Mda剥离装置制造方法
【专利摘要】披露了一种用于从包含聚合MDA/DADPM的生产流中去除苯胺和水的有所改善的装置。所述装置的主要部件是具有3个不同部分的MDA-剥离器真空蒸馏柱：即，被称为‘精馏段’的上部(S1)，被称为‘汽提段’的中部(S2)和具有氮气干燥的下部(S3)。所述装置被操作从而使得上部(S1)中的操作压力高于下部(S3)中的操作压力，上部(S1)中的温度受控制从而使得能够获得水和苯胺作为离开上部(S1)的气相流，并且能够获得MDA和它的较高分子量低聚体作为离开下部(S3)的液相流。
【专利说明】MDA剥离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于从聚合MDA/DADPM产品(下文中称为MDA)中去除苯胺和水的有所改善的装置。
【背景技术】
[0002]苯胺与甲醛(通常作为水溶液一福尔马林)的已知酸催化反应中所生产的反应混合物包括芳香胺(被称作聚合MDA或者DADPM)、苯胺、水、酸和多种熟知的杂质的复杂混合物。所使用的酸是典型的盐酸。已经认识到所述混合物将会包括游离胺和胺盐酸盐种类。在酸性原反应混合物的中和之后，典型地使用氢氧化钠的水溶液，在有机相与盐水相之间发生相分离。有机相可以可选地通过进一步的水补充和分离步骤而被冲洗。
实用新型内容
[0003]下面的描述涉及一种用于从聚合MDA/DADPM产品(下文中称为MDA)中去除苯胺和水的有所改善的装置。所主张保护的装置的主要部件是所谓的MDA-剥离柱，但是下面的描述和权利要求将要被理解为根据现代化学工程的原理使得整个装置可操作和稳定所需的所有必需的装备、系统、控制装置、监视装置、软件等。装置所主张保护的方面能够以可替代的改进构造来实现。
[0004]一种用于从来自非净化MDA的包括产品流的苯胺和水中分离亚甲基双苯胺及其高分子量低聚体的MDA剥离装置,所述MDA剥离装置包括:
[0005]真空蒸馏柱，其中，柱的内腔分割成三个部分，它们是上部S1、中部S2和下部S3，每个部分具有大量的填料并且所述中部S2由固体板与所述下部S3分离；以及
[0006]至少一个连接至上部SI并且位于上部SI的填料之下的入口 A，用于注入包括产品流的非净化MDA，以及
[0007]至少一个连接至所述上部SI并且位于上部SI的填料上方的入口 B，用于注入水和/或附加的苯胺，所述苯胺具有至少98%重量百分比的纯度，以及
[0008]至少一个连接至所述上部SI并且位于上部SI的填料上方的出口 C，用于去除分离的并且汽化的苯胺和水，以及
[0009]至少一个连接至所述中部S2并且位于所述中部S2的填料之下的入口 G，用于注入蒸汽，以及
[0010]至少一个连接至所述中部S2并且位于所述中部S2的填料之下的水泥封涂(lute)H，并在所述下部S3的填料之上进入所述下部S3，用于从所述中部S2去除分离的MDA及其高分子量低聚体，以及
[0011]至少一个连接至所述下部S3并且位于所述下部S3的填料之下的入口 I，用于注入氮气，以及
[0012]至少一个连接至所述下部S3并且位于所述下部S3的填料之上的出口 F2，用于去除包括水和苯胺痕量的氮气，以及[0013]至少一个连接所述至少一个出口 C的冷凝器单元E，
[0014]其中，在所述上部SI中的操作压力高于所述下部S3中的压力，所述上部SI中的温度受控制从而使得水和苯胺能够作为通过出口 C离开所述上部SI的气相蒸汽而获得，并且MDA和它的高分子量低聚体能够作为通过出口 L离开所述下部S3的液相蒸汽而获得。
[0015]所述的MDA剥离装置，其中:在入口 B内水和/或附加的具有至少98%重量百分比的纯度的苯胺的流率通过监视通过出口 C离开所述上部SI的气相流的温度来控制。
[0016]所述的MDA剥离装置，其中:所述上部SI中的温度通过控制喷洒至柱中的水和/或附加的具有至少98%重量百分比的纯度的苯胺的体积来控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附属的示意图被提供仅用于帮助理解描述和权利要求。
