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从高沸点甲苯二异氰酸酯焦油废弃物回收甲苯二胺的方法技术

技术编号:13810153 阅读:72 留言:0更新日期:2016-10-08 16:58
本发明专利技术涉及从甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate)的制造工艺排出的固体的高沸点焦油废弃物回收甲苯二胺(Toluene Diamine)的方法中,提高所回收的甲苯二胺的收率,开发通过使用催化剂的盐化合物的分离、去除技术,从而可稳定经济地运行甲苯二胺的制造工艺设备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从制造甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,TDI)的工艺中排出的流动性的高沸点焦油废弃物回收甲苯二胺(Toluene Diamine,TDA)的方法,涉及可用于石油化学、环保领域等的甲苯二胺的回收方法。
技术介绍
甲苯二异氰酸酯是制作作为被覆、纤维、涂料等的原材料的聚氨酯的前驱物质,而随着聚氨酯使用量的增加,作为其原料的使用量也逐渐增加。但是,在甲苯二异氰酸酯制造工艺中,作为副产物产生焦油废弃物,而在过去,将其填埋或投入至海洋,从而导致土壤污染和水质污染。此外,错位废弃物的处理方法有焚烧法,而因焚烧时产生氮氧化物、硫氧化物、二噁英等引起仅次于填埋或投入至海洋的环境问题。最近,而减少焦油废弃物的量,曾进行对上述焦油废弃物进行水解以最大限度地以有用的甲苯二胺的回收的研究。韩国注册专利公报第0383217号以氨作为催化剂,在218~400气压,350~400℃温度条件下,对焦油废弃物进行水解反应,以此获得甲苯二胺。但是,上述方法虽然可快速进行水解反应,但因将大量的氨作为催化剂使用,因此其催化分离及回收不容易,且因过度的水解反应及热分解反应,所回收的甲苯二胺的收率及纯度不高,海印压力和温度条件过高,甲苯二胺的回收工艺存在安全性问题。另外,韩国注册专利公报第0578607号为甲苯二胺的回收方法,替代氢氧化钠采用碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钾、碳酸钙作为作为水解催化剂使用,而焦油废弃物在40~250气压,200~370℃条件下进行水解反应。但是,在上述方法中,因没有催化剂的分离及回收方法,从容在提高催化剂使用量方面存在限制,且在持续使用时,因浓度变高导致设施、管道的腐蚀及堵塞现象等问题。此时,需要以每20天的设施运行周期,进行一次去除沉积于回收设施及管道的催化剂的作业,从而在生产效率方面存在问题,而且,在工艺
过程中没有分离水的过程,而只使用脱水槽的蒸汽回收水,耗费大量的电能,存在经济性低的问题。先行技术文献【专利文献】(专利文献1)甲苯二胺的制造回收方法(大韩民国注册专利第0383217号公报)(专利文献2)从甲苯二异氰酸酯制造工艺中排出的高沸点焦油残留物中回收甲苯二胺的方法(大韩民国注册专利第0578607号公报)
技术实现思路
所要解决的技术课题本专利技术的目的在于在从甲苯二异氰酸酯制造工艺中产生的高沸点焦油废弃物回收甲苯二胺的方法中,通过调节作为反应介质的高沸点甲苯二异氰酸酯焦油的粉碎粒度,减少反应时未反应物质的生成,且通过导入盐化合物分离工艺,不仅解决了设施及管道的腐蚀或堵塞现象,还解决了设备的机械问题,而且,在回收利用水方面,减少能量的消耗,从而提供一种最经济且效率高的甲苯二胺的回收方法。课题解决方案为达到上述目的,本专利技术的甲苯二胺的回收方法,包括:(A)对焦油废弃物进行粉碎而制造料浆的步骤;(B)向上述料浆投入催化剂进行水解反应的步骤;及(C)对从上述水解反应获得的混合物,使用分离槽利用减压蒸发及比重差分离甲苯二胺的步骤;其中,上述分离槽内的水的含量为混合物总重量的38~45重量%。较佳地,上述(C)步骤包括:(C-1)将上述分离槽内的压力设为5气压,将温度设为140~180℃,以去除包含于混合物中且包含水及二氧化碳的低沸点物质,且通过比重差进行层分离的步骤;(C-2)从通过比重差层分离的混合物中分离去除盐(Salt)化合物并分离回收工艺中的大部分的水的第一脱盐步骤;(C-3)去除供应至脱水槽的甲苯二胺混合物中的剩余的水的步骤;(C-4)最终去除在脱水槽中去除水的甲苯二胺混合物中的残留盐化合物的第
二脱盐步骤。此时,可利用上述(C-2)步骤的第一脱盐设备的分极作用分离及回收从上部排出的水再次使用,并分离、去除从下部排出的盐化合物,而在上述(C-4)步骤中,利用旋转的离心分离分离盐化合物。专利技术效果本专利技术的甲苯二胺回收方法,通过调节作为反应介质的高沸点甲苯二异氰酸酯焦油的粉碎粒度,减少水解反应时未反应物质的生成,且在分离槽内利用比重差容易分离盐化合物及水,因此,可增加催化剂的使用量,从而不仅可提高甲苯二胺的回收率,而且,取消在脱水槽中为去除水而使用蒸汽的工艺,避免过度的能量消耗。另外,可通过提高盐化合物的分离效率减少浓缩于管道及设施的盐化合物的量,从而不仅可解决管道及设施的腐蚀或堵塞现象,而且,减少相关设备的机械问题,可实现稳定的设备运行。与此同时,催化剂在制造完成料浆之后移送至水解反应器的过程中投入,从而提高料浆的流动性,设备运行变得容易。附图说明图1为表示本专利技术的一实施例的从焦油废弃物回收甲苯二胺的工艺的顺序图;图2为用于本专利技术的甲苯二胺回收方法的回收装置的一例示意图;图3为表示根据比较例1的甲苯二胺回收装置的工艺图的模式图。附图标记100:实施例的回收装置200:比较例的回收装置10:粉碎器 20:反应器30:分离槽 40:第一脱盐设备50:脱水槽 60:第二脱盐设备具体实施方式将要后述的对本专利技术的详细说明,将参考示例性地表示可实施本专利技术的特定实施例的附图。下面,结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明,
以帮助本领域技术人员更好地理解本专利技术。本专利技术的各种实施例虽然各不相同,但是不相互排斥。例如,记载于本说明书的特定形状、结构及特性只要不脱离本专利技术的技术思想范围,即可从一个实施例变更为其他实施例实现。另外,只要不超出本专利技术的精神及范围,所提出的各实施例内的个别构成要素的位置或安排有可能被改变。因此,简要后述的详细说明不是限制性的,本专利技术的范围应包括权利要求书中的权利要去所请求的范围及均等的所有范围。在附图中,类似的附图标记在各种方面表示相同或类似的功能。下面,结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细说明,以帮助本领域技术人员更好地理解本专利技术。图1为表示本专利技术的一实施例的从焦油废弃物回收甲苯二胺的工艺的顺序图。如图1所示,可包括(A)对焦油废弃物进行粉碎而制造料浆的步骤;(B)投入催化剂进行水解反应的步骤;(C-1)在分离槽内去除及层分离低沸点物质的步骤;(C-2)在第一脱盐设备中分离回收盐化合物和大部分水的步骤;(C-3)在脱水槽中分离收回剩余的水的步骤;(C-4)在第二脱盐设备中最终分离去除盐化合物的步骤。首先,(A)步骤中的“焦油废弃物”是指在制造甲苯二异氰酸酯(TDI)的工艺中排出的流动性的高沸点废弃物。甲苯二异氰酸酯是聚氨酯的原料,其制造工艺是已公知的技术,例如可对通过二硝基甲苯(Dinitro Toluene)的氢化反应生成的甲苯二胺用碳酰二氯(Carbonyl Dichloride)进行处理即可制得。在甲苯二异氰酸酯的制造过程中以副产物生成的就是高沸点的固态焦油废弃物。在上述焦油废弃物中可包含甲苯二异氰酸酯焦油和聚合缩二脲副产物、各种种类的副产物等。本专利技术的目的是对上述甲苯二异氰酸酯焦油进行水解以高收率分离提纯甲苯二胺。上述焦油废弃物可粉碎成1000μm以下的粒子,而在本专利技术的甲苯二胺回收方法中,将焦油废弃物粉碎成100~200μm的粒子制得料浆为宜。若焦油废弃物的粒子小于100μm,则因从(A)步骤中获得的料浆的粘度增加而减少料浆的流速,而这将导致反应部中的沉积及积蓄,从而降低通过水解反应的甲苯二胺的回收率。另本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种甲苯二胺的回收方法,在从甲苯二异氰酸酯的制造工艺排出的焦油废弃物回收甲苯二胺的方法中,包括:(A)对焦油废弃物进行粉碎而制造100~200μm粒径的料浆的步骤;(B)向上述料浆投入催化剂并在70~100气压,180~250℃的条件下,进行11~13分钟的水解反应的步骤;及(C)对从上述水解反应获得的混合物,使用分离槽利用减压蒸发及比重差分离甲苯二胺的步骤;上述(C)步骤包括:(C‑1)将上述分离槽内的压力设为3~5气压,将温度设为140~180℃,以通过加压蒸发去除包含于分离槽内的混合物中包含部分水及二氧化碳的低沸点物质,以将水的含量维持在相对于分离槽内总重量的38~45重量%,并通过比重差层分离残留于分离槽的甲苯二胺、甲苯二胺焦油、水及盐化合物(Slat)的步骤;及(C‑2)从通过比重差层分离的混合物中分离及去除盐化合物和水的步骤。

