專利名稱：制備和優(yōu)選蒸餾處理二苯基甲烷二異氰酸酯(mdi)的方法
制備和優(yōu)選蒸餾處理ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(MDI)的方法本發(fā)明涉及一種從含苯的進(jìn)料流制備和蒸餾處理ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯的方法， ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯在下文中簡稱為MDI，其中將苯硝化成硝基苯，硝基苯被氫化成苯胺，苯胺與甲醛反應(yīng)得到亞甲基ニ苯基胺(MDA)，并且將MDA光氣化成MDI。在此方法中，在每個エ藝步驟中獲得的不是純產(chǎn)物，而是先獲得產(chǎn)物混合物，這些產(chǎn)物混合物在進(jìn)ー步加 エ前提純。為了處理來自不同エ藝階段的產(chǎn)物混合物，需要使用處于兩個不同壓カ水平的水蒸氣。目前，水蒸氣必須從放熱エ藝階段在單個壓力水平獲得，即硝基苯向苯胺的氫化反應(yīng)。對于在整個エ藝中的一部分エ藝步驟，另外必須從エ廠外部購買處于更高壓力水平的水蒸氣。因此，本發(fā)明的目的是提供一種從含苯的進(jìn)料流制備和蒸餾處理MDI的方法，此方法可以按照能量自足或基本自足的方式操作。此目的通過ー種從含苯的進(jìn)料流制備和蒸餾處理ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(MDI) 的方法實現(xiàn)，其中，在エ藝階段I中，將含苯的進(jìn)料流硝化得到含硝基苯的產(chǎn)物混合物，在エ藝階段II中，將含硝基苯的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選進(jìn)行蒸餾處理，得到含硝基苯的進(jìn)料流，在エ藝階段III中，將含硝基苯的進(jìn)料流供應(yīng)給氫化反應(yīng)，在流化床反應(yīng)器中得到含苯胺的產(chǎn)物混合物，同時通過用水蒸發(fā)冷卻來除去反應(yīng)熱，并形成水蒸氣，在エ藝階段IV中，將含苯胺的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選進(jìn)行蒸餾處理，得到含苯胺的進(jìn)料流，在エ藝階段V中，含苯胺的進(jìn)料流與甲醛在酸性催化劑的存在下反應(yīng)，得到含亞甲基ニ苯基胺(MDA)的料流，在エ藝階段VI中，將含亞甲基ニ苯基胺的料流進(jìn)行提純，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行，在エ藝階段VII中，將料流供應(yīng)給光氣化反應(yīng)，得到含MDI的產(chǎn)物混合物，和在エ藝階段VIII中，將含MDI的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行處理，得到純MDI，其中，在エ藝階段III中，通過使用具有相同設(shè)計的兩個流化床反應(yīng)器產(chǎn)生處于兩個不同壓カ水平的水蒸氣，所述水蒸氣部分或完全地滿足了用于エ藝階段IV、VI和VIII 的能量要求，其中-第一流化床反應(yīng)器是在設(shè)計用于流化床反應(yīng)器的苯胺負(fù)荷下操作的，并且提供處于第一個較低壓力水平的水蒸氣，和-第二流化床反應(yīng)器是在比第一流化床反應(yīng)器更低的負(fù)荷下操作的，使得第二流化床反應(yīng)器提供處于對于エ藝階段IV、VI和VIII所需的更高壓力水平的水蒸氣。エ藝階段I在エ藝階段I中，含苯的進(jìn)料流被硝化成含硝基苯的產(chǎn)物混合物的操作主要在エ 業(yè)中連續(xù)地進(jìn)行，其中將硝酸和硫酸的混合物(稱為混合酸)與苯合井。因為硝化反應(yīng)基本上在酸相中進(jìn)行，所以苯必須從有機(jī)相擴(kuò)散入酸相，在酸相中與存在的硝酸反應(yīng)得到硝
