專利名稱：異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種蒸餾包括2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的混合物，從而使4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷與含少量2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷的4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的混合物分離的方法。
背景技術(shù)：
二異氰酸根合二苯基甲烷異構(gòu)體是二苯基甲烷系聚異氰酸酯混合物的組成成分，其在苯胺/甲醛縮合物，以下也表示為聚氨基聚苯基聚甲烷(polyaminopolyphenylpolymethanes)的光氣化作用中生成。
苯胺和甲醛的縮合以及聚氨基聚苯基聚甲烷的光氣化作用在現(xiàn)有技術(shù)中已知。聚氨基聚苯基聚甲烷的光氣化作用后，首先將光氣完全除去。然后對(duì)二異氰酸根合二苯基甲烷的更高級(jí)同系物(也表示為聚異氰酸根合聚苯基聚甲烷)進(jìn)行分離。再?gòu)氖Ｓ嗟漠悩?gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷混合物中分離出純4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷，該剩余混合物主要包括2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷?，F(xiàn)有技術(shù)中已知各種基于蒸餾或結(jié)晶或?qū)⒄麴s和結(jié)晶結(jié)合起來(lái)的分離方法。
DE-A-2322574可以作為使用結(jié)晶法分離4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的例子。結(jié)晶法的一個(gè)缺點(diǎn)就是其提高的能量要求，這是因?yàn)槠湫枰峁┐罅坷鋬瞿埽绕涫侨绻@得高純度4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷。DE-A-2631168為蒸餾法分離4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的例子。該方法描述了對(duì)聚異氰酸根合聚苯基聚甲烷混合物進(jìn)行多階段處理以得到二異氰酸根合二苯基甲烷異構(gòu)體。將較高級(jí)官能化異氰酸酯，即每分子中具有2個(gè)以上異氰酸酯基團(tuán)的那些物質(zhì)蒸餾分離后，再將該階段產(chǎn)生的第一蒸餾物流，其主要含2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷(以下縮寫為2，2’-MDI)，2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷(以下縮寫為2，4’-MDI)和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷(以下縮寫為4，4’-MDI)，引入第一個(gè)塔內(nèi)并將其分離為進(jìn)行進(jìn)一步蒸餾的物流和塔底物流。塔底物流可以最多達(dá)第一蒸餾物流的10％wt.。在第二個(gè)塔內(nèi)，將第二蒸餾物流分餾為含高揮發(fā)性雜質(zhì)、2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷和2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的塔頂餾出物流，以及主要含有2，4’-MDI和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷級(jí)分的塔底物流。在第三個(gè)塔內(nèi)，將該塔底物流分離為4，4’-MDI和富含2，4’-MDI的蒸餾餾分。在最后蒸餾階段，蒸餾出2，4’-MDI含量小于2％wt.的4，4’-MDI。