[0018]图1示出根据本发明实施方式的装置，所述装置包括柱和冷凝器单元(E)，该柱至少具有被称为‘精馏段’的上部SI，被称为‘汽提段’的中部S2和具有氮气干燥的下部S3。C/w代表冷却水。
【具体实施方式】
[0019]MDA剥离器是一种真空蒸馏柱，其用于通过去除苯胺和水来生产基于规范说明的MDA产品流。所述柱可被认为具有3个不同的部分，即被称为‘精馏段’的上部SI，被称为“汽提段”的中部S2和具有氮气干燥的下部S3。所述部分在下文中被单独提及。
[0020]精馏(柱的SI上部)
[0021]来自于所谓的苯胺蒸发器(未示出)的被加热的进料经由特殊的分配器进入MDA剥离器SI的上部(顶部)。蒸气-液体脱离发生并且蒸气通过整装BX填料(packing)的小床、并且由新鲜苯胺(具有至少98%重量百分比纯度或者水B)的流所接触；所述苯胺或者水的流率通过监视离开MDA剥离器的蒸气流C的温度来加以控制。这样，否则本将会进入柱顶流(column overheads stream) C的任何夹带的和/或蒸汽化的MDA被顶回(knocked-back)。这是有益的，因为它使得较少的MDA向前穿行到冷凝蒸汽D中而到达所谓的脏苯胺一水分离器(未示出)。并且，因此，较少的MDA返回，且同时回收的苯胺在MDA生产流程的开始时被再次使用。因而，大多数曾存在于MDA进料流A中的苯胺和水作为柱顶流C而离开。
[0022]柱顶C中的蒸汽流借助于冷却水、或者可选的可替代冷却剂而在冷凝器E中被冷凝。可选地，所述冷凝工作可以被划分在多于一个单元上。所述冷凝器借助于MDA剥离器真空泵系统F在亚大气压下操作并且借助于冷却水C/w而被冷却，尽管其它的冷却剂和冷却系统也能够可选地被使用。被冷凝的苯胺和水D流至所谓的脏苯胺水分离器(未示出)。
[0023]在返还苯胺至DADPM流程的开始之前，单独的苯胺能够可选地借助于分馏被进一步净化杂质诸如环己醇、环己胺和类似的物质。分馏可以由任何标准的过程工程器件而执行，尤其是借助于一个或多个合适大小的蒸馏柱，包括可选地分隔壁精馏柱。
[0024]MDA剥离器的操作压力由于MDA剥离器真空泵F的操作而是亚大气压。精馏段和汽提段中的压力实质上是一样的，由从MDA剥离器顶置冷凝器(未示出)的蒸汽出口中的阀门加以控制，卸压由位于柱顶部处的安全阀提供，被设定为3barg。
[0025]汽提段(S2或者柱的中部)[0026]材料通过重力而流至MDA剥离器S2的中部。苯胺的痕量仍然存在于MDA中并且通过使用通往柱的流通蒸汽喷射G而被剥离出。柱中两床的随机填料(例如，MTP#40)提供了所需的传质面积(mass transfer area)。
[0027]蒸汽的流率从主要过程进料A的流率至MDA剥离器而被流动比率化。当工厂的生产量对于每吨过程生产量来说低于0.12吨蒸汽时，这种关系是为了优化蒸汽用量。位于蒸汽入口(未示出)上的流量控制阀明显位于最高期望液位之上而定位，具有朝向柱返回的斜坡。这将要最小化MDA堵塞的风险。
[0028]一个或多个填料的床被监视以针对压力下降，其中的增加指示了填料的污染(例如由MDA或者盐沉积)。
[0029]氮气干燥(柱的下部S3)
[0030]这形成了 MDA剥离器的底部S3，它通过固体板与另外两个分离。提取的MDA从柱的汽提段S2经由8”外部水泥封涂(Iute)H而离开柱。可替代的可选的设计能够利用内部水泥封涂。水的痕量由于流通蒸汽的较早冷凝而存在于流中。这种水分通过使用所引入的氮气I而被剥离，并且这些蒸汽F2被提取至真空泵系统F。
[0031]与更常规的装置相比，上述柱具有不同部分的好处是含水的氮气的相对大的流(或者可选地另一个“惰性”气体组分)能够被径直指引向MDA剥离器真空泵F而不用首先必须穿过MDA剥离器顶置冷凝器E。在冷凝器中E，氮气将会干涉热传递并且增加同样负荷所需的交换器的大小。由于这种分离蒸汽的移去F2，则氮气干燥阶段具有它自己的压力控制，其能够与剥离柱的剩余部分独立地设定。
