一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)的尾氣經(jīng)過低溫溶劑連續(xù)降溫吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)；當(dāng)溶劑中光氣質(zhì)量濃度直接利用到冷光反應(yīng)制備正丁基酰氯，將該含光氣溶劑計量后轉(zhuǎn)入冷光釜，于-8℃～-2℃滴加正丁胺，滴加結(jié)束后，保溫1小時，得到正丁基胺酰氯；正丁基胺酰氯在熱光反應(yīng)釜中分解得到正丁基異氰酸酯。該方法能最大限度利用光氣，減少正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣在尾氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷和尾氣處理的用堿量，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，達(dá)到了資源節(jié)約循環(huán)利用的目的。
【專利說明】一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源回收利用和環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及了一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法。此方法能將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣提純分離，提純分離后的光氣直接用于正丁基異氰酸酯冷光工序循環(huán)套用，純化分離后的大部分其他氣體經(jīng)尾氣系統(tǒng)處理并回收副產(chǎn)鹽酸。該方法能最大限度利用光氣，減少正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣在尾氣處理系統(tǒng)的負(fù)荷和尾氣處理的用堿量，降低了產(chǎn)品生產(chǎn)成本，達(dá)到了資源節(jié)約循環(huán)利用的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)生產(chǎn)正丁基異氰酸酯的工藝主要包括正丁胺成鹽、熱光酯化兩個步驟。正丁基異氰酸酯制備過程的通光酯化過程中會產(chǎn)生大量的含光氣和氯化氫的混合氣體。而國內(nèi)大部分企業(yè)是將熱光反應(yīng)尾氣先通過降膜吸收形成鹽酸，剩余含光氣氣體再通過堿液處理高空排放。此處理方法光氣沒有回收利用，損耗浪費較多，尾氣處理設(shè)備投資高、能耗多、污染大，而且形成的鹽酸伴有較多雜質(zhì)，質(zhì)量不好。
[0003]正丁胺與光氣反應(yīng)制備正丁基異氰酸酯的主要方程式為:
CH3CH2CH2CH2NH2 + COCl2 — CH3CH2 CH2 CH2NHCOCI+HCI。
[0004]CH3CH2CH2CH2NH2 + HCl — CH3CH2CH2CH2NH2HClt5
[0005]CH3CH2CH2CH2NHC0C1 — CH3CH2CH2CH2NCo + HCl 個。
[0006]Ch3CH2CH2CH2NH2HCI + COCl2 — CH3CH2CH2CH2NCo + 3HC1 ?。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服了正丁基異氰酸酯生產(chǎn)過程中尾氣降膜吸收法設(shè)備投資高以及物料損失多、污染大等缺點，提供了一種正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣回收利用方法，在保證回收光氣合格的前提下，最大限度利用光氣資源、降低能耗、降低成本、減少環(huán)境污染。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)方案:
1.一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于如下步驟:
(1)將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)的尾氣經(jīng)過低溫溶劑連續(xù)降溫，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)；
(2)低溫溶劑經(jīng)多次尾氣吸收，當(dāng)溶劑中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到一定值后切換到另一臺低溫溶劑降溫釜；
(3)將步驟(1)中未冷凝殘余氣體經(jīng)過降膜吸收、堿破壞和多級水噴淋吸收后高空排
放；
(4 )將步驟(2 )含有一定質(zhì)量濃度光氣的溶劑直接利用到冷光反應(yīng)制備正丁基酰氯，將該含光氣溶劑計量后轉(zhuǎn)入冷光釜，于-8°C?_2°C滴加正丁胺，滴加結(jié)束后，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯(CH3CH2CH2CH2NHC0C1)；
(5)將步驟(4)制備正丁基胺酰氯與溶劑進到熱光反應(yīng)釜，正丁基胺酰氯在熱光反應(yīng)釜中分解得到正丁基異氰酸酯。
