流孔6进入到导流管8后射入到光气流 中。光气流直接从内进料管3输入到反应器1内。在导流管8的导流 作用下，几个导流管8内的胺蒸气流形成大的扰动旋流，强化了涡流， 通常是在强湍流作用下，与光气流进行混合后通过渐扩通道进入反应 管7中继续反应，得到相应的异氰酸酯、光气等的高温气体混合物。
高温混合物随后进入气体喷射吸收装置进行快速冷凝吸收，得到所需 的光化液。
在进行光气化反应前，胺一般加热至12(TC-50(TC气化，较佳的 温度为25(TC-40(TC，胺蒸气一般用惰性气体如氮气和氩气，或用惰 性溶剂如甲苯、二曱苯、氯苯、邻二氯苯、十氢化萘的蒸气稀释；光 气一般热至120°C-500°C,较佳的温度为250°C-400°C。以氨基摩尔 数计算，光气过量25°/。-350%，优选为50%-250°/。，惰性气体或惰性溶 剂用量一般为氨基摩尔数的0. 1-2倍，优选0. 2-1. 0倍。
在进行光气化反应时，进料管内压力(绝对压力)优选为 200-3000mbar，反应器的反应管出口压力优选为150-1500mbar。在混 合前光气流流速至少lm/s，优选3-20m/s,胺蒸气在射流孔出口处流 速一4殳为6-120m/s,优选20-100m/s。
图3为本发明方法中所采用的气体喷射吸收装置的一种优选实 施方式。在反应管7内完成光气化作用后，高温混合气体随后进入到 气体喷射吸收装置进行冷凝。吸收液经过循环泵14增压后，经由喷 射吸收器12的喷嘴进入喷射器，高温气体则通过高速液体流的抽吸 作用进入喷射器，液体与气体充分混合，快速急冷；在吸收槽13内 反应产物被液相溶剂进一步捕集和吸收。储槽内的吸收液经循环泵14 一部分输送至光化液后处理系统15进行脱溶剂、分离纯化， 一部分 输送至填料塔19上端对吸收槽13内气相进行洗涤， 一部分输送至喷 射吸收器12与补充的新鲜溶剂16 —起对高温气体产物进行冷凝吸 收。经过填料洗涤层后的气相再进一步的经过一冷凝器18冷凝后(水 为冷却介质)，其中气相夹带的部分溶剂及产品在常压下流进冷凝器 18,不凝气进一步进入HC1、 C0Cl2回收装置17,从而才是高了光化液 后处理效率。
实施例1:
4， 4， -二环己基曱烷二胺(歷DA)、光气和氮气以1: 4: 1的摩 尔比分别经由各自的进料管连续地流入反应器内。反应器下游连接有
气体喷射吸收装置(用于冷凝)以及过量光气和氯化氢吸收塔。HMDA、 光气和氮气在进入到如图1所示的反应器前分别预先加热至360°C。 丽M蒸气用相对于HMDA蒸气摩尔数而言1倍的氮气稀释而形成混合 物，然后经6个开于内进料管壁上的横向孔射入到导流管中，横向孔 及导流管的内径为1. 5mm,内进料管内径为12讓，外进料管的内径为 30mm,环形空间5的内径为20mm,才黄向孔与环形空间底部的-巨离为 lcm,横向孔与渐扩面起始点距离L为5cm,渐扩通道与内进料管内流 体流动方向夹角a设计为20度，反应管内径D为15mm。在单个导流 管出口处胺蒸气瞬时流动方向与由该导流管的入口中心、出口中心及 光气进料管旋转轴轴心所形成的第二虚拟圆相切，且第一虚线圆内直 径为内进料管内径的0. 65倍。
通过气体喷射吸收装置内高速液体的抽吸作用，使反应管内维持 -400mbar的真空(省却了繁瑣的真空机组，降低投资)。其中流经导 流管的胺蒸气与氮气的混合物的流速约为38m/s，混合前光气流速约 为8m/s。离开反应器的反应管后，反应产物腿DI用120。C的邻二氯 苯的HMDI溶液经气体喷射吸收装置快速冷却至140。C-15(TC得到光 化液，通过气相色"i普分析表明，光化液中HMDI含量为99.24% (气相 归一化),,1收率为,1理论收率的97. 9%。
对比实施例1-1:
在相同条件下重复实施例1,用由中心喷嘴和环形空间组成的中 心喷嘴型喷射器代替导流管型射流反应器进行反应，其中中心喷嘴截 面积等于导流管总截面积，中心喷嘴和管式反应器壁间的环形空间的 面积等于实施例1中光气进料管的面积，混合器后部所连接的反应管 面积等于实施例l反应管面积。在中心喷嘴型反应器内，其中中心喷 嘴走胺蒸气、氮气的混和物，环形空间走光气。实验发现，通过气相 色谱分析表明，光化液中HMDI含量为99.08% (气相归一化)，腿DI 收率为丽DI理论收率的97. 4%。
对比实施例1-2:
采用溶剂吸收釜直接冷凝高温气体的方式(体系中需要增加繁瑣 真空机组，及保护机组的冷凝系统)代替气体喷射吸收装置，反应管 其它条件与实施例1中相同，HMDI收率为理-沦收率的97. 6°/。。对比例 来看，收率略有下降，同时增加了设备的复杂性。