fc苯。EP-B 0 771 783描述了ー種將苯硝化的エ業(yè)方法，其中使用作為移動噴射噴嘴設(shè)計的混合裝置，其中混合酸從中心內(nèi)管通過，所述中心內(nèi)管用作用于混合裝置的移動噴射， 并且吸取含苯的進(jìn)料流，將此進(jìn)料流弓丨入位于內(nèi)管周圍的環(huán)狀空間中。BASF SE進(jìn)ー步改進(jìn)了此方法根據(jù)BASFエ藝，此反應(yīng)按照絕熱方式在管式反應(yīng)器中在大量過量的硫酸的存在下進(jìn)行，其中硫酸催化此反應(yīng)并用作熱載體以除去反應(yīng)釋放出的高熱量(八も=-117kJ -moF1)。溫度從初始的90°C升高到135°C。在反應(yīng)之后，從酸性相除去有機(jī)相。硫酸被濃縮并循環(huán)到エ藝中。含硝基苯的產(chǎn)物混合物也稱為粗硝基苯， 粗硝基苯用水和堿在混合器-沉降器級聯(lián)中洗滌，從而中和仍然存在的硫酸并除去雜質(zhì)。向硝基苯的硝化反應(yīng)可以優(yōu)選在具有靜態(tài)混合器的管式反應(yīng)器中進(jìn)行，如 WOO1/64333 所述。エ藝階段II在エ藝階段II中，將含硝基苯的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行處理， 在這種情況下苯和水作為低沸點物除去，并取出含硝基苯的進(jìn)料流，將含硝基苯的進(jìn)料流加入エ藝階段III，進(jìn)行催化氫化以得到含苯胺的產(chǎn)物混合物。エ藝階段III在エ藝階段III中，含硝基苯的進(jìn)料流進(jìn)行催化氫化以得到含苯胺的產(chǎn)物混合物，此反應(yīng)根據(jù)本發(fā)明是在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行的。在流化床反應(yīng)器中的エ藝的エ藝規(guī)模實施已經(jīng)建立很長時間，更尤其參見德國專利DE 1 114 820，以及其補(bǔ)充專利DE 1 133 394。已經(jīng)知道硝基苯的催化氫化反應(yīng)是強(qiáng)放熱性的，導(dǎo)致保持反應(yīng)溫度是存在困難的。尤其需要保持反應(yīng)溫度以防止在催化劑上出現(xiàn)樹脂化和進(jìn)而防止催化劑的活性在短時間內(nèi)降低。為了控制這些問題，在DE 1 114 820的方法中，此反應(yīng)是在流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，其中硝基苯原料以液體形式在多個處于不同高度的位置供應(yīng)，并且氫化所需的氫氣是與硝基苯一起供應(yīng)的，和/或在流化床反應(yīng)器底部供應(yīng)。為了除去反應(yīng)熱，在流化床反應(yīng)器中提供其中具有熱載體循環(huán)、尤其水循環(huán)的管式系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)熱是通過用水蒸發(fā)冷卻除去的，這形成水蒸氣。另外，也可以提供夾套冷卻。在根據(jù)主專利DE-A 1 114 820的方法中，使用環(huán)境壓力，根據(jù)補(bǔ)充專利DE_A 1 133 394的方法卻使用至少3個大氣壓表壓的高壓，據(jù)說這實現(xiàn)了更長的催化劑壽命。有用的催化劑包括元素周期表的V-VII族的重金屬，以及鐵和鉬族，例如銅、鉬、 鎢、鎳、鈷或這些元素的混合物，以及它們的氧化物、硫化物或鹵化物，任選地與硼或硼化合物一起使用。它們也可以施用到載體上，例如氧化鋁、天然和合成硅酸鹽、浮石、氧化鐵、氧化鎂、氧化鋅、氧化鋯、氧化鈦或氧化釷。載體可以用溴、碘、氟或氯處理。催化劑是以粒料或粉末的形式使用。由于流化床具有非常好的除熱性能，其中為了除去反應(yīng)熱能實現(xiàn)在10-100kW/m2 的范圍內(nèi)的熱流密度，所以與其中必須按照復(fù)雜方式冷卻的管式反應(yīng)器相比，用于有利等溫反應(yīng)流程的流化床反應(yīng)器可以顯著更容易地建立。