例如，DE-A-2933601和DE-A-3145010描述了4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷或4，4’-與2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的混合物的其它蒸餾分離方法。DE-A-3145010提出，首先從二異氰酸根合二苯基甲烷異構(gòu)體混合物中汽提出2，2’-和2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷作為塔頂產(chǎn)物，而4，4’-MDI作為塔底產(chǎn)物得到，其中的大部分異構(gòu)體已被除去。在最后蒸餾中，應(yīng)從該塔底產(chǎn)物中除去因暴露在高溫下所產(chǎn)生的任何聚合產(chǎn)物，而塔頂產(chǎn)物通過(guò)蒸餾進(jìn)行進(jìn)一步處理。
在傳統(tǒng)蒸餾塔中，通常將進(jìn)料物流分成兩股產(chǎn)物流塔頂產(chǎn)物和塔底產(chǎn)物。因此并沒(méi)有將多組分物流完全分餾。所需的任何進(jìn)一步分離可通過(guò)，例如，使塔底物流或塔頂物流進(jìn)行類似于第一步的另一次蒸餾步驟。之后還可任選采用更進(jìn)一步的蒸餾步驟。連續(xù)法中，這種情況下有必要為每個(gè)蒸餾步驟提供其獨(dú)用的蒸餾塔及其聯(lián)合的蒸發(fā)器和冷凝器。因此，這樣的連續(xù)蒸餾步驟不僅需要很大的裝置和設(shè)備開支，而且需要大量的能源輸入。相應(yīng)地該多步蒸餾法的運(yùn)轉(zhuǎn)成本也很高。而且，在蒸餾MDI的情況下，由于其在超過(guò)兩或多個(gè)蒸餾階段中暴露于高溫下，因而形成相當(dāng)大量的雜質(zhì)，該雜質(zhì)由副產(chǎn)物，諸如，例如尿素型二酮和碳化二亞胺類組成，由此減少了目標(biāo)產(chǎn)物的量。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾方法，該混合物包括2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷，從中獲得至少98％wt.的高純度4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷。該蒸餾方法的目的是為了，比傳統(tǒng)的分離異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的蒸餾方法需要更低的裝置和設(shè)備開支以及更少的能源輸入。
通過(guò)在隔離壁蒸餾塔中進(jìn)行至少一次異構(gòu)混合物的蒸餾來(lái)完成這些和其它目的。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為使用隔離壁塔的本發(fā)明方法的第一個(gè)實(shí)施方案示意圖。
圖2為本發(fā)明方法的第二個(gè)實(shí)施方案示意圖，其中第一階段使用傳統(tǒng)蒸餾塔，第二階段使用隔離壁塔。
圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案示意圖，其中在兩個(gè)蒸餾階段的每個(gè)階段都使用隔離壁蒸餾塔。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案詳述本發(fā)明提供一種異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾方法，該混合物包括2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷，其中在至少一個(gè)階段進(jìn)行蒸餾，并在至少一個(gè)蒸餾階段使用隔離壁塔。
例如，US2,471,134公開了在隔離壁塔中進(jìn)行的多組分混合物的蒸餾。在隔離壁塔中，間壁垂直通過(guò)塔的中心部分。以這種方式將塔分為四個(gè)區(qū)域間壁區(qū)域內(nèi)的預(yù)分餾區(qū)和主分餾區(qū)，和塔底區(qū)(汽提區(qū))及精餾區(qū)(塔頂區(qū))。將多組分物流加入預(yù)分餾區(qū)。由精餾區(qū)抽出塔頂產(chǎn)物，由汽提區(qū)抽出塔底產(chǎn)物。由主分餾區(qū)抽出中間產(chǎn)物。
使用本發(fā)明的方法可以蒸餾大多數(shù)各種配比的2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的二異氰酸根合二苯基甲烷混合物(以下也稱起始混合物)。起始混合物中，4，4’-MDI的比例優(yōu)選為35-95％wt.，2，2’-MDI和2，4’-MDI總重優(yōu)選等于5-65％wt.。2，2’-MDI相對(duì)于2，4’-MDI的比例優(yōu)選等于1-10％。