实施例2:
4, 4， -二环己基曱烷二胺(丽DA)、光气和氮气以1: 4: 1的摩 尔比分别经由各自的进料管连续地流入到如图1所示的反应器内， HMDA、光气、氮气在进入到如图1所示的反应器前分别预先加热至360 。C。采用与实施例1类似的反应器，氮气与HMDA蒸气经4个开于内 进料管壁上的横向孔射入到导流管中，横向孔及导流管的内径为 2.0mm,内进料管内径为12mm,且第一虚线圓内直径为内进料管内径 的O. 7倍，其他尺寸条件同实施例l。反应管内真空为-400mbar,流 经横向孔的胺蒸气与氮气的流速约为34m/s,混合前光气流速约为 8m/s。离开反应器的反应管后，反应产物HMDI用120。C的邻二氯苯的 丽DI溶液经气体喷射吸收装置快速冷却至140。C-15(TC得到光化液， HMDI收率为,1理论收率的97. 8%。
实施例3
异佛尔酮二胺(IPDA)、光气和氮气以1:4:1的摩尔比进入 到与实施例l相同的反应器中，进入反应器前，IPDA、光气和氮气分 别先预热至320。C,在与实施例1几乎相同的反应条件下，IPDI的收 率为理论值的98. 8°/。。
权利要求
1.一种导流管型射流反应器，其包括:内进料管(3)和位于内进料管外围且与内进料管同轴的外进料管(4)，上述两个进料管之间限定了环形空间(5)，外进料管轴向两端封闭，内进料的下游同轴连接有反应管(7)，在所述的内进料管下游的壁上开有射流孔(6)，且所述射流孔(6)与导流管(8)相连且实现流体连通。
2、 根据权利要求l所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 射流孔(6 )与导流管(8 )之间为圆滑过渡连接，所述射流孔(6 )以及 与其相连的导流管(8)的个数均为2-20个。
3、 根据权利要求2所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 导流管(8)的出口位于与内进料管同轴的第一虚拟圆(9)上，且在第 一虚拟圆(9)上对称排列，所述第一虚拟圓(9)的直径为内进料管内 直径的0. 1至0. 99倍。
4、 根据权利要求3所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 导流管(8)出口处物^f的流动方向与由射流孔中心、导流管出口中心及 内进料管轴心所限定的第二虚拟圓(10 )相切；导流管(8 )设置为弧形， 所述弧形与第二虚拟圆(10)重合。
5、 根据权利要求4所述的导流管型射流反应器，其特征在于，全部 射流孔(6 )或导流管(8 )的总横截面积为内进料管内横截面积的2%-30°/。； 且所述射流孔(6 )设置在尽可能接近内进料管(3 )与外进料管(4 )所 形成的环形空间(5)的底部。
6、 根据权利要求5所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 射流孔(6 )全部或部分设置在内进料管(3 )的同 一横截面内，且对称 分布于内进料管的管壁上；所述射流孔(6)设置在距离环形空间(5) 底部不超过10cm;所述导流管(8)的出口处于内进料管(3)的同一横 截面内。
7、 根据权利要求6所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 内进料管(3)下游设有一渐扩通道，渐扩通道之后连接有反应管(7); 反应管的内直径为内进料管内直径的1至2倍；所述射流孔(6)距离渐 扩通道起始点的距离为内进料管直径的1-15倍，渐扩通道与内进料管中 流体流动方向的夹角为10-30度。
8、 根据权利要求7所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 外进料管内设置有多孔板、折流板或填料层。
9、 根据权利要求8所述的导流管型射流反应器，其特征在于，所述 导流管(8)的个数为3-10个；所述第一虚拟圓(9)的直径为内进料管 内直径的0. 4至0. 9倍；全部射流孔(6 )或导流管(8 )的总横截面积 为内进料管内横截面积的5%-15%;所述射流孔(6 )距离渐扩通道起始点 的距离为内进料管直径的3-6倍。
