甲苯二异氰酸酯生产过程中废气的回收与利用

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1、甲苯二异氰酸酯生产过程中废气的回收与利用甲苯二异氰酸酯生产过程中废气有：光气、氯化氢气体，这些废气能否有效回收及处理，做到回收减少光气损耗，及无害化处理排放，是保障甲苯二异氰酸酯生产安全连续稳定运行、环保达标、降低生产成本的一个关键因素。本文主要对甲苯二异氰酸酯生产过程中光气分离塔、闪蒸塔、精馏塔、光气储罐挥发出来的光气回收及处理进行研究，采用的工艺路线是：用冷冻甲苯吸收上述光气、然后加热甲苯解析光气、排除异组分后回收利用，通过建立一条中试生产线，实现过程控制，研究最佳工艺控制条件，应用到生产线中确保回收光气之纯度达到工艺要求，并且将少量尾气全部吸收并破坏达到安全环保排放。1、甲苯二异

2、氰酸酯生产工艺简介甲苯二胺和光气在加压条件下反应生成甲苯二异氰酸酯和氯化氢,同时生成少量的重残渣。反应分两步进行,第一步是放热反应,在光化反应器中进行。其反应方程式如下：CH3NHCOCLNHCOCL+2HCL+△HR+2COCL2NH2CH3NH2△HR=-109KJ/摩尔第二步是吸热反应。其反应方程式如下：NHCOCLNHCOCL+2HCL+△HRCH3NCONCOCH3△HR=+113KJ/摩尔光气经精制提纯后送往光气储罐以补充反应中消耗的光气。TDI反应中的过量光气回收提纯后送至光气储罐。光气储罐用冷冻甲苯冷却。光气储罐排出的废气经过换热器用冷冻甲苯冷却,冷凝的光气经返回光气储

3、罐,未冷凝的气体被送往光气回收塔T510。光气储罐中的光气由泵送往光化反应，使甲苯二胺TDA在溶剂DEIP的混合溶解状态下与光气在光化反应器中反应，送入反应器R400A/B与光气完成第一步反应,反应是在温度100℃、压力2.1MP的条件下进行。然后溶剂DEIP和TDA经混合后,反应混合物进入反应塔,完成第二步反应,反应条件是温度148℃、压力1.51MPa。塔顶为光气和HCl,未冷凝的HCL和光气送往分离塔。液态光气收集于反应塔的集液盘上,通过冷却器冷却后，送往光气储罐回收使用。底部的液体（TDI、DEIP、COCL2、和TDI残渣）经热虹吸式再沸器蒸汽加热,送至降压闪蒸脱出光气。塔顶

4、送出的HCL和光气在冷凝器内用氟利昂冷却,冷凝的光气返回作为塔顶回流,气态HCL送往HCL盐酸吸收系统。从反应塔底部送往的物料主要由TDI、DEIP、COCL2和TDI残渣组成。进一步降压闪蒸及正压蒸馏脱出光气。然后经精馏制得成品。TDI真空系统由液环真空泵组成,为精馏设备提供真空度。液环介质为甲苯在冷却器中用冷冻甲苯冷却,上述生产过程中有大量的光气被分离出来，需要用甲苯吸收其中的光气。含光气的工艺尾气及工艺甲苯液送光气吸收塔T510。从T510顶喷入－5℃工艺冷冻甲苯，吸收其所含的光气。未被吸收的尾气先排入水洗塔T560再排碱液破坏塔T540中和破坏后排空，吸收光气后的甲苯送光气解吸

5、塔T520。T520解吸出的光气从塔顶回收至光气提纯塔，解吸完光气后的甲苯大部分从塔底回收至循环甲苯槽V521，小部分送甲苯精馏塔T530，以脱除甲苯内所夹带的重组分（TDI、DEIP）。脱出的含重组分的甲苯――干甲苯由T530塔底排干甲苯槽V532，精制甲苯从T530中部侧线抽出回收至V521，塔顶排出的少量含水甲苯排湿甲苯槽V531。V531、V532槽内的废甲苯送火炬系统焚烧。研究最佳工艺控制条件，保证安全环保的前提下，回收光气质量是提高TDI得率、生产出合格产品、降低生产成本的一个关键因素。1、实验仪器中试线甲苯吸收塔、解析塔、喷淋吸收装置，气相色谱仪2、中试线实验内容、工艺介

6、绍及根据实验结果优化工艺参数2..1用甲苯吸收、解析各工艺环节中的废光气2.1.1甲苯吸收、解析回收光气实验装置介绍2.1.2甲苯吸收、解析回收光气流程如下图2.1.3甲苯吸收、解析回收光气工艺介绍含光气的尾气排气进入甲苯吸收T510塔，由工艺甲苯储罐V521经P521A/B输送至E510冷却为-10℃的工艺甲苯吸收，未吸收的气体排至喷淋洗涤塔T560塔。T510塔中部液相排入间冷换热器E511，用冷冻甲苯冷却到-10℃再返回T510。塔底含光气的甲苯由工艺甲苯出料泵P510A/B泵经换热器E521预热后送入光气解析塔T520。T520为正压操作,压力为0.23MPa。塔顶排气经E52

7、0、E524冷却,一部分作为塔顶回流，另一部分进入光气储罐循环使用。未冷却气体排至T510。T520侧线排出一部分含光气和氯乙烷的物料进入T560塔。T520塔底液体经过E522A/B用1.3MPa蒸汽加热,温度控制在160℃。T520塔底出料含有少量轻组分（光气、CCL4等）和重组分（TDI、DEIP等）,一部分与进料换热后去循环甲苯贮罐V521,另一部分去T530精制。在T530中,T530塔顶气相经E530冷凝到77℃进入V530,不凝气