[发明专利]甲苯二异氰酸酯釜残的应用及其制备石墨的方法、石墨及其应用

说明书

本发明涉及一种甲苯二异氰酸酯釜残的应用及其制备石墨的方法、石墨及其应用。具体涉及甲苯二异氰酸酯釜残在制备石墨中的应用。甲苯二异氰酸酯釜残制备石墨的方法，包括以下步骤：在绝氧环境下将温度升至500‑2000℃对甲苯二异氰酸酯釜残进行微波裂解，得到含石墨的产物。甲苯二异氰酸酯釜残在绝氧条件下进行微波裂解，可以得到含有石墨的产物。该处理甲苯二异氰酸酯釜残的方法操作简单方便，且可以生成石墨，经济效益高。

技术领域

本发明涉及化工废物回收技术领域，具体涉及一种甲苯二异氰酸酯釜残的应用及其制备石墨的方法、石墨及其应用。

背景技术

甲苯二异氰酸酯(TDI)因其优异的性能和广泛的用途已成为异氰酸酯化合物中能够应用最多的品种之一。近几年，随着聚氨酯行业的发展对TDI的需求量也在大幅度上升，国内近几年增长速度均在7％，据有关单位预测，在未来10年内全球TDI的消费需求将以年4％的速度增长。国际和国内TDI市场均具有很大的发展空间。

甲苯二异氰酸酯的生产方法有3种：光气化法、硝基化合物羰基化法和碳酸二甲酯法。光气化法制备TDI中，光气剧毒，污染严重；工艺流程长，技术复杂；生产设备投资大，产生的氯化氢对设备腐蚀性严重，生产要求苛刻，操作危险性大，存在很大的安全隐患。但是其工艺成熟，产品质量稳定，适用于工业化生产。目前为止，全世界TDI生产方法仍以光气化法。

TDI的光气化法合成反应大致由5个工序组成：(1)一氧化碳和氢气反应生成光气；(2)甲苯与硝酸反应生成二硝基甲苯(DNT)；(3)DNT与氢气反应生成甲苯二胺(TDA)；(4)处理过的干燥TDA与光气反应生成甲苯二异氰酸酯(TDI)；(5)TDI的提纯。目前，TDI的提纯过程采用精馏塔将产品从塔顶蒸出，含有一定量TDI和焦油的塔釜残液从精馏塔底排出。为了保证精馏塔底再沸器的连续稳定操作，须在釜底焦油中至少保留50％TDI，否则再沸器很容易结焦堵塞，造成事故停车，釜底积累形成TDI残渣，称为甲苯二异氰酸酯(TDI)釜残，主要成份为多聚异氰酸酯及其同系物、取代物等，产生量为TDI总产量的5％。该甲苯二异氰酸酯(TDI)釜残为危险废弃物，遇潮湿或高温空气结块，遇干燥空气产生粉尘，直接焚烧或掩埋，将会造成严重的环境污染和资源浪费。目前，处理甲苯二异氰酸酯(TDI)釜残的方法有水解法和热裂解法，水解法需要在超临界条件下才能实现，对设备要求比较高，而热裂解法的工艺复杂繁琐，且上述两种方法均不能得到经济价值较高的副产物。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中处理甲苯二异氰酸酯釜残时产生的经济效益不高的缺陷，从而提供一种甲苯二异氰酸酯釜残在制备石墨中的应用。

本发明还提供一种甲苯二异氰酸酯釜残制备石墨的方法。

本发明还提供一种甲苯二异氰酸酯釜残制备石墨的方法制备得到的石墨。

本发明还提供一种甲苯二异氰酸酯釜残制备石墨的方法制备得到的石墨在石墨制品中的应用。

为此,本发明提供一种甲苯二异氰酸酯釜残在制备石墨中的应用。

本发明还提供一种甲苯二异氰酸酯釜残制备石墨的方法，包括以下步骤：

在绝氧环境下将温度升至500-2000℃对甲苯二异氰酸酯釜残进行微波裂解，得到含石墨的产物。

进一步地，所述甲苯二异氰酸酯釜残为液相光气化法合成甲苯二异氰酸酯时形成的釜残。

进一步地，温度升至500-2000℃后继续微波裂解反应3-7s。

进一步地，微波裂解反应在微波热解炉中进行。

进一步地，所述微波热解炉为卧式或立式。

进一步地，微波裂解反应过程中还生成可燃气体，并将可燃气体排出反应体系。