10、 一种采用如权利要求1-9中任一项所述的导流管型反应器通过 气相光气法制备具有通式R(NCO)n的脂肪族、脂环族或芳香族异氰酸酯的 方法，其中R为具有1-15个碳原子的脂肪族、脂环族或芳香族烃基，且 n为1-10中的整数，该方法包括a )将具有通式R(NH上的胺以及光气分别加热至120-500°C,使之气 化，其中R和n的定义如前；b) 光气进入且平行地流过反应器(1)的内进料管(3),胺蒸气由 外进料管入口 (2)进入外进料管(4)，随后通过射流孔(6)和导流管 (8)进入内进料管(3);c) 光气与胺混合后进入到反应管(7)内进行反应。
11、 根据权利要求IO所述的方法，其特征在于，还包括步骤d):快 速冷却从反应管排出的高温气体。
12、 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述步骤d)中采 用包括液气喷射吸收器(12 )、循环泵(14 )和吸收槽(13 )的喷射吸收 装置对高温气体(11)进行快速冷却。
13、 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，流过全部射流孔(6 ) 和导流管(8)的所述胺蒸气的平均流速为6-120m/s,流过内进^F管(3) 的光气的平均流速为3-20m/s;导流管(8)出口处胺蒸气的流速与光气 流速之比为1: 1至10: 1。
14、 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述步骤a)中采 用惰性气体或惰性溶剂的蒸气对胺蒸气进行稀释；所述惰性气体选用氮 气或氩气；惰性溶剂选用甲苯、二甲苯、氯苯、邻二氯苯或十氢化萘。
15、 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤c)中进行光 气化反应时，进料管(3， 4)内绝对压力为200-3000mbar,反应器的反 应管出口压力为150-1500mbar;胺蒸气在射流孔(6 )出口处流速通常为 6-120m/s。
16、 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，步骤d)中，所述 吸收槽(13)中的吸收液体的温度为130-150°C,可选自甲苯、二甲苯、 氯苯或邻二氯苯的纯溶剂，或者为含有R(NCOh的脂肪族、脂环族或芳香 族异氰酸酯的上述溶剂的溶液，质量百分比浓度为5°/。-50%。
17、 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，步骤d)中，所述 液气喷射吸收器(12)可为文丘里型、带长管的旋转喷射器或多喷嘴喷 射器，且喷射器的级数可为单级或多级；在喷射器出口管道中设置静态 混合器；通过喷射器内液体的高速喷射可为反应系统提供Ombar至 -700mbar的真空。
18、 根据权利要求10-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述 的异氰酸酯选自以下化合物中的任一种1,4-丁二异氰酸酯、1,6-己二 异氰酸酯、1，4-二异氰酸酯基环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、4，4，-二环 己基甲烷二异氰酸酯、三异氰酸酯基壬烷或甲苯二异氰酸酯。
19、 按照权利要求10-17中任一项所述的方法，其特征在于，所述 的通式为R(NH》n的胺选自以下化合物中的任一种1，4-丁二胺、1,6-己 二胺、1,4-二胺基环己烷、l-氨基-3, 3，5-三曱基-5-氨基甲基环己烷、 4,4， -二环己基甲烷二胺、三氨基壬烷，异构体比例为80/20-65/35的 2， 4-/2, 6曱苯二胺混合物或纯的2， 4-甲苯二胺。
全文摘要
本发明提供一种导流管型射流反应器以及采用该反应器通过气相光气化过程制备异氰酸酯的方法。该导流管型射流反应器通过在内进料管内设置导流管，以形成旋流，强化涡流，从而使胺蒸气与光气快速混合并反应，减少反应副产物的生成。此外，本发明方法通过采用喷射吸收装置，使从反应器排出的高温气体快速冷却至产品稳定的温度，且同时为体系反应过程提供负压，省去了庞大的真空系统。
文档编号B01J12/00GK101372463SQ200710135788
公开日2009年2月25日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者丁建生, 华卫琦, 孙中平, 尚永华, 李建峰, 勇 王, 王永胜, 马德强 申请人:宁波万华聚氨酯有限公司