技術領域

本實用新型涉及甲苯二異氰酸酯生產設備領域，具體地說是一種輕溶劑生產甲苯二異氰酸酯的工藝裝置。

背景技術

目前我國現有的輕溶劑法生產TDI(甲苯二異氰酸酯)的工藝裝置大致如下：含有大量輕溶劑(鄰二氯苯、氯苯等)的過量光氣和含有MTD的輕溶劑溶液在光化反應器反應中連續光氣化反應制備TDI，然后反應產物進入反應分離器，塔頂分離出的氣相經光化反應冷卻器冷卻后進入光氣吸收塔，經-10℃左右的輕溶劑在0.5MPa(G)下吸收后塔頂分離出高純度的氯化氫氣體，塔底則是含有40％左右的光氣溶液，經泵加壓后與新鮮光氣混合送光化反應器參與反應。反應分離器塔底液相一部分經再沸器加熱后返回反應分離器，另一部分則依次經光氣正壓脫除塔和光氣常壓脫除塔脫除其中含有的剩余光氣和氯化氫氣體后送TDI精餾系統，脫除來的光氣和氯化氫經一級和二級壓縮機升壓后返回至光化反應冷卻器。

整個過程中為了實現光氣和氯化氫的分離，使用了大量的低溫輕溶劑對光氣進行吸收，吸收后的母液光氣濃度約在40％，氯化氫濃度約在2.5％，母液經泵升壓后回光化反應器與二胺基甲苯反應。由于光化反應是一劇烈快速的反應，其中光氣濃度和氯化氫濃度的大小對光化反應的效果影響很大。光氣濃度越高，副反應就越少；氯化氫的存在會增加副反應的發生，降低反應收率。該流程中由于大量溶劑的存在降低了參與反應的光氣濃度，同時因為氯化氫的存在，對反應及后續溶劑的分離均不利。同時，由于大量溶劑的原因使得相關機泵、塔器、換熱器及連接管道等的選型較大，設備投資及操作費用均較高，并且工藝裝置的擴能改造也受到了極大的制約。

發明內容

本實用新型的技術任務是針對以上不足之處，提供一種反應收率高、生產成本低、使用壽命長、能耗少的一種輕溶劑生產甲苯二異氰酸酯的工藝裝置。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該工藝裝置包括反應分離器、光氣正壓脫除塔、光氣常壓脫除塔、光氣吸收塔、光氣解吸塔、鹽酸塔和混合式反應器，混合式反應器通過管路分別與反應分離器、光氣正壓脫除塔、光氣常壓脫除塔以及光氣解吸塔連通；反應分離器通過管路分別與光氣吸收塔、光氣正壓脫除塔以及光氣常壓脫除塔連通；光氣正壓脫除塔與光氣常壓脫除塔通過管路連通；光氣吸收塔通過管路與光氣解吸塔連通；光氣解吸塔通過管路與鹽酸塔連通。

所述的混合式反應器的輸入管路上設置有換熱器和混合器。

所述的反應分離器的塔頂輸出管路上設置有光化反應冷卻器，反應分離器的塔底輸出管路上設置有光化反應循環泵，反應分離器的輸入管路上設置有再沸器。

所述的光氣正壓脫除塔的塔頂輸出管路上設置有光氣正壓脫除塔冷凝器、一級壓縮機、二級壓縮機以及冷凝液泵，光氣正壓脫除塔的塔底輸出管路上設置有光氣正壓脫除塔循環泵，光氣正壓脫除塔的輸入管路上設置有光氣正壓脫除塔再沸器。

所述的光氣常壓脫除塔的塔底管路上設置有光氣常壓脫除塔再沸器和光氣常壓脫除塔循環泵。

所述的光氣吸收塔的塔頂輸出管路上設置有排氣冷卻器和尾氣分離器；光氣吸收塔的塔底輸出管路上設置有吸收塔循環泵和吸收塔再沸器；光氣吸收塔的輸入管路上設置有溶劑冷卻器，光氣吸收塔的塔側管路上設置有至少一個中間冷卻器。

所述的光氣解吸塔的塔頂輸出管路上設置有塔頂二級冷凝器、塔頂一級冷凝器和光氣泵，光氣解吸塔的塔底輸出管路上設置有預熱器一和塔底循環泵；光氣解吸塔的輸入管路上設置有冷卻器和預熱器二。

所述的鹽酸塔的塔底管路上設置有鹽酸塔冷卻器和鹽酸塔循環泵。

本實用新型的一種輕溶劑生產甲苯二異氰酸酯的工藝裝置和現有技術相比，具有以下特點：

1)通過對工藝裝置的改進后，參加光化反應的光氣物流基本不再含有溶劑和氯化氫，減少了副反應的發生，使得同一反應器的反應收率提高了約5％。

2)降低了反應器的堵塞頻率，減少了檢修次數，延長了裝置的操作時間。

3)由于系統中循環的溶劑量大幅度減少，所用機泵、壓縮機、塔器、換熱器和管線的尺寸和容量隨之減小，電耗、蒸汽及循環水等能耗也大幅度降低，節省了操作費用和投資費用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

附圖為輕溶劑生產甲苯二異氰酸酯的工藝裝置的結構示意圖。