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
【专利说明】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
[0001] 本申请是原申请的申请日为2006年7月10日，申请号为200680025443. X，发明名 称为《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》的中国专利申请的 分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及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。更具 体地，本发明涉及从包括多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物的粗多异氰酸酯中浓缩多异氰酸 酯剩余物的浓缩方法和浓缩系统，以及将获得的浓缩组分分解为多胺的处理方法和处理系 统。
【背景技术】
[0003] 用作聚氨酯的原料的多异氰酸酯，例如通过允许多胺与碳酰氯进行异氰酸酯反应 来进行工业生产。
[0004] 在这种多异氰酸酯生产中，异氰酸酯反应完成之后，加热作为剩余物生成的副产 物高分子量的多异氰酸酯，并且通过蒸馏操作进行浓缩，以从粗多异氰酸酯中分离（例如 参见专利文献1)。
[0005] 同时，已知的是，含有多异氰酸酯剩余物的粗多异氰酸酯并不希望通过应用热来 进行热聚合，例如二聚物反应、三聚物反应和碳化二亚胺反应。在蒸馏操作中，当多异氰酸 酯与副产的含Cl气体，例如氯化氢和碳酰氯一起蒸馏时，多异氰酸酯剩余物被浓缩。当被 浓缩时，多异氰酸酯剩余物进行如上所述的热聚合，并且增加粘度，从而引起该剩余物的不 稳定输送，进而引起输送管道的可能阻塞。
[0006] 同时，使用薄膜式蒸发器的蒸发操作是已知的用于对热聚合敏感的有机化合物的 精练技术，并且在工业上广泛使用。
[0007] 此外，近年来，已经提出以下方法，在该方法中，生成的剩余物以其液态或溶液 态形式连续供料到反应器中，同时，高温高压水也连续供料到反应容器中，其温度控制到 190-300°C，由此所述剩余物分解为多胺，并且回收多胺（例如参见专利文献2)。
[0008] [专利文献1]日本未审查的专利公开2002-518369 [0009][专利文献2]日本未审查的专利公开平成10-279539
【发明内容】
[0010] 本发明要解决的问题
[0011] 当作为剩余物生成的高分子量多异氰酸酯通过使用薄膜式蒸发器等的蒸发操作 从获得的粗多异氰酸酯中进行浓缩时，与当通过蒸馏操作进行浓缩时相比，该浓缩所需要 的时间可以变得更短。因此，能够减少剩余物的热历程，由此能够抑止其热聚合。
[0012] 然而，在蒸发操作中，剩余物中的含Cl气体例如氯化氢和碳酰氯不能充分地被去 除。从而，由于留有含Cl气体例如氯化氢和碳酰氯，在剩余物输送过程中和在剩余物暂时 存储的位置处，剩余物进行聚合并且增加粘度，于是引起剩余物的不稳定输送，进而引起输 送管道的可能阻塞。
[0013] 本发明的一个目的是提供用于浓缩多异氰酸酯剩余物的浓缩方法和系统，其可以 在短时间内从包括多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物的粗多异氰酸酯中有效地浓缩多异氰 酸酯剩余物，并且还可以抑止粘度增加，以提供稳定的剩余物输送和阻止输送管道的阻塞。 本发明的另一目的是提供将所获得的浓缩组分分解为多胺的处理方法和系统。
[0014] 解决问题的方式
[0015] 本发明提供一种从含有多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物的粗多异氰酸酯中浓缩 多异氰酸酯的浓缩方法，其包括：第一浓缩过程，通过在沸点处加热粗多异氰酸酯，从粗多 异氰酸酯中浓缩多异氰酸酯剩余物至达到最终浓缩率前的一个中间浓缩率，以获得第一浓 缩组分；和第二浓缩过程，将在第一浓缩过程中所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。
[0016] 根据这种浓缩方法，在第一浓缩过程中于沸点处加热粗多异氰酸酯。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，在第一浓缩过 程中，粗多异氰酸酯仅仅被浓缩至到达最终浓缩率前的一个中间浓缩率。因此，能够抑止粗 多异氰酸酯的热聚合。粗多异氰酸酯的热聚合包括多异氰酸酯与多异氰酸酯剩余物的反 应。在这种反应为二级反应的情况下，当多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物为等量时，极大地 促进聚合。此外，当多异氰酸酯剩余物被浓缩时，浓缩溶液的粘度增加显著。当在多异氰酸 酯剩余物被浓缩至最终浓缩率的情况下分配所副产的含Cl气体（例如氯化氢和碳酰氯） 与多异氰酸酯一起蒸馏所需要的处理时间时，除了多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物的热聚 合外，由于重沸器的污染、传热系数的减少、以及由于多异氰酸酯剩余物增加而引起的沸点 增加，加热介质的温度升高。这可以引起重沸器和输送管道的阻塞。
[0017] 然后，在第二浓缩过程中，通过蒸发将在第一浓缩过程中所获得的第一浓缩组分 浓缩至最终的浓缩率。由于含Cl气体例如氯化氢和碳酰氯已经在第一浓缩过程中从第一 浓缩组分中去除，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 剩余物的粘度增加。此外，当多异氰酸酯剩余物被蒸发时，能够缩短浓缩所需要的时间，使 得能够减少加热历程，由此能够抑止其热聚合。
[0018] 因此，在这种方法中，可以在短时间内从粗多异氰酸酯中有效地浓缩多异氰酸酯 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 防止输送管道的阻塞。
[0019] 在本发明多异氰酸酯剩余物的浓缩方法中，优选的是，设定第一浓缩组分的浓缩 率使得多异氰酸酯的浓缩率为每100重量％第一浓缩组分95-60重量％，多异氰酸酯剩余 物的浓缩率为每100重量％第一浓缩组分5-40重量％;设定第二浓缩组分的浓缩率使得多 异氰酸酯的浓缩率为每100重量％第二浓缩组分10-59重量％，多异氰酸酯剩余物的浓缩 率为每100重量％第二浓缩组分90-41重量％。
[0020] 在本发明的多异氰酸酯剩余物的浓缩方法中，优选的是，在第一浓缩过程中于 155-190°C下加热粗多异氰酸酯。
[0021] 在本发明的多异氰酸酯剩余物的浓缩方法中，优选的是，在第二浓缩过程中使用 薄膜式蒸发器蒸发第一浓缩组分。
[0022] 在本发明的多异氰酸酯剩余物的浓缩方法中，优选的是，第二浓缩组分的Cl含量 不多于2重量％。
[0023] 当第二浓缩组分的Cl含量不多于2重量％时，能够有效地阻止剩余物的粘度的增 加。
[0024] 本发明提供一种多异氰酸酯剩余物的处理方法，其中，通过上述的浓缩多异氰酸 酯剩余物的浓缩方法获得的第二浓缩组分与高温高压水进行接触，由此它被分解为多胺。
[0025] 本发明提供一种多异氰酸酯剩余物的处理方法，其中，包括多异氰酸酯和多异氰 酸酯剩余物并且Cl含量不多于2重量％的粗多异氰酸酯与高温高压水进行接触，由此它被 分解为多胺。
[0026] 根据这些处理方法，由于具有不多于2重量％的Cl含量的第二浓缩组分通过与高 温高压水进行接触被分解为多胺，所以可以以高回收率回收多胺。
[0027] 本发明提供一种多异氰酸酯剩余物的浓缩系统，其包括：蒸馏器，用于通过在沸点 处加热粗多异氰酸酯将多异氰酸酯剩余物从包括多异氰酸酯和多异氰酸酯剩余物的粗多 异氰酸酯中浓缩至达到最终浓缩率前的一个中间浓缩率，