一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法
【专利摘要】本发明属于光气脱除【技术领域】，涉及一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，将光化反应后的物料通过光气脱除塔的侧面或塔顶连续通入光气脱除塔中进行精馏，从光气脱除塔塔顶出来的溶剂和光气混合气体进入塔顶冷凝器，不能冷凝的光气和HCL进入光气回收装置，光气回收装置回收的光气返回光化反应器中循环利用，分离出的HCL通过尾气装置排出；溶剂经过塔顶冷凝器冷凝后回流至光气脱除塔后进入再沸器内，再沸器内脱除光气的酯溶液进行产品合成，合成的产品分离后，溶剂经过蒸馏后再次循环利用配制胺溶液；整个过程操作简单，易于控制，便于实现自动化控制，降低生产成本。
【专利说明】一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法
【技术领域】
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[0001]本发明属于光气脱除【技术领域】，涉及一种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，特别是一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法。
【背景技术】
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[0002]小品种异氰酸酯是一类重要的有机反应中间体，它在工业、农业、医药卫生等各方面都有非常广泛的用途，小品种异氰酸酯包括3，4- 二氯苯基异氰酸酯、3，5- 二氯苯基异氰酸酯、3-氯，4-甲基苯基异氰酸酯、异丙基苯基异氰酸酯或正丁酯等，现有工业化生产的小品种异氰酸酯主要是采用液相光气化法，即胺与过量光气在液相中反应，而过量的光气需要分离出来以循环利用。传统光气脱除方法是进行简单蒸馏，并使用氮气吹扫，吹扫出的光气直接进入光气吸收塔或尾气系统。此方法操作周期长，生产效率低，能量消耗大，不能自动化控制，吹扫出来的光气不易回收，导致光气利用率低，而且吹扫出来的光气直接进入光气吸收塔，有可能将塔击穿，造成系统不稳定。中国专利CN103073452A公开了一种制备甲苯二异氰酸酯过程中脱除光气的方法，此方法适用于加压的操作系统，但不适用常压的操作系统，在常压的操作系统中通入HCL或CO，会增加光气脱除塔的负荷，使后续的光气回收工艺难度加大，而且HCL还可能与异氰酸酯反应生成酰氯，增加副产物的生成。
【发明内容】
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[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，寻求设计提供一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其脱除光气效果好，操作周期短，生产效率高，能量消耗小，能实现自动化控制，降低生产成本。
[0004]为了实现上述目的，本发明在小品种异氰酸酯的制备过程中，胺与过量光气在光化反应器中进行液相光气化反应产生的光化反应后的物料，将光化反应后的物料通过光气脱除塔的侧面或塔顶连续通入光气脱除塔中进行精馏，光气脱除塔选择常压0.8?1.2bar操作，从光气脱除塔塔顶出来的溶剂和光气混合气体进入塔顶冷凝器，塔顶冷凝器的温度为40°C—60°C，不能冷凝的光气和HCL进入光气回收装置，光气回收装置回收的光气返回光化反应器中循环利用，分离出的HCL通过尾气装置排出；溶剂经过塔顶冷凝器冷凝后回流至光气脱除塔后进入再沸器内，再沸器的温度为110°C — 150°C，再沸器内脱除光气的酯溶液进行产品合成，合成的产品分离后，溶剂经过蒸馏后再次循环利用配制胺溶液。
[0005]本发明所述光化反应后的物料包含异氰酸酯、溶剂、光气和HCL，小品种异氰酸酯为3，4- 二氯苯基异氰酸酯、3，5- 二氯苯基异氰酸酯、3-氯,4-甲基苯基异氰酸酯、异丙基苯基异氰酸酯或正丁酯；小品种异氰酸酯的制备过程为连续或间歇的过程；所述溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；所述光气脱除塔为填料塔或板式塔。
[0006]本发明与现有技术相比，采用连续脱除光气的方法，缩短操作周期，提高生产效率，降低能耗，脱除光气效果好；相对于其它进料方式，从塔上部或顶部进料将光气分离效率提高5% — 20% ;塔顶冷凝器温度为40°C—60°C，使溶剂冷凝下来，而光气不被冷凝；塔釜温度为110°c — 150°C，有利于光气的脱除，也能防止异氰酸酯聚合生成脲；塔釜出料光气质量含量为0.001%-0.1% ;整个过程操作简单，易于控制，便于实现自动化控制，降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
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[0007]图1为本发明连续脱除光气的流程原理示意图，其中包括光化反应器1、光气脱除塔2、塔顶冷凝器3、再沸器4、光气回收装置5和尾气装置6。
【具体实施方式】
