一种甲苯二胺精制的方法技术

本发明专利技术提供了一种甲苯二胺精制的方法。该方法涉及将脱水后的甲苯二胺(CTDA)分离为轻组分、邻甲苯二胺(OTDA)、间甲苯二胺(MTDA)和焦油颗粒的精制流程。装置包括MTDA分离塔、OTDA精制塔、MTDA回收模块。经过两塔流程后，CTDA被分离成S1、S2、S3、S5、S7、S8六股物流，其中S2为轻组分杂质、S3为OTDA、S7为MTDA、S8为重组分(焦油和MTDA)、S1和S5为系统不凝气，其中S8在催化剂作用下，焦油聚合成颗粒析出，过滤后排出系统。本方法能够得到高纯度OTDA和MTDA产品，且使废催化剂得到资源化利用。且使废催化剂得到资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种甲苯二胺精制的方法


[0001]本专利技术属于有机合成精制领域，具体涉及一种甲苯二胺精制的方法。

技术介绍

[0002]甲苯二胺(TDA)是合成众多精细化学品的重要中间体，用途广泛，主要用于制造染料、药物、甲苯二异氰酸酯等。随着甲苯二异氰酸酯(TDI)的快速发展，甲苯二胺需求量日益增长。
[0003]甲苯二胺的生产采用连续液相加氢工艺，在Pd/C、雷尼镍等加氢催化剂的作用下，二硝基甲苯(DNT)与氢气反应生成甲苯二胺与水，一般加氢后甲苯二胺与水的比例为6:4。在加氢过程中由于过加氢反应的存在，会生成甲苯、甲基环己胺、氨基甲苯等轻组分杂质；由于原料DNT中含有三硝基甲苯(TNT)，以及加氢过程中的氨基偶联反应等因素，会导致焦油的生成；另外，由于原料DNT中存在邻位和间位两种异构体，导致加氢产生的粗TDA中相应地含有邻位和间位两种异构体，分别为邻甲苯二胺(OTDA)和间甲苯二胺(MTDA)。同时，加氢过程中使用的催化剂由于活性金属团聚、中毒等因素不断失活，需要不断补加新鲜催化剂进行置换，同时产生废催化剂外排，目前针对该催化剂采用外卖或焚烧处理，其中的Ni、Pt、Pd等活性金属没有得到充分利用。
[0004]加氢反应生成的TDA与水的混合物首先要经过脱水处理，这个过程一般通过精馏的方式实现，脱水后的TDA含有微量水分、轻组分、焦油、OTDA和MTDA。其中的MTDA为有效的反应产物，OTDA、焦油、水的存在会造成TDI生产过程中焦油生成量的大幅增加，轻组分杂质的存在会导致产品TDI纯度下降，因此在获得MTDA的过程中，需要对其他组分进行脱除。另外，考虑到OTDA可以用于硬泡聚醚和缓蚀剂的制作，因此对脱水后TDA的精制过程需要得到MTDA和OTDA两种有价值的产物。
[0005]目前的粗TDA精制工业上往往采用单塔流程，塔顶获得OTDA和轻组分杂质，塔底获得MTDA和焦油。塔顶直接当作OTDA产品外卖，焦油随MTDA进入光气化反应系统。这样获得的OTDA纯度偏低，价值较低，焦油进入光气化反应系统后会导致大量TDI焦油生成。随着间壁塔技术的应用，可以实现更高效的分离，例如专利CN100406429C中公开了一种蒸馏回收甲苯二胺的方法，采用隔壁塔单塔分离，但无法得到OTDA产品；专利CN1896047B中公开了一种甲苯二胺的制备方法，其中脱水后TDA进入间壁塔内部进一步分离出四个组分，分别为低沸点组分、含ODTA的物流、含MTDA的物流、含高沸点物流，但是其采出的含OTDA物流杂质较多(OTDA组成＞97％)，含高沸点物流中MTDA含量20
‑
60％，MTDA存在大量浪费。
[0006]综上，现有技术无法高效的分离出粗TDA中的MTDA和OTDA产品，无法同时除去轻组分和焦油杂质。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种粗TDA精制的处理方法，该方法能够高效的分离出MTDA和OTDA产品，除去轻组分和焦油杂质。
[0008]为实现上述专利技术目的和达到上述技术效果，本专利技术技术方案如下：
[0009]一种甲苯二胺精制的方法，涉及将含杂质的甲苯二胺(CTDA)分离为轻组分、邻甲苯二胺(OTDA)、间甲苯二胺(MTDA)和焦油颗粒的精制流程，包含以下部分：
[0010](1)MTDA分离塔：CTDA在在塔1中部进料，在塔1侧线采出物流S7，在塔顶采出物流S5和S4，塔底采出物流S8，其中S7为MTDA，S5为不凝气，S4为ODTA、轻组分、MTDA的混合物，S8为重组分；
[0011](2)OTDA精制塔：物流S4进入塔2中部进行进一步精馏，在塔顶采出物流S1和S2，在塔下部采出物流S3，在塔底采出S6，物流S6回到塔1上部，其中S1为不凝气，S2为轻组分杂质，S3为OTDA，在S6为MTDA和OTDA的混合物；
[0012](3)MTDA回收模块：S8在催化剂作用下焦油聚合以颗粒形态析出，析出的焦油颗粒和催化剂颗粒过滤外排，回收MTDA；
[0013]其中，步骤(1)所述的轻组分为二硝基甲苯(DNT)加氢过程中产生的过加氢产物，包含甲基环己醇、甲基环己酮、甲基苯胺；所述重组分为MTDA和焦油的混合物；
[0014]其中，步骤(3)所述催化剂为二硝基甲苯加氢制甲苯二胺工序产生的废催化剂。
[0015]本专利技术步骤(1)中，MTDA分离塔为间壁塔，塔内分为四个区域，分别为精馏区、提馏区、原料预分离区和产品精制区。原料预分离区和产品精制区通过隔板隔开，互不相通。精馏区下部设置集液盘，通过管线将集液盘内液体均分至原料预分离区和产品精制区；原料预分离区和产品精制区在运转时压降相同。塔内采用规整填料或散堆填料，精馏区理论板数15
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30块，优选20
‑
27块，提馏区理论板数5
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20块，优选8
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12块，原料预分离区和产品精制区理论板数相同，为25
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40块，优选29
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35块；CTDA进料位置在原料预分离区第20
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30块板之间，优选22
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27块板之间，来自OTDA精制塔塔底的物流S6进料位置在原料预分离区第5
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15块板之间，优选7
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10块板之间，侧线物流S7采出位置在产品精制区第5
‑
10块板之间，优选6
‑
8块板之间。
[0016]本专利技术步骤(1)中，MTDA分离塔塔顶采出至OTDA精制塔，质量回流比20
‑
35，优选30
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35；塔底液体部分采出至TDA回收模块。塔顶压力3
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6kpa，优选4
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6kpa，塔顶温度160
