甲苯二异氰酸酯生产过程中废气的回收与利用.doc

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： 第二步是吸热反应。其反应方程式如下： 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 喷淋吸收装置，气相色谱仪实验内容 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E520、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,不凝气去T550中和后排放,大部分凝液作为塔回流,少部分排至湿甲苯罐V531,湿甲苯再去焚烧炉焚烧。塔中部采出的气相精制甲苯,经E532A、E532B冷凝冷却后回收至循环甲苯贮罐V521。塔底含有重组分的甲苯由P530A/B一部分经E531加热后进入T530循环，另一部分送至干甲苯储槽V532,干甲苯送焚烧炉焚烧。V521中