一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统及方法，所述系统包括脱溶剂塔、脱重塔、稳定剂混合装置和产品精制塔；其中，待处理原料通过脱溶剂塔设置的进料口进入脱溶剂塔，脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口相连；脱重塔的中部物料出口连接稳定剂混合装置的进料口，稳定剂混合装置的物料出口连接产品精制塔，产品精制塔的中部设置物料出口。所述分离系统和方法设计科学、结构合理、节约能源、生产成本并且生产质量可靠，工艺简单，易于操作，安全性高，能耗低，提取产品纯度高，产品分离收率高，XDI聚合少。

The separation and purification system and method of a kind of phenylmethylene diisocyanate product

The invention provides a separation and purification system and method of phenylenemethylene diisocyanate products, the system includes a desolvent tower, a desolvent tower, a stabilizer mixing device and a product refining tower; wherein, the raw materials to be treated enter the desolvent tower through the feed inlet arranged in the desolvent tower, and the bottom material outlet of the desolvent tower is connected with the material inlet of the desolvent tower; and the middle part of the desolvent tower The material outlet is connected with the feed inlet of the stabilizer mixing device, the material outlet of the stabilizer mixing device is connected with the product refining tower, and the material outlet is set in the middle of the product refining tower. The separation system and method have scientific design, reasonable structure, energy saving, reliable production cost, simple process, easy operation, high safety, low energy consumption, high purity of extracted product, high product separation yield and less XDI polymerization.

