CN103613515B - 一种异氰酸酯生产过程中光气的回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于异氰酸酯生产技术领域，涉及一种异氰酸酯生产过程中光气的回收方法，先将气体通入第一光气吸收塔塔底，惰性有机溶剂溶液对气体进行吸收；第一光气吸收塔未被吸收的气体进入第二光气吸收塔塔底，吸收光气后的惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔循环储罐中；惰性有机溶剂溶液从第二光气吸收塔顶进入对气体进行再次吸收，实现异氰酸酯生产过程中光气的回收和循环利用；其回收工艺简单，光气回收效率高，操作简便，生产稳定，环境友好。

Description

一种异氰酸酯生产过程中光气的回收方法

技术领域：

本发明属于异氰酸酯生产技术领域，涉及一种回收异氰酸酯生产过程中光气的工艺，特别是一种异氰酸酯生产过程中光气的回收方法。

背景技术：

异氰酸酯是一类重要的有机反应中间体，它在工业、农业、医药卫生等各方面都有非常广泛的用途，该类化合物广泛应用于聚异氰酸酯、聚氨酯、聚脲、高聚物粘合剂、杀虫剂、除草剂等的合成。现有工业化生产中异氰酸酯的生产方法大部分都采用光气化法，由相应的胺和光气经冷热两步光气化反应得到异氰酸酯的反应液，反应液中含有异氰酸酯、惰性有机溶剂、过量光气和氯化氢，依次经过脱光气塔、脱溶剂塔精制后最终得到相应的异氰酸酯产品。在反应过程中为提高反应的收率和控制反应的平稳运行需要加入远远过量的光气，而加入的过量光气又需要在后续工序中分离出来以循环使用，同时光气是一种极度危险的化工原料，在光气回收过程中需要克服生产中的不稳定，防止吸收塔被击穿而造成对尾气破坏系统的损坏。中国专利CN101671276B公开了一种甲苯二异氰酸酯连续生产过程中回收光气的方法，此方法避免使用大型压缩机，降低了操作和维护的费用，达到了以较低成本回收光气的目的，但是此方法不适合间歇生产过程，同时在连续生产过程中气体量有波动时也不能很好的发挥作用，当气体量突然增大时，由于气体只经过一级吸收，同时塔顶的惰性有机溶剂比较小，会有大部分的气体没有吸收下来而跑掉，对后面的尾气破坏系统不利。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，寻求设计提供一种操作简单、生产稳定的异氰酸酯生产过程中光气回收的方法，有效消除生产过程中的不稳定对尾气吸收的影响。

为了达到上述目的，本发明在光气回收系统中对异氰酸酯生产工程中光气化反应和产品精制过程产生的气体进行光气回收，其具体过程为：先将气体通入光气回收系统的第一光气吸收塔塔底，第一光气吸收塔循环储罐中的惰性有机溶剂溶液从第一光气吸收塔塔顶进入惰性有机溶剂溶液温度为-15～-8℃；惰性有机溶剂溶液在绝对压力为0.08～0.2MPa条件下对从第一光气吸收塔塔底进入的气体进行吸收，占气体总重量70～80%的气体被第一光气吸收塔吸收；第一光气吸收塔塔顶排出未被吸收的气体，未被吸收的气体进入第二光气吸收塔塔底，第一光气吸收塔塔底吸收光气后的惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔循环储罐中；第一光气吸收塔循环储罐中一部分惰性有机溶剂溶液通过第一循环泵输送到第一换热器，冷却至-15～-8℃后进入第一光气吸收塔塔顶作为吸收剂循环使用，其重量流量为进入第一光气吸收塔气体重量流量的10倍以上，循环光气重量百分比浓度小于30%；第一光气吸收塔循环储罐中另一部分惰性有机溶剂溶液作为异氰酸酯生产过程中的配料循环使用，其光气浓度为20%～30%；惰性有机溶剂溶液从第二光气吸收塔顶进入，在绝对压力0.08～0.2MPa下对从第一光气吸收塔顶排出的气体进行吸收，惰性有机溶剂温度为-15～-8℃；经过第一光气吸收塔和第二光气吸收塔的两级光气吸收，超过总重量95%的光气被吸收，第二光气吸收塔塔顶排出的含少量光气和惰性气体的气相送入后续的尾气破坏系统，第二光气吸收塔塔底中吸收光气的惰性有机溶剂溶液进入第二光气吸收塔循环储罐中；第二光气吸收塔循环储罐中一部分惰性有机溶剂溶液吸收液通过第二循环泵输送到第二换热器冷却至-15～-8℃后进入第二光气吸收塔塔顶作为吸收剂循环使用，其重量流量大于进入第二光气吸收塔气体重量流量的10倍，循环光气重量百分比浓度小于8%；第二光气吸收塔循环储罐中另一部分惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔，同时将惰性有机溶剂补充到第二光气吸收塔循环储罐；实现异氰酸酯生产过程中光气的回收和循环利用。

