專利名稱：雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法
技術領域：
本發明是關于一種雙效流程精餾二氨基甲苯(TDA)的分離方法，屬于具 有較大節能降耗效果的精餾工藝優化領域
背景技術：
二氨基甲苯(TDA)的產品質量直接影響到甲苯二異氟酸酯(TDI)的生產 和分離過程以及最終產品的質量。TDA的生產過程中，二硝基甲苯(DNT)氫 化制得的粗TDA中含有水、溶劑、間位TDA、鄰位TDA、殘渣以及痕量的對 位TDA，其中水、溶劑和殘渣必須除去。鄰位TDA與光氣反應不能生成異氰酸 酯，而是生成環脲及其聚合物，容易造成沉淀堵塞，也要除去。在TDA傳統精 制過程中，能耗最大的過程就是粗TDA脫水和溶劑的過程，占50%以上，其次 是異構體分離塔，占30%左右。對脫水過程和異構體分離過程進行節能改造， 對降低全過程能耗具有重要意義。
傳統TDA的分離中常用多塔連續精餾過程，通過分析發現，這樣脫水塔塔 底溫度雖然達到210'C，但是塔底物流中的水分含量較多，不僅降低了塔頂鄰 位異構體的含量，而且增加了異構體分離塔的分離難度，使異構體分離塔需要 很大的回流量，塔熱負荷增高。此工藝過程能量消耗很大，脫水塔塔底負荷很 高，需要消耗更多的髙壓蒸汽。另外，TDA是熱敏性物料，溫度不宜超過210'C， 否則會生成焦油等副產物。
發明內容
本發明的目的是根據物系特性，提供一種新型的雙效流程精餾TDA分離方 法，流程中的脫水過程釆用雙效精餾，產品質量容易達到要求，可以降低工藝 過程的能耗。
本發明是一種雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，首先將含有水、溶劑
和焦油的粗TDA物料脫水，然后脫除溶劑，再將含有焦油的TDA進行異構體 分離，以脫除鄰位TDA、間位TDA，最終得到純TDA。
本發明則基于雙效節能原理改進了 TDA分離過程的脫水塔，提供一種新型 的雙效流程精餾TDA分離方法，使產品質量容易達到要求，并且可以降低工藝 過程的能耗。本發明釆用兩個塔完成一個塔的分離任務。兩個塔采用不同的操 作條件(主要是壓力)，高壓塔精餾段(一般是塔頂冷凝器)需要移出的熱量作 為低壓塔提餾段(一般是塔底再沸器)熱源。本發明提供的方法中，采用雙效 節能原理改進TDA分離過程的脫水塔，大大降低了脫水塔的塔底溫度和負荷， 同時降低了異構體分離塔的分離難度，使異構體分離塔的回流量減小，塔熱負 荷降低。
圖1是本發明的流程示意圖。
具體實施例方式
本發明的特征在于首先將含有水、溶劑和焦油的粗TDA物料脫水，然后脫 除溶劑，再將含有焦油的TDA進行異構體分離，以脫除鄰位TDA、間位TDA, 最終得到純TDA，溶劑可以回收利用。
如圖1所示，本發明的具體步驟是含有水、溶劑和焦油的粗TDA物料從 塔底進入脫水塔(T11)脫水，然后，部分物料從塔頂直接進入脫溶劑塔(T20)， 其余大部分物料由塔底經過脫水塔(T12)分離，再將含有TDA和焦油的物料 進行塔底出料，而后進入第一異構體分離塔(T30)，在第一異構體分離塔(T30) 塔頂脫除鄰位TDA，然后，含少量殘渣和產品TDA的物料進入第二異構體分離 塔(T40),從第二異構體分離塔(T40)塔頂得到間位TDA產品，殘渣則從塔 底排出，最終得到純TDA,其中水和溶劑進入脫溶劑塔(T20)回收，循環利 用。
如圖1所示，脫水塔(T11)和脫水塔(T12)的理論板數分別取4和7， 脫水塔(T11)塔底進料，沒有提餾段。脫水塔(T12)進料位置釆用第3塊板。
脫水塔(T11 )和脫水塔(T12 )壓力分別取0.1MPa和0.01MPa。脫水塔(T11 ) 塔頂采出量將影響塔底溫度和雙效塔總熱負荷，最優為700kg/h。脫水塔(T11) 的回流比最小為0.03。脫水塔(T12)，進料位置為第3塊板，回流比可以取0.09。
如圖1所示，物流S2和S19中TDA含量"mg/L，物流S3中溶劑含量 <1mg/L，水的含量〈100mg/L。
如圖1所示，脫溶劑塔(T20)最佳進料位置是第14塊板，回流比取2.0 3.0。
如圖1所示，傳統流程中異構體分離塔理論塔板數為22塊，需要很大的回 流比且塔的熱負荷很高；而本發明中第一異構體分離塔(T30)選理論板數28, 回流比由128減小到41.4，最佳進料位置為14塊板。
如圖1所示，第二異構體分離塔(T40)的進料塔板為第4塊板，回流比取 0.2~0.3。
