专利名称：回吸异氰酸酯的方法
技术领域：
本发明是关于一种从含有异氰酸酯及聚合副产物之混合物中回收该原异氰酸酯如TDI(二异氰酸甲苯，toluendiisocyanate)及MDI(二异氰酸二苯酯，diphenyldiisocyanate)等的方法。该混合物，例如，可以为其中得以生成异氰酸酯的反应物料，亦可以为从该反应物料中主要部分之异氰酸酯之蒸馏所经常产生的焦油状物。
生成异氰酸酯的反应物料，除了异氰酸酯产物本身外，主要包含聚合副产物。虽然大部份的异氰酸酯可以用普通蒸馏而从该聚合付产物分离出来，但相当份量的异氰酸酯将仍滞留在浓缩的、粘稠的焦油状物中，焦油状物的生成正是这种普通蒸馏的必然后果。想利用简单的蒸馏技术来把异氰酸酯从焦油状物中完全分离出来是很困难的，这是因为焦油状物非常的胶稠又十分的粘滞且传热极差。无法回收这些可能占原生成之异氰酸酯达40%的异氰酸酯剩余份量，意味有显著的经济损失。
为增进异氰酸酯产物之回收，已有几个不同的方法被开发并实施。其中一个方法叙述于美国专利US-A-2889257，根据其中所述，由异氰酸酯主要部分之普通蒸馏所得到的异氰酸酯及聚合副产物之焦油状混合物滴入环烷烃油中，该环烷烃油维持于200℃至315℃之温度，该有机异氰酸酯汽化，而该聚合副产物转化成可过滤之颗粒状固体残余物。
这个先有方法在理论上好象很简单，实际上却有严重的缺点。因为，为促进传热而使用热的机油引入了火警的危险，造成整个系统必须保持在惰性气体例如氮气的覆盖下。此外，该方法之聚合残余物，在使用离心处理把主要部分的热油除去后，仍然掺有高达20%的热油，这些热不能利用普通离心处理再加以除去，而它们将造成残余物极易引火，所以残余物在冷却前如果与空气接触将会立即着火。如同习知的，依据此先有专利所建造之生产装置存有固体堆积、结块及堵塞等严重问题于其中。
然而，我们已观察到，如果上述的这种异氰酸酯及聚合副产物的焦油状混合物被快速加热至250℃-450℃之间的范围，异氰酸酯将被蒸发而没有明显的分解，同时焦油状混合物将迅速的转化成一种脆性的干燥残余物，这项发现可以下列实验加以叙述把约10克含有30%重量TDI-80-20-的焦油状混合物置入一个50毫升容量的平坦薄面钢盒中，该钢盒装有0.25英寸(0.63公分)粗的黄铜管以便TDI蒸气通过，管之末端设有以布冷却之100毫升玻璃瓶并通向大气。之后，把钢盒置于一电热盘上。用丙烷汽焰加热黄铜管以防止结冰。在约1分钟内，可从玻璃瓶中回收约3克的浅黄色TDI，其具有约15℃的凝结点。在钢盒中的干燥残余物呈深棕至黑的颜色，可以用一般的木柴刮去。
我们又进一步发现到提供焦油状混合物快速加热最好的方法为采用直接接触，利用液体传热介质，例如，具有适当熔点的熔融金属，如铅、锡、锌;或者铅、锡、锌等的焊接混合物;又或者具有适当熔点的熔融盐化合物。该液体传热介质必须具备适当的熔点与温度，而且最好是非可燃性的，并且在熔融时对热稳定。如前所述，液体传热介质须具有250℃-450℃的温度，所以，除了上述金属外，适用作本发明之传热介质者尚包含熔融盐，例如，硝酸钠、亚硝酸钠及硝酸钾。
依据本发明的方法具有许多显著的优点，其中几项叙述如下。由于使用非燃烧性传热介质，避免了以惰性气体覆盖整个生产系统的必要，因为这时只需要在回收汽化异氰酸酯的冷凝器覆盖惰性气体就足够了。当然，整个方法也因为主要火警灾害之消除而显得不那么危险。当焦油状混合物碰到熔融浴时，异氰酸酯的快速蒸发将分解该混合物，混合物将转化成为多孔状、脆性固体颗粒形式的残余物而浮于该浴的表面上，残余物可简易的从表面上除去。此残余物包含有聚合副产品，如有必要，其亦可加以燃烧而为该方法输送热量，虽然此种残余物并不太容易着火。我们建议以转动炉来达到此目的。
含有异氰酸酯之物料可以通过置于熔融浴表面之上或之下的进料系统而加入该浴中。如果原料是于熔融浴表面之下输送的，则进料系统必须特别加岳淙匆员阋烨杷狨ゲ换嵩诮舷低衬诓烤涂计 本发明以下列实验例加以叙述实例粗铅被一气焰熔融于一瓷杯。将含有30%TDI80-20之焦油状混合物与有聚合副产物一起掺合滴于熔融铅的表面上。蒸发TDI，留下多孔的，脆性的干燥固体片残余物于表面上。
附图
略示一个具有工业规模的适合于表现本发明之方法的一个生产工厂。