本发明涉及的异氰酸酯的生产过程是连续或者间歇的生产过程，其反应过程在常压或者低于1.0MPa的压力下进行；惰性有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；第一光气吸收塔和第二光气吸收塔均为填料塔或板式塔。

本发明实现光气回收的系统中，在两个光气吸收塔底分别增加循环储罐，把塔底的吸收液通入循环储罐以后通过循环泵进行大流量循环，有效提高吸收过程的稳定性，循环的惰性有机溶剂溶液质量流量是进入第一光气吸收塔气体质量流量的10倍以上，流程采用惰性有机溶剂与被吸收气体二级逆流的方式进行，新鲜的惰性有机溶剂直接通入第二个光气吸收塔，有效降低第二个吸收塔中吸收液中光气的浓度，即使气体流量变大也能够有效吸收气体中的光气，防止吸收塔被击穿，增加操作的稳定性；由于吸收过程大量放热，为保证光气吸收系统的效果，两个吸收塔都通过吸收液大量循环的方式来移走吸收放出的热量，同时两个塔循环储罐中溶液都经过一个换热器冷却后再通入塔顶进行吸收，有利于吸收气体中的光气和吸收过程的稳定性。

本发明与现有技术相比，气体通过两个光气吸收塔进行两级吸收能充分回收气体中的光气，保证吸收操作的稳定性；其回收工艺简单，光气回收效率高，操作简便，生产稳定，环境友好。

附图说明：

图1为本发明涉及的异氰酸酯生产流程示意图。

图2为本发明涉及的光气回收流程示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图作进一步说明。

实施例1：

本实施例为异氰酸酯生产过程，其具体工艺流程为：光气3和胺2在惰性有机溶剂1存在的条件下进行光气化反应，光气化反应液4进入产品分离系统II得到异氰酸酯产品7，从产品分离系统II分离出的循环惰性有机溶剂6循环使用，残渣8送处理系统，少量光气与反应系统气相一同送光气回收系统，回收后的光气返回光气化反应系统I循环使用，未吸收的尾气10送入后续的尾气系统进行破坏。

实施例2：

本实施例为3，4二氯苯基异氰酸酯生产过程中光气的回收，光气化反应和产品精制阶段产生的含有光气、氯化氢和少量其他杂质的气体1，其温度为3.2℃，流量为874kg/h，光气占总重量的69.0%，氯化氢占总重量的25.1%，剩余为其他杂质；气体1进入第一光气吸收塔A的底部，第一光气吸收塔A为填料塔，惰性有机溶剂溶液3从第一光气吸收塔A的顶部进入，惰性有机溶剂溶液3的流量为22230kg/h，温度为-10℃，经惰性有机溶剂溶液3吸收后的气体2从第一光气吸收塔A塔顶排出后进入第二光气吸收塔E塔底，气体2的流量为399kg/h，气体2中光气占总重量的34.9%，氯化氢占总重量的54.4%，第一光气吸收塔A塔底吸收气体1的惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔循环储罐B，第一光气吸收塔循环储罐B的惰性有机溶剂溶液通过第一循环泵C升压后一部分通过第一换热器D冷却到-10℃后送入第一光气吸收塔A塔顶作为吸收剂循环使用，一部分物流4作为3，4二氯苯基异氰酸酯生产过程中低温光气化的原料循环利用，物流4的流量为1884kg/h，光气重量百分比为30.5%，氯化氢重量百分比为1.3%；从第一光气吸收塔A塔顶排出的气体2进入第二光气吸收塔E塔底，第二光气吸收塔E是一个填料塔，惰性有机溶剂溶液6从第二光气吸收塔塔顶进入，惰性有机溶剂溶液6的流量为18712kg/h，温度为-10℃，经过惰性有机溶剂溶液6吸收后的气体5从第二光气吸收塔E塔顶排出进入后续的尾气破坏系统，气体5的流量为266kg/h，光气重量百分比为10.6%，氯化氢重量百分比为73.5%，从第二光气吸收塔E塔顶离开未被吸收的光气只有28kg/h；第二光气吸收塔E塔底的惰性有机溶剂溶液进入塔底第二光气吸收塔循环罐F，第二光气吸收塔循环储罐B的惰性有机溶剂溶液经过循环泵G升压后一部分通过换热器H冷却到-10℃以后送入第二光气吸收塔塔顶作为吸收剂循环使用，一部分物流7进入第一光气吸收塔循环罐B，物流7的流量为1408kg/h，其中，光气的重量百分比为7.9%，氯化氢的重量百分比为1.5%，吸收剂的重量百分比为90.5%；新鲜惰性有机溶剂溶液8进入第二光气吸收塔循环罐F，其流量为1276kg/h，都是吸收剂，通过计算得出光气吸收率为95.4%，说明本实施例能吸收绝大部分的光气。

