甲苯二异氰酸酯生产装置的清洗.pdf

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实用放术
清洗世界
第23卷第8期
Cleaning World
2007年8月
文章编号:1671-8909(2007)08-0016-04
甲苯二异氯酸酯生产装置的隋洗
王延生寇建宗
(蓝星化工有限责任公司,北京100029)
摘要:通过分析甲苯二异氟酸酯在生产过程中设备及管线经常发生堵塞的原因,分别从化学
方法和物理方法角度介绍不同堵塞介质的清洗技术。
关键词:甲苯二异氣酸酯;生产线;管道;換热器;冷却塔;清洗
中图分类号:TQ85文献标识码:B
Cleaning for units of processing toluenediisocyanate
WANG Yansheng, KOU Jianzong
(The Bluestar Chemical Industry Co, Ltd, Beijing 100029, China)
Abstract: The cleaning technology is introduced to remove the plugs in physical and chemical ways
by analyzing the root ause of the plugged equipment and pipes during the toluenediisocyanate produc
tion operation
Key words: toluenediisocyanate; production line; pipe line heat exchanger; cooling tower; cleaning
甲苯二异氧酸酯(TDI)是生产聚氨酯的重要原无机反应,有有机物加氢的反应、光气的合成、TDI
料之一。
的有机合成和精馏提纯。装置生产中有剧毒、易燃、
TDI合成方法很多,但光气化法是目前世界上易爆、高粘度、高腐蚀的物质,为了保证装置长周期
唯一的T业化方法。TDI光气化法生产工艺分一步安全、稳定、满负荷运行,维护、保养极其重要,特别
高温法和两步法(冷光气化和热光气化)。一般是由是设备清洗和水的稳定系统。
以下几个工序组成:首先制造氢气和一氧化碳;其次
1真空泵循环回路及真空泵换热器的
是在钯或镍催化剂的作用下,用氢气还原DNT(二硝
基甲苯,一般由甲苯硝化制得)生成MTD(间甲苯
化学清洗
胺);然后是一氧化碳和氯气在催化剂的作用下反应
TDI生产中,产品的提纯需通过减压精馏来完
生成光气;最后是在溶剂存在下,由MTD与光气反成。减压塔的真空泵一般均采用液环式真空泵。其
应制得TDI。
工作原理是,以邻二氯苯(ODCB)为工作液,在泵体、
TD装置的工艺复杂,工艺路线既有无机反应分离器和换热器内循环;在循环过程中,抽吸出系统
还有有机反应,有水煤气的制造和变压吸附的提纯内的惰性气体和少量TDI及夹带的其他杂质;惰性
收稿日期:2007-06-12
作者简介:王延生(1969-)男,甘肃兰州人,高级工程师,主要从事化工工艺管理工作。
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第23卷
王延生等.甲苯二异氰酸酯生产装置的清洗
气体被全部排出,TDI及杂质则会混在真空泵工作口处极易挂壁结晶而堵塞换热器。这里,TDI与其
液中。这部分TD川I及杂质会在真空泵循环回路内挂他杂质的反应主要包括:TDI与微量的水反应,生成
壁结晶,或相互反应生成粘度大且难容的脲或焦油,脲类物质;TDI与脲类物质继续反应生成缩二脲;缩
致使设备或管路堵塞从而影响真空泵的正常工作,二脉与TDI进一步反应生成聚合缩二尿(焦油)。现
特别是换热器处,表现更为明显。由于真空泵工作以LIST真空泵板式换热器堵塞为例(堵塞物主要为
液温度正常在30℃~50℃,冷却循环水温度在5℃TDI结晶、脲类物质和焦油),其反应方程式如图1
左右,故在真空泵换热器工作液入口处和循环水出所示。
NCO
NCO
+H20
GHL
CH
NCO
NCO
NCO
NCO
CO
(缩二脲
NH
C
C
图1TDI反应方程式
由于此换热器为板式换热器,不同于其它列管
表1各种堵塞物在不同温度下的溶解时间
式换热器,堵塞后无法进行机械清理。为保证换热
效果,只能更换新的换热器。这样,不仅费用高,而
温度/C
且检修周期长,影响正常生产。
堵塞物
25
通过多次试验发现,二甲基甲酰胺(DMF)能够
TDI结晶
与真空泵堵塞物在常温条件下互溶,故能有效地清
120
洗真空泵内的堵塞物。方法是,在真空泵换热器内
焦油
150
110
90
加入一定量的DMF溶液,浸泡一定的时间,使DMF
与堵塞物充分接触互溶,然后再将溶解了堵塞物的
在清洗TDI装置时,DMF主要应用在板式换热
DMF溶液全部排出,排出时从设备最低点排出,以器、小型列管式换热器、质量流量计、膜片压力表、现
保证溶液及溶液物彻底排净,从而达到清洗设备的场压力表、调节阀、真空泵和循环泵的泵腔及叶轮、
目的。
球阀等部位。其优点是:DMF沸点高(154℃),清洗
通过对TDⅡ装置部分设备的化学清洗实践,发费用较低、易于操作、清洗较彻底。缺点是:可回收
现溶解速率在不同的堵塞物成分、DMF溶液浓度和性差、废水处理量大、只适合较小设备少量使用;不
环境温度下,略有不同(表1)
宜用于精馏塔的清洗;在有机合成中经常导致溶剂