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[0008]下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
[0009]本实施例在小品种异氰酸酯的制备过程中，胺与过量光气在光化反应器I中进行液相光气化反应产生的光化反应后的物料，将光化反应后的物料通过光气脱除塔2的侧面或塔顶连续通入光气脱除塔2中进行精馏，光气脱除塔2选择常压(0.8?1.2bar)操作，从光气脱除塔2塔顶出来的溶剂和光气混合气体进入塔顶冷凝器3，塔顶冷凝器3的温度为40°C—60°C，不能冷凝的光气和HCL进入光气回收装置5，光气回收装置5回收的光气返回光化反应器中循环利用，分离出的HCL通过尾气装置6排出；溶剂经过塔顶冷凝器3冷凝后回流至光气脱除塔2后进入再沸器4内，再沸器4的温度110°C-150°C，再沸器4内脱除光气的酯溶液进行产品合成，合成的产品分离后，溶剂经过蒸馏后再次循环利用配制胺溶液。
[0010]本实施例所述光化反应后的物料包含异氰酸酯、溶剂、光气和HCL，小品种异氰酸酯为3，4-二氯苯基异氰酸酯、3，5-二氯苯基异氰酸酯、3-氯,4-甲基苯基异氰酸酯、异丙基苯基异氰酸酯或正丁酯；小品种异氰酸酯的制备过程为连续或间歇的过程；所述溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；所述光气脱除塔为填料塔或板式塔。
[0011]实施例1:
[0012]本实施例连续脱除3-氯，4-甲基苯基异氰酸酯生产过程中的光气，将浓度为16.7%、流量为80kg/h的胺与甲苯混合溶液，与温度为-10°C、流量为66kg/h的光气进行冷热光化反应，反应后的物料含有3-氯，4-甲基苯基异氰酸酯、甲苯、光气和HCL，其温度为1050C，流量为124kg/h，光气含量为1.3%，异氰酸酯含量为12.1 %，连续从光气脱除塔2的上部进入光气脱除塔2，光气脱除塔2选择常压操作；塔顶冷凝器3的温度控制为50°C，塔釜4的温度控制为115°C ;塔顶冷凝器3分离出的光气经过光气回收装置5回到光化反应器I中，HCL排入尾气系统6 ;异氰酸酯溶液经过光气脱除塔2脱除光气后，塔釜4液相中光气含量为30ppm。
[0013]实施例2:
[0014]本实施例对正丁酯生产过程中光气的连续脱除，将浓度为16%、流量为1670kg/h的胺与二甲苯混合溶液，与温度为-10°C、流量为1680kg/h的光气进行冷热光化反应，反应后的物料含有正丁酯、二甲苯、光气和HCL，温度为105°C、流量为4420kg/h、光气含量为2.1 %、异氰酸酯含量为8 %的光化液连续从光气脱除塔2的上部进入光气脱除塔2，光气脱除塔2常压操作；塔顶冷凝器3温度控制为50°C，塔釜4的温度控制为139°C ;塔顶冷凝器3分离出的光气经过光气回收装置5回到光化反应器I中，HCL排入尾气系统6 ;异氰酸酯溶液经过光气脱除塔2脱除光气后，塔釜4液相中光气含量为lOppm。
【权利要求】
1.一种小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其特征在于在小品种异氰酸酯的制备过程中，胺与过量光气在光化反应器中进行液相光气化反应产生的光化反应后的物料，将光化反应后的物料通过光气脱除塔的侧面或塔顶连续通入光气脱除塔中进行精馏，光气脱除塔选择常压0.8?1.2bar操作，从光气脱除塔塔顶出来的溶剂和光气混合气体进入塔顶冷凝器，塔顶冷凝器的温度为40°C—60°C，不能冷凝的光气和HCL进入光气回收装置，光气回收装置回收的光气返回光化反应器中循环利用，分离出的HCL通过尾气装置排出；溶剂经过塔顶冷凝器冷凝后回流至光气脱除塔后进入再沸器内，再沸器的温度为110°C — 150°C，再沸器内脱除光气的酯溶液进行产品合成，合成的产品分离后，溶剂经过蒸馏后再次循环利用配制胺溶液。
2.根据权利要求1所述的小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其特征在于所述光化反应后的物料包含异氰酸酯、溶剂、光气和HCL。
3.根据权利要求1所述的小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其特征在于小品种异氰酸酯为3，4- 二氯苯基异氰酸酯、3，5- 二氯苯基异氰酸酯、3-氯，4-甲基苯基异氰酸酯、异丙基苯基异氰酸酯或正丁酯；小品种异氰酸酯的制备过程为连续或间歇的过程。
4.根据权利要求1所述的小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其特征在于所述溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯。
5.根据权利要求1所述的小品种异氰酸酯制备过程中连续脱除光气的方法，其特征在于所述光气脱除塔为填料塔或板式塔。
【文档编号】C07C265/12GK104326942SQ201410531603
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】毕荣山, 谭心舜, 郑世清, 葛纪军, 曾民成, 韩传贵, 张波, 赵超 申请人:青岛科技大学, 青岛银科恒远化工过程信息技术有限公司