一種異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法
【專利摘要】本發明屬于異氰酸酯生產【技術領域】，涉及一種異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法，先將氣體通入第一光氣吸收塔塔底，惰性有機溶劑溶液對氣體進行吸收；第一光氣吸收塔未被吸收的氣體進入第二光氣吸收塔塔底，吸收光氣后的惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔循環儲罐中；惰性有機溶劑溶液從第二光氣吸收塔頂進入對氣體進行再次吸收，實現異氰酸酯生產過程中光氣的回收和循環利用；其回收工藝簡單，光氣回收效率高，操作簡便，生產穩定，環境友好。
【專利說明】一種異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法
【技術領域】:
[0001]本發明屬于異氰酸酯生產【技術領域】，涉及一種回收異氰酸酯生產過程中光氣的工藝，特別是一種異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法。
【背景技術】:
[0002]異氰酸酯是一類重要的有機反應中間體，它在工業、農業、醫藥衛生等各方面都有非常廣泛的用途，該類化合物廣泛應用于聚異氰酸酯、聚氨酯、聚脲、高聚物粘合劑、殺蟲劑、除草劑等的合成。現有工業化生產中異氰酸酯的生產方法大部分都采用光氣化法，由相應的胺和光氣經冷熱兩步光氣化反應得到異氰酸酯的反應液，反應液中含有異氰酸酯、惰性有機溶劑、過量光氣和氯化氫，依次經過脫光氣塔、脫溶劑塔精制后最終得到相應的異氰酸酯產品。在反應過程中為提高反應的收率和控制反應的平穩運行需要加入遠遠過量的光氣，而加入的過量光氣又需要在后續工序中分離出來以循環使用，同時光氣是一種極度危險的化工原料，在光氣回收過程中需要克服生產中的不穩定，防止吸收塔被擊穿而造成對尾氣破壞系統的損壞。中國專利CN101671276B公開了一種甲苯二異氰酸酯連續生產過程中回收光氣的方法，此方法避免使用大型壓縮機，降低了操作和維護的費用，達到了以較低成本回收光氣的目的，但是此方法不適合間歇生產過程，同時在連續生產過程中氣體量有波動時也不能很好的發揮作用，當氣體量突然增大時，由于氣體只經過一級吸收，同時塔頂的惰性有機溶劑比較小，會有大部分的氣體沒有吸收下來而跑掉，對后面的尾氣破壞系統不利。
【發明內容】
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[0003]本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，尋求設計提供一種操作簡單、生產穩定的異氰酸酯生產過程中光氣回收的方法，有效消除生產過程中的不穩定對尾氣吸收的影響。
[0004]為了達到上述目的，本發明在光氣回收系統中對異氰酸酯生產工程中光氣化反應和產品精制過程產生的氣體進行光氣回收，其具體過程為:先將氣體通入光氣回收系統的第一光氣吸收塔塔底，第一光氣吸收塔循環儲罐中的惰性有機溶劑溶液從第一光氣吸收塔塔頂進入惰性有機溶劑溶液溫度為-15~_8°C ;惰性有機溶劑溶液在絕對壓力為0.08~
0.2MPa條件下對從第一光氣吸收塔塔底進入的氣體進行吸收，占氣體總重量70~80%的氣體被第一光氣吸收塔吸收；第一光氣吸收塔塔頂排出未被吸收的氣體，未被吸收的氣體進入第二光氣吸收塔塔底，第一光氣吸收塔塔底吸收光氣后的惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔循環儲罐中；第一光氣吸收塔循環儲罐中一部分惰性有機溶劑溶液通過第一循環泵輸送到第一換熱器，冷卻至-15~_8°C后進入第一光氣吸收塔塔頂作為吸收劑循環使用，其重量流量為進入第一光氣吸收塔氣體重量流量的10倍以上，循環光氣重量百分比濃度小于30% ;第一光氣吸收塔循環儲罐中另一部分惰性有機溶劑溶液作為異氰酸酯生產過程中的配料循環使用，其光氣濃度為20%~30% ;惰性有機溶劑溶液從第二光氣吸收塔頂進入，在絕對壓力0.08~0.2MPa下對從第一光氣吸收塔頂排出的氣體進行吸收，惰性有機溶劑溫度為-15~_8°C ;經過第一光氣吸收塔和第二光氣吸收塔的兩級光氣吸收，超過總重量95%的光氣被吸收，第二光氣吸收塔塔頂排出的含少量光氣和惰性氣體的氣相送入后續的尾氣破壞系統，第二光氣吸收塔塔底中吸收光氣的惰性有機溶劑溶液進入第二光氣吸收塔循環儲罐中；第二光氣吸收塔循環儲罐中一部分惰性有機溶劑溶液吸收液通過第二循環泵輸送到第二換熱器冷卻至-15~_8°C后進入第二光氣吸收塔塔頂作為吸收劑循環使用，其重量流量大于進入第二光氣吸收塔氣體重量流量的10倍，循環光氣重量百分比濃度小于8% ;第二光氣吸收塔循環儲罐中另一部分惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔，同時將惰性有機溶劑補充到第二光氣吸收塔循環儲罐；實現異氰酸酯生產過程中光氣的回收和循環利用。