但是，發(fā)現(xiàn)流化床在傳質(zhì)方便是不利的，因為低固含量的氣泡的形成限制了催化劑和反應(yīng)物按照公知方式接觸。這導(dǎo)致的結(jié)果是一部分芳族硝基化合物不能與流化負(fù)載的催化劑接觸，使得反應(yīng)區(qū)未轉(zhuǎn)化。結(jié)果，不僅轉(zhuǎn)化率降低，而且會產(chǎn)生其它缺點例如發(fā)現(xiàn)在 ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(MDI)的制備中在苯胺中的未轉(zhuǎn)化硝基苯是麻煩的，MDI是在聚氨酯加成鏈中的重要中間體。所以，作為硝基苯向苯胺的催化氫化反應(yīng)，エ藝階段III有利地在如 W02008/034770所建議的改進(jìn)流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，尤其是在其中提供內(nèi)件的流化床反應(yīng)器中進(jìn)行，所述內(nèi)件將流化床分成在流化床反應(yīng)器中的多個水平布置的小室和多個垂直排列的小室，其中小室壁是可透氣的并具有孔洞，所述孔洞確保多相顆粒催化劑沿著垂直方向的交換系數(shù)是在1-100升/小時·升反應(yīng)器體積的范圍內(nèi)。特別優(yōu)選使用交叉通道填料作為流化床中的內(nèi)件，S卩，在流化床反應(yīng)器中沿著垂直方向彼此平行排列的具有彎曲透氣性金屬片、膨脹金屬層或織物層的填料，其中彎曲邊緣形成具有與垂直方向成非零傾斜角度的彎曲表面，并且其中連續(xù)金屬片、膨脹金屬層或織物層的彎曲表面具有相同的傾斜角度，但是具有相反的標(biāo)記，因此形成通過在彎曲角之間的收縮而沿著垂直方向鄰接的小室。交叉通道填料的例子是以下填料來自Sulzer AG, CH-8404ffinterthur 的Mellpak 、CY 或 BX 類型，或來自 Montz GmbH, D_40723Hilden 的 A3, BSH, Bl 或 M 類型。在交叉通道填料中，在每兩個連續(xù)金屬片、膨脹金屬層或織物層之間沿著垂直方向形成空隙，這通過其彎曲結(jié)構(gòu)形成，即通過在彎曲邊緣之間的收縮而鄰接的小室。在流化床反應(yīng)器中，尤其在形成小室的內(nèi)件中，提供傳熱器，其中水作為熱載體循環(huán)，水吸收了氫化反應(yīng)熱并在循環(huán)過程中蒸發(fā)。傳熱器可以是片狀形狀或管狀形狀，可以在流化床反應(yīng)器中垂直、水平或傾斜地排列。エ藝階段IV從エ藝階段III獲得的含苯胺的產(chǎn)物混合物在エ藝階段IV中進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行處理，得到含苯胺的進(jìn)料流，此進(jìn)料流在エ藝階段V中與甲醛在酸性催化劑的存在下反應(yīng)得到含亞甲基ニ苯基胺(MDA)的料流。エ藝階段VMDA的制備方法是公知的，并且通常通過苯胺與甲醛在酸性催化劑存在下的連續(xù)或間歇反應(yīng)進(jìn)行。在此反應(yīng)中，形成主產(chǎn)物4，4’ -MDA，不需要的N-甲基-MDA作為副產(chǎn)物少量形成。這種副產(chǎn)物尤其在隨后的MDA與光氣反應(yīng)制備亞甲基ニ(苯基異氰酸酷)的過程中產(chǎn)生不利影響，亞甲基ニ(苯基異氰酸酷)也稱為MDI，這是因為N-甲基-MDA構(gòu)成了在MDI中氯化副產(chǎn)物的前體化合物，而且希望在MDI中的氯含量盡可能低。已經(jīng)知道各種方法用于降低在MDA制備中的副產(chǎn)物N-甲基-MDA的水平。有利的是，エ藝階段V如EP-B 1 053 222所述進(jìn)行，其中在半連續(xù)方法中，初始加入苯胺和任選的酸性催化劑，通過混合裝置在環(huán)路中加入甲醛和任選酸性催化劑，其中已經(jīng)加入的苯胺、任選的酸性催化劑和任選的甲醛是在循環(huán)中除去的，并且在加入總量的至少50%甲醛后，將反應(yīng)混合物加熱到高于75°C的溫度。這種操作模式允許獲得與在高摩爾比例的苯胺/甲醛下操作且不循環(huán)MDA的連續(xù)操作模式相比更高比例的所需的高級MDA低聚物。