KR102557660B1 - 안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법 - Google Patents

안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102557660B1
KR102557660B1 KR1020197021778A KR20197021778A KR102557660B1 KR 102557660 B1 KR102557660 B1 KR 102557660B1 KR 1020197021778 A KR1020197021778 A KR 1020197021778A KR 20197021778 A KR20197021778 A KR 20197021778A KR 102557660 B1 KR102557660 B1 KR 102557660B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
toluenediamine
weight
viscosity
composition
low
Prior art date
Application number
KR1020197021778A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190111944A (ko
Inventor
제임스 윌리암 콜버트
마마도우 야야 바리
제레미 가렛
라빈드라 에스. 카마스
Original Assignee
코베스트로 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코베스트로 엘엘씨 filed Critical 코베스트로 엘엘씨
Publication of KR20190111944A publication Critical patent/KR20190111944A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102557660B1 publication Critical patent/KR102557660B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/82—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
    • C07C209/90—Stabilisation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C209/30—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds
    • C07C209/32—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups
    • C07C209/36—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton by reduction of nitrogen-to-oxygen or nitrogen-to-nitrogen bonds by reduction of nitro groups by reduction of nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings in presence of hydrogen-containing gases and a catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/44—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring
    • C07C211/49—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton
    • C07C211/50—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton with at least two amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/04—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00—Components of fuel compositions
    • C10L2200/02—Inorganic or organic compounds containing atoms other than C, H or O, e.g. organic compounds containing heteroatoms or metal organic complexes
    • C10L2200/0259—Nitrogen containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/14—Injection, e.g. in a reactor or a fuel stream during fuel production
    • C10L2290/141—Injection, e.g. in a reactor or a fuel stream during fuel production of additive or catalyst
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24—Mixing, stirring of fuel components

Abstract

톨루엔디아민 잔류물을 안정화시키는 방법이 개시된다. 이들 방법은 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 저점도, 저비등 액체를 첨가하고 임의로, 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 동안 블렌드의 점도를 계속적으로 관찰하는 것을 포함한다. 저점도, 저비등 액체는 블렌드의 총 중량에 기반하여 5 % 내지 30 중량%로 첨가될 수 있다. 추가로, 블렌드가 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP 이하의 점도를 갖도록, 저점도, 저비등 액체가 첨가될 수 있다. 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저점도, 저비등 액체, 예를 들어 물의 블렌드, 및 그들의 연료로서 사용 방법이 또한 개시된다.