[0005]本發明涉及的異氰酸酯的生產過程是連續或者間歇的生產過程，其反應過程在常壓或者低于1.0MPa的壓力下進行；惰性有機溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；第一光氣吸收塔和第二光氣吸收塔均為填料塔或板式塔。
[0006]本發明實現光氣回收的系統中，在兩個光氣吸收塔底分別增加循環儲罐，把塔底的吸收液通入循環儲罐以后通過循環泵進行大流量循環，有效提高吸收過程的穩定性，循環的惰性有機溶劑溶液質量流量是進入第一光氣吸收塔氣體質量流量的10倍以上，流程采用惰性有機溶劑與被吸收氣體二級逆流的方式進行，新鮮的惰性有機溶劑直接通入第二個光氣吸收塔，有效降低第二個吸收塔中吸收液中光氣的濃度，即使氣體流量變大也能夠有效吸收氣體中的光氣，防止吸收塔被擊穿，增加操作的穩定性；由于吸收過程大量放熱，為保證光氣吸收系統的效果，兩個吸收塔都通過吸收液大量循環的方式來移走吸收放出的熱量，同時兩個塔循環儲罐中溶液都經過一個換熱器冷卻后再通入塔頂進行吸收，有利于吸收氣體中的光氣和吸收過程的穩定性。
[0007]本發明與現有技術相比，氣體通過兩個光氣吸收塔進行兩級吸收能充分回收氣體中的光氣，保證吸收操作的穩定性；其回收工藝簡單，光氣回收效率高，操作簡便，生產穩定，環境友好。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0008]圖1為本發明涉及的異氰酸酯生產流程示意圖。
[0009]圖2為本發明涉及的光氣回收流程示意圖。
【具體實施方式】:
[0010]下面通過實施例并結合附圖作進一步說明。
[0011]實施例1:
[0012]本實施例為異氰酸酯生產過程，其具體工藝流程為:光氣3和胺2在惰性有機溶劑I存在的條件下進行光氣化反應，光氣化反應液4進入產品分離系統II得到異氰酸酯產品7，從產品分離系統II分離出的循環惰性有機溶劑6循環使用，殘渣8送處理系統，少量光氣與反應系統氣相一同送光氣回收系統，回收后的光氣返回光氣化反應系統I循環使用，未吸收的尾氣10送入后續的尾氣系統進行破壞。
[0013]實施例2:[0014]本實施例為3，4 二氯苯基異氰酸酯生產過程中光氣的回收，光氣化反應和產品精制階段產生的含有光氣、氯化氫和少量其他雜質的氣體1，其溫度為3.2°C，流量為874kg/h,光氣占總重量的69.0%,氯化氫占總重量的25.1%,剩余為其他雜質；氣體I進入第一光氣吸收塔A的底部，第一光氣吸收塔A為填料塔，惰性有機溶劑溶液3從第一光氣吸收塔A的頂部進入，惰性有機溶劑溶液3的流量為22230kg/h，溫度為-10°C，經惰性有機溶劑溶液3吸收后的氣體2從第一光氣吸收塔A塔頂排出后進入第二光氣吸收塔E塔底，氣體2的流量為399kg/h,氣體2中光氣占總重量的34.9%,氯化氫占總重量的54.4%,第一光氣吸收塔A塔底吸收氣體I的惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔循環儲罐B，第一光氣吸收塔循環儲罐B的惰性有機溶劑溶液通過第一循環泵C升壓后一部分通過第一換熱器D冷卻到-10°C后送入第一光氣吸收塔A塔頂作為吸收劑循環使用，一部分物流4作為3，4 二氯苯基異氰酸酯生產過程中低溫光氣化的原料循環利用，物流4的流量為1884kg/h，光氣重量百分比為30.5%，氯化氫重量百分比為1.3% ;從第一光氣吸收塔A塔頂排出的氣體2進入第二光氣吸收塔E塔底， 二光氣吸收塔E是一個填料塔，惰性有機溶劑溶液6從第二光氣吸收塔塔頂進入，惰性有機溶劑溶液6的流量為18712kg/h，溫度為-10°C，經過惰性有機溶劑溶液6吸收后的氣體5從第二光氣吸收塔E塔頂排出進入后續的尾氣破壞系統，氣體5的流量為266kg/h，光氣重量百分比為10.6%，氯化氫重量百分比為73.5%，從第二光氣吸收塔E塔頂離開未被吸收的光氣只有28kg/h ;第二光氣吸收塔E塔底的惰性有機溶劑溶液進入塔底第二光氣吸收塔循環罐F，第二光氣吸收塔循環儲罐B的惰性有機溶劑溶液經過循環泵G升壓后一部分通過換熱器H冷卻到-10°C以后送入第二光氣吸收塔塔頂作為吸收劑循環使用，一部分物流7進入第一光氣吸收塔循環罐B，物流7的流量為1408kg/h，其中，光氣的重量百分比為7.9%，氯化氫的重量百分比為1.5%，吸收劑的重量百分比為90.5% ;新鮮惰性有機溶劑溶液8進入第二光氣吸收塔循環罐F，其流量為1276kg/h，都是吸收劑，通過計算得出光氣吸收率為95. 4%，說明本實施例能吸收絕大部分的光氣。