【技术特征摘要】
2015.03.17 KR 10-2015-00365201.一种甲苯二胺的回收方法,在从甲苯二异氰酸酯的制造工艺排出的焦油废弃物回收甲苯二胺的方法中,包括:(A)对焦油废弃物进行粉碎而制造100~200μm粒径的料浆的步骤;(B)向上述料浆投入催化剂并在70~100气压,180~250℃的条件下,进行11~13分钟的水解反应的步骤;及(C)对从上述水解反应获得的混合物,使用分离槽利用减压蒸发及比重差分离甲苯二胺的步骤;上述(C)步骤包括:(C-1)将上述分离槽内的压力设为3~5气压,将温度设为140~180℃,以通过加压蒸发去除包含于分离槽内的混合物中包含部分水及二氧化碳的低沸点物质,以将水的含量维持在相对于分离槽内总重量的38~45重量%,并通过比重差层分离残留于分离槽的甲苯二胺、甲苯二胺焦油、水及盐化合物(Slat)的步骤;及(C-2)从通过比重差层分离的混合物中分离及去除盐化合物和水的步骤。2.根据权利要求1所述的甲苯二胺的回收方法,其特征在于:上述(C-1)步骤在分离槽完成;上述(...

【专利技术属性】
技术研发人员:金钟渊沈载亨
申请(专利权)人:金钟渊沈载亨
类型:发明
国别省市:韩国;KR

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