多异氰酸酯剩余物的浓缩方法、处理方法、浓缩系统和处理系统的制作方法_2

文档序号:9245063阅读:来源:国知局
以获得第一浓缩组分;蒸发器,其 与所述蒸馏器连接,用于将在蒸馏器中浓缩的第一浓缩组分通过蒸发浓缩至最终浓缩率, 以获得第二浓缩组分。
[0028] 根据该浓缩系统,首先在蒸馏器中于沸点下加热粗多异氰酸酯。这不仅能够提供 多异氰酸酯进行蒸馏所需要的处理时间,而且能够提供副产的含Cl气体例如氯化氢和碳 酰氯进行蒸馏所需要的处理时间,同时多异氰酸酯剩余物被浓缩。此外,在蒸馏器中,粗多 异氰酸酯仅仅被浓缩至达到最终浓缩率的一个中间浓缩率。因此,能够抑止粗多异氰酸酯 的热聚合。然后,在蒸发器中,通过蒸发将蒸馏器中所获得的第一浓缩组分浓缩至最终浓缩 率。由于含Cl气体例如氯化氢和碳酰氯已经在蒸馏器中去除,所以能够抑止由剩余的含Cl 气体例如氯化氢和碳酰氯而引起的多异氰酸酯剩余物的粘度的增加。此外,当多异氰酸酯 剩余物被蒸发时,可以缩短浓缩所需要的时间使得加热历程可以减少,由此能够抑止热聚 合。
[0029] 因此,在该浓缩系统中,可以在短时间内从粗多异氰酸酯中有效浓缩多异氰酸酯 剩余物。此外,通过抑止粘度的增加,能够提供稳定的多异氰酸酯剩余物的输送,同时能够 阻止输送管道的阻塞。
[0030] 在本发明的多异氰酸酯剩余物的浓缩系统中,优选的是,用于获得第二浓缩组分 的蒸发器是薄膜式蒸发器。
[0031] 本发明提供一种多异氰酸酯剩余物的处理系统,其包括上述多异氰酸酯剩余物的 浓缩系统,和用于将通过浓缩系统所获得的第二浓缩组分与高温高压水进行接触以使它被 分解为多胺的分解装置。
[0032] 根据该处理系统,由于第二浓缩组分与高温高压水进行接触,由此第二浓缩组分 被分解为多胺,并且能够以高回收率回收多胺。
[0033] 根据本发明的多异氰酸酯剩余物的浓缩方法和系统,可以在短时间内从粗多异氰 酸酯中有效浓缩多异氰酸酯剩余物。此外,通过抑止粘度增加,能够获得稳定的多异氰酸 酯剩余物的输送,能够防止输送管道的阻塞。
[0034] 此外,根据本发明的多异氰酸酯剩余物的处理方法和系统,多胺能够以高回收率 进行回收。
【附图说明】
[0035] 图1是表示本发明的多异氰酸酯剩余物的处理系统的实施方式的示意性结构图。
[0036] 数字说明
[0037] 1 :处理系统
[0038] 2 :浓缩装置
[0039] 3 :分解装置
[0040] 4 :蒸馏器
[0041] 5:蒸发器
【具体实施方式】
[0042] 图1是表示本发明的多异氰酸酯剩余物的处理系统的实施方式的示意性结构图。
[0043] 在图1中,处理系统1包括浓缩装置2和与浓缩装置2连接的分解装置3。在多异 氰酸酯的生产车间中装配该处理系统1,用于在多异氰酸酯生产过程的随后过程中从所生 产的粗多异氰酸酯(未精练的多异氰酸酯)中浓缩多异氰酸酯剩余物(蒸馏剩余物),然后 通过高温高压水将所浓缩的组合物分解为多胺。
[0044] 浓缩装置2包括蒸馏器4和与蒸馏器4连接的蒸发器5。蒸馏器4提供有蒸馏塔 6、加热装置(重沸器)7和冷却装置8。
[0045] 蒸馏塔6可以包括设计具有所需要的理论级数的简单蒸馏塔或板式塔或填充塔。 用于供料粗多异氰酸酯的供料管9与蒸馏塔6的垂直中间部分连接。
[0046] 除了在生产过程中由碳酰氯与多胺的反应生成的多异氰酸酯外,粗多异氰酸酯包 括多异氰酸酯剩余物、含Cl气体(例如氯化氢和碳酰氯)、和多异氰酸酯与含Cl气体(例 如氯化氢和碳酰氯)的反应化合物,它们是由相同的反应所副产的。在去溶剂化过程中将 反应溶剂从生产过程中所生成的多异氰酸酯中去除之后,粗多异氰酸酯被供料到供料管9 中。
