CA1094090A - Procede de recuperation de toluene diisocyanate a partir des residus de fabrication - Google Patents
Procede de recuperation de toluene diisocyanate a partir des residus de fabricationInfo
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- CA1094090A CA1094090A CA307,196A CA307196A CA1094090A CA 1094090 A CA1094090 A CA 1094090A CA 307196 A CA307196 A CA 307196A CA 1094090 A CA1094090 A CA 1094090A
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Abstract
Procédé de séparation sans décomposition, entièrement continu et automatique du TDI des produits lourds de fabrication, consistant à évaporer le TDI dans un évaporateur et raclé, à une température débutant vers 70-175.degree.C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg portée ensuite progressivement jusqu'à une température de 210 à 250.degree.C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg, avec un temps de séjour minimum de 15 mn dans l'évaporateur, et à extraire les résidus en continu. Le procédé de l'invention présente l'avantage d'être ??mple, d'une utilisation facile et fiable, sans formation de mousse ni produit de décomposition, les résidus ne contenant plus que de faibles teneurs en TDI.
Description
~ a pré~ente invention concerne un procédé de séparation du toluène diisocyanate (TDI) des résidus de fabrication.
~ ors de la fabrication du TDI il se forme de 10 ~ 15 %
de composés lourds liquides. Ce3 composés lourd~ son-t concentrés par distillation du TDI jusqu'à la concentration type de 30 à 40 ~0 de TDI et de 60 à 70 % de composés lourds. En raison de l~augmen-tation de la viscosité du mélange, il est difficile de poursui~re la distillation et d'obtenir des concentrations plus élevées en ; composés lourds.
En con~équence, il faut mettre en oeuvre d~autres tech-niques pour récupérer le TDI du mélange et recueillir les composés lourds sous ~orme de résidus combustibles ne contenant plus de IDI/
pour éviter à la fois la pollution par deæ vapeurs toxiques et les pertes de produit onéreuses.
Divers procédés ont été proposés pour cette opération, , par e~emple celui décrit dans le brevet américain 3.405.040 où
le mélange ~DI/composés lourds est envoyé dans de l~huile à 220C
~ous une pre~sion de 20 mm Hg. Le TDI subit une évaporation flash et les composés lourds précipitent sous forme de résidus solides qui sont séparés de l~huile par essorage puis bru^lés.
Un autre procédé décrit dans le brevet françai~s 2.091.813 préconise l~extraction des composés lourds par un solvant, recu-péré ensuite par distillation.
Toutefois, ces procédés présentent les inconvénients d~@tre discontinus et coûteux en matiare première et en énergie.
Dtautres procédés tentent de supprimer ces inconvénients en proposant la séparation directe du TDI et des composés lourd.s par évaporation sous vide du ~DI et transformation directe des composés lourds en solides.
Toutefois, ces procédés présentent les inconvénients dtêtre soit discontinus, tel le procédé décrit dans le brevet US.
.
.
- ~ lOr~ a~?~
3 457.291, soit difficiles à mettre en oeuvre, tel le procédé du ~F. 2.320.938.
~ ous les procédés de séparation directe ont pour carac-téristique d'obtenir très rapidement une couche mince de résidus solides ~oit sur une paroi chaude, soit ~ur un lit de résidus soli-des chauds de façon ~ éviter les risques de polymérisation du IDI
et des composés lourds, ~ous l'effet de la température et du temps de ~éjour, et le dégagement de gaz carbonique ou d'autres gaz pro-venant de la décomposition d'amines réactives avec le TDI, risquant ainsi de former de~ mousses au sein de la ma~se. Or, les appareils d'évaporation à couche mince raclée sont chers et dlexploitation très difficile en raison du faible temps de séjour des produits, difficulté signalée dans le B~. 2.091.81~ déjà cité.
~ a demanderesse a mis au point un procédé entièrement continu de s~paration du ~DI à partir de~ lourds de fabrication, e-t d'extraction de ces résidus sou~ forme de solide, qui présente l'avantage d'être simple, d'une utilisation ~acile et fiable, san~
formation de mousse ni produit de décomposition, les résidus ne contenant plus que de faibles teneurs en ~DI.
~e procédé selon llinvention consiste à évaporer le ~DI
dans un évaporateur agité et raclé, ~ une température débutant vers 70-175C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg portée ensuite progres-sivement jusqul~ une température de 210 ~ 250C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg, avec un temps de sé~our minimum de 15 mn dans llévaporateur, et à extraire les résidus en continu.
~a séparation a lieu dans un évaporateur de type agité
et raclé, tel par exemple celui décrit dans le BF. 2.039.628.
