[發明專利]一種粗甲苯二異氰酸酯的精制方法

有效

• 申請號: 201010115320.3
• 申請日: 2010-03-01
• 公開（公告）號: CN101774949A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 馬建軍;胡安魁;羅代晏;譚心舜
• 申請（專利權）人: 甘肅銀達化工有限公司
• 主分類號: C07C265/14
• 分類號: C07C265/14;C07C263/20
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 曾敬

技術領域

本發明涉及粗甲苯二異氰酸酯的精制方法的改進，具體涉及光氣法制備粗甲苯二異氰酸酯的精制方法的改進。粗甲苯二異氰酸酯脫除回收大量光氣后，在本發明中經脫殘渣塔和脫溶劑塔，??粗甲苯二異氰酸酯精餾達到較高TDI純度后裝桶。?

背景技術

甲苯二異氰酸酯(TDI)是世界上用量最大的異氰酸酯類產品之一，是聚氨酯的主要原料之一。TDI生產工藝主要是由氣體凈化提供的一氧化碳和鹽酸電解提供的氯氣反應生成光氣(COCL₂)，由甲苯二胺(TDA)和COCL₂反應，再經過脫氯化氫、脫光氣、脫殘渣和脫溶劑等步驟，最終得到產品TDI，反應過程中過量的光氣和惰性溶劑經回收后循環使用。主要工序有光氣合成、TDA合成、光氣化合成TDI及精餾、光氣回收、溶劑回收、廢氣破壞等單元。目前世界上生產TDI的幾家大公司，都使用自己的專有技術，而且毫無例外均使用傳統的光氣法。這些公司為拜耳(BAYER)、巴斯夫(BASF)、道化學(DOWS?CHEM)、羅納普朗克(RHONE?POULENE)、埃尼化學(ENI?CHEM)、奧林(OLIN)和三井東亞。傳統的光氣法，即使用光氣與在惰性溶劑中的甲苯二胺反應，生成TDI并放出氯化氫氣體。光氣化反應大多在塔中或反應釜中進行。目前惰性溶劑有二種：第一種是間苯二甲酸二乙酯(DEIP)，在高壓條件下進行光化反應，即通常所稱的“重溶劑生產工藝”；但該工藝的光化反應中，溶劑間苯二甲酸二乙酯(DEIP)容易與光氣發生反應生成m-乙酯苯甲酰氯(CBC)，該物質易造成反應器的堵塞；另外，由于DEIP的價格昂貴，其大量的消耗會增加最終產品?TDI的成本；再者，該工藝還存在另一缺陷，為了回收系統中的殘余光氣，需要增設一套光氣回收裝置，用甲苯作為回收光氣的溶劑，給TDI的生產控制增加了困難。第二種是鄰二氯苯(ODCB)，在低壓條件下進行光化反應，即通常稱的“輕溶劑生產工藝”；該工藝的光化反應是在帶攪拌器的反應釜中進行的，反應過程中很難避免甲苯二胺(TDA)與甲苯二異氰酸脂(TDI)的反應，由于該反應的產生降低了TDI產品的得率，同時產生大量殘渣給除渣系統帶來負擔；該工藝的另一缺陷是，使用大量的溶劑鄰二氯苯在系統內循環，增加了設備的原材料和動力能源的消耗，提高了TDI的生產成本。綜上，現有技術的工藝中存在的缺陷大致可歸納成如下幾類：?

1、多殘渣，所述的殘渣中大部分為尿素成份，它們不僅降低了產品收率，并且侵蝕管線設備，增加了生產成本；另外殘渣易導致阻塞而需停止生產清理阻塞物；?

2、復雜的光氣分離過程，將使光氣增加泄漏的機會。?

TDI工業生產中光氣的脫除一般經過高壓、低壓和負壓脫光氣塔三級脫除流程，以保證產品中不含光氣。從光氣化反應器出來的反應液含有產品TDI、溶劑間苯二甲酸二乙酯(DEIP)和過量的光氣，依次經過高壓脫光氣塔、低壓脫光氣塔和負壓脫光氣塔脫除物料中的光氣，再經過脫殘渣塔和脫溶劑塔后得到最終產品TDI。其中高壓脫光氣塔脫除大部分光氣，脫除的光氣經進一步冷卻后直接去光氣罐循環使用；低壓脫光氣塔脫除的光氣送光氣回收系統提純后再進行循環使用；負壓脫光氣塔脫除的光氣隨真空系統也送入光氣回收系統。傳統的脫除光氣流程中，低壓脫光氣塔依靠物料從高壓脫光氣塔塔底物料閃蒸提供的熱量實現光氣在低壓下的脫除，當高壓脫光氣塔操作異常時，低壓脫光氣塔沒有必要的調節手段進行補救，而是把問題直接傳遞給負壓脫光氣塔，造成?負壓脫光氣塔真空系統不穩定；另外，TDI等重組分去真空系統會形成浪費，塔底物料中仍然含有光氣，影響后續脫殘渣、脫溶劑系統的正常操作，當低壓脫光氣塔脫除的光氣送光氣回收系統時，造成光氣回收系統負荷較大。低壓脫光氣塔是在0.7MPa的壓力下操作的：一方面需要壓力控制，增加了操作的復雜性；另一方面由于TDI在高溫下容易聚合生成殘渣，所以，需要控制塔底溫度在170℃以下，而在此溫度下塔底物料中還含有較多的光氣。在傳統的光氣回收系統，物料進入甲苯吸收塔，光氣被甲苯吸收，HCL等不凝氣從塔頂排出。甲苯解吸塔將光氣從吸收甲苯中解吸出來，并送到其他單元，塔頂含有HCL的氣體回到甲苯吸收塔。甲苯精制塔將甲苯吸收塔塔底一部分出料進行精制，精制后的甲苯從塔中部采出，塔頂、塔底分別采出吸收甲苯中的輕重組分。甲苯吸收塔塔頂出來的含氯化氫氣體、甲苯解吸塔采出一股含氯乙烷的光氣進入光氣破壞塔，與堿液中和破壞。?