[0047] 取决于生产车间所生产的多异氰酸酯的多异氰酸酯类包括,例如多亚甲基多亚 苯基多异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯 二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、双(异氰酸根合甲基)降冰片烷(NBDI)、3_异氰酸甲酯 基-3, 5, 5-三甲基环己烷异氰酸酯(IPDI)、4, 4-二亚甲基双(环已基异氰酸酯)(H12MDI)、 双(异氰酸根合甲基)环己烷(H6XDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
[0048] 多异氰酸酯剩余物是主要含有高分子量多异氰酸酯的焦油内含物,该多异氰酸酯 剩余物包括多异氰酸酯的二聚物、三聚物、碳化二亚胺、脲二酮、脲酮亚胺、含有异氰酸酯基 的二聚物和含有异氰酸酯基的至少三聚物的多聚复合物。
[0049] 粗多异氰酸酯具有每100重量%粗多异氰酸酯例如99-80重量%的多异氰酸酯含 量,和例如1-20重量%的多异氰酸酯剩余物含量。粗多异氰酸酯具有以Cl含量计算0. 05-5 重量%的含Cl气体,例如氯化氢和碳酰氯的含量(根据JIS K 1556总Cl测试进行测定, 然而,假若当粗多异氰酸酯包括含Cl基团的溶剂时,则从总Cl测量值中减去由溶剂而引起 的Cl含量。对下面测试也应用相同的原则)。值得注意的是,在不减弱本发明效果的范围 内,溶剂并不是必从粗多异氰酸酯中完全去除。粗多异氰酸酯可以含有与粗多异氰酸酯等 量的溶剂。
[0050] 蒸馏残渣排出管10的上游端与蒸馏塔6的底部连接,通过该蒸馏残渣排出管10, 含有多异氰酸酯剩余物的蒸馏残渣从粗多异氰酸酯中排出。蒸馏物溶液排出管11的上游 端与蒸馏塔6的顶部连接,通过该蒸馏物溶液排出管11,主要含有多异氰酸酯的蒸馏物溶 液从粗多异氰酸酯中蒸馏出来。
[0051] 加热单元7包括蒸馏残渣排出管10、其上游端与底部沉积物排出管10连接并且其 下游端与蒸馏塔6的顶部连接的热循环管道12、设置在热循环管道12中的加热器13。加 热器13包括对其提供加热介质的热交换器。在加热单元7中,调整加热器13的加热温度 到例如155-190°C,则沿着热循环管道12循环的底部沉积物被加热至该温度。或者,加热单 元7可以包括具有加热装置,例如对其提供加热介质的套或盘管的槽或搅拌槽。在该设置 中,粗多异氰酸酯对其进行供料的供料管9可以与具有这种加热装置的槽或搅拌槽连接。
[0052] 冷却单元8包括蒸馏物溶液排出管11和与所述管11连接的冷却器14。如果必 要,可以提供冷却循环管道15,该冷却循环管道15的上游端在冷却器14的下游以及在蒸 馏物溶液排出管11的中间位置处与蒸馏物溶液排出管11连接,其下游端与蒸馏塔6的顶 部连接。在冷却循环管道15中设置用于控制蒸馏物溶液流回蒸馏塔6顶部的流量调节阀 15a〇
[0053] 冷却器14包括对其供应冷却介质的热交换器。真空管道16与冷却器14连接,喷 射器或真空泵(未显示)与真空管道16连接,以降低蒸馏物溶液排出管11中的压力和蒸 馏塔6中的压力。在冷却单元8中,调节冷却器14的冷却温度到例如30-140°C,以冷却蒸 馏物溶液。
[0054] 在蒸馏器4中,粗多异氰酸酯从供料管9供料到蒸馏塔6中或具有加热单元7的 加热装置的槽或搅拌槽中。蒸馏塔6的内部压力降低到0. 05-30kPa,以使多异氰酸酯沸腾。 此外,通过加热单元7,在底部和在例如155-190°C,或优选160-190°C下加热蒸馏塔6。其 结果是,当在蒸馏塔6的底部沸腾时,加热粗多异氰酸酯中所含有的多异氰酸酯。另一方 面,蒸馏塔6通过冷却装置8在其顶部被冷却,以使沸腾和上升的多异氰酸酯冷却
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