一种用于重溶剂法TDI产品的酸值降低装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于化工生产技术领域，涉及一种用于重溶剂法TDI产品酸值的降低装置，进料预热器管道式连通对接于产品塔的中部以实现光化反应物料的预热，产品塔顶部连接有产品塔冷凝器用于冷凝回收TDI产品，产品塔底部连通式设置的再沸器用于汽化回流，产品塔底部通过釜液泵与吹扫塔管道式连通以便于吹扫酸性组分，再沸器、釜液泵和吹扫塔三者管道式交接连通；吹扫塔顶部连接有吹扫塔冷凝器用于冷凝回收酸性组分；吹扫塔顶部和底部内腔中设置的喷雾式结构的分布装置用于分布重溶剂间苯二甲酸二乙酯和惰性气体；在各器件上，分别设置有用于传送各物料的管道及其通口；整体装置设计科学，结构合理，操作简单，使用方便，应用环境良好。

Acid value reducing device for heavy solvent method TDI product

The invention belongs to the technical field of chemical production, and relates to a device for reducing heavy solvent TDI acid value of the product, the central feed preheater pipe connected to the tower to achieve docking products preheating photochemical reaction materials, products used in condensate recovery tower condenser is connected with the top TDI products products, products at the bottom of tower connected set again reboiler for vaporization of reflux products at the bottom of the tower kettle by liquid pump and purge pipe connected to tower type blowing acidic components, reboiler, kettle liquid pump and purge tower three pipe type transfer connected; purge purge tower at the top of the tower is connected with a condenser for condensing and recycling for acidic components; the distribution of heavy solvent benzene two formic acid ethyl ester two and an inert gas distribution device set spray structure and tower top and bottom blowing in the cavity; in each device, are respectively arranged for transmitting the The utility model has the advantages of scientific design, reasonable structure, simple operation, convenient use and good application environment.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术属于化工生产
，涉及一种用于重溶剂法TDI产品酸值的降低装置，能够减少循环溶剂返回到前段工序参与光化反应时副产物的生成，从而提高光化反应效率和系统的稳定性。
技术介绍