所以，可以盡可能降低不需要的副產(chǎn)物的含量。根據(jù)ェ藝階段V的優(yōu)選ェ序，獲得的粗MDI具有低含量的可水解氯、小于0. 的可水解氯、尤其小于0.045%的可水解氯，并且具有淺色，這由在單氯苯中按照1 5稀釋檢測的碘色數(shù)表示，此色數(shù)小于30，更優(yōu)選小于11。エ藝階段V的エ藝產(chǎn)物通常也稱為粗MDA，即ー種混合物，其含有亞甲基ニ苯基胺 (MDA)例如2，2’ _、2，4’ -和/或4，4’ -MDA作為單體MDA和含有通常聚合的MDA，也稱為聚亞甲基ニ(苯基胺)；所述粗MDA含有優(yōu)選小于0. 09重量％的N-甲基-MDA。エ藝階段VI從エ藝階段V獲得的含MDA的料流(粗MDA)在エ藝階段VI中進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾處理，并且供應(yīng)給エ藝階段VII進(jìn)行光氣化反應(yīng)得到含MDI的料流。エ藝階段VII光氣化可以優(yōu)選在常規(guī)溶劑中進(jìn)行，更優(yōu)選在惰性溶劑中進(jìn)行，例如氯化芳烴，例如單氯苯、ニ氯苯，例如鄰ニ氯苯、對ニ氯苯、三氯苯，相應(yīng)的甲苯和ニ甲苯，氯乙苯，單氯聯(lián)苯，α-或β-萘基氯，和苯ニ甲酸ニ烷基酷，例如間苯ニ甲酸ニ乙基酷，優(yōu)選甲苯、單氯苯和/或ニ氯苯；在常規(guī)反應(yīng)器中進(jìn)行，例如攪拌釜、攪拌釜級聯(lián)、塔和/或管式反應(yīng)器；在公知溫度下進(jìn)行，例如50-150°C，優(yōu)選70-120°C，更優(yōu)選70_100°C，和在0. 5-10巴的壓カ下進(jìn)行，優(yōu)選0. 8-5巴，更優(yōu)選0. 8-1.5巴；并且在ー個或多個階段中進(jìn)行。例如，光氣化可以通過兩階段反應(yīng)在至少ー種惰性有機(jī)溶劑的存在下進(jìn)行，其中光氣化的第一階段是在靜態(tài)混合器中進(jìn)行，光氣化的第二階段是在延時設(shè)備中進(jìn)行，在延時設(shè)備中的光氣與氯化氫之間的質(zhì)量比同時是在液相中為10-30 1，在氣相中為1-10 1。用于光氣化第一階段的靜態(tài)混合器是公知的設(shè)備，尤其是噴嘴。在光氣化第一階段中的溫度通常是50-120°C，優(yōu)選60-120°C，更優(yōu)選90_120°C .所用的延時設(shè)備是公知設(shè)備，優(yōu)選攪拌機(jī)器，尤其是具有2-6個攪拌釜的攪拌釜級聯(lián)，或塔，尤其是具有< 10個理論塔板的那些塔。在使用攪拌機(jī)器作為延時設(shè)備的情況下，如上所述，尤其使用具有至少2個、優(yōu)選 2-6個和更優(yōu)選2-5個攪拌釜的攪拌釜級聯(lián)，但是高于6個的攪拌釜數(shù)目的増加僅僅增加了設(shè)備復(fù)雜性，而對最終產(chǎn)物沒有可檢測到的任何改進(jìn)作用。光氣化第一階段的混合物進(jìn)入溫度為70-120°C、優(yōu)選85-105°C的第一攪拌機(jī)器。在攪拌機(jī)器中的溫度是各自相同或不同的，優(yōu)選是75-120°C、更優(yōu)選80-110°C。在攪拌機(jī)器中的壓カ是各自相同或不同的，通常是 1.0-3. 0表壓，優(yōu)選1.2-2. 5表壓。在エ藝階段VII中獲得的含MDI的產(chǎn)物混合物含有ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(単體 MDI)和聚亞苯基聚亞甲基多異氰酸酯(聚合MDI)，通常具有30-90重量％、優(yōu)選30-70重量％的ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯異構(gòu)體含量，NCO含量為四-33重量％，優(yōu)選30-32重量％， 基于粗MDI重量計；并且按照DIN 51550于25°C檢測的粘度優(yōu)選不超過2500mPa. s，優(yōu)選 40-2000mPa. s。