[实用新型]一种轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及甲苯二异氰酸酯生产设备领域，具体地说是一种轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的工艺装置。

背景技术

目前我国现有的轻溶剂法生产TDI(甲苯二异氰酸酯)的工艺装置大致如下：含有大量轻溶剂(邻二氯苯、氯苯等)的过量光气和含有MTD的轻溶剂溶液在光化反应器反应中连续光气化反应制备TDI，然后反应产物进入反应分离器，塔顶分离出的气相经光化反应冷却器冷却后进入光气吸收塔，经-10℃左右的轻溶剂在0.5MPa(G)下吸收后塔顶分离出高纯度的氯化氢气体，塔底则是含有40％左右的光气溶液，经泵加压后与新鲜光气混合送光化反应器参与反应。反应分离器塔底液相一部分经再沸器加热后返回反应分离器，另一部分则依次经光气正压脱除塔和光气常压脱除塔脱除其中含有的剩余光气和氯化氢气体后送TDI精馏系统，脱除来的光气和氯化氢经一级和二级压缩机升压后返回至光化反应冷却器。

整个过程中为了实现光气和氯化氢的分离，使用了大量的低温轻溶剂对光气进行吸收，吸收后的母液光气浓度约在40％，氯化氢浓度约在2.5％，母液经泵升压后回光化反应器与二胺基甲苯反应。由于光化反应是一剧烈快速的反应，其中光气浓度和氯化氢浓度的大小对光化反应的效果影响很大。光气浓度越高，副反应就越少；氯化氢的存在会增加副反应的发生，降低反应收率。该流程中由于大量溶剂的存在降低了参与反应的光气浓度，同时因为氯化氢的存在，对反应及后续溶剂的分离均不利。同时，由于大量溶剂的原因使得相关机泵、塔器、换热器及连接管道等的选型较大，设备投资及操作费用均较高，并且工艺装置的扩能改造也受到了极大的制约。

发明内容

本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种反应收率高、生产成本低、使用寿命长、能耗少的一种轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的工艺装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该工艺装置包括反应分离器、光气正压脱除塔、光气常压脱除塔、光气吸收塔、光气解吸塔、盐酸塔和混合式反应器，混合式反应器通过管路分别与反应分离器、光气正压脱除塔、光气常压脱除塔以及光气解吸塔连通；反应分离器通过管路分别与光气吸收塔、光气正压脱除塔以及光气常压脱除塔连通；光气正压脱除塔与光气常压脱除塔通过管路连通；光气吸收塔通过管路与光气解吸塔连通；光气解吸塔通过管路与盐酸塔连通。

所述的混合式反应器的输入管路上设置有换热器和混合器。

所述的反应分离器的塔顶输出管路上设置有光化反应冷却器，反应分离器的塔底输出管路上设置有光化反应循环泵，反应分离器的输入管路上设置有再沸器。

所述的光气正压脱除塔的塔顶输出管路上设置有光气正压脱除塔冷凝器、一级压缩机、二级压缩机以及冷凝液泵，光气正压脱除塔的塔底输出管路上设置有光气正压脱除塔循环泵，光气正压脱除塔的输入管路上设置有光气正压脱除塔再沸器。

所述的光气常压脱除塔的塔底管路上设置有光气常压脱除塔再沸器和光气常压脱除塔循环泵。

所述的光气吸收塔的塔顶输出管路上设置有排气冷却器和尾气分离器；光气吸收塔的塔底输出管路上设置有吸收塔循环泵和吸收塔再沸器；光气吸收塔的输入管路上设置有溶剂冷却器，光气吸收塔的塔侧管路上设置有至少一个中间冷却器。

所述的光气解吸塔的塔顶输出管路上设置有塔顶二级冷凝器、塔顶一级冷凝器和光气泵，光气解吸塔的塔底输出管路上设置有预热器一和塔底循环泵；光气解吸塔的输入管路上设置有冷却器和预热器二。

所述的盐酸塔的塔底管路上设置有盐酸塔冷却器和盐酸塔循环泵。

本实用新型的一种轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的工艺装置和现有技术相比，具有以下特点：

1)通过对工艺装置的改进后，参加光化反应的光气物流基本不再含有溶剂和氯化氢，减少了副反应的发生，使得同一反应器的反应收率提高了约5％。

2)降低了反应器的堵塞频率，减少了检修次数，延长了装置的操作时间。

3)由于系统中循环的溶剂量大幅度减少，所用机泵、压缩机、塔器、换热器和管线的尺寸和容量随之减小，电耗、蒸汽及循环水等能耗也大幅度降低，节省了操作费用和投资费用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图为轻溶剂生产甲苯二异氰酸酯的工艺装置的结构示意图。