【權利要求】
1.一種異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法，其特征在于在光氣回收系統中對異氰酸酯生產工程中光氣化反應和產品精制過程產生的氣體進行光氣回收，具體過程為:先將氣體通入光氣回收系統的第一光氣吸收塔塔底，第一光氣吸收塔循環儲罐中的惰性有機溶劑溶液從第一光氣吸收塔塔頂進入惰性有機溶劑溶液溫度為-15~_8°C ;惰性有機溶劑溶液在絕對壓力為0.08~0.2MPa條件下對從第一光氣吸收塔塔底進入的氣體進行吸收，占氣體總重量70~80%的氣體被第一光氣吸收塔吸收；第一光氣吸收塔塔頂排出未被吸收的氣體，未被吸收的氣體進入第二光氣吸收塔塔底，第一光氣吸收塔塔底吸收光氣后的惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔循環儲罐中；第一光氣吸收塔循環儲罐中一部分惰性有機溶劑溶液通過第一循環泵輸送到第一換熱器，冷卻至-15~_8°C后進入第一光氣吸收塔塔頂作為吸收劑循環使用，其重量流量為進入第一光氣吸收塔氣體重量流量的10倍以上，循環光氣重量百分比濃度小于30% ;第一光氣吸收塔循環儲罐中另一部分惰性有機溶劑溶液作為異氰酸酯生產過程中的配料循環使用，其光氣濃度為20%~30% ;惰性有機溶劑溶液從第二光氣吸收塔頂進入，在絕對壓力0.08~0.2MPa下對從第一光氣吸收塔頂排出的氣體進行吸收，惰性有機溶劑溫度為-15~_8°C ;經過第一光氣吸收塔和第二光氣吸收塔的兩級光氣吸收，超過總重量95%的光氣被吸收，第二光氣吸收塔塔頂排出的含少量光氣和惰性氣體的氣相送入后續的尾氣破壞系統，第二光氣吸收塔塔底中吸收光氣的惰性有機溶劑溶液進入第二光氣吸收塔循環儲罐中；第二光氣吸收塔循環儲罐中一部分惰性有機溶劑溶液吸收液通過第二循環泵輸送到第二換熱器冷卻至-15~_8°C后進入第二光氣吸收塔塔頂作為吸收劑循環使用，其重量流量大于進入第二光氣吸收塔氣體重量流量的10倍，循環光氣重量百分比濃度小于8% ;第二光氣吸收塔循環儲罐中另一部分惰性有機溶劑溶液進入第一光氣吸收塔，同時將惰性有機溶劑補充到第二光氣吸收塔循環儲罐；實現異氰酸酯生產過程中光氣的回收和循環利用。
2.根據權利要求1所述的異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法，其特征在于涉及的異氰酸酯的生產過程是連續或者間歇的生產過程，其反應過程在常壓或低于1.0MPa的壓力下進行；惰性有機溶劑為甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；第一光氣吸收塔和第二光氣吸收塔均為填料塔或板式塔。
3.根據權利要求1所述的異氰酸酯生產過程中光氣的回收方法，其特征在于涉及的光氣回收系統在兩個光氣吸收塔底分別增加循環儲罐，光氣吸收塔塔底的吸收液通入循環儲罐后通過循環泵進行循環，提高吸收過程的穩定性；采用惰性有機溶劑與被吸收氣體二級逆流的方式進行，新鮮的惰性有機溶劑直接通入第二個光氣吸收塔，有效降低第二個吸收塔中吸收液中光氣的濃度，即使氣體流量變大也能夠有效吸收氣體中的光氣，防止吸收塔被擊穿，增加操作的穩定性；由于吸收過程放熱，為保證光氣吸收系統的效果，兩個吸收塔都通過吸收液循環的方式來移走吸收放出的熱量，同時兩個塔循環儲罐中溶液都經過一個換熱器冷卻后再通入塔頂進行吸收，有利于吸收氣體中的光氣和吸收過程的穩定性。
【文檔編號】C07C263/10GK103613515SQ201310681239
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】畢榮山, 譚心舜, 岳金彩, 葛繼軍, 韓傳貴, 曾民成, 趙超 申請人:青島科技大學, 青島銀科恒遠化工過程信息技術有限公司