[發明專利]一種間苯二亞甲基二異氰酸酯的光氣脫除方法

有效

• 申請號: 201711346884.6
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108003060B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 畢榮山;譚心舜;鄭世清;曾民成;葛紀軍
• 申請（專利權）人: 青島科技大學;青島銀科恒遠化工過程信息技術有限公司
• 主分類號: C07C263/10
• 分類號: C07C263/10;C07C263/20;C07C265/14
• 代理公司: 山東重諾律師事務所 37228
• 代理人: 冷奎亨

本發明公開了一種間苯二亞甲基二異氰酸酯的光氣脫除方法，該方法包括：含有高沸點溶劑的間苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI）光化液，進入負壓操作系統的光氣脫除塔，通過調節合適的塔釜溫度脫除釜液光氣，再調節合適的塔頂冷凝器溫度，將塔頂溶劑和光氣等混合氣體同時冷凝下來，盡量減少或避免光氣進入真空系統，塔頂冷凝液作為吸收劑用于光氣回收系統。此方法適用于使用高沸點溶劑且存在熱敏性問題的間苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI）或同類異氰酸酯的光氣脫除，此方法光氣脫除能力強，降低了真空系統的負荷，減少了深冷媒介的消耗，省去了專門脫除部分溶劑用于光氣回收系統的過程。

技術領域

本發明屬于負壓光氣脫除技術領域，涉及一種間苯二亞甲基二異氰酸酯的光氣脫除方法。

背景技術

間苯二亞甲基二異氰酸酯（XDI）具有一個苯環，它的兩個NCO基團，是分別通過一個亞甲基與苯環相連，這樣由于亞甲基的間隔，防止NCO基團與苯環形成共振，不會產生聚氨酯產品黃變現象。XDI主要用于制備戶外用聚氨酯材料，如涂料、粘合劑、彈性體等非黃變型聚氨酯產品。XDI的制備方法主要是液相光氣化法，生成的光化液需要脫除光氣才能進行下一步生產工序。傳統的光氣脫除方法包括加壓或常壓精餾脫除光氣，以及氮氣吹掃脫除光氣。XDI常壓的沸點在300℃以上，使用的惰性溶劑大部分沸點超過175℃，而當精餾溫度超過180℃時XDI易自聚生成副產物，降低產品收率。因此，傳統的加壓或常壓精餾方法都會導致精餾溫度高于180℃，顯然這并不適用于XDI的光氣脫除；而氮氣吹掃法存在操作周期長，生產效率和能耗高的缺點。綜上所述，負壓操作成為最佳選擇，但常規的負壓精餾法會導致大量光氣進入真空系統，存在安全和環保的問題。

中國專利CN104326942A公開了一種小品種異氰酸酯制備過程中連續脫除光氣的方法，該方法適用于常壓操作系統。在該方法中，光氣脫除塔塔頂采用一級冷凝器，冷凝器只是把溶劑冷凝下來，光氣則以氣體的形式去光氣回收系統。該方法使用的溶劑多為小于150℃的低沸點溶劑，所以光氣脫除塔塔釜的溫度為110℃～150℃。

中國專利CN103073452A公開了一種制備甲苯二異氰酸酯過程中脫除光氣的方法，該工藝流程中的光化液光氣含量較高，適用于加壓的操作系統。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種間苯二亞甲基二異氰酸酯的光氣脫除方法。本發明的新穎之處在于，光氣脫除塔采用負壓操作系統，解決了間苯二亞甲基二異氰酸酯光氣脫除難的問題。將光氣脫除塔塔頂出來的溶劑和光氣等混合氣體同時冷凝下來，降低真空系統的負荷以及減少深冷媒介的用量，冷凝液作為光氣回收系統的吸收劑。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種間苯二亞甲基二異氰酸酯的光氣脫除方法，包括如下步驟：

間苯二亞甲基二異氰酸酯的制備過程中，胺與過量光氣在含有惰性溶劑的反應器中進行液相光氣化反應，光化后產生的HCL氣體和過量的光氣通入光氣回收系統；光化反應后的物料為光化液，將光化液由泵連續通入光氣脫除塔中進行精餾，光氣脫除塔選擇負壓操作；從光氣脫除塔塔頂出來的溶劑和光氣的混合氣體進入塔頂冷凝器，塔頂一級冷凝器將溶劑和光氣混合氣體同時冷凝下來；塔頂二級冷凝器氣相出口與真空系統連通；塔頂冷凝液為含有光氣的溶劑液，塔頂冷凝液部分回流至光氣脫除塔內，其余塔頂冷凝液回流至光氣回收系統，吸收光氣后返回光化反應器；塔釜脫除光氣后的酯溶液送入產品分離系統。

優選地，溶劑為鄰二氯苯、對二氯苯、苯二甲酸二烷基酯和苯二甲酸二乙酯中的一種。

優選地，溶劑為鄰二氯苯。

優選地，光氣脫除塔壓力為-0.5～-0.1barg，塔釜溫度為150℃～180℃。

優選地，塔頂一級冷凝器溫度為30℃～50℃。

光化液中的光氣含量為0.5%～5%（質量含量），較低的光氣含量在常壓下難以將光氣脫除干凈。