從エ藝階段VII獲得的含MDI的產(chǎn)物混合物(粗MDI)在エ藝階段VIII中進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾處理，得到純MDI。エ藝階段VIII在本發(fā)明中，純MDI表示含有至少98. 0重量％ 4，4’-MDI和另外不超過2. 0重量％ 2，4’ -MDI的混合物，其中根據(jù)ASTM D1638-74檢測的酸值必須不超過lOppm。從ェ藝階段VII獲得的含MDI的產(chǎn)物混合物的提純、尤其是通過蒸餾提純之前可以優(yōu)選進(jìn)行汽提，其中從粗MDI除去光氣和任何溶剤。在這種汽提エ藝中，粗MDI可以被通入ー個或多個具有大的內(nèi)部表面積的裝置中，在其表面上分布使得可揮發(fā)性組分能逃逸。這些裝置可以例如包含和優(yōu)選包含降膜或薄膜蒸發(fā)器，或具有合適設(shè)計的填料塔。惰性氣體可以作為汽提介質(zhì)加入，和/或可以向此裝置施加減壓。在此汽提エ藝期間的溫度優(yōu)選低于210°C，更優(yōu)選50-190°C。隨后，在エ藝階段VIII中，純MDI是通過蒸餾獲得，例如在2_50毫巴、優(yōu)選2_20 毫巴的壓カ下，和在150-250°C、優(yōu)選180-230°C、更優(yōu)選210_230°C的溫度下。純MDI隨后通常用基于位阻酚和/或至少ー種亞磷酸芳基酯的抗氧化劑穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明，強(qiáng)放熱性的エ藝階段III，即硝基苯進(jìn)行催化氫化得到含苯胺的產(chǎn)物混合物的エ藝階段，是按照技術(shù)上簡單方便的方式使用的，從而提供處于兩個不同壓力水平的水蒸氣，并進(jìn)而按照能量自足或基本上自足的方式操作整個裝置，包括所有エ藝階段I 至 VIII。用于硝基苯的催化氫化反應(yīng)的流化床反應(yīng)器的復(fù)雜設(shè)計必須在本發(fā)明エ藝中采用僅僅一次，這是因為發(fā)現(xiàn)可以按照簡單的方式提供處于兩個不同壓カ水平的水蒸氣，這通過在全負(fù)荷下操作第一流化床反應(yīng)器(即在設(shè)計負(fù)荷下操作)和僅僅在部分負(fù)荷下操作第二流化床反應(yīng)器實現(xiàn)。這在相同的反應(yīng)溫度Tk、未改變的傳熱系數(shù)k和相等的傳熱面積 A的情況下產(chǎn)生了更少量的熱量Q，進(jìn)而用于除去反應(yīng)熱的熱載體溫度Tw和相應(yīng)地其蒸汽壓更咼。上述關(guān)系可以由下式表示Q = k · A · (Te-Tw)其中Q是在反應(yīng)器中通過催化氫化產(chǎn)生的熱量，k是傳熱系數(shù)，A是傳熱面積，Tk是反應(yīng)溫度，和Tw是傳熱器的溫度。熱量Q直接與反應(yīng)器產(chǎn)量成比例。傳熱系數(shù)k是由催化劑性能決定的，并且在約500_1000W/m2. K的范圍內(nèi)變化。一般，k值隨著催化劑壽命的増加而提高，尤其是由于催化劑的結(jié)焦和顆粒密度的相關(guān)增加。在一個優(yōu)選エ藝方案中，這可以通過用已經(jīng)用過不同時間的催化劑填充流化床反應(yīng)器進(jìn)行，尤其通過操作被較新鮮的催化劑填充的流化床反應(yīng)器，此催化劑的負(fù)荷導(dǎo)致產(chǎn)生處于較低壓力水平的水蒸氣；以及通過操作被已經(jīng)用過較長時間的催化劑填充的流化床反應(yīng)器，此催化劑的負(fù)荷導(dǎo)致產(chǎn)生處于較高壓力水平的水蒸氣。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置具有相同設(shè)計的兩個流化床反應(yīng)器，但是“具有相同設(shè)計”的裝置不應(yīng)該理解為表示在所有細(xì)節(jié)上都相同的裝置，僅僅表示基本相同的裝置，尤其是具有相等傳熱面積A的裝置。