【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于tdi残渣处理，具体涉及一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法。
技术介绍
1、tdi是甲苯二异氰酸酯的简称，tdi是制造聚氨酯的重要基础化工材料，由于tdi生产和投资大，科技水平高，因此也是国际上公认的“两大一高”产品，其产品广泛应用于家、建筑、汽车、涂料。聚氨酯为世界六大具有发展前途的合成材料之一，具有耐磨、耐低温、耐油和耐臭氧等功能，近年已在我国取得了快速发展。甲苯二异氰酸酯(tdi)作为聚氨酯工业主要原料之一，由于其本身具有的优异性能和广泛用途，已成为异氰酸酯化合物中应用广泛的品种之一。
2、重溶剂法生产tdi的过程中会产生5％(以tdi质量计)的焦油残渣，目前，该残渣有两种处理方式，即掩埋处理和焚烧处理。这两种方式都不符合当今绿色环保的要求，因为掩埋处理需要占用土地，而焚烧处理则会产生大量的co2和氮氧化物，增加环境污染。所以，开发节能环保的残渣处理方式对于tdi工业的清洁生产具有重要意义。
3、目前水解法处理tdi制备过程产生的焦油废料是本领域众所周知的技术。例如，水解是在350℃或更低温度下、在气液状态或液态下进行的，并且添加氨水溶液、含有诸如碱土金属氢氧化物的碱类水溶液或含有诸如无机或有机酸的酸类的水溶液。在低至1-5个大气压的压力下，200-400℃的过热蒸汽也可用于水解。水解法仅能处理掉一部分的残渣(60％左右)，而对于不能水解的剩余残渣(40％左右)，依然是简单丢弃而无理想处理方式，从而造成资源浪费和环境污染。采用氢氧化钠的强碱类水溶液作为水解反应催化
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，该方法采用碱性很强的氧化镧作为单一水解催化剂，tdi残渣的水解率高，水解产物更易于检测和分离，水解过程中的主要产物甲苯二胺是生产tdi的原料。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，，该方法为：
3、s1、将tdi残渣研磨粉碎，得到粉碎后的tdi残渣；
4、s2、向s1中得到的粉碎后的tdi残渣中加入乙二醇，加热至180℃，保持回流0.5h后，加入氧化镧，搅拌下降温至100℃，加入去离子水，保持恒温进行水解反应1.5h后，降温出料，离心或者过滤分离，分别得到滤液和滤渣；
5、s3、将s2中得到的滤液在温度为85℃的条件下蒸干水分，得到含甲苯二胺的有机液相；
6、s4、将s2中得到的滤渣研磨后，进行热裂解，得到热裂解后的粗制碳材料；在热裂解阶段中，热解蒸汽进入吸收瓶，收集为热解油；未冷凝的气体被收集到集气袋中；
7、热裂解反应程序为：在氮气气氛下，以5℃/min的升温速率从室温升温至500℃～650℃，恒温保持4h；
8、s5、将s4中得到的热裂解后的粗制碳材料依次进行酸洗溶解氧化镧、水洗、乙醇洗、烘干，得到精制的介孔碳材料。
9、优选地，s2中所述粉碎后的tdi残渣、乙二醇和氧化镧的质量比为1:(2～10):1。
10、优选地，s4中所述吸收瓶中含有乙二醇。
11、优选地，s5中所述酸洗的方法为：将所述热裂解后的粗制碳材料、磁子和1mol/l的盐酸加入至装有冷凝回流管的圆底烧瓶中，在温度为90℃的条件下搅拌反应1h，得到酸处理后的碳材料。
12、优选地，s5中所述烘干的温度为110℃，烘干的时间为12h。
13、优选地，s5中所述精制的介孔碳材料的比表面积为1420m2/g～1602m2/g。
14、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
15、1、本专利技术采用碱性很强的氧化镧作为单一水解催化剂，粉碎后的tdi残渣的水解率可达53.5％～61.1％，水解产物更易于检测(有机混合物，不含碱液，可直接用气相色谱和液相色谱分析)和分离(采用传统精馏方法即可分离)。水解过程中的主要产物tda(甲苯二胺)是生产tdi(甲苯二异氰酸酯)的原料，更受tdi生产企业关注。
16、2、本专利技术以氧化镧为单一处理剂的tdi残渣水解-热解方法，既可完成高收率水解过程和合成高表面积介孔碳材料，又能够避免氢氧化钠水解催化剂而带来的检测困难、分离困难及污染问题，具有较大的技术进步。
17、下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。
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1.一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，S2中所述粉碎后的TDI残渣、乙二醇和氧化镧的质量比为1:(2～10):1。
3.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，S4中所述吸收瓶中含有乙二醇。
4.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，S5中所述酸洗的方法为：将所述热裂解后的粗制碳材料、磁子和1mol/L的盐酸加入至装有冷凝回流管的圆底烧瓶中，在温度为90℃的条件下搅拌反应1h，得到酸处理后的碳材料。
5.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，S5中所述烘干的温度为110℃，烘干的时间为12h。
6.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的TDI残渣水解-热解回收方法，其特征在于，S5中所述精制的介孔碳材料的比表面积为142
...【技术特征摘要】
1.一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，其特征在于，s2中所述粉碎后的tdi残渣、乙二醇和氧化镧的质量比为1:(2～10):1。
3.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，其特征在于，s4中所述吸收瓶中含有乙二醇。
4.根据权利要求1所述的一种以氧化镧作为单一处理剂的tdi残渣水解-热解回收方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹬，吴星娴，李春雷，杨贝贝，李宁，马荣，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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