~es conditions de pression, de température, de temps de séjour ont été étudiées de façon à éviter la décomposition du ~DI en gaz et polymères ou produits divers, et la formation de mous-se qui rendrait impossible l'utili~ation de tels appareils Il est prouvé qu'à partir de 220/250C la décomposition
~ ors de la fabrication du TDI il se forme de 10 ~ 15 %
de composés lourds liquides. Ce3 composés lourd~ son-t concentrés par distillation du TDI jusqu'à la concentration type de 30 à 40 ~0 de TDI et de 60 à 70 % de composés lourds. En raison de l~augmen-tation de la viscosité du mélange, il est difficile de poursui~re la distillation et d'obtenir des concentrations plus élevées en ; composés lourds.
En con~équence, il faut mettre en oeuvre d~autres tech-niques pour récupérer le TDI du mélange et recueillir les composés lourds sous ~orme de résidus combustibles ne contenant plus de IDI/
pour éviter à la fois la pollution par deæ vapeurs toxiques et les pertes de produit onéreuses.
Divers procédés ont été proposés pour cette opération, , par e~emple celui décrit dans le brevet américain 3.405.040 où
le mélange ~DI/composés lourds est envoyé dans de l~huile à 220C
~ous une pre~sion de 20 mm Hg. Le TDI subit une évaporation flash et les composés lourds précipitent sous forme de résidus solides qui sont séparés de l~huile par essorage puis bru^lés.
Un autre procédé décrit dans le brevet françai~s 2.091.813 préconise l~extraction des composés lourds par un solvant, recu-péré ensuite par distillation.
Toutefois, ces procédés présentent les inconvénients d~@tre discontinus et coûteux en matiare première et en énergie.
Dtautres procédés tentent de supprimer ces inconvénients en proposant la séparation directe du TDI et des composés lourd.s par évaporation sous vide du ~DI et transformation directe des composés lourds en solides.
Toutefois, ces procédés présentent les inconvénients dtêtre soit discontinus, tel le procédé décrit dans le brevet US.
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- ~ lOr~ a~?~
3 457.291, soit difficiles à mettre en oeuvre, tel le procédé du ~F. 2.320.938.
~ ous les procédés de séparation directe ont pour carac-téristique d'obtenir très rapidement une couche mince de résidus solides ~oit sur une paroi chaude, soit ~ur un lit de résidus soli-des chauds de façon ~ éviter les risques de polymérisation du IDI
et des composés lourds, ~ous l'effet de la température et du temps de ~éjour, et le dégagement de gaz carbonique ou d'autres gaz pro-venant de la décomposition d'amines réactives avec le TDI, risquant ainsi de former de~ mousses au sein de la ma~se. Or, les appareils d'évaporation à couche mince raclée sont chers et dlexploitation très difficile en raison du faible temps de séjour des produits, difficulté signalée dans le B~. 2.091.81~ déjà cité.
~ a demanderesse a mis au point un procédé entièrement continu de s~paration du ~DI à partir de~ lourds de fabrication, e-t d'extraction de ces résidus sou~ forme de solide, qui présente l'avantage d'être simple, d'une utilisation ~acile et fiable, san~
formation de mousse ni produit de décomposition, les résidus ne contenant plus que de faibles teneurs en ~DI.
~e procédé selon llinvention consiste à évaporer le ~DI
dans un évaporateur agité et raclé, ~ une température débutant vers 70-175C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg portée ensuite progres-sivement jusqul~ une température de 210 ~ 250C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg, avec un temps de sé~our minimum de 15 mn dans llévaporateur, et à extraire les résidus en continu.
~a séparation a lieu dans un évaporateur de type agité
et raclé, tel par exemple celui décrit dans le BF. 2.039.628.
~es conditions de pression, de température, de temps de séjour ont été étudiées de façon à éviter la décomposition du ~DI en gaz et polymères ou produits divers, et la formation de mous-se qui rendrait impossible l'utili~ation de tels appareils Il est prouvé qu'à partir de 220/250C la décomposition
-2-.~. "
l~C~40.~0 du TDI en C02 et gaz diver~ est importante et rapide, et que le dégagement de gaz au sein de la masse visqueu~e provoque des mous-ses~ Cependant, le mélange doit être suffisa~ment chauffé pour que la majeure partie du ~DI soit évacuée.
~ a demanderesse a apporté à ce problème une solution qui consiste à chau~fer en continu le mélange TDI/produits lourds sur une paroi à une température maximum de 250C, à évaporer le ~DI à
une température assez basse (100 ~ 130~C sous une pression de 5 à
20 mmHg) en agitant le mélange pendant un temps suffisant pour favo-riser le transfert de masse. ~e mélange est progressivement portétout au long de l'appareil jusqu'à une température de 220 a 260C
environ et de pr~érence 220 à 230 C, pendant qu'i.1 p~sse de l'état visqueux a l'état pâ~eux.puis a l'état solide:
~ 'agitation doit être suffisante pour assurer l'échange thermique, la progression de~ produits dans l'évaporateur, le ra-clage des solides et le cassage des mousses éventuellemen-t formées ~ e volume de l'appareil doit ê-tre tel qu'il permette un temps de séjour suffisant pour assurer l'échange des matières (de 15 à 45 minutes).
