[发明专利]一种基于机械式蒸汽再压缩MVR的甲苯二胺脱水方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于机械式蒸汽再压缩MVR的甲苯二胺脱水方法及装置，主要包括MVR脱水、气液分离及脱水塔脱水。应用本发明的技术方案，甲苯二胺湿物料经进料泵至降膜蒸发器，蒸发后的气液混合物进入气液分离器，一部分液相经循环泵返回降膜蒸发器，一部分液相采出进入脱水塔脱水，气液分离器顶部出来的气体经压缩机压缩给降膜蒸发器加热，冷凝液经冷却器降温，一部分返回气液分离器顶部回流，一部分采出；脱水塔塔顶采出合格的水，塔釜采出合格的甲苯二胺。本技术方案流程简短，设备成本低，能耗低，操作弹性大，适用含水量范围宽、热敏性的物料。

技术领域

本发明涉及一种基于机械式蒸汽再压缩MVR的甲苯二胺脱水方法及装置，具体地涉及一种将含水质量分数为0.2～0.6的甲苯二胺脱水的方法，及该方法的脱水装置。

背景技术

甲苯二异氰酸酯是一种用于制备聚氨酯的原料，主要应用于家具和汽车等民用聚氨酯发泡材料的生产。甲苯二胺是合成甲苯二异氰酸酯的重要原料，是在催化剂的作用下二硝基甲苯和氢气发生氢化反应，生成甲苯二胺水溶液，再经过脱水处理得到。甲苯二异氰酸酯是甲苯二胺与氢气在溶媒中发生光化反应制的，水对甲苯二胺光气化生成甲苯二异氰酸酯的过程有很大的影响，在实际生产中必须脱除干净。

甲苯二胺水溶液脱水通常采用精馏的方法，这种方法能耗很高(蒸水)，显然很不实际。采用MVR蒸发技术先脱除甲苯二胺水溶液中部分水，并采取减压操作以控制蒸发过程的温度，然后再进脱水塔进行最后的脱水，以降低能耗。

发明内容

本发明旨在一种基于机械式蒸汽再压缩MVR的甲苯二胺脱水方法及装置，以解决现有甲苯二胺水溶液脱水高能耗等问题，强化脱水效果，且此方法工艺流程简短，适用含水量范围宽、热敏性的物料，具有良好的经济效益。

一种基于机械式蒸汽再压缩MVR的甲苯二胺脱水方法及装置，为实现上述目的，包括以下步骤：

S1，将含水质量分数为0.2～0.6的甲苯二胺水溶液经进料泵至降膜蒸发器进行蒸发，蒸发后的气液混合物进入气液分离器；

S2，从气液分离器顶部出来的气相主要为水，水中甲苯二胺的质量分数小于100PPM，进入压缩机，经压缩机压缩后的二次蒸汽给降膜蒸发器加热，冷凝液经过冷却器降温，一部分采出，一部分返回气液分离器顶部回流；

S3，从气液分离器底部出来的液相为浓缩后甲苯二胺溶液，甲苯二胺的质量分数为0.6～0.9，经循环泵一部分返回降膜蒸发器，一部分进入脱水塔；

S4，从脱水塔塔顶出来的气相经冷凝器冷凝，进入回流罐，经回流泵一部分采出，一部分回流，水中甲苯二胺的质量分数小于100PPM，塔釜采出甲苯二胺产品，水的质量分数小0.1％。

本发明的目的在于提供一种能够将含水质量分数为0.2～0.6的甲苯二胺水溶液进行脱水，以及用于该脱水方法的脱水装置。

进一步地，降膜蒸发器的管程操作压力为40～90KPaA，操作温度为80～110℃，其壳程操作压力为150～300KPaA，操作温度为110～150℃。

优选地，降膜蒸发器其循环泵的操作流量与进料流量的质量比为2～5。

进一步地，气液分离器的操作压力为40～90KPaA，操作温度为80～100℃。

优选的，气液分离器上部装有高效规整填料，其理论板数为2～5，其顶部回流量与顶部气相流量的质量比为0.04～0.15。

进一步地，气液分离器底部采出的液相中甲苯二胺的质量分数为0.6～0.9。

优选的，所述脱水塔塔顶压力为101.325KpaA，塔顶温度为100℃。

优选的，所述脱水塔塔顶回流比0.3～1.0，理论板数为8～15，填料采用高效散堆填料。