優(yōu)選起始混合物為含有至多3.0％wt.2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷，5-50％wt.2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和50-95％wt.4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的那些物質(zhì)。特別優(yōu)選由5-25％wt.的2，4’-MDI和75-95％wt.的4，4’-MDI組成的混合物。
起始混合物還可以含氯苯和其它沸點(diǎn)較低的化合物，例如含量小于2％wt.的異氰酸苯基酯，0-5％wt.的聚異氰酸根合聚苯基聚甲烷類和0-5％wt.的暴露于高溫而生成的分子量較高的化合物。
這種異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物產(chǎn)生于聚氨基聚苯基聚甲烷的光氣化作用，該聚氨基聚苯基聚甲烷通過(guò)苯胺和甲醛縮合生成聚異氰酸根合聚苯基聚甲烷而產(chǎn)生。光氣化作用后，其優(yōu)選在單氯苯(MCB)作為溶劑中進(jìn)行，首先通過(guò)蒸餾法將溶劑和光氣完全除去。然后，借助于聚合物分離操作中本身已知的蒸餾法(見，例如DE2631168)，一方面得到聚異氰酸根合聚苯基聚甲烷與二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物，另一方面得到三種異構(gòu)體2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷與溶劑殘?jiān)?，如異氰酸苯基酯的其它低沸點(diǎn)物質(zhì)的混合物。后述混合物作為本發(fā)明方法的起始混合物。
將異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的起始混合物引入間壁區(qū)域內(nèi)隔離壁塔的側(cè)線。
隔離壁塔位于塔中心區(qū)。間壁的長(zhǎng)度取決于工藝條件和所用的物質(zhì)交換元件的性質(zhì)。當(dāng)使用具有特殊表面面積，例如500m2/m3的織物纖維填料時(shí)，間壁長(zhǎng)度約為8m，即整個(gè)物質(zhì)交換區(qū)的2/3在間壁區(qū)域內(nèi)。間壁將塔分隔為預(yù)分餾區(qū)和主分餾區(qū)。
預(yù)分餾區(qū)和主分餾區(qū)的蒸氣流速根據(jù)填充壓損耗來(lái)設(shè)定。對(duì)于兩個(gè)區(qū)域，間壁的入口和出口區(qū)域的總壓都是相同的。如果因?yàn)椴僮鞯脑?，希望將間壁區(qū)域內(nèi)的一個(gè)區(qū)更強(qiáng)烈地暴露于蒸氣，還可選擇不同的預(yù)分餾區(qū)和主分餾區(qū)橫截面?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)選擇兩個(gè)區(qū)的部分橫截面來(lái)優(yōu)化該方法。
填料特別適合作為物質(zhì)交換元件。但是，也能使用蒸餾技術(shù)中已知的其它元件，如填料型鐵或盤。
對(duì)于壓力和溫度，隔離壁塔在類似于傳統(tǒng)蒸餾塔的工藝條件下操作。塔頂壓力優(yōu)選為3-12mbar。根據(jù)混合物組分，塔頂溫度優(yōu)選為165-200℃。在210-225℃的優(yōu)選溫度下，塔底壓力優(yōu)選為11-20mbar。
在隔離壁塔中進(jìn)行異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾時(shí)，所得塔底產(chǎn)物為異構(gòu)純度(即，相對(duì)于三種異構(gòu)體2，2’-MDI，2，4’-MDI和4，4’-MDI的純度)至少為98％wt.的4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷。