~es solides sortant contiennent moins de 3 ~ de ~DI
l.eur température peut etre ensuite sans risque de moussage portée une température plus élevée (280~C) en fin d'appareil pour éva-cuer les dernières traces de ~DI.
~es résidus secs, poreux et fragmentés s'écoul~nt aisé-ment, soit dans un système de recette sous vide fonctionnant en sas, ou mieux encore sont ex-trudés par vis chauffée, de façon con-tinue à travers une fil~ère assurant l'étanchéité au vide.
~es résidus solides sous forme de poudre ou de granulés compacts sont repris par transport pneumatique et dirigés vers un 30 incinérateur, tandis que le ~DI est condensé de ~açon classique.
~ e prooédé de l'invention présente les avantage~ de pouvoir fonctionner en continu d'une manière entièrement automatique 109~0 et de garantir toutes le8 condi1ions de non pollution. En outre, il necessite peu d'énergie thermique ou mécanique et est de ce fait très economique.
Un appareil de 20 à 25 m2 et de 1600 litres, suivi d'une extrudeuse, est suffisant pour as~;urer la séparation continue des - lourds et du ~DI d'une unité de 30.000 tonnes/an de TDI.
~ es exemples suivants illustrent l~invention sans toute-fois la limiter.
Un mélange oomposé de 43 % de TDI et de 57 ~0 de compo3és lourds issu du ~ond de colonne de concentration e~t introduit dans l~appareil ~ rai~on de 60 kg~h m2. ~appareil a une surface chauf-~ée de 0~86 m2 et un volwne total de 20 litres et possède 2 vis d~agitation autonettoyantes tournant à des vites.ses différentes.
Sous une pression de 12 mm ~Ig, le mélange est progressivement porté
à 215C, et se transforme en une poudre con~enant 2,8 % de '~DI
apras un temps de séjour de 15 mm.
Le TDI est condensé et recueilli, et les résidu3 solides sont extrudés par pression à travers une filière sous forme de granulés de 6 mm de diamètre et de 15 mm de longueur, ~ un débit ~ de 30 kg/h.
.!` ' - EXEMPLES 2 ~ 4 .
; En opérant comme dans l'exemple 1, mais avec des débits ; d~a1imentation et des temps de séjour différents, on a obtenu les résultats suivants:
~:- .. -,, . . ., Débit d~alimentation lemps de séjour ~eneur finale en TDI
(en kg/h m2) (en minutes) résidu) :: . . --- - . .. , 18 1,5 13 3,4 ~6 0,05 ;. . . . . . . . . , 1~ 0~?0 ~ exemple no 3 montre qu~il faut un temp3 de 3éjour.
minimum, que nous avons fixé à 15 mn, si l'on veut obtenir une fai-ble teneur en ~DI de3 ré~idus.
l~C~40.~0 du TDI en C02 et gaz diver~ est importante et rapide, et que le dégagement de gaz au sein de la masse visqueu~e provoque des mous-ses~ Cependant, le mélange doit être suffisa~ment chauffé pour que la majeure partie du ~DI soit évacuée.
~ a demanderesse a apporté à ce problème une solution qui consiste à chau~fer en continu le mélange TDI/produits lourds sur une paroi à une température maximum de 250C, à évaporer le ~DI à
une température assez basse (100 ~ 130~C sous une pression de 5 à
20 mmHg) en agitant le mélange pendant un temps suffisant pour favo-riser le transfert de masse. ~e mélange est progressivement portétout au long de l'appareil jusqu'à une température de 220 a 260C
environ et de pr~érence 220 à 230 C, pendant qu'i.1 p~sse de l'état visqueux a l'état pâ~eux.puis a l'état solide:
~ 'agitation doit être suffisante pour assurer l'échange thermique, la progression de~ produits dans l'évaporateur, le ra-clage des solides et le cassage des mousses éventuellemen-t formées ~ e volume de l'appareil doit ê-tre tel qu'il permette un temps de séjour suffisant pour assurer l'échange des matières (de 15 à 45 minutes).
~es solides sortant contiennent moins de 3 ~ de ~DI
l.eur température peut etre ensuite sans risque de moussage portée une température plus élevée (280~C) en fin d'appareil pour éva-cuer les dernières traces de ~DI.
~es résidus secs, poreux et fragmentés s'écoul~nt aisé-ment, soit dans un système de recette sous vide fonctionnant en sas, ou mieux encore sont ex-trudés par vis chauffée, de façon con-tinue à travers une fil~ère assurant l'étanchéité au vide.