將在流化床反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度Tk尤其調(diào)節(jié)到在約觀0_320で范圍內(nèi)的值，優(yōu)選在約四0_300で范圍內(nèi)的值。優(yōu)選，用于從流化床反應(yīng)器除去反應(yīng)熱的水是經(jīng)由蒸汽鍋筒供應(yīng)到布置在流化床反應(yīng)器內(nèi)部的管束式換熱器，并且從通過在管束式換熱器中蒸發(fā)冷卻來吸收反應(yīng)熱所產(chǎn)生的水蒸氣是經(jīng)由調(diào)節(jié)閥排出的，所述調(diào)節(jié)閥將水蒸氣壓カ調(diào)節(jié)到第一或第二壓カ水平。優(yōu)選，將第一壓カ水平調(diào)節(jié)到在約16-30巴絕對壓カ范圍內(nèi)的值。如果需要的話，代替單個的第一或第二流化床反應(yīng)器，可以在每種情況下使用兩個或更多個流化床反應(yīng)器。也可以轉(zhuǎn)換流化床反應(yīng)器，它們各自提供了處于較低或較高壓力水平的水蒸氣， 可以通過在正在進(jìn)行的操作期間的合適技術(shù)措施在兩種操作模式之間靈活地轉(zhuǎn)換。此外，也可以用現(xiàn)有裝置靈活地反應(yīng)以滿足苯胺的需要，這通過提高先前用于產(chǎn)生處于較高壓力水平的水蒸氣的流化床反應(yīng)器的苯胺負(fù)荷來實現(xiàn)，并且代替從外部購買處于較高壓力水平的水蒸氣。下面通過實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。在上述關(guān)于硝基苯催化氫化反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量的等式的基礎(chǔ)上，Q = k · A · (Te-Tw)，對于具有目標(biāo)產(chǎn)量為120kt/a并且要除去的反應(yīng)熱為15. 9MW的反應(yīng)器，在反應(yīng)器溫度為280°C、傳熱系數(shù)k為550W/m2并且蒸汽鍋筒壓カ為30巴絕對壓力的情況下，計算得到所需的換熱面積為600m2。具有相同600m2傳熱面積的第二流化床反應(yīng)器用相應(yīng)的較高蒸汽鍋筒壓カ操作， 尤其是42巴絕對壓力，從而確保將水蒸氣供應(yīng)給エ藝階段IV、VI和VIII。由于在催化劑床和傳熱器之間的溫度差異較小，所以可以除去較小量的熱量，即10. 5MW，并且第二流化床反應(yīng)器可以相應(yīng)地僅僅用較低的容量操作，容量為80kt/a，即采用部分負(fù)荷。因此，通過用在每種情況下相同的600m2傳熱面積操作兩個流化床反應(yīng)器，其中第一反應(yīng)器在全負(fù)荷下操作并且第二反應(yīng)器在部分負(fù)荷下操作，獲得了處于兩個壓力水平的水蒸氣，尤其是30巴絕對壓力和40巴絕對壓力的水蒸氣。
權(quán)利要求
1.一種從含苯的進(jìn)料流制備和蒸餾處理ニ苯基甲烷ニ異氰酸酯(MDI)的方法，其中，在エ藝階段I中，將含苯的進(jìn)料流硝化得到含硝基苯的產(chǎn)物混合物，在エ藝階段II中，將含硝基苯的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選進(jìn)行蒸餾處理，得到含硝基苯的進(jìn)料流，在エ藝階段III中，將含硝基苯的進(jìn)料流供應(yīng)給催化氫化反應(yīng)，在流化床反應(yīng)器中得到含苯胺的產(chǎn)物混合物，同時通過用水蒸發(fā)冷卻來除去反應(yīng)熱，并形成水蒸氣，在エ藝階段IV中，將含苯胺的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選進(jìn)行蒸餾處理，得到含苯胺的進(jìn)料流，在エ藝階段V中，含苯胺的進(jìn)料流與甲醛在酸性催化劑的存在下反應(yīng)，得到含亞甲基 