：甲苯二异氰酸酯(以下均简称TDI)作为一种重要的异氰酸酯类产品，工业上常见的生产制备方法有光气化法、硝基化合物羰基化法和碳酸二甲酯法，其中光气化法一般采用如下两种工艺：一种是用间苯二甲酸二乙酯(以下均简称DEIP)作溶剂，在高压条件下进行光化反应，称为“重溶剂法”；另一种是以邻二氯苯(ODCB)等作溶剂，在低压条件下进行光化反应，称为“轻溶剂法”；由于上述两种方法的TDI生产过程存在明显差异，因此各自在光化反应时的副反应发生机理及产生的酸性组分的物性也不尽相同。轻溶剂法生产TDI过程中产生的酸性组分主要是比TDI轻的物质，采用精馏或惰性气体直接吹扫含有一定比例溶剂的产品的方式就可以将其富集到气相中，从而实现酸性组分与TDI产品分离的目的；例如中国专利92100452.4公开的一种降低甲苯二异氰酸酯中可水解氯化物含量的方法中提出，在选用邻二甲苯作为溶剂时，向TDI产品中通入氮气或氯化氢气体，加热至160-200℃后停留1-3h可显著降低酸性组分含量；该专利中还公开了一种精馏的方法，即选用邻二氯苯作为溶剂时，加热至180-195℃达到完全回流并使所得混合物分馏，就能达到降低产品酸性组分含量的目的。重溶剂法生产TDI过程中产生的酸性组分主要有氯化氢、苄位氯代甲苯二异氰酸酯(以下均简称Cl-TDI)、m-乙酯苯甲酰氯(以下均简称CBC)等，其中Cl-TDI和CBC的沸点介于产品TDI和溶剂DEIP之间，在产品精制工序中，产品与溶剂是在最终的产品塔中进行分离的，一方面，若酸性组分随重溶剂从塔釜采出，由于溶剂要返回系统循环使用，酸性组分的存在则会引起更多光化副反应的发生以至于生成残渣等副产物，影响反应收率和系统的稳定运行；若酸性组分进入到产品中从塔顶采出，则相对于TDI属于重组分，此时若采用精馏或者吹扫的方法则会将大量产品带入到气相当中，这对设备尺寸和能耗要求均较高，且不能合理有效的将酸性组分分离出来。因此，轻溶剂法较为适用的精馏法和气体吹扫法对于重溶剂法生产的TDI产品中酸性组分的去除并不适用。另外，现有技术中还有一种通过外加物质来降低TDI产品酸值及酸性组分含量的方法，例如美国专利US6395925提出的向异氰酸酯中加入一种例如甲醇、乙醇等醇类物质，然后加热到180℃以上，加热时间优选240min以上，可以显著降低异氰酸酯中酸性组分的含量；虽然上述外加物质的方法可以较好的除去产品中的酸性组分，但同时又引入了一种新的杂质组分，之后还需要通过氮气吹扫、精馏或萃取等方法将其从产品中分离出去，无形中又增加了工作量。因此设计出一种适用于重溶剂法生产TDI产品中酸值和酸性组分含量的新型降低装置，能够有效降低循环溶剂中酸性组分的含量，提高产品TDI的品质，具有良好的应用价值和实践效益。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种用于重溶剂法TDI产品酸值的降低装置，不仅能够降低产品TDI的酸值，而且能够使循环溶剂中的酸性组分含量显著减少。为了实现上述目的，本专利技术涉及的重溶剂法TDI(甲苯二异氰酸酯的简称)产品酸值降低装置主体结构包括进料预热器、产品塔、产品塔冷凝器、再沸器、釜液泵、吹扫塔、吹扫塔冷凝器和分布装置，进料预热器管道式连通对接于产品塔的中部以实现光化反应物料的预热，产品塔顶部连接有产品塔冷凝器用于冷凝回收TDI产品，产品塔底部连通式设置的再沸器用于汽化回流，产品塔底部通过釜液泵与吹扫塔管道式连通以便于吹扫酸性组分，再沸器、釜液泵和吹扫塔三者管道式交接连通；吹扫塔顶部连接有吹扫塔冷凝器用于冷凝回收酸性组分；吹扫塔顶部和底部内腔中设置的喷雾式结构的分布装置用于分布重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)和惰性气体；在各器件上，分别设置有用于传送各物料(包括光化反应物流、不凝气物流、TDI产品物流、回流物流、溶剂DEIP物流、惰性气体物流、不凝气物流、酸性组分物流和循环溶剂物流)的管道及其通口，从而使得各物流按照原理顺畅通行，以实现降低重溶剂法TDI产品酸值和减少循环溶剂中酸性组分的技术效果。优选的，所述重溶剂法TDI产品酸值降低装置中实现降低重溶剂法TDI产品酸值的方法具体包括以下步骤：(1)将重溶剂法制备甲苯二异氰酸酯(TDI)的光化反应物料经进料预热器预热至160～190℃后送入产品塔中，控制压力为0.5～20kpaA，温度为170～240℃；产品塔内的气相经产品塔顶部进入产品塔冷凝器中，控制温度40～100℃进行冷凝，不凝气物料从产品塔冷凝器的顶部气相采出至外设的真空系统，冷凝下来的一部分物料经再沸器返回产品塔内作为回流，回流比为1.5～15，冷凝下来的另一部分物料作为甲苯二异氰酸酯(TDI)产品液相采出；控制采出的甲苯二异氰酸酯(TDI)产品酸值小于10ppm，使得大部分酸性组分随重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)从产品塔采出，实现酸性组分与甲苯二异氰酸酯(TDI)产品的分离；(2)从产品