[0009]所述的熱光反應(yīng)尾氣組分中主要為光氣、氯化氫和正丁基異氰酸酯。
[0010]在于所述的溶劑為二甲苯，當(dāng)二甲苯的溫度為-1o°C時才可進行尾氣吸收；吸收溫度控制為-8V?_2°C，尾氣吸收時的溶劑可以連續(xù)使用。
[0011]所述的冷凝器冷凍水進水溫度為-15°c。
[0012]所述的未冷凝氣體主要成分為氯化氫。
[0013]所述的溶劑切換時，溶劑中光氣質(zhì)量濃度為40%?50%。
[0014]所述的熱光反應(yīng)的尾氣壓力為0.06?0.1OMPa0
[0015]冷光反應(yīng)時，滴加正丁胺反應(yīng)溫度控制在-10°C?0°C，正丁胺與回收光氣投料摩爾比為1:1.2?1.3。
[0016]所述的熱光反應(yīng)為正丁胺鹽酸鹽與光氣反應(yīng)生成正丁基異氰酸酯，正丁基胺酰氯分解生成正丁基異氰酸酯的反應(yīng)與熱光反應(yīng)同時進行，控制溫度在105?115°C，光氣壓力
0.05 ?0.1MPa，流量 30 ?40m3/h，通光氣量 400 ?420 m3。
[0017]本發(fā)明采用低溫溶劑連續(xù)吸收并將尾氣中氯化氫和光氣分離純化，回收的光氣用于冷光工序，這樣將熱光反應(yīng)過量的光氣得到充分利用，同時將冷光反應(yīng)制備的正丁基酰胺酰氯的分解反應(yīng)與熱光反應(yīng)一起進行，降低了設(shè)備投資。整個分離吸收過程能耗低、成本低、設(shè)備投資少、廢酸少，使光氣得到了最大化利用，徹底解決了光氣消耗高、浪費大以及降膜法處理尾氣成本高、能耗高、光氣浪費大、廢酸多、廢酸質(zhì)量差的問題，符合國家節(jié)能和環(huán)保政策。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例對本
【發(fā)明內(nèi)容】
進一步說明，但本發(fā)明不僅局限于這些實施例。
[0020]實施例1
將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣通過_8°C?_2°C溶劑連續(xù)吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)。溶劑經(jīng)多次低溫吸收，當(dāng)溶劑二甲苯中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到45%后直接套用于冷光反應(yīng)，先將該含光氣溶劑3000L轉(zhuǎn)入冷光釜，-8V?_2°C滴加正丁胺，當(dāng)繼續(xù)滴加正丁胺，溫度顯著下降，達(dá)到反應(yīng)計量需要的正丁胺量，停止滴加，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯，分析其含量為92.36%。將正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜與正丁基胺鹽酸鹽一起制備正丁基異氰酸酯。
[0021]實施例2
將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣通過_8°C?_2°C溶劑連續(xù)吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)。溶劑經(jīng)多次低溫吸收，當(dāng)溶劑二甲苯中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到48%后直接套用于冷光反應(yīng)，先將該含光溶劑3000L轉(zhuǎn)入冷光釜，-10°C?_2°C滴加正丁胺，當(dāng)繼續(xù)滴加正丁胺，溫度顯著下降，達(dá)到反應(yīng)計量需要的正丁胺量，停止滴加，，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯，分析其含量為93.56%。將正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜與正丁基胺鹽酸鹽一起制備正丁基異氰酸酯。
[0022]實施例3
將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣通過_8°C?_2°C溶劑連續(xù)吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)。溶劑經(jīng)多次低溫吸收，當(dāng)溶劑二甲苯中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到50%后直接套用于冷光反應(yīng)，先將該含光溶劑3000L轉(zhuǎn)入冷光釜，-8°C?0°C滴加正丁胺，當(dāng)繼續(xù)滴加正丁胺，溫度顯著下降，達(dá)到反應(yīng)計量需要的正丁胺量，停止滴加，，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯，分析其含量為95.32%。將正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜與正丁基胺鹽酸鹽一起制備正丁基異氰酸酯。
[0023]實施例4