在隔離壁塔中進(jìn)行異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物混合物的單階段蒸餾時(shí)，優(yōu)選所得塔底產(chǎn)物為純度至少為98％wt.的4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷，所得塔頂產(chǎn)物，取決于進(jìn)料流，是由至多60％wt.的2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷，40-80％wt.的2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和最高達(dá)5％wt.的4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷組成的混合物，所得側(cè)線物流是重量比為85∶15-15∶85的2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的混合物。
特別優(yōu)選使隔離壁截面具有一定形狀，從而在側(cè)線物流中抽出50-60％wt.2，4’-MDI和40-50％wt.4，4’-MDI的MDI混合物。通過(guò)適當(dāng)劃分間壁和精餾區(qū)之間的液體，可以使側(cè)線物流中2，4’-MDI的濃度調(diào)節(jié)在15-85％wt.的寬范圍內(nèi)。
特別地，將塔頂回流比調(diào)節(jié)在10-250范圍內(nèi)，但特別優(yōu)選在60-120范圍內(nèi)，其中餾出液物流相當(dāng)于進(jìn)料流的1-5％wt.。塔底物流等于進(jìn)料物流的60-90％wt.，優(yōu)選75-85％wt.。
另外，本發(fā)明的蒸餾方法還可通過(guò)兩個(gè)階段進(jìn)行，其中第一蒸餾階段在沒(méi)有間壁的蒸餾塔中進(jìn)行，第二階段使用隔離壁塔進(jìn)行。將第一蒸餾階段的塔頂產(chǎn)物送入第二階段的隔離壁塔中。
兩階段方法中，在與單階段方法中所用的可比擬的那些條件下，使用隔離壁塔進(jìn)行第二蒸餾階段。對(duì)于壓力和溫度，隔離壁塔在類似于傳統(tǒng)蒸餾塔的工藝條件下進(jìn)行操作。塔頂壓力為3-12mbar。根據(jù)混合物組分，塔頂溫度為165-200℃。在210-225℃溫度下，塔底壓力為11-20mbar。優(yōu)選使隔離壁截面具有一定形狀，從而可在側(cè)線物流中抽出50-60％wt.2，4’-MDI和40-50％wt.4，4’-MDI的MDI混合物。通過(guò)適當(dāng)劃分間壁和精餾區(qū)之間的液體，可以使側(cè)線物流中的2，4’-MDI濃度調(diào)節(jié)在15-85％wt.的寬范圍內(nèi)。塔頂回流比優(yōu)選調(diào)節(jié)在5-80范圍內(nèi)，但特別優(yōu)選在10-40范圍內(nèi)，其中餾出液物流相當(dāng)于進(jìn)料流的5-20％wt.。塔底物流優(yōu)選等于進(jìn)料物流的7-30％wt.，特別優(yōu)選15-25％wt.。
為了獲得更高純度的4，4’-MDI，在本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，在隔離壁塔中蒸餾后，將隔離壁塔的塔底產(chǎn)物在不帶有間壁的蒸餾塔中進(jìn)行附加蒸餾。用于獲得更高純度的該附加蒸餾既可在使用隔離壁塔的單階段方法中使用，也可在第一蒸餾塔不帶有間壁而第二蒸餾塔帶有間壁的兩階段方法中使用。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，在兩個(gè)階段中進(jìn)行異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾，其每個(gè)蒸餾階段都使用隔離壁塔。將第一隔離壁塔的塔頂產(chǎn)物供給到第二隔離壁塔。兩個(gè)隔離壁塔的結(jié)合導(dǎo)致可以省去傳統(tǒng)蒸餾塔中的純化階段，正如上文所述，該純化階段通常在蒸餾后進(jìn)行，以獲得特別高的純度。
由第一隔離壁塔中抽出優(yōu)選至少98％wt.，更優(yōu)選98.5-99％wt.的商用4，4’-MDI作為側(cè)線物流。第一塔的塔頂產(chǎn)物含有基本上所有引入的2，2’-MDI，該塔頂產(chǎn)物由2，2’-MDI(優(yōu)選0.5-5.0％wt.)、2，4’-MDI(29.0-55.0％wt.)和4，4’-MDI(40.0-70.0％wt.)異構(gòu)體混合物組成。其還含有低沸點(diǎn)組分，諸如，例如由進(jìn)料引入的氯苯。塔底主要含4，4’-MDI(99.5-99.95％wt.)和暴露在高溫下而產(chǎn)生的分子量更大的副產(chǎn)物雜質(zhì)，以及少于0.5％wt.的2，4’MDI。