图号(1)蒸发室(2)熔融浴(3)冷却注射喷咀(4)转动搅拌器(5)单元进料器(7)燃烧室(8)转动炉(9)燃烧器(10)烟道气出口(11)燃烧气出口(12)热水器(13)电热器(14)蒸气分离器(15)循环泵(16)气体出口管(17)冷凝器(18)热水系统(19)热传系统(20)进口(21)出口(23)浴槽参照附图所示，可看见一个蒸发室(1)包含有一个对热稳定且非燃烧性的熔融浴(2)，其含有一种适当的金属，或金属的混合物，又或者是盐或该盐之混合物，并具有250℃-450℃的温度。适当的金属，举例而言，有铅、锡或锌，而适当的盐有，譬如硝酸钠、亚硝酸钠及硝酸钾。蒸发室(1)设有一个冷却注射喷咀(3)置于熔融浴(2)。
蒸发室(1)又设有一个转动搅拌器(4)置于该熔融浴(2)之表面、一个气体出口管(16)通向一个冷凝器(17)，以及一个单元进料器(5)作为通往燃烧室(7)之气塞。该燃烧室(7)设有一个转动炉(8)、一个用于燃烧室启动的燃烧器(9)，以及一个燃烧气出口(11)。该气体出口(11)通往一个热水锅(12)。该热水锅(12)设有一个电热器(13)及一个烟道气出口，该电热器(13)能防止那些从熔融浴(2)溢出而收集于热水锅(12)底部的浴槽(23)，因为没有热输送至燃烧室(7)而结成冰。图中也部分显示一个设有蒸气分离器(14)的热水系统(18)。图中还显示在热水锅(12)与蒸发室(1)之间的一个包含有循环泵(15)的传热系统(19)。该冷凝器(17)设有一个为通入惰性覆盖气如氮气的进口(20)以及一个为排出已冷凝并回收之异氰酸盐之出口(21)之下。
在操作时，含异氰酸酯之物料如上述之焦油状产物乃通过入口喷咀(3)而加入于熔融物(2)表面之下。在与熔融物(2)接触后，异氰酸酯将快速蒸发并通过管路(16)离开蒸发室(1)而进入冷凝器(17)，冷凝成液体后则通过管路(21)离开冷凝器(17)。原料的聚合残余物浮于熔融浴(2)的表面上而转动搅拌器(4)则把它们推往单元进料器(5)。该单元进料器(5)输送这些残余物以及一些掺杂的熔融物(2)至该转动炉(8)，残余物将在其上燃烧。所形成的燃烧气体通过气体出口(11)离开燃烧室(7)而进入热水锅(12)。离开熔融浴(2)的熔融物经过进料器(5)而被收集于热水器(12)的底部浴槽(23)。这些熔融物有一部分通过系统(19)而回流到熔融浴(2)中，以便维持该熔融浴之温度于一预定的水平。
图中所表示的生产系统将产生原异氰酸酯及有用的热能，例如它能用以回收方法中异氰酸酯的初步蒸馏。
权利要求
1.一种从含有异氰酸酯及聚合副产物之混合物中回收原有机异氰酸酯的方法，通过快速加热该混合物而使异氰酸酯汽化，接着冷凝回收，其特征在于该快速加热是通过该混合物与温度介于250℃-450℃范围之间的熔融金属或熔融盐浴接触而进行。
2.如权利要求1所述之方法，其中所说的混合物是通过将其送入熔融浴表面之下与所说的熔融金属或熔融盐浴相接触。
3.如权利要求1所述之方法，其中所说的混合物是通过将其送入熔融浴表面之上与所说的熔融金属或熔融盐浴相接触。
4.如权利要求第1至3项中任一项所述之方法，其中所说的熔融金属或熔融盐浴是对热稳定且非燃烧性的。
5.如权利要求第1至4项中任一项所述之方法，其中所说的熔融浴包含铅、锡或锌，又或者为两种或多种所说的金属之混合物。
6.如权利要求第1至4项中任一项所述之方法，其中所说的熔融浴包含亚硝酸钠、硝酸钠或硝酸钾，又或者为两种或多种所说的盐之混合物。
7.如权利要求第1至6项中任一项所述之方法，其中所说的有机异氰酸酯系二异氰酸甲苯或二异氰酸二苯酯。
8.如权利要求第1至7项中任一项所述之方法，其中所说的异氰酸酯与聚合副产物之混合物是产生自异氰酸酯之制备之反应物料或者是从该反应物料中异氰酸酯之蒸馏所产生之残余物。
9.如权利要求1至8项中任一项所述的方法，其中由于所说的异氰酸盐之蒸发形成之残余物是被送至转动炉加以燃烧以输送热量给热水器及所说的熔融浴。
全文摘要
本发明提供一种从含有聚合副产物之混合物中回收原异氰酸酯如TDI及MDI等的方法，其中通过在温度为250℃-450℃之金属或盐之熔融浴的接触而对该混合物进行快速加热，续而把所形成之汽化异氰酸酯加以冷凝。
文档编号C07C265/12GK1032787SQ8710755
公开日1989年5月10日 申请日期1987年10月28日 优先权日1986年10月20日
发明者亚伯汉森, 王书祯 申请人:诺贝尔化学制品公司