Способ выделения органических диизоцианатов из жидкого остатка их дистилляции

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 983124 Союз СоветскихСоциалистичеснихРеслублин(51.) М, Кл,(22) Заявлено 13.08.76 (21 2389494/23 - 04 (23) Приоритет - (32) 15 АЖ,75 (31) ФР С 07 С/187866 (33) ГДР С 07 С 119/042 Впуларстзены яаяятвт СССР ао аелаи взвбретекий и ютхрыткЯОпубликовано 23.12,82. Бюллетень47 Дата опубликования описания 23,12,82 Иностранцы юнтер Мюке и Дите(72) Авторы изобретен ста Иностранная фирма Э ЕБ Зюнтезеверк Шварцхайде(54) СПОСОБ ВЬ ИЗ ЖНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ДИИЗОЦИАНАТОВГО ОСТАТКА ИХ ДИСТИЛЛЯЦИИ ем Изобретение относится к области непрерывного.термического отделения органических изоцианатов из жидкого остатка дистилляции, которыеобразуются при получении органических изоцианатов в результате фосгенирования аминов.Эти остатки дистилляции содержат органнческие изоцианаты с содержанием МСО-группприблизительно 30%, Так как органическимиизоцианаты являются очень дорогими и оченьядовитыми продуктами, их регенерация необ входима как из соображений защиты окружаю.щей среды, так и иэ экономических соображений, Обработка остатка дистилляции являетсяочень трудной, так как при содержанииИСО-групп около 25 мас.%наблюдается оченьсильное увеличение вязкости, и остаток дистилляции склонен к полимеризации,Известен способ отделения органическихизоцианатов из жидкого остатка дисщлляции,в ходе которого находящиеся лод давлени З 1остатки дистилляции нагреваются до 200 -300 С, после чего перегретые остатки дистил.ляпни направляются в виде капелек в зонупониженного давления (1-50 мм рт, ст.), гдеизоцианаты испаряются без дополнительного под.1 у вода тепла. После этого чистые изоцианаты конденсируются, а остатки дистилляции с неболь,шим количеством изоцианатов остаются в виде вязкой жидкости нли в твердой форме в испарителе. В этом способе все тепло, необхо. димое для испарения, подводится за счет, нерегрева исходного продукта, причем температура перегрева ограничена сверху максимальной тем. пературой нагрева 300 С 111.Однако приувеличении температуры нагрева возрастают потери изоцианата вследствие полимеризации, так как эта температура недостаточна для обратного расщепления образующихся полимеров, При болыйих концепт. рациях изоцианатов подводимого для перегрева смеси тепла не хватает для полного испарения изоцианатов, Образующийся остаток содержит еще изоцианаты, вследствие чего он является клейким, и его трудно 1 далять из испарителя, В ходе испарения, по мере уменьшения содержания изоцианатов, температура испарения снижается и скорость испарения уменьшается,Целью изобретения является повышение выхода целевых продуктов и упрощение процесса.3 983124Поставленная цель достигается тем, что со. гласно способу выделения, органических диизо" цианатов, заключающемуся в том, что кубовый остаток подвергают разгонке в вакууме в две стадии, на первой стадии в тонкой пленке нагревают за 5 - 20 с до 250 - 350 С и на второй стадии за 5 - 10 мин до 300 - 430 С и в вакууме 1 - 50 торр, а образующуюся твердуюпленку остатка размалывают и удаляют из испарителя в виде сыпучего порошка. ООтличительной особенностью способа является разгонка в две стадии в вакууме 1 - 50 торр, первая стадия проводится при температуре 250 - 350 С за 5 - 20 с, а вторая при температуре 350 - 430 С за 5 - 10 мин с последующим удалейием твердой пленки остатка в виде сыпучего порошка.Способ осуществляется следующим образом.Остаток дистилляции, который получается при фосгенировании аминов, обрабатывают 20 до тонкого слоя жидкости в результате распыления или нанесением слоев, Этот слой кидкости за короткое время быстро нагревают до температуры, превосходящей температуру кипения органического изоцианата на 100-200 С. д 5 Это происходит за 5 - 20 с, После этого темпе. ратуру медленно, т. е, за 5 - 10 мин повышают, чтобы она по меньшей мере на 260 С была выше температуры кипения изоцианата, Такой порядок температуры подцерживают до полного испарения изоцианата. В результате этой меры получается тонкий и свободный от изоцианата слой остатка после испарения, который легко может быть разбит. Полученное в результате этого твердое вещество может быть легко транспортировано.35П р и м е р 1 Остаток дистилляции после получения толуилендйизоцианата (ТДИ) с содержанием МСО-групп 29,5 мас.