Claims (3)

1.一种异氰酸酯生产过程中光气的回收方法，其特征在于在光气回收系统中对异氰酸酯生产工程中光气化反应和产品精制过程产生的气体进行光气回收，具体过程为：先将气体通入光气回收系统的第一光气吸收塔塔底，第一光气吸收塔循环储罐中的惰性有机溶剂溶液从第一光气吸收塔塔顶进入，惰性有机溶剂溶液温度为-15～-8℃；惰性有机溶剂溶液在绝对压力为0.08～0.2MPa条件下对从第一光气吸收塔塔底进入的气体进行吸收，占气体总重量70～80%的气体被第一光气吸收塔吸收；第一光气吸收塔塔顶排出未被吸收的气体，未被吸收的气体进入第二光气吸收塔塔底，第一光气吸收塔塔底吸收光气后的惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔循环储罐中；第一光气吸收塔循环储罐中一部分惰性有机溶剂溶液通过第一循环泵输送到第一换热器，冷却至-15～-8℃后进入第一光气吸收塔塔顶作为吸收剂循环使用，其重量流量为进入第一光气吸收塔气体重量流量的10倍以上，循环光气重量百分比浓度小于30%；第一光气吸收塔循环储罐中另一部分惰性有机溶剂溶液作为异氰酸酯生产过程中的配料循环使用，其光气浓度为20%～30%；惰性有机溶剂溶液从第二光气吸收塔顶进入，在绝对压力0.08～0.2MPa下对从第一光气吸收塔顶排出的气体进行吸收，惰性有机溶剂温度为-15～-8℃；经过第一光气吸收塔和第二光气吸收塔的两级光气吸收，超过总重量95%的光气被吸收，第二光气吸收塔塔顶排出的含少量光气和惰性气体的气相送入后续的尾气破坏系统，第二光气吸收塔塔底中吸收光气的惰性有机溶剂溶液进入第二光气吸收塔循环储罐中；第二光气吸收塔循环储罐中一部分惰性有机溶剂溶液吸收液通过第二循环泵输送到第二换热器，冷却至-15～-8℃后进入第二光气吸收塔塔顶作为吸收剂循环使用，其重量流量大于进入第二光气吸收塔气体重量流量的10倍，循环光气重量百分比浓度小于8%；第二光气吸收塔循环储罐中另一部分惰性有机溶剂溶液进入第一光气吸收塔，同时将惰性有机溶剂补充到第二 光气吸收塔循环储罐；实现异氰酸酯生产过程中光气的回收和循环利用。 

2.根据权利要求1所述的异氰酸酯生产过程中光气的回收方法，其特征在于涉及的异氰酸酯的生产过程是连续或者间歇的生产过程，其反应过程在常压或低于1.0MPa的压力下进行；惰性有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯或二氯苯；第一光气吸收塔和第二光气吸收塔均为填料塔或板式塔。 

3.根据权利要求1所述的异氰酸酯生产过程中光气的回收方法，其特征在于涉及的光气回收系统在两个光气吸收塔底分别增加循环储罐，光气吸收塔塔底的吸收液通入循环储罐后通过循环泵进行循环，提高吸收过程的稳定性；采用惰性有机溶剂与被吸收气体二级逆流的方式进行，新鲜的惰性有机溶剂直接通入第二个光气吸收塔，有效降低第二个吸收塔中吸收液中光气的浓度，即使气体流量变大也能够有效吸收气体中的光气，防止吸收塔被击穿，增加操作的稳定性；由于吸收过程放热，为保证光气吸收系统的效果，两个吸收塔都通过吸收液循环的方式来移走吸收放出的热量，同时两个塔循环储罐中溶液都经过一个换热器冷却后再通入塔顶进行吸收，有利于吸收气体中的光气和吸收过程的稳定性。