ニ苯基胺(MDA)的料流，在エ藝階段VI中，將含亞甲基ニ苯基胺的料流進(jìn)行提純，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行，在エ藝階段VII中，將所述料流供應(yīng)給光氣化反應(yīng)，得到含MDI的產(chǎn)物混合物，和在エ藝階段VIII中，將含MDI的產(chǎn)物混合物進(jìn)行處理，優(yōu)選通過蒸餾進(jìn)行處理，得到純MDI，其中，在エ藝階段III中，通過使用具有相同設(shè)計的兩個流化床反應(yīng)器產(chǎn)生處于兩個不同壓カ水平的水蒸氣，所述水蒸氣部分或完全地滿足了用于エ藝階段IV、VI和VIII的能量要求，其中-第一流化床反應(yīng)器是在設(shè)計用于流化床反應(yīng)器的苯胺負(fù)荷下操作，并且提供處于第 ー個較低壓力水平的水蒸氣，和-第二流化床反應(yīng)器是在比第一流化床反應(yīng)器更低的負(fù)荷下操作，使得第二流化床反應(yīng)器提供處于對于エ藝階段IV、VI和VIII所需的更高壓力水平的水蒸氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用于從流化床反應(yīng)器除去反應(yīng)熱的水是經(jīng)由蒸汽鍋筒供應(yīng)到布置在流化床反應(yīng)器內(nèi)部的管束式換熱器，并且從通過在管束式換熱器中蒸發(fā)冷卻來吸收反應(yīng)熱所產(chǎn)生的水蒸氣是經(jīng)由調(diào)節(jié)閥排出的，所述調(diào)節(jié)閥將水蒸氣壓カ調(diào)節(jié)到第一或第二壓カ水平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中將第一壓カ水平調(diào)節(jié)到在約16-30巴絕對壓力的范圍內(nèi)，將第二壓力水平調(diào)節(jié)到さ40巴絕對壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任ー項的方法，其中將在流化床反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)到在約觀0-320で范圍內(nèi)的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中將在流化床反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)到在約四0-300で范圍內(nèi)的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任ー項的方法，其中兩個流化床反應(yīng)器被已經(jīng)用過不同時間的催化劑填充，其中被較新鮮的催化劑填充的流化床反應(yīng)器是在能導(dǎo)致產(chǎn)生處于較低壓力水平的水蒸氣的負(fù)荷下操作，并且被已用過較長時間的催化劑填充的流化床反應(yīng)器是在能導(dǎo)致產(chǎn)生處于較高壓力水平的水蒸氣的負(fù)荷下操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從含苯的進(jìn)料流制備和蒸餾處理二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)的方法，其中，在硝基苯向苯胺的催化氫化反應(yīng)中，通過使用具有相同設(shè)計的兩個流化床反應(yīng)器產(chǎn)生處于兩個不同壓力水平的水蒸氣，所述水蒸氣部分或完全地滿足了整個工藝的能量要求，其中第一流化床反應(yīng)器是在設(shè)計用于流化床反應(yīng)器的苯胺負(fù)荷下操作并且提供處于第一個較低壓力水平的水蒸氣，和第二流化床反應(yīng)器是在比第一流化床反應(yīng)器更低的負(fù)荷下操作，使得第二流化床反應(yīng)器提供處于更高壓力水平的水蒸氣。
文檔編號C07C265/14GK102574771SQ201080047433
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者A·黑斯勒, C·施耐德, L·德尼森, L·柯尼希斯曼, N·扎弗雷德 申請人:巴斯夫歐洲公司