【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及异氰酸酯生产，具体涉及一种低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯的生产工艺。
技术介绍
1、异氰酸酯广泛应用于鞋底原液、聚氨酯泡沫、保温材料、人造皮革等制品的合成与制作。异氰酸酯主要采用光气法制备，相应的胺类与惰性溶剂混合后再与光气进行充分混合进行光气化反应，得到光化反应液，光化反应液经过光气脱除、溶剂脱除后得到粗异氰酸酯。在生产多亚甲基多苯基多异氰酸酯过程中，由于原料胺中通常含有少量的单苯环胺类物质，导致生产得到的粗异氰酸酯中含有单苯环异氰酸酯或其衍生物，单苯环异氰酸酯或其衍生物具有较低的沸点及较低的反应活性，在后续粗异氰酸酯的分离过程中易留存于产品中，导致多亚甲基多苯基多异氰酸酯产品中含有一定量(通常为800-3000ppm)的单苯环异氰酸酯或其衍生物，可能对使用人员的健康产生危害。
2、cn107652208a公开了一种从光气化反应得到的异氰酸酯产物中脱除溶剂的方法和系统，通过采用不同形式的塔内件的塔对异氰酸酯产物中的溶剂进行脱除。其中采用散堆填料塔对异氰酸酯产物中的溶剂组分进行脱除。该专利中没有对该过程中的异氰酸酯产物中的单苯环异氰酸酯及衍生物的脱除效果进行描述，且汽提过程会导致部分异氰酸酯损失。
3、cn108586706 a公开了一种异氰酸酯的提纯方法，具体地涉及低氯含量的异氰酸酯的制备方法。在常压下通入惰性气体汽提脱除异氰酸酯中的氯代衍生物及溶剂。该专利采用热氮气对粗异氰酸酯进行汽提脱除轻组分的工艺，但是由于单苯环杂质组分的含量非常低，如果需要彻底脱除单苯环杂质组分，在汽提过程中气相会
4、单苯环类杂质作为一种轻组分，在后续工序粗异氰酸酯的分离过程中，存在于塔顶轻组分及塔中的纯异氰酸酯产品中，导致塔顶产生的废液需要进一步处理，塔中的纯异氰酸酯产品的质量降低，影响纯异氰酸酯的反应活性。
5、由于这种单苯环类杂质在粗异氰酸酯中的含量较低，采用传统的惰性气体汽提工艺存在单苯环杂质与粗异氰酸酯分离度较低，需要采用大量的惰性气体，在较高的温度下进行杂质脱除，该过程中会有大量的粗异氰酸酯与单苯环杂质共同被脱除，损失的粗异氰酸酯占总异氰酸酯进料的比例为0.15％-0.3％，造成了巨大的经济损失。
6、因此，需要一种更高效、更经济的技术方案来脱除粗异氰酸酯中的单苯环杂质组分，进而提升产品质量。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯的生产工艺，可有效降低单苯环类杂质组分与粗异氰酸酯的分离难度，实现高纯度粗异氰酸酯的简单回收，且粗异氰酸酯的损失量大大降低。
2、为了达到以上目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯的生产工艺，包括以下步骤：
4、1)以低沸点的惰性有机物作为汽提剂，在汽提塔中，对粗异氰酸酯进行汽提来脱除单苯环类杂质组分，汽提塔塔底得到低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯产品，汽提塔塔顶得到含有少量粗异氰酸酯的单苯环类杂质组分和汽提剂；
5、2)汽提塔顶部采出的单苯环类杂质组分、汽提剂与粗异氰酸酯采用精馏塔进行分离，精馏塔塔底得到高纯度的粗异氰酸酯，塔顶采出汽提剂蒸汽，塔中采出浓缩后的单苯环类杂质。
6、在一个具体的实施方案中，所述粗异氰酸酯中的单苯环类杂质为卤代单苯环类物质，选自一氯代苯基异氰酸酯、二氯代苯基异氰酸酯、三氯代苯基异氰酸酯、一溴代苯基异氰酸酯、二溴代苯基异氰酸酯、三溴代苯基异氰酸酯中的至少任一种；优选地，所述单苯环类杂质在粗异氰酸酯中的含量为800-2000ppm。
7、在一个具体的实施方案中，步骤1)中所述的低沸点的惰性有机物选自四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷、一氯甲烷中的至少任一种；优选地，所述汽提剂的用量比例为0.01-0.02nm3/h每吨粗异氰酸酯，优选为0.013-0.017nm3/h每吨粗异氰酸酯。
8、在一个具体的实施方案中，步骤1)中所述汽提塔的操作温度在160-220℃，优选170-210℃，更优选180-200℃；操作压力控制在10-100kpa，优选30-80kpa，更优选50-60kpa。
9、在一个具体的实施方案中，步骤1)中所述汽提塔的顶部气相中的异氰酸酯的质量含量为1-5％，优选为2-4％；优选地，步骤1)中所述汽提塔的底部得到的粗异氰酸酯中，单苯环类杂质含量为10-1000ppm，优选为100-500ppm。
10、在一个具体的实施方案中，步骤2)中汽提塔顶部采出的混合物气相在一个冷凝器中被冷却形成液相，换热器的冷却温度控制在10-50℃，优选20-40℃。
11、在一个具体的实施方案中，步骤2)中精馏塔的塔釜温度在220-300℃，优选220-260℃；操作压力控制在70-150kpa，优选80-110kpa。
12、在一个具体的实施方案中，步骤2)中精馏塔塔顶得到的汽提剂蒸汽中，单苯环类杂质含量低于500ppm，优选低于200ppm，更优选低于150ppm；优选地，精馏塔塔顶采出的汽提剂蒸汽直接被引入到步骤1)汽提塔中作为汽提蒸汽使用。
13、在一个具体的实施方案中，步骤2)中塔中采出的单苯环类杂质产品的采出量占塔进料量的质量比例为3.5％-4.2％，优选3.9％-4.1％，采出产品中低沸点的惰性有机物含量低于50000ppm，优选低于5000ppm；粗异氰酸酯含量低于3％，优选低于2％；优选地，塔中采出浓缩后的单苯环类杂质纯品直接作为废液进行处理。
14、在一个具体的实施方案中，步骤2)中精馏塔塔釜得到的粗异氰酸酯中，单苯环类杂质的质量含量低于5％，优选低于3％；优选地，精馏得到的粗异氰酸酯可直接回收至粗异氰酸酯产品中使用。
15、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
