气相光气化法HDI三大技术瓶颈待破

　　随着己二腈逐步实现国产化，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)生产获得关键原料支撑，产业迎来新发展机遇。作为聚氨酯领域应用最广的脂肪族异氰酸酯，HDI制备的聚氨酯材料兼具优异的光热稳定性：在紫外线照射下不易泛黄，高温蒸煮时也不会分解产生致癌芳香胺。青岛科技大学副教授岳金彩近日在接受本报记者采访时指出，作为当前HDI生产的主流工艺，气相光气化法面临激冷工艺、尾气处理和杂质纯化三大技术瓶颈。

　　激冷工艺优化迫在眉睫

　　目前，气相光气化法中激冷工艺需克服条件要求苛刻、操作弹性低、易发生副反应等问题。

　　由于己二胺与光气反应后物料温度很高，气相光气化法反应生成的HDI容易发生副反应而产生固体，不仅降低了HDI收率，还会堵塞反应器，进而影响生产。因此，在反应结束后需尽快地使反应混合物降温，但激冷过程的操作条件和激冷剂的选择会直接影响光气化反应的收率和系统的正常运行，激冷方案的改进和优化决定了反应收率的增加和反应条件的控制。

　　尾气处理技术亟待升级

　　气相光气化法是用气态己二胺、惰性溶剂、惰性气体，与光气一起混合于反应器中，在200℃～600℃的条件下进行反应来制备异氰酸酯的方法。

　　在生产过程中，气态己二胺和光气混合所用惰性气体通常选用氮气。因此，反应气相一般含有大量的光气、溶剂气体、氯化氢气体、氮气，而后反应气相经过冷凝及深冷，回收溶剂气体和光气。氯化氢和氮气由于沸点低，无法被有效冷凝回收，留在了尾气中。

　　如何简单、快速、高效、安全地回收利用氯化氢气体，是异氰酸酯尾气处理的关键技术。

　　杂质纯化技术寻求突破

　　气相光气化法合成HDI的过程中会产生少量的1,6-二氯己烷、氯代异氰酸酯等杂质。相关国家标准规定，HDI成品中水解氯含量不大于100毫克/千克，而此工艺产生的氯含量远高于这一水平。这些含氯杂质会在HDI下游产品中引起难以控制的色度变化，影响异氰酸酯产品在高端领域的应用。生产异氰酸酯过程中需尽可能降低氯代杂质的含量。1,6-二氯己烷、氯代异氰酸酯、HDI的常压下沸点接近，分别为204℃、228℃、255℃，难以通过精馏实现分离。

　　开发新型高效纯化技术成为提升产品质量的关键。目前，HDI粗品的提纯通常会采用除氯剂与异氰酸酯杂质反应，导致其化学结构及性质发生变化，再通过简单分离手段而除去，但是仍存在除氯方法复杂且除氯不彻底的问题。