塔采出的酸值为50～140ppm的重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)，经釜液泵升压至2～6bar后直接送入吹扫塔中，控制压力为0～30kpa、温度为160～200℃；重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)经吹扫塔顶部内的分布装置分布后均匀喷淋至吹扫塔内并在重力作用下流动，惰性气体经吹扫塔底部的分布装置分布后均匀吹入至吹扫塔内，与塔内自上而下流动的重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)相互充分接触；(3)重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)中的酸性组分、酸性组分的分解产物及其他易挥发组分随惰性气体富集至吹扫塔塔顶以气相进入吹扫塔冷凝器中，控制温度为40～80℃进行冷凝，不凝气物料从吹扫塔冷凝器顶部气相采出至外设的真空系统，冷凝下来的酸性组分、酸性组分的分解产物及其他易挥发组分经吹扫塔冷凝器底部液相采出，从吹扫塔底部得酸值小于50ppm的循环溶剂以返回流程循环使用，从而提高光化反应效率以减少光化反应时生成的副产物。进一步的，涉及的步骤(1)中重溶剂法制备TDI的光化反应物料为酸值30～100ppm(以HCl计，下同)的含有甲苯二异氰酸酯(TDI)、重溶剂间苯二甲酸二乙酯(DEIP)、酸性组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于重溶剂法TDI产品的酸值降低装置，其特征在于主体结构包括进料预热器、产品塔、产品塔冷凝器、再沸器、釜液泵、吹扫塔、吹扫塔冷凝器和分布装置，进料预热器管道式连通对接于产品塔的中部以实现光化反应物料的预热，产品塔顶部连接有产品塔冷凝器用于冷凝回收TDI产品，产品塔底部连通式设置的再沸器用于汽化回流，产品塔底部通过釜液泵与吹扫塔管道式连通以便于吹扫酸性组分，再沸器、釜液泵和吹扫塔三者管道式交接连通；吹扫塔顶部连接有吹扫塔冷凝器用于冷凝回收酸性组分；吹扫塔顶部和底部内腔中设置的喷雾式结构的分布装置用于分布重溶剂间苯二甲酸二乙酯和惰性气体；在各器件上，分别设置有用于传送各物料的管道及其通口，从而使得各物流顺畅通行，以实现降低重溶剂法TDI产品酸值和减少循环溶剂中酸性组分的技术效果。

【技术特征摘要】
1.一种用于重溶剂法TDI产品的酸值降低装置，其特征在于主
体结构包括进料预热器、产品塔、产品塔冷凝器、再沸器、釜液泵、
吹扫塔、吹扫塔冷凝器和分布装置，进料预热器管道式连通对接于产
品塔的中部以实现光化反应物料的预热，产品塔顶部连接有产品塔冷
凝器用于冷凝回收TDI产品，产品塔底部连通式设置的再沸器用于汽
化回流，产品塔底部通过釜液泵与吹扫塔管道式连通以便于吹扫酸性
组分，再沸器、釜液泵和吹扫塔三者管道式交接连通；吹扫塔顶部连
接有吹扫塔冷凝器用于冷凝回收酸性组分；吹扫塔顶部和底部内腔中
设置的喷雾式结构的分布装置用于分布重溶剂间苯二甲酸二乙酯和
惰性气体；在各器件上，分别设置有用于传送各物料的管道及其通口，
从而使得各物流顺畅通行，以实现降低重溶剂法TDI产品酸值和减少
循环溶剂中酸性组分的技术效果。
2.根据权利要求1所述的用于重溶剂法TDI产品的酸值降低装
置，其特征在于实现降低重溶剂法TDI产品酸值的方法具体包括以下
步骤：
(1)将重溶剂法制备甲苯二异氰酸酯的光化反应物料经进料预
热器预热至160～190℃后送入产品塔中，控制压力为0.5～20kpaA，
温度为170～240℃；产品塔内的气相经产品塔顶部进入产品塔冷凝
器中，控制温度40～100℃进行冷凝，不凝气物料从产品塔冷凝器的
顶部气相采出至外设的真空系统，冷凝下来的一部分物料经再沸器返
回产品塔内作为回流，回流比为1.5～15，冷凝下来的另一部分物料
作为TDI产品液相采出；控制采出的TDI产品酸值小于10ppm，使得
大部分酸性组分随重溶剂间苯二甲酸二乙酯从产品塔采出，实现酸性
组分与TDI产品的分离；
(2)从产品塔采出的酸值为50～140ppm的重溶剂间苯二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕荣山，谭心舜，郑世清，张波，葛纪军，韩传贵，曾民成，
申请(专利权)人：青岛科技大学，青岛银科恒远化工过程信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37