【技术实现步骤摘要】
一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统及方法
本专利技术属于分离领域，涉及一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统及方法。
技术介绍
苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)具有优良的耐候性和色泽稳定性，主要用于高档聚氨酯涂料和高端树脂眼镜片等领域。目前XDI主要采用光气法生产，原料光气剧毒且过程控制成本较高，发展非光气路线势在必行。日本三井化学公司在CN105143177A、CN105143178A和CN105263903A中提出了氨基甲酸酯热解制备XDI的技术路线，其中CN105263903A中XDI的产品收率达到了80％。非氨基甲酸酯热解法生产XDI的工艺路线中，来自氨基甲酸酯热分解单元的反应液含有XDI产品、XMI(单氨基甲酸酯中间体)中间体、聚合XDI和有机惰性溶剂。因此，分离XDI产品的同时能回收XMI中间体和聚合XDI等组分至关重要。目前，XDI产品精制分离主要存在以下问题：(1)XDI为热敏性物质，精馏过程中会导致其发生聚合副反应，如何控制分离过程聚合损失至关重要；(2)XMI中间体和聚合XDI沸点接近，二者分离困难。对此，专利CN105143177A和CN105263903A采用了减压精馏方法进行提纯，采用10块理论塔板，操作压力为66Pa～667Pa，XDI纯度达到99.7％，分离回收率达到93％。但分离过程XDI聚合损失严重，且未提及如何分离回收单氨基甲酸酯中间体XMI及聚合XDI。因此，如何得到高纯度XDI同时减少分离过程XDI聚合，并高效回收分离高纯XMI用于循环热解是非光气法生产XDI亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统及方法，所述系统设计科学、结构合理、节约能源、生产成本、生产质量可靠，所述方法简单、易于操作，安全性高，能耗低，提取产品纯度高，产品分离收率高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)产品的分离精制系统，所述系统包括脱溶剂塔、脱重塔、稳定剂混合装置、产品精制塔；其中，待处理原料与脱溶剂塔的进料口相连，脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口相连；脱重塔的中部物料出口连接稳定剂混合装置，稳定剂混合装置的物料出口连接产品精制塔，产品精制塔的中部设置物料出口。本专利技术中，在产品精制塔前设置稳定剂混合装置，通过加入稳定剂来避免XDI在分离过程中的聚合损失。典型但非限制性的稳定剂混合装置可为带搅拌的混合罐等。以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。作为本专利技术优选的技术方案，所述系统还包括再沸器，所述再沸器设于脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口之间。优选地，所述再沸器包括降膜再沸器。由于XDI和XMI等物质均为热敏性物质，长时间处于高温下容易引发聚合，因此设置降膜再沸器以减少产品的聚合。优选地，脱溶剂塔的塔底物料出口与再沸器之间设置物料输送泵。优选地，所述系统还包括抽真空装置，抽真空装置独立地与脱溶剂塔塔顶、脱重塔塔顶和产品精制塔塔顶相连，为脱溶剂塔、脱重塔和产品精制塔提供高真空的环境。作为本专利技术优选的技术方案，所述脱溶剂塔的进料口设置于脱溶剂塔塔中部。优选地，所述系统还包括原料预热器，其设置于脱溶剂塔的进料管路上。优选地，所述系统还包括脱溶剂塔塔顶冷却组件。优选地，所述脱溶剂塔塔顶冷却组件包括脱溶剂塔塔顶第一冷凝器、脱溶剂塔塔顶回流罐和脱溶剂塔塔顶第二冷凝器，脱溶剂塔塔顶物料出口与脱溶剂塔塔顶第一冷凝器的进料口连接，脱溶剂塔塔顶第一冷凝器的出料口与脱溶剂塔塔顶回流罐连接，脱溶剂塔塔顶回流罐的物料出口分别连接脱溶剂塔塔顶物料回流口和脱溶剂塔塔顶第二冷凝器，脱溶剂塔塔顶第二冷凝器与抽真空装置相连。优选地，所述脱溶剂塔塔顶第二冷凝器与抽真空装置通过溶剂储罐相连。作为本专利技术优选的技术方案，所述系统还包括脱重塔塔顶冷却组件。优选地，所述脱重塔塔顶冷却组件包括依次连接的脱重塔塔顶第一冷凝器和脱重塔塔顶第二冷凝器，脱重塔塔顶第二冷凝器连接抽真空装置。优选地，所述脱重塔塔顶第二冷凝器通过溶剂回收罐与抽真空装置连接。优选地，所述脱重塔塔顶第一冷凝器直接与脱重塔主体连接。由于溶剂与其他组分沸点相差较大，同时为了降低脱重塔成本，故将脱重塔塔顶第一冷凝器与脱重塔主体连接在一起(比如焊接)，气相走管程，冷凝工质走壳程。优选地，所述脱重塔塔顶冷却组件产出溶剂。优选地，所述脱重塔的塔底产出聚合苯二亚甲基二异氰酸酯。优选地，所述脱重塔的塔底出口管路上设置脱重塔塔底急冷器。作为本专利技术优选的技术方案，所述系统还包括脱重塔中部冷凝回流组件。优选地，所述脱重塔中部冷凝回流组件包括脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器，脱重塔的中部物料出口与脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器依次连接，脱重塔中部物料冷凝器的出口物料返回脱重塔。优选地，所述脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器中间设置物料输送泵。优选地，所述脱重塔的中部物料出口通过脱重塔中部物料储罐与稳定剂混合装置相连。作为本专利技术优选的技术方案，所述系统还包括产品精制塔塔顶冷却组件。优选地，所述产品精制塔塔顶冷却组件包括依次连接的产品精制塔塔顶第一冷凝器和产品精制塔塔顶第二冷凝器，产品精制塔塔顶第二冷凝器连接抽真空装置。优选地，所述产品精制塔塔顶第二冷凝器通过溶剂回收罐与抽真空装置连接。优选地，所述产品精制塔塔顶第一冷凝器直接与产品精制塔主体连接。优选地，所述产品精制塔塔顶冷却组件产出溶剂。优选地，所述系统还包括产品精制塔中部冷凝回流组件，包括产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器，产品精制塔的中部物料出口与产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器依次连接，产品精制塔中部物料冷凝器的出口物料返回产品精制塔。优选地，所述产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器中间设置物料输送泵。优选地，所述产品精制塔的中部物料出口通过产品精制塔中部物料储罐与苯二亚甲基二异氰酸酯储罐连接。优选地，产品精制塔中部物料储罐与苯二亚甲基二异氰酸酯储罐之间设置急冷器。优选地，所述产品精制塔的塔底设置再沸器。优选地，所述再沸器为降膜再沸器。优选地，所述产品精制塔的塔底物料出口连接单氨基甲酸酯储罐。优选地，所述产品精制塔的塔底物料出口与单氨基甲酸酯储罐之间设置产品精制塔塔底急冷器，以减少XDI的聚合，急冷器快速将XDI冷凝至50℃以下，以减少其在高温区的停留时间。第二方面，本专利技术提供了采用上述分离精制系统的分离精制方法，所述方法包括以下步骤：待处理原料进入脱溶剂塔进行脱溶剂处理，脱溶剂塔塔顶产出溶剂，脱溶剂塔塔底物料进入脱重塔进行脱重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统，其特征在于，所述系统包括脱溶剂塔、脱重塔、稳定剂混合装置和产品精制塔；/n其中，待处理原料通过脱溶剂塔设置的进料口进入脱溶剂塔，脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口相连；脱重塔的中部物料出口连接稳定剂混合装置的进料口，稳定剂混合装置的物料出口连接产品精制塔，产品精制塔的中部设置物料出口。/n

【技术特征摘要】
20180514 CN 20181045626311.一种苯二亚甲基二异氰酸酯产品的分离精制系统，其特征在于，所述系统包括脱溶剂塔、脱重塔、稳定剂混合装置和产品精制塔；
其中，待处理原料通过脱溶剂塔设置的进料口进入脱溶剂塔，脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口相连；脱重塔的中部物料出口连接稳定剂混合装置的进料口，稳定剂混合装置的物料出口连接产品精制塔，产品精制塔的中部设置物料出口。