[0032]干燥在一床散堆填料(例如，頂TP # 25)之上发生。为了增加气体的空隙速度(因此获得更好的干燥)，而不急剧增加惰性流，这个填料部分的直径被减小J。外部柱壳的直径是相同的，但是内部环形插入物减小了有效的直径从2.05M至0.65M。所述氮气是流动受控的，且具有由操作者输入的设定点。氮气入口上(未示出)的控制阀再次定位在最高期望液位的明显上方，且具有朝向柱返回的斜坡。以最小化由MDA堵塞的风险。
[0033]填料床被再次监视以针对压力下降，其中的增加指示了填料污染(由，例如，MDA或者盐组分)。
[0034]MDA产品在柱的底部处的污水坑中收集。液位通过使用核装置而以非侵入方式加以测量，并且由在MDA剥离器底部泵K的排出口中的阀而控制液位。包含了独立的行程被用于高-高和低-低的情况。
[0035]尤其在MDA剥离器S3的下部，很多装备和管道是电追踪的以减小由MDA堵塞的风险。这对于在汽提段和氮气干燥段之间的外部水泥封涂来说是尤其重要的，因为它为底部提供了缓解路线。大孔管道将会堵塞是极其不可能的，但是为了长期的停工期间则排干所述水泥封涂是实用的。
[0036]底部流L在规则的基础上被采样，以确保所需的具有极端低痕量的苯胺和水的MDA规范而被获得。通常，此MDA产品被馈送给一个或多个合适的存储箱(未示出)，并且最后提供给光气化作用(phosgenation)生产设备以被转换为MDI。
[0037]重要的是，MDA剥离器柱的良好的性能能够被在线推断。这通过手动地或者优选地是由控制系统而自动地监视定位于整个MDA剥离器中的各个位置处的压力和温度器具来实现。如果压力太高或者温度太低，则存在着不充足的苯胺和水从MDA中去除的风险。[0038]操作参数
[0039]下面的表显示用于与示意图相关的系统中的正常操作参数应该是什么。
[0040]
【权利要求】
1.一种用于从来自非净化MDA的包括产品流的苯胺和水中分离亚甲基双苯胺及其高分子量低聚体的MDA剥离装置,所述MDA剥离装置包括: 真空蒸馏柱，其中，柱的内腔分割成三个部分，它们是上部(SI)、中部(S2)和下部(S3)，每个部分具有大量的填料并且所述中部(S2)由固体板与所述下部(S3)分离；以及至少一个连接至上部(SI)并且位于上部(SI)的填料之下的入口(A)，用于注入包括产品流的非净化MDA，以及 至少一个连接至所述上部(SI)并且位于上部(SI)的填料上方的入口(B)，用于注入水和/或附加的苯胺，所述苯胺具有至少98%重量百分比的纯度，以及 至少一个连接至所述上部(SI)并且位于上部(SI)的填料上方的出口(C)，用于去除分离的并且汽化的苯胺和水，以及 至少一个连接至所述中部(S2)并且位于所述中部(S2)的填料之下的入口(G)，用于注入蒸汽，以及 至少一个连接至所述中部(S2)并且位于所述中部(S2)的填料之下的水泥封涂(lute)(H)，并在所述下部(S3)的填料之上进入所述下部(S3)，用于从所述中部(S2)去除分离的MDA及其高分子量低聚体，以及 至少一个连接至所述下部(S3)并且位于所述下部(S3)的填料之下的入口(I)，用于注入氮气，以及 至少一个连接至所述下部(S3)并且位于所述下部(S3)的填料之上的出口(F2)，用于去除包括水和苯胺痕量的氮气，以及 至少一个连接所述至少一个出口(C)的冷凝器单元(E)， 其中，在所述上部(SI)中的操作压力高于所述下部(S3)中的压力，所述上部(SI)中的温度受控制从而使得水和苯胺能够作为通过出口(C)离开所述上部(SI)的气相蒸汽而获得，并且MDA和它的高分子量低聚体能够作为通过出口(L)离开所述下部(S3)的液相蒸汽而获得。
【文档编号】B01D3/00GK203483892SQ201320302811
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】P·穆勒, R·H·卡尔 申请人:亨茨曼国际有限公司