如圖1所示，物流S7中鄰位TDA質量分數》99.2。/。，物流S8中鄰位TDA 質量分數<0.05%。最終產品物流S9中殘渣含量〈1mg/kg,間位TDA的質量分 數> 99.95%。
優化后的流程中物流S5中溶劑質量分數達到92.1%, S7中臨位異構體的 含量達到99.2%， S9中間位TDA質量分數達到99.95%,產品中殘渣含量少于 1mg/kg。
權利要求
1、雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征在于，首先將含有水、溶劑和焦油的粗TDA物料脫水，然后脫除溶劑，再將含有焦油的TDA進行異構體分離，以脫除鄰位TDA、間位TDA，最終得到純TDA。
2、 根據權利要求1所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征在于對 粗TDA的脫水過程，采用雙效精餾方法。
3、 根據權利要求1所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其具體步驟如 下含有水、溶劑和焦油的粗TDA物料從脫水塔(T11)塔底進入進行脫水， 然后部分物料從塔頂直接進入脫溶劑塔(T20)，其余大部分物料由脫水塔(T11 ) 的塔底經過脫水塔(T12)分離，再將含有TDA和焦油的物料進行塔底出料， 而后進入第一異構體分離塔(T30),在第一異構體分離塔(T30)的塔頂脫除 鄰位TDA,然后，含少量殘渣和產品TDA的物料進入第二異構體分離塔(T40 )， 從第二異構體分離塔(T40)塔頂得到間位TDA產品，殘渣則從塔底排出，最 終得到純TDA,其中水和溶劑進入脫溶劑塔(T20)進行回收。
4、 根據權利要求1， 2， 3所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征 在于脫水塔(T11)的理論板數為4，由塔底進料，沒有提餾段，壓力為0.1MPa， 塔頂部采出量為700kg/h，回流比應>0.03。
5、 根據權利要求1， 2， 3所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征 在于脫水塔(T12)的理論板數為7，第3塊板為進料板，壓力為0.01MPa,， 最小回流比為0.09。
6、根據權利要求1， 3, 4和5所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其 特征在于物流S2和S19中TDA含量〈1mg/L，物流S3中溶劑含量dmg/L， 水的含量〈100mg/L;。
7、根據權利要求1， 2， 3所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征 在于脫溶劑塔(T20)最佳進料位置是第14塊板，回流比取2.0~3.0。
8、 根據權利要求1， 2， 3所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征 在于第一異構體分離塔(T30)理論塔板數為28,最佳進料位置為第14塊板， 回流比取41.4。
9、 根據權利要求1， 2, 3所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，其特征 在于第二異構體分離塔(T40)的進料位置為第4塊板，回流比取0.25。
10、 根據權利要求1， 2, 3, 7， 8和9所述的雙效流程精餾二氨基甲苯的分離 方法，其特征在于物流S7中鄰位TDA質量分數》99.2。/。，物流S8中鄰位 TDA質量分數O.05。/。；最終產品物流S9中殘渣含量dmg/kg，間位TDA的質 量分數> 99.95%。
全文摘要
雙效流程精餾二氨基甲苯的分離方法，屬于具有較大節能降耗效果的精餾工藝優化領域，首先將含有水、溶劑和焦油的粗TDA物料脫水，然后脫除溶劑，再將含有焦油的TDA進行異構體分離，以脫除鄰位TDA、間位TDA，最終得到純TDA。
文檔編號C07C211/00GK101348440SQ200810018118
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月25日 優先權日2008年4月25日
發明者偉 張, 李春欣, 李曉明, 李玉剛, 譚心舜, 鄭世清 申請人:甘肅銀光化學工業集團有限公司