將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣通過_8°C?_2°C溶劑連續(xù)吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)。溶劑經(jīng)多次低溫吸收，當(dāng)溶劑二甲苯中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到40%后直接套用于冷光反應(yīng)，用于制備正丁基酰氯。先將該含光溶劑3000L轉(zhuǎn)入冷光釜，_8°C?_2°C滴加正丁胺，當(dāng)繼續(xù)滴加正丁胺，溫度顯著下降，達(dá)到反應(yīng)計量需要的正丁胺量停止滴加，，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯，分析其含量為87.63%。將正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜與正丁基胺鹽酸鹽一起制備正丁基異氰酸酯。
[0024]實施例5
將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣通過_8°C?_2°C溶劑連續(xù)吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)。溶劑經(jīng)多次低溫吸收，當(dāng)溶劑二甲苯中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到43%后直接套用于冷光反應(yīng)，先將該含光溶劑3000L轉(zhuǎn)入冷光釜，-8°C?0°C滴加正丁胺，當(dāng)繼續(xù)滴加正丁胺，溫度顯著下降，達(dá)到反應(yīng)計量需要的正丁胺量停止滴加，，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯，分析其含量為90.38%。將正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜與正丁基胺鹽酸鹽一起制備正丁基異氰酸酯。
【權(quán)利要求】
1.一種合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于如下步驟: (1)將合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)的尾氣經(jīng)過低溫溶劑連續(xù)降溫吸收，再經(jīng)過冷凝器冷凝，未冷凝氣體直接進入尾氣處理系統(tǒng)； (2)低溫溶劑經(jīng)多次尾氣吸收，當(dāng)溶劑中光氣質(zhì)量濃度達(dá)到一定值后切換到另一臺低溫溶劑降溫釜； (3)將步驟(I)中未冷凝殘余氣體經(jīng)過降膜吸收、堿破壞和多級水噴淋吸收后高空排放； (4 )將步驟(2 )含有一定質(zhì)量濃度光氣的溶劑直接利用到冷光反應(yīng)制備正丁基酰氯，將該含光氣溶劑計量后轉(zhuǎn)入冷光釜，于_8°C?_2°C滴加正丁胺，滴加結(jié)束后，保溫I小時，得到正丁基胺酰氯； (5)將步驟(4)制備的正丁基胺酰氯與溶劑加入熱光反應(yīng)釜中，正丁基胺酰氯在熱光反應(yīng)釜中分解得到正丁基異氰酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的熱光反應(yīng)尾氣組分中主要為光氣、氯化氫和正丁基異氰酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的溶劑為二甲苯，當(dāng)二甲苯的溫度為-10°c時才可進行尾氣吸收；吸收溫度控制為-8V?-2°c，尾氣吸收時的溶劑可以連續(xù)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的冷凝器冷凍鹽水進水溫度為_15°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的未冷凝氣體主要成分為氯化氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的溶劑切換時，溶劑中光氣質(zhì)量濃度為40%?50%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的熱光反應(yīng)的尾氣壓力為0.05?0.1OMPa0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于冷光反應(yīng)時，滴加正丁胺反應(yīng)溫度控制在-10°C?0°C，正丁胺與回收光氣投料摩爾比為1:1.2?1.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成正丁基異氰酸酯熱光反應(yīng)尾氣中光氣的回收利用方法，其特征在于所述的熱光反應(yīng)為正丁胺鹽酸鹽與光氣反應(yīng)生成正丁基異氰酸酯，正丁基胺酰氯分解生成正丁基異氰酸酯的反應(yīng)與熱光反應(yīng)同時進行，控制溫度在105?115°C，光氣壓力0.05?0.1MPa,流量3O?40m3/h，通光氣量400?4加m3。
【文檔編號】C07C265/04GK103638688SQ201310718135
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】胡曉珊, 張敦河, 黎輝良, 李國棟, 余建波, 沈方勇, 甘愛玲 申請人:湖南國發(fā)精細(xì)化工科技有限公司