2.根据权利要求1所述的分离精制系统，其特征在于，所述系统还包括再沸器，所述再沸器设于脱溶剂塔的塔底物料出口与脱重塔的物料入口之间；
优选地，所述再沸器包括降膜再沸器；
优选地，脱溶剂塔的塔底物料出口与再沸器之间设置物料输送泵；
优选地，所述系统还包括抽真空装置，抽真空装置独立地与脱溶剂塔塔顶、脱重塔塔顶和产品精制塔塔顶相连。


3.根据权利要求1或2所述的分离精制系统，其特征在于，所述脱溶剂塔的进料口设置于脱溶剂塔塔中部；
优选地，所述系统还包括原料预热器，其设置于脱溶剂塔的进料管路上；
优选地，所述系统还包括脱溶剂塔塔顶冷却组件；
优选地，所述脱溶剂塔塔顶冷却组件包括脱溶剂塔塔顶第一冷凝器、脱溶剂塔塔顶回流罐和脱溶剂塔塔顶第二冷凝器，脱溶剂塔塔顶物料出口与脱溶剂塔塔顶第一冷凝器的进料口连接，脱溶剂塔塔顶第一冷凝器的出料口与脱溶剂塔塔顶回流罐连接，脱溶剂塔塔顶回流罐的物料出口分别连接脱溶剂塔塔顶物料回流口和脱溶剂塔塔顶第二冷凝器，脱溶剂塔塔顶第二冷凝器与抽真空装置相连；
优选地，所述脱溶剂塔塔顶第二冷凝器与抽真空装置通过溶剂储罐相连。


4.根据权利要求1-3任一项所述的分离精制系统，其特征在于，所述系统还包括脱重塔塔顶冷却组件；
优选地，所述脱重塔塔顶冷却组件包括依次连接的脱重塔塔顶第一冷凝器和脱重塔塔顶第二冷凝器，脱重塔塔顶第二冷凝器连接抽真空装置；
优选地，所述脱重塔塔顶第二冷凝器通过溶剂回收罐与抽真空装置连接；
优选地，所述脱重塔塔顶第一冷凝器直接与脱重塔主体连接；
优选地，所述脱重塔塔顶冷却组件产出溶剂；
优选地，所述脱重塔的塔底产出聚合苯二亚甲基二异氰酸酯；
优选地，所述脱重塔的塔底出口管路上设置脱重塔塔底急冷器。


5.根据权利要求1-4任一项所述的分离精制系统，其特征在于，所述系统还包括脱重塔中部冷凝回流组件；
优选地，所述脱重塔中部冷凝回流组件包括脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器，脱重塔的中部物料出口与脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器依次连接，脱重塔中部物料冷凝器的出口物料返回脱重塔；
优选地，所述脱重塔中部物料储罐和脱重塔中部物料冷凝器中间设置物料输送泵；
优选地，所述脱重塔的中部物料出口通过脱重塔中部物料储罐与稳定剂混合装置相连。


6.根据权利要求1-5任一项所述的分离精制系统，其特征在于，所述系统还包括产品精制塔塔顶冷却组件；
优选地，所述产品精制塔塔顶冷却组件包括依次连接的产品精制塔塔顶第一冷凝器和产品精制塔塔顶第二冷凝器，产品精制塔塔顶第二冷凝器连接抽真空装置；
优选地，所述产品精制塔塔顶第二冷凝器通过溶剂回收罐与抽真空装置连接；
优选地，所述产品精制塔塔顶第一冷凝器直接与产品精制塔主体连接；
优选地，所述产品精制塔塔顶冷却组件产出溶剂；
优选地，所述系统还包括产品精制塔中部冷凝回流组件，包括产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器，产品精制塔的中部物料出口与产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器依次连接，产品精制塔中部物料冷凝器的出口物料返回产品精制塔；
优选地，所述产品精制塔中部物料储罐和产品精制塔中部物料冷凝器之间设置物料输送泵；
优选地，所述产品精制塔的中部物料出口通过产品精制塔中部物料储罐与苯二亚甲基二异氰酸酯储罐连接；
优选地，产品精制塔中部物料储罐与苯二亚甲基二异氰酸酯储罐之间设置急冷器；
优选地，所述产品精制塔的塔底设置再沸器；
优选地，所述再沸器为降膜再沸器；
优选地，所述产品精制塔的塔底物料出口连接单氨基甲酸酯储罐；
优选地，所述产品精制塔的塔底物料出口与单氨基甲酸酯储罐之间设置产品精制塔塔底急冷器。


7.一种采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺鹏，王利国，李会泉，曹妍，周俊雅，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11