對(duì)于壓力和溫度，第一隔離壁塔在與傳統(tǒng)蒸餾塔類似的工藝條件下操作。塔頂壓力優(yōu)選在3-12mbar范圍內(nèi)。根據(jù)混合物的組成，塔頂溫度優(yōu)選為165-200℃。在210-225℃溫度下，塔底壓力優(yōu)選為11-20mbar。將50-80％wt.的精餾區(qū)流出液引入預(yù)分餾區(qū)。剩余的20-50％wt.進(jìn)入主分餾區(qū)。40-80％wt.作為產(chǎn)物流在側(cè)線物流抽出。
根據(jù)本發(fā)明方法的該實(shí)施方案中，第二隔離壁塔的操作條件可比擬于，如上描述的在第一蒸餾階段使用傳統(tǒng)蒸餾塔的兩階段方法中、第二階段的隔離壁塔的主要條件。該第二隔離壁塔的塔頂物流的組成與一階段方法中隔離壁塔的塔頂物流的組成基本上相應(yīng)，即，至多60％wt.的2，2’MDI、40-80％wt.的2，4’MDI和最多為5％wt.的4，4’-MDI。側(cè)線物流含有至多0.2％wt.的2，2’-MDI、50-60％wt.的2，4’-MDI和40-50％wt.的4，4’-MDI。塔底物流基本上不含2，2’-MDI。2，4’-MDI的濃度最高可達(dá)25％wt.，但優(yōu)選小于2％wt.。因此該產(chǎn)物也可用于商業(yè)。
使用至少一個(gè)隔離壁塔，由三種異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物中以高純度(至少98％wt.)或極高純度(至少99％wt.)分離4，4’-MDI，這就可能比現(xiàn)有技術(shù)的蒸餾方法節(jié)省一個(gè)或兩個(gè)蒸餾階段。一方面，由于可能不僅省去了蒸餾塔，而且省去了附加的熱交換器、管道等，因此裝置和設(shè)備開支大大降低。另一方面，由于需要提供的熱量降低，因而能源輸入也大大減少。而且，更少數(shù)目的蒸餾階段以及相應(yīng)減少的對(duì)高溫的暴露意味著由異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)而導(dǎo)致的更少比例的殘?jiān)?br> 下面參考附圖或?qū)嵤├龑?duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)描述。
附圖中，相同和相似的蒸餾塔和物流用相同的參考符號(hào)表示。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例實(shí)施例1用圖1所示類型的隔離壁塔進(jìn)行單階段蒸餾。將5.9kg/h、由0.6％wt.2，2’-MDI，11.1％wt.2，4’-MDI和88.3％wt.4，4’-MDI組成的異構(gòu)體混合物(物流E-I)引入間壁區(qū)域內(nèi)的隔離壁塔E中。從隔離壁塔中抽出三股產(chǎn)物流0.15kg/h、由23.5％wt.2，2’-MDI，75.0％wt.2，4’-MDI和1.5％wt.4，4’-MDI組成的塔頂物流E-II，和0.95kg/h、由0.05％wt.2，2’-MDI，54.90％wt.2，4’-MDI，44.05％wt.4，4’-MDI組成的側(cè)線物流E-IV，和4.8kg/h、4，4’-MDI的異構(gòu)純度為99％的塔底物流E-III?？梢酝ㄟ^(guò)將塔底物流E-III送入不帶間壁的附加蒸餾塔中來(lái)提高4，4’-MDI的純度。
隔離壁塔中使用的物質(zhì)交換元件為具有500m2/m3的特殊表面面積的織物纖維填料。將67％wt.的液體引入預(yù)分餾區(qū)，33％wt.的液體引入主分餾區(qū)。精餾區(qū)和汽提區(qū)各自具有8個(gè)分離階段，預(yù)分餾區(qū)和主分餾區(qū)上下各具有12個(gè)分離階段(即，進(jìn)料物流進(jìn)入預(yù)分餾區(qū)的進(jìn)料入口的上和下的分離階段，或側(cè)線物流在主分餾區(qū)的流出點(diǎn)的上和下的分離階段)。塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)回流為90∶1，而側(cè)線物流流出點(diǎn)回流為2.6∶1。