‑
190℃，优选175
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180℃，塔底压力5
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9kpa，优选6
‑
8kpa，塔底温度180
‑
210℃，优选185
‑
195℃。
[0017]本专利技术步骤(1)中，MTDA分离塔进料CTDA中轻组分含量为0.1％
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0.2％，MTDA含量94％
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97％，OTDA含量2％
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4％，水含量0.05％
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0.4％，焦油含量0.5％
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2％。
[0018]本专利技术步骤(1)中，塔顶采出物流S4中，轻组分含量为2％
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6％，MTDA含量0.1％
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0.3％，OTDA含量90％
‑
96％，水含量1.4％
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4％；塔底采出物流底采出物流S8中，焦油含量15％
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90％，其余组分为MTDA；侧线采出物流S7中，MTDA占99.7％
‑
99.99％，OTDA占0.01％
‑
0.3％。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲苯二胺精制的方法，其特征在于，所述方法将脱水后的甲苯二胺(CTDA)分离为包含轻组分、邻甲苯二胺(OTDA)、间甲苯二胺(MTDA)和焦油颗粒的各组分，所述方法在各装置中的工艺如下：(1)MTDA分离塔：CTDA在塔1中部进料，在塔1侧线采出物流S7，在塔顶采出物流S5和S4，塔底采出物流S8，其中S7为MTDA，S5为不凝气，S4为ODTA、轻组分、MTDA的混合物，S8为重组分；(2)OTDA精制塔：物流S4进入塔2中部进行进一步精馏，在塔顶采出物流S1和S2，在塔下部采出物流S3，在塔底采出S6，物流S6回到塔1上部，其中S1为不凝气，S2为轻组分，S3为OTDA，在S6为MTDA和OTDA的混合物；(3)MTDA回收模块：S8在催化剂作用下焦油聚合以固体颗粒形态析出，析出的焦油颗粒和催化剂颗粒过滤外排，回收MTDA；其中，步骤(1)所述的轻组分为二硝基甲苯(DNT)加氢过程中产生的过加氢产物，包含甲基环己醇、甲基环己酮、甲基苯胺；所述重组分为MTDA和焦油的混合物；其中，步骤(3)所述催化剂为二硝基甲苯加氢制甲苯二胺工序产生的废催化剂。2.根据权利要求1所述的精制方法，其特征在于，所述MTDA分离塔为间壁塔，塔内分为四个区域，分别为精馏区、提馏区、原料预分离区和产品精制区；和/或，精馏区下部设置集液盘，通过管线将集液盘内液体均分至原料预分离区和产品精制区；和/或，原料预分离区和产品精制区在运转时压降相同；和/或，原料预分离区和产品精制区通过隔板隔开，互不相通。3.根据权利要求1或2中所述的精制方法，其特征在于，所述MTDA分离塔的塔顶设置全凝器采出至OTDA精制塔，质量回流比20
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35，优选30
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35；优选地，塔顶压力3
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6kpa，优选4
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6kpa，塔顶温度160
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190℃，优选175
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180℃；和/或，塔底采出至TDA回收模块；优选地，塔底压力5
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9kpa，优选6
‑
8kpa，塔底温度180
‑
210℃，优选185
‑
195℃；和/或，塔内采用规整填料或散堆填料；优选地，精馏区理论板数15
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30块，优选20
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27块，提馏区理论板数5
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20块，优选8
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12块，原料预分离区和产品精制区理论板数相同，都为25
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40块，优选29
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35块；和/或，CTDA进料位置在原料预分离区第20
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30块板之间，优选22
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27块板之间；和/或，来自OTDA精制塔塔底的物流S6进料位置在原料预分离区第5
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15块板之间，优选7
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10块板之间；和/或，侧线物流S7采出位置在5
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10块板之间，优选6
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8块板之间。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的精制方法，其特征在于，进入所述MTDA分离塔的进料CTDA中，轻组分含量为0.1％
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡淼，邓如雷，吴雪峰，张宏科，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：