~es résidus solides sous forme de poudre ou de granulés compacts sont repris par transport pneumatique et dirigés vers un 30 incinérateur, tandis que le ~DI est condensé de ~açon classique.
~ e prooédé de l'invention présente les avantage~ de pouvoir fonctionner en continu d'une manière entièrement automatique 109~0 et de garantir toutes le8 condi1ions de non pollution. En outre, il necessite peu d'énergie thermique ou mécanique et est de ce fait très economique.
Un appareil de 20 à 25 m2 et de 1600 litres, suivi d'une extrudeuse, est suffisant pour as~;urer la séparation continue des - lourds et du ~DI d'une unité de 30.000 tonnes/an de TDI.
~ es exemples suivants illustrent l~invention sans toute-fois la limiter.
Un mélange oomposé de 43 % de TDI et de 57 ~0 de compo3és lourds issu du ~ond de colonne de concentration e~t introduit dans l~appareil ~ rai~on de 60 kg~h m2. ~appareil a une surface chauf-~ée de 0~86 m2 et un volwne total de 20 litres et possède 2 vis d~agitation autonettoyantes tournant à des vites.ses différentes.
Sous une pression de 12 mm ~Ig, le mélange est progressivement porté
à 215C, et se transforme en une poudre con~enant 2,8 % de '~DI
apras un temps de séjour de 15 mm.
Le TDI est condensé et recueilli, et les résidu3 solides sont extrudés par pression à travers une filière sous forme de granulés de 6 mm de diamètre et de 15 mm de longueur, ~ un débit ~ de 30 kg/h.
.!` ' - EXEMPLES 2 ~ 4 .
; En opérant comme dans l'exemple 1, mais avec des débits ; d~a1imentation et des temps de séjour différents, on a obtenu les résultats suivants:
~:- .. -,, . . ., Débit d~alimentation lemps de séjour ~eneur finale en TDI
(en kg/h m2) (en minutes) résidu) :: . . --- - . .. , 18 1,5 13 3,4 ~6 0,05 ;. . . . . . . . . , 1~ 0~?0 ~ exemple no 3 montre qu~il faut un temp3 de 3éjour.
minimum, que nous avons fixé à 15 mn, si l'on veut obtenir une fai-ble teneur en ~DI de3 ré~idus.
Claims (4)
1. Procédé de séparation sans décomposition, entière -ment continu et automatique du TDI des produits lourds de fabrica-tion, caractérisé en ce qu'il consiste à évaporer le TDI dans un évaporateur agité et raclé, à une température débutant vers 70-175°C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg portée ensuite progres-sivement jusqu'à une température de 220 à 260°C, sous une pression de 1 à 50 mm Hg, avec un temps de séjour minimum de 15 mn dans l'évaporateur, et à extraire les résidus en continu.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression est choisie dans l'intervalle 5 à 20 mm Hg.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de chauffage est choisie dans l'intervalle 220-230°C.
4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résidu d'évaporation est évacué par un système d'extrusion.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7721436A FR2397396A1 (fr) | 1977-07-12 | 1977-07-12 | Procede de recuperation du toluene diisocyanate a partir des residus de fabrication |
| FR7721436 | 1977-07-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1094090A true CA1094090A (fr) | 1981-01-20 |
Family
ID=9193273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA307,196A Expired CA1094090A (fr) | 1977-07-12 | 1978-07-11 | Procede de recuperation de toluene diisocyanate a partir des residus de fabrication |
Country Status (17)
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| AU (1) | AU522377B2 (fr) |
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| DE (1) | DE2861504D1 (fr) |
| DK (1) | DK154426C (fr) |
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| IT (1) | IT1111627B (fr) |
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| CN102408354A (zh) * | 2011-10-24 | 2012-04-11 | 天津大学 | 一种回收甲苯二异氰酸酯的方法及装置 |
| EP2872481B1 (fr) * | 2012-07-11 | 2016-08-24 | Covestro Deutschland AG | Procédé pour traiter des résidus de distillation provenant de la production d'isocyanate |
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- 1977-07-12 FR FR7721436A patent/FR2397396A1/fr active Granted
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- 1978-06-15 PT PT68171A patent/PT68171A/fr unknown
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- 1978-06-23 US US05/918,581 patent/US4216063A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1978-07-07 IE IE1366/78A patent/IE47024B1/en not_active IP Right Cessation
- 1978-07-10 AU AU37902/78A patent/AU522377B2/en not_active Expired
- 1978-07-10 DD DD78206629A patent/DD138314A5/xx unknown
- 1978-07-11 CA CA307,196A patent/CA1094090A/fr not_active Expired
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