實(shí)施例2如圖2所示，進(jìn)行兩階段蒸餾，階段1使用傳統(tǒng)蒸餾塔A，階段2使用隔離壁塔F。參考圖2，將6.3kg/h、由2，2’-MDI(0.6％wt.)、2，4’-MDI(11.1％wt.)和4，4’-MDI(88.3％wt.)組成的異構(gòu)體混合物供入精餾塔A(物流A-I)。在塔頂，將1.55kg/h、由2.3％wt.2，2’-MDI、42.0％wt.2，4’-MDI和55.7％wt.4，4’-MDI組成的混合物抽出精餾塔A(物流A-II)。塔A的塔底產(chǎn)物(物流A-III，4.8kg/h)含高純度(97％wt.)4，4’-MDI。塔A的塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)的回流為6.5∶1。精餾區(qū)有8個(gè)分離階段，而汽提區(qū)有18個(gè)分離階段。
將塔頂物流A-II供入隔離壁塔F。蒸餾過(guò)程中，將0.15kg/h、由24.5％wt.2，2’-MDI，75.3％wt.2，4’-MDI和0.2％wt.4，4’-MDI組成的塔頂物流抽出(物流F-II)。在塔底，將異構(gòu)純度為99％(0.4kg/h)的4，4’-MDI抽出(物流F-III)。從間壁區(qū)較低的四分之一處(quarter)抽出的側(cè)線物流F-IV由小于0.1％wt.的2，2’-MDI，55％wt.的2，4’-MDI和45％wt.的4，4’-MDI組成。隔離壁塔F的塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)的回流為21∶1，而側(cè)線物流流出點(diǎn)的回流為1.4∶1。精餾區(qū)和塔底區(qū)各自具有8個(gè)分離階段。預(yù)分餾區(qū)上段具有8個(gè)分離階段，下段具有20個(gè)分離階段。主分餾區(qū)上段具有22個(gè)分離階段，下段具有6個(gè)分離階段。隔離壁塔F中使用的材料交換元件為具有500m2/m3的特殊表面面積的織物纖維填料。將67％wt.的液體引入預(yù)分餾區(qū)，33％wt.的液體引入主分餾區(qū)。
為了獲得更高純度的4，4’-MDI，可將物流A-III和/或F-III傳送入不帶間壁的附加蒸餾塔中，例如，進(jìn)行閃蒸。
實(shí)施例3用圖1所示的隔離壁塔E進(jìn)行單階段蒸餾。將6.33kg/h、由0.6％wt.2，2’-MDI，10.8％wt.2，4’-MDI，87.9％wt.4，4’-MDI和0.7％wt.較高沸點(diǎn)的雜質(zhì)組成的異構(gòu)體混合物送入隔離壁塔E(進(jìn)料物流E-I)中。塔底物流E-III為0.4kg/h，并由99％wt.4，4’-MDI和1％wt.的雜質(zhì)組成。塔頂物流E-II是由2.4％wt.2，2’-MDI，41.0％wt.2，4’-MDI和56.6％wt.4，4’-MDI組成的異構(gòu)體混合物。作為側(cè)線物流E-IV，以4.37kg/h的速率抽出4，4’-MDI，其純度為98.9％wt.。
隔離壁塔E中中使用的物質(zhì)交換元件為具有500m2/m3的特殊表面面積的織物纖維填料。將67％wt.的液體引入預(yù)分餾區(qū)，33％wt.的液體引入主分餾區(qū)。塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)回流為6.5∶1，側(cè)線物流流出點(diǎn)回流為1.8∶1。精餾區(qū)具有8個(gè)分離階段，汽提區(qū)最多有4個(gè)分離階段。預(yù)分餾區(qū)上段具有8個(gè)分離階段，下段具有16個(gè)分離階段。主分餾區(qū)上段具有16個(gè)分離階段，下段具有8個(gè)分離階段。
可以將塔頂物流E-II(圖1)引入傳統(tǒng)蒸餾塔或隔離壁塔中進(jìn)行進(jìn)一步處理，也可依次將含少部分2，2’-MDI的塔底物流引入到其他的傳統(tǒng)蒸餾塔中。在該第二傳統(tǒng)蒸餾塔底部獲得純4，4’-MDI，而塔頂物流產(chǎn)生富含2，4’-MDI的產(chǎn)物。
實(shí)施例4用圖3所示的兩個(gè)隔離壁塔H和J進(jìn)行兩階段蒸餾。將組成為0.5％wt.2，2’-MDI，11.1％wt.2，4’-MDI和88.4％wt.4，4’-MDI的異構(gòu)體混合物引入間壁區(qū)域的第一塔H(物流H-I，6.33kg/h)中。得到帶有雜質(zhì)的高度富積(異構(gòu)純度99％)的4，4’-MDI(0.4kg/h)，其作為塔底產(chǎn)物H-III。側(cè)線物流流出物H-IV(4.38kg/h)的4，4’-MDI含量為98.8％wt.。引入的4，4’-MDI的77％wt.隨H-IV流出。