16、本专利技术的生成工艺采用低沸点的惰性有机物作为汽提气，在汽提塔中，对粗异氰酸酯进行汽提来脱除单苯环类杂质组分，被脱除的单苯环类杂质组分、汽提用的低沸点有机物及被夹带的粗异氰酸酯在汽提塔顶部的冷凝器中被冷凝形成混合物，再经精馏塔将单苯环类杂质组分/汽提剂与粗异氰酸酯在塔底处分离，将高纯度的粗异氰酸酯回收，将汽提剂与单苯环类杂质在塔上部进行分离，形成的汽提剂蒸汽可直接通入汽提塔底部进行汽提，塔中采出浓缩后的单苯环类杂质作为废液处理。
17、本专利技术汽提用的低沸点的惰性有机物对于单苯环杂质具有较好的溶解度，在单苯环类杂质及异氰酸酯形成的混合物中，可起到提高单苯环类杂质组分与粗异氰酸酯的分离度的作用，有效降低了单苯环类杂质组分与粗异氰酸酯的分离难度，实现高纯度的粗异氰酸酯的回收；低沸点惰性汽提剂与单苯环类杂质组分可通过精馏的形式回收惰性汽提剂，通过控制精馏塔的操作条件使得精馏塔顶得到较高纯度的惰性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述粗异氰酸酯中的单苯环类杂质为卤代单苯环类物质，选自一氯代苯基异氰酸酯、二氯代苯基异氰酸酯、三氯代苯基异氰酸酯、一溴代苯基异氰酸酯、二溴代苯基异氰酸酯、三溴代苯基异氰酸酯中的至少任一种；优选地，所述单苯环类杂质在粗异氰酸酯中的含量为800-2000ppm。
3.根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述的低沸点的惰性有机物选自四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷、一氯甲烷中的至少任一种；优选地，所述汽提剂的用量比例为0.01-0.02Nm3/h每吨粗异氰酸酯，优选为0.013-0.017Nm3/h每吨粗异氰酸酯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述汽提塔的操作温度在160-220℃，优选170-210℃，更优选180-200℃；操作压力控制在10-100kPa，优选30-80kPa，更优选50-60kPa。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生产工艺，其特征在于，
6.根据权利要求1-5任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤2)中汽提塔顶部采出的混合物气相在一个冷凝器中被冷却形成液相，换热器的冷却温度控制在10-50℃，优选20-40℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤2)中精馏塔的塔釜温度在220-300℃，优选220-260℃；操作压力控制在70-150kPa，优选80-110kPa。
8.根据权利要求1-7任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤2)中精馏塔塔顶得到的汽提剂蒸汽中，单苯环类杂质含量低于500ppm，优选低于200ppm，更优选低于150ppm；优选地，精馏塔塔顶采出的汽提剂蒸汽直接被引入到步骤1)汽提塔中作为汽提蒸汽使用。
9.根据权利要求1-8任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤2)中塔中采出的单苯环类杂质产品的采出量占塔进料量的质量比例为3.5％-4.2％，优选3.9％-4.1％，采出产品中低沸点的惰性有机物含量低于50000ppm，优选低于5000ppm；粗异氰酸酯含量低于3％，优选低于2％；优选地，塔中采出浓缩后的单苯环类杂质纯品直接作为废液进行处理。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤2)中精馏塔塔釜得到的粗异氰酸酯中，单苯环类杂质的质量含量低于5％，优选低于3％；优选地，精馏得到的粗异氰酸酯可直接回收至粗异氰酸酯产品中使用。
...【技术特征摘要】
1.一种低单苯环类杂质含量的粗异氰酸酯的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，所述粗异氰酸酯中的单苯环类杂质为卤代单苯环类物质，选自一氯代苯基异氰酸酯、二氯代苯基异氰酸酯、三氯代苯基异氰酸酯、一溴代苯基异氰酸酯、二溴代苯基异氰酸酯、三溴代苯基异氰酸酯中的至少任一种；优选地，所述单苯环类杂质在粗异氰酸酯中的含量为800-2000ppm。
3.根据权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述的低沸点的惰性有机物选自四氯化碳、三氯甲烷、二氯甲烷、一氯甲烷中的至少任一种；优选地，所述汽提剂的用量比例为0.01-0.02nm3/h每吨粗异氰酸酯，优选为0.013-0.017nm3/h每吨粗异氰酸酯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述汽提塔的操作温度在160-220℃，优选170-210℃，更优选180-200℃；操作压力控制在10-100kpa，优选30-80kpa，更优选50-60kpa。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生产工艺，其特征在于，步骤1)中所述汽提塔的顶部气相中的异氰酸酯的质量含量为1-5％，优选为2-4％；优选地，步骤1)中所述汽提塔的底部得到的粗异氰酸酯中，单苯环类杂质含量为10-1000ppm，优选为100-500ppm。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宇杰，黄荐，李超群，文放，董超，
申请(专利权)人：万华化学宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：
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