% после нагревания до температуры кипения прио 5 мм рт. ст. в видб приблизительно 1 мм толщины слой жидкости нагревают при давлении 5 мм рт, ст, в течение 10 с до 200 С и в результате последующего подвода тепла в течение 5,5 мин нагревают до 300 С, Нагревание слоя жидкости происходит в результате тепло 45 обмена с электрически обогреваемой Сг.й- стальнЬй пластиной, которая так замерена и нагрета, что ее теплоемкость 1 восполняет потребность для быстрого нагревания слоя жидкос 4ти до 200"С и испарения значительной части толуилецдиизоцианата. Полученный таким образом сильно пористый сухой остаток с содержанием МСО-групп ниже определяемой границы 0,1 мас.%, Остаток размалывают охлаждают до 250 С и после помещают в орошаемую форму.Испарившийся продукт конденцируют при тем пературе приблизительно 40 С. Его содержание НСО-групп составляет 47,0 мас.%. При предположении, что остаток дистилляции состоит из толуилендиизоцианата и высокомолекулярного соединения, свободного от МСО-групп, выход толуилендиизоцианата составляет 89%.П р и м е р 2. 4,4 кг/ч остатка дистилляции при производстве толуилендиизоцианата, образующегося при фосгенировании аминов, направляют на стадию испарения. Преварительно подогретый до 130 С остаток дистилляции, содержащий 29, вес.% МСО.групп и 31 вес.% толуилендиизоцианата (ТДИ) имеет вязкость 1600 сП. На первой стадии дистилляционный остаток, находящийся в виде пленки жидкости, толщиной 2 мм, нагревают при давлении 5 мм рт, ст. в течение 8 мин до температурыо350 С, Нагрев пленки осуществляют за счет теплообмена с электрически нагреваемой пластиной из хромоникелевой стали. При этом пластина нагревается таким образом, чтобы тепла, передаваемого от нее к пленке, хватило бы для быстрогонагрева последней. При нагреве остатка дистилляции до 250, и затем соответственно 350 С, ТДИ испаряется. Одновременно при таких: высоких температурах происходит расщепление образующихся полимеров, причем при этом образуется ТДИ, который туг же испаряется. Испаривщийся ТДИ конденсируют при 30 С, В час получают 2,22 кг конденсата, содержащего 48,1 вес.% МСО-групп и 98,3 вес% ТДИ. Таким образом, выход МСО-групп составляет 83,3%, а ТДИ - 160,4%. При испарении ТДИ получают сухой пористый остаток (1,97 кг/ч), содержащий 0,2 вес.% МСО-групп и именно 0,1. вес.% ТДИ. Остаток измельчают и охлаждают, Таким же образом перерабатывают и другие остатки.В табл. 1 и 2 приводятся параметры процесса при переработке ТДИ - остатка (пример 3) и 4,4 -дифенилметандиизоцианатостатка10 350 430 Остаток дистилляции Температура предварительногоподогрева, С Массовый расход, кг/ч Содержание 1 чСО-групп, вес,% Содержание ТДИ, вес.% Содержание МДИ, вес.%Конденсат Массовый расход, кг/ч Содержание ЯСО-групп, вес.%Содержание ТДИ, вес.% Содержание МДИ, вес.%Остаток после испарения (твердый) Массовый расход, кг/ч Содержание ИСО-групп, вес.% Содержание ТДИ, вес.% Содержание МДИ, вес.% Температура предварительногоподогрева, С Давление, мм рт. ст. Толщина пленки, мм(пример 3) Остаток дистилля ционныйТДИ (пример 4)(пример 5) Вязкость, сП 1700 Около 1800 130 130 3,11 3,11 29,7 27,1 30,7 29,9 Конденсат 1,75 1,26 46,4 47,8 97,6 97,8 1,20 1,74 0,25 0,4 0,2 130 130 25 50 Температура конденсации, СВыход йСО-групп, %Выход ТДИ, %Выход ИДИ, % Остаток перегонки Температура подогрева, СВесовой поток, кг/ч МСО-содержание вес,%ТДИ-содержание, вес,% Весовой поток, кг/ч МСО-содержание, вес,%ТДИ- содержание, вес,%Остаток выпаривания (твердый)Весовой поток, кг/чНСО-содержание, вес.% ТДИ -содержание, вес,% Условия способа Температура подогрева, СДавление, торр Остаток дистилляг циоиный ТДИТолщина слоя,ло кол ая стадия нагревания время нагревания,2 3 мпе В орая стадия нагреваниявремя нагревания, мтемпература, С 0 0 30 30 90 4 9 рмула изобр я Кг50 С цианах а) -дифенилмеерми, ст цельюи упро ем, что,ставител О. Оксиноидекарь дактор. Г. Волкова тор М. Шароши ех Тираж 445 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 13035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 45Подлы сно ПП "Патент", г. ород, кул. Проектная, 4 Температура конденсации, СО-выход, %ДИ-выход. % Способ вьщеления органическтов общей формулыВ (ИСО)где В - 2,4 и 2,6- толуилен, 4тан или 2,6-гексаметилениз кубового остатка перегонкичесйой отгонки в вакууме 1-50отличающийся темповышения выхода целевых про щения процесса, отгонку ведут в две стадиина первой стадии остаток дистилпяции в ткой пленке нагревают за 5 - 20 с до 250 - 3. и на второй стадииза 5 - 10 мин до 300 -30 о430 С, а образующуюся твердую пленку разлывают и удаляют из исларителя-в виде сыпучего порошка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеф 1. Патент США У 2706169, кл. 203 - 881955 (прототип) .