[发明专利]一种异氰酸酯制备过程中尾气的处理方法

说明书

本发明公开了一种异氰酸酯制备过程中尾气的处理方法，包括氯化氢气体的吸收工序、氯气和有机组分的吸收工序、氧气吸收工序、光气分解工序，其中，以气相物流重量为基准计，控制进入光气分解系统的气相中氯气和有机组分总量为10‑100ppm，氧气/(氯气和有机组分总量)的质量比例为10:1‑1000:1，成功降低了氯气、有机组分和氧气对光气分解催化剂的影响，延长了其使用寿命，降低了系统的燃爆风险，并在此过程中副产高品质盐酸，实现了资源的重复利用。

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，具体涉及一种异氰酸酯制备过程中尾气的处理方法。

背景技术

目前工业生产异氰酸酯多采用光气化法，参考以下文献：G.Oertel(编辑)Polyurethane Handbook，第2版，Hanser Verlag,Munich,1993，第60页；Ullmann'sEncyclopedia of lndustrial Chemistry，第5版，A19卷，第390页起，VCHVerlagsgesellschaft mbH,Weinheimo，1991；G.Wegener等Applied Catalysis A:Genera1221(2001),第303-335页，Elsevier Science B.V。根据光气化反应原理，生产异氰酸酯的装置排放的尾气中含有大量的氯化氢、光气、氯气、一氧化碳等有毒有害气体和少量挥发性溶剂例如氯苯、邻二氯苯、四氯化碳等，直接排放会对环境造成污染，也可能造成人员中毒，因此，需对其尾气进行处理。

CN 111111432 A公开了一种光气化反应尾气的处理方法，其流程是先利用溶剂对尾气中的氯气进行吸收处理，然后利用冷凝操作对尾气中的有机溶剂进行处理，避免对催化剂的使用造成影响，再对尾气中的氯化氢进行处理，最后对光气的处理。其中用于氯气吸收的溶剂可选苯、四氯化硅、壬烷、一氯化硫、四氯化碳、氯磺酸、四氯化硅、正十二烷等，用于氯化氢吸收的溶剂可选正丁醇、甘油、碳酸二乙酯、磷酸三甲酯等，光气分解催化剂选择SN-7501。发明采用有机溶剂吸收氯化氢后续还需解析有机溶剂中的氯化氢，再用碱液吸收，处理方法相对复杂，且无副产品产出。发明中提到的这种处理方式要求尾气中氯气含量在1％-2％之间，但专利中未对尾气中氯气含量低于1％时的工况进行说明。

CN 102160956 A提供了一种实现工业废气中光气尾气的回收和再利用的光气尾气吸收、利用的方法，通过卤代经溶剂直接冷却吸收，回收光气尾气中的光气和部分氯化氢，得光尾气溶液，上述光尾气溶液，在复合催化剂作用下，用作合成农药中间体或酰氯类化工产品的光气原料。吸收剩余气相在通过水吸收、破解吸收和碱破解吸收最后排放。

目前光气化反应尾气处理方法中，多采用逐级吸收的方式，逐步除去尾气中的HCl、氯气，随后采用水或碱破解的方式除去光气，主要区别在于除去各组分的先后顺序不同。未见到系统性研究光气破解催化剂失活问题的报道。

发明内容

目前光气化反应尾气处理方法中，需要经过光气破解工序，该工序使用的催化剂通常为SN-7501和活性炭。

研究发现，除Cl₂会对光气破解催化剂具有毒害作用之外，光气化反应的原料之一光气中含有的四氯化碳杂质，以及光气化反应的溶剂和溶剂吸收过程中带出的溶剂，都会对光气破解催化剂具有毒害作用；此外，大多数的尾气处理装置，由于排放的需要，需增设风机，因此会出现局部负压的情况，导致体系中氧气含量较高，氧气含量达到一定的范围时，会加快光气分解催化剂中毒失活。

本发明所要解决的技术问题是提供一种异氰酸酯制备过程中尾气的处理方法，通过控制进入光气分解系统中氯气和有机组分(包括四氯化碳和溶剂，所述溶剂包括光气化反应尾气中带出的光气化反应使用的溶剂和光气化反应尾气的溶剂吸收工序带出的溶剂)的含量，并优选控制氧气与有机组分的比例，提高光气分解催化剂的使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：