[发明专利]一种TDI生产中循环溶剂的净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种TDI生产中循环溶剂的净化方法，具体涉及重溶剂光气法 生产甲苯二异氰酸酯时，循环溶剂DEIP中若有夹带TDI、苄位氯代甲苯二异氰酸 酯(Cl-TDI)、m-乙酯苯甲酰氯(CBC)等含-NCO基团杂质的异常情况发生时， -NCO基团杂质将会在光化工序中与TDA、光气发生反应，降低了TDI的产率， 生成脲类和酰胺类的残渣物质，导致阻塞管道及设备而需停止生产清理阻塞物 等问题，本发明采用外加脱除剂聚乙二醇PEG(HO(C₂H₄O)_nH)或无水乙醇(C₂H₅OH) 与-NCO基团杂质反应的处理方法，利用精馏对生成重组分与DEIP进行分离，在 塔顶得到纯净DEIP返回循环溶剂储槽，塔釜得到被反应掉的NCO组分和原有的 重组分去残渣脱除系统，保证装置的顺利运行。

背景技术

目前世界上甲苯二异氰酸酯(TDI)的生产，一般采用如下二种工艺：第一 种是用间苯二甲酸二乙酯(DEIP)作溶剂，在高压条件下进行光化反应，即通 常所称的“重溶剂生产工艺”；但该工艺的光化反应中，溶剂间苯二甲酸二乙酯 (DEIP)容易与光气发生反应生成m-乙酯苯甲酰氯(CBC)，该物质易造成反应 器的堵塞；另外，由于间苯二甲酸二乙酯(DEIP)的价格昂贵，其大量的消耗 会增加最终产品甲苯二异氰酸酯(TDI)的成本。

第二种工艺是以邻二氯苯(ODCB)作溶剂，在低压条件下进行光化反应， 即通常称的“轻溶剂生产工艺”；该工艺的光化反应是在带搅拌器的反应釜中 进行的，反应过程中很难避免甲苯二胺(TDA)与甲苯二异氰酸脂(TDI)的反 应，由于该反应的产生降低了TDI产品的得率，同时产生大量残渣给除渣系统 带来负担；该工艺的另一缺陷是，使用大量的溶剂邻二氯苯(ODCB)在系统内 循环，增加了设备的原材料和动力能源的消耗，提高了TDI的生产成本。

重溶剂法生产TDI，使用高沸点的间苯二甲酸二乙酯(DEIP)作为溶剂，在 光化反应过程中，能充分的分散光气(COCl₂)和甲苯二胺(TDA)，从而使得TDA 和异氰酸酯类化合物反应的几率减小，使得光化反应向生成TDI的方向进行， 大大减少了副反应产物的生成，在分离过程中又起到了保护作用，沸点较高的 重组分DEIP留在温度相对较高的精馏塔塔釜，产品TDI则从侧线采出，从而使 TDI减少在塔釜出现的机会，从而大大降低了TDI在高温区停留的时间和浓度， 有效地减少了TDI的分解和聚合反应，也使得产品有较高的纯度。另外，在高 压下进行热光气化反应操作降低了从氯化氢中分离未转化光气的难度，因为只 需用循环水冷却高压下的气体就可以使大部分光气冷凝，从而节省并减小了设 备尺寸，简化了设备，同时也降低了能耗。但该工艺存在循环溶剂中的杂质组 分引起设备管段堵塞问题也不容忽视，重溶剂及其中的杂质组分容易与光气及 其他生产原料形成副产物从而使反应收率降低，堵塞反应器、管道及分离设备。 设备管段的堵塞往往导致生产不能稳定运行，年度开车率降低等，直接影响到 公司的生产效益。在生产运行过程中大量实践表明，由于副反应、分离不彻底 等原因使得DEIP进入循环溶剂贮槽时往往夹带少量含有-NCO基团的异氰酸酯化 合物(如未脱除的TDI等)、含有酰氯基团的化合物(如CBC，氨基甲酰氯)等， 其中夹带的这些副反应产物在循环使用过程中将在光化工序中与TDA、H₂O发生 反应，生成脲类物质和酰胺类物质，降低了TDI的产率，同时，由于这些副产 物在DEIP中的溶解性不好，通常情况下以固相存在于体系中(当循环溶剂中NCO 值约为4000ppm、未知含氯异氰酸酯含量为0.15％时，固相组分约为DEIP体积 的10％左右)，极易造成管道、设备的堵塞，给生产带来极大的不便。

取甘肃银达公司生产甲苯二异氰酸酯(TDI)不正常时的循环溶剂DEIP少 许做GC-MS检测结果如下：

表1.轻组分化学组成

表2.重组分化学组成