隔離壁塔H中使用的物質(zhì)交換元件為具有500m2/m3的特殊表面面積的織物纖維填料。將67％wt.的液體引入預(yù)分餾區(qū)，33％wt.的液體引入主分餾區(qū)。塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)回流為6.5∶1，側(cè)線物流流出點(diǎn)回流為1.8∶1。精餾區(qū)具有8個(gè)分離階段，汽提區(qū)最多有4個(gè)分離階段。預(yù)分餾區(qū)上段具有8個(gè)分離階段，下段具有16個(gè)分離階段。主分餾區(qū)上段具有16個(gè)分離階段，下段具有8個(gè)分離階段。
塔頂產(chǎn)物H-II為富含鄰位異氰酸酯基團(tuán)的異構(gòu)體混合物，其需要進(jìn)行進(jìn)一步分離以得到富含2，4’-MDI的產(chǎn)物。因此將第一塔H的塔頂產(chǎn)物H-II在間壁區(qū)域內(nèi)引入第二隔離壁塔J中。
塔J的塔底產(chǎn)物J-III為已除去2，2’-MDI且含有為異構(gòu)體量的1％wt.的2，4’-MDI的4，4’-MDI(0.43kg/h)。側(cè)線物流J-IV的組成為0.05％wt.2，2’-MDI，55％wt.2，4’-MDI和45％wt.4，4’-MDI。從系統(tǒng)中放出2，2’-MDI，塔頂產(chǎn)物(物流J-II，0.15kg/h)的組成為23.5％wt.2，2’-MDI，75％wt.2，4’-MDI和1.5％wt.4，4’-MDI。
隔離壁塔J的塔頂壓力為6mbar。餾出液流出點(diǎn)的回流為21∶1，而側(cè)線物流流出點(diǎn)的回流為1.4∶1。精餾區(qū)和塔底區(qū)各自具有8個(gè)分離階段。預(yù)分餾區(qū)上段具有8個(gè)分離階段，下段具有20個(gè)分離階段。主分餾區(qū)上段具有22個(gè)分離階段，下段具有6個(gè)分離階段。隔離壁塔J中使用的材料交換元件為具有500m2/m3特殊表面面積的織物纖維填料。將67％wt.的液體引入預(yù)分餾區(qū)，33％wt.的液體引入主分餾區(qū)。
雖然為了說(shuō)明的目的，前面已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但應(yīng)該理解這種描述僅僅為了上述目的，且本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在不偏離權(quán)利要求可所限定的本發(fā)明的精神和范圍情況下，可以進(jìn)行各種變化。
權(quán)利要求
1.一種包含2，2’-二異氰酸根合二苯基甲烷、2，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷的異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物的蒸餾方法，其中在至少一個(gè)階段進(jìn)行蒸餾，且在至少一個(gè)蒸餾階段使用隔離壁塔。
2.權(quán)利要求1的方法，其中異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物包含75-95％重量的4，4’-二異氰酸根合二苯基甲烷。
3.權(quán)利要求1的方法，其中蒸餾以兩個(gè)階段進(jìn)行，且在第二蒸餾階段使用隔離壁塔。
4.權(quán)利要求3的方法，其中將第一蒸餾階段的塔頂產(chǎn)物引入第二蒸餾階段的隔離壁塔中。
5.權(quán)利要求1的方法，包括使隔離壁塔的塔底產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步的蒸餾。
6.權(quán)利要求1的方法，其中蒸餾以兩個(gè)階段進(jìn)行，且每個(gè)蒸餾階段都使用隔離壁塔。
7.權(quán)利要求6的方法，其中將第一隔離壁塔的塔頂產(chǎn)物引入第二隔離壁塔中。
全文摘要
在至少一個(gè)階段對(duì)由至少2，2’－二異氰酸根合－二苯基甲烷、2，4’－二異氰酸根合二苯基甲烷和4，4’－二異氰酸根合二苯基甲烷組成的異構(gòu)二異氰酸根合二苯基甲烷類化合物的混合物進(jìn)行蒸餾，且在至少一個(gè)蒸餾階段中使用隔離壁塔。
文檔編號(hào)C07C265/14GK1550493SQ20041004304
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月8日
發(fā)明者H·P·沙爾, U·沃爾夫, B·特倫, H P 沙爾 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司