Description

안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법
분야
본 발명은 일반적으로 톨루엔디아민 (TDA) 잔류물이 TDA 잔류물의 어는점 미만의 온도에서 액체로 유지하도록 이들을 안정화시키는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 저점도, 저비등 액체, 예를 들어 물과 블렌드를 형성하여 TDA 잔류물을 안정화시키는 방법, 블렌드를 포함하는 조성물, 및 연료로 블렌드를 사용하는 방법에 관한 것이다.
배경
이소시아네이트는 많은 양이 제조되고 널리 사용되는 폴리머인 폴리우레탄의 제조를 위한 출발 재료로서 역할한다. 가장 흔히 사용되는 이소시아네이트 중 하나는 일반적으로 메타-톨루엔디아민 (m-TDA)의 포스겐화에 의해 제조되는, 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI)이다. 그러나, 포스겐화 도중에, m-TDA의 이의 합성 도중에 생성된 오염물이 그들의 높은 어는점 또는 응고점 때문에 장치를 막을 수 있고/거나 TDI의 생산에 영향을 줄 수 있다.
따라서, TDA 잔류물로서 또한 언급되는 이들 오염물은 전형적으로 증류에 의해 m-TDA로부터 분리되고 소각에 의해 처리된다. 그들의 높은 어는점 또는 응고점 때문에, 그들이 처리 전에 액체로 남아있도록 보장하기 위해 TDA 잔류물은 상승된 온도 (예를 들어, >100 ℃)에서 저장될 필요가 있다. 따라서, 더 낮은 온도에서 저장될 수 있도록 TDA 잔류물을 안정화하는 것이 바람직할 것이다. 추가로, TDA 잔류물의 처리를 위한 더 환경친화적이고 더 가격 효율적인 방법을 찾는 것이 바람직할 것이다.
요약
이들의 및 다른 이익이 본 발명의 공정, 방법, 및 조성물에 의해 성취된다. 따라서, 본 발명은 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 것을 포함하는 톨루엔디아민 잔류물을 안정화시키는 방법을 제공하고, 여기서 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하고, 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖는다.
본 발명은 또한 블렌딩된 조성물의 총 중량에 기반하여 70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물, 및 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하는 블렌딩된 조성물을 제공하고, 여기서 블렌딩된 조성물은 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖는다.
본 발명은 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 연료로서 사용 방법을 추가로 제공하고, 여기서 방법은 연료 블렌드를 형성하도록 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것을 포함하고, 여기서 중량 퍼센트는 연료 블렌드의 총 중량에 기반하고, 여기서 연료 블렌드는 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖고, 적어도 10,000 BTU/lb (23,260 kJ/kg)의 열 함량, 즉, 연소열을 갖는다.
본 발명은 추가로 연료로서 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 사용하는 방법을 제공한다. 이들 방법은: (a) 70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하고, 여기서 중량 퍼센트는 블렌드의 총 중량에 기반하는, 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 포함하는 블렌드를 연료 연소 기구에 급여하는 단계; 및 (b) 연료 연소 기구 내에서 블렌드를 연소시키는, 여기서 블렌드가 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 10,000 cP 이하의 점도를 갖는 단계를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 안정화시키는 방법의 실시양태를 위한 공정 제어를 예시하는 도식으로 나타낸 다이어그램이고;
도 2는 본 발명에 따른 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 안정화시키는 방법의 실시양태를 위한 다른 공정 제어를 예시하는 도식으로 나타낸 다이어그램이고;
도 3은 본 발명에 따른 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 안정화시키는 방법을 위한 공정 제어의 또 다른 실시양태를 예시하는 도식으로 나타낸 다이어그램이고;
도 4는 온도의 함수로서 플롯된 물과의 다양한 톨루엔디아민 잔류물 조성물 블렌드에 대한 점도 다이어그램이고;
도 5는 첨가된 물의 함수로서 플롯된 87 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물과 13 중량%의 저비등 물질의 혼합물에 대한 두 상이한 온도에서의 점도 다이어그램이고, 여기서 첨가된 물 퍼센트는 블렌드의 총 중량 퍼센트 (톨루엔디아민 잔류물 조성물, 저비등 물질, 및 물)에 기반한다.
상세한 설명
본 발명의 다양한 실시양태는 톨루엔디아민 ("TDA") 잔류물을, TDA 잔류물을 포함하는 조성물의 응고 또는 어는점을 감소시켜 안정화시키는 방법을 포함한다. 따라서, 본원에 제공된 것은 50 ℃만큼 낮거나 40 ℃만큼 낮거나, 심지어 20 ℃의 온도에서 블렌드가 액체 (예를 들어, 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 가짐)로 남도록 저점도, 저비등 액체, 예를 들어 물과 블렌드를 형성하여 TDA 잔류물을 안정화시키는 방법이다. 블렌드는 50 ℃ 내지 95 ℃, 예를 들어 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 범위에 걸친 모든 온도에서 액체 (예를 들어, 10,000 cP 이하의 점도를 가짐)로 남을 수 있다. 이들의 블렌드는 이어서 일부 실시양태에서 액체 연료로서 사용하기 위한 것을 포함하는 추가 가공을 위해 이들의 상대적으로 낮은 온도에서 저장되고/거나 운송될 수 있다. 다른 본 발명의 실시양태는 연료로서 TDA 잔류물의 사용 방법, TDA 잔류물 및 저점도, 저비등 액체의 블렌드를 포함하는 조성물, 및 본원에 개시된 공정 및 방법에 의해 형성된 조성물 및 연료에 관한 것이다.
개시된 실시양태의 특정 설명이, 명확성의 목적을 위해 다른 단계, 요소, 성질, 및 측면을 제거하면서, 개시된 실시양태의 명확한 이해와 관련된 단계, 요소, 성질, 및 측면들만을 예시하기 위해 단순화되었다는 것이 이해되어야 한다. 본 개시된 실시양태의 설명을 고려할 때, 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 다른 단계, 요소, 및/또는 성질이 개시된 실시양태의 구체적인 구현 또는 적용에 바람직할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 그러나, 이러한 다른 단계, 요소, 및/또는 성질은 본 개시된 실시양태의 설명을 고려할 때 통상의 기술을 가진 자에 의해 용이하게 확인될 수 있고, 개시된 실시양태의 완벽한 이해를 위해 필수적인 것은 아니기 때문에, 이러한 단계, 요소, 및/또는 성질의 설명은 본원에 제공되지 않는다. 이와 같이, 본원에 기재된 설명은 단지 개시된 실시양태의 견본이 되고 예시적인 것으로, 청구항에 의하여 정의된 것으로만 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서 전체에서 및 첨부된 청구항에서, 단수의 사용은 특별히 달리 명시하지 않는 한 복수를 포함하고 복수는 단수를 포함한다. 예를 들어, 비록 "한" 이성질체, "한" 조성물, "한" 연료, 및 "한" 블렌드로 참조되었지만, 본원에 기재된 하나 이상의 임의의 이들의 성분 및/또는 임의의 다른 성분 중 하나 이상이 사용될 수 있다.
달리 지시되지 않는 한, 모든 수치 파라미터는 모든 경우에서 용어 "약"에 의해 시작되고 수식되는 것으로 이해되어야 하며, 수치 파라미터는 파라미터 수치 값을 결정하기 위해 사용된 기본 측정 기술의 고유의 가변적인 특징을 갖는다. 적어도, 청구항의 범주에 균등론의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 본 명세서에 기재된 각각의 수치 파라미터는 적어도 보고된 유의한 자리수의 관점에서 일반 반올림 기술을 적용하는 것에 의해 해석되어야 한다.
본원에서 사용된 것으로서, 용어 "점도"는, 유체가 움직일 때, 유동 또는 전단에 대한 유체의 저항의 정량적 표현인 동적 점도를 의미한다. 즉, 동적 (절대) 점도는 유체로부터 단위 거리를 유지하는 경우 - 단위 속도에서 - 하나의 수평면을 또 다른 평면에 관하여 움직일 때 요구되는 단위 면적 당 접선력이다. 따라서, 동적 점도는 일반적으로 유체가 측정 대상, 예를 들어 공진 튜브 또는 진자의 동작에 미치는 댐핑(damping) 효과를 사용하여 측정되고 mPa·s (SI 단위) 또는 cP (센티푸아즈)의 단위로 표현된다. 일반적으로, 유체의 동적 점도는 측정이 이루어질 때의 압력에 의해 거의 영향받지 않으나, 본원에서 보고된 것으로서, 점도 측정은 대기압에서 이루어지고 보고된다. 본원에서 보고된 점도 값은 동적 점도계, 예를 들어 브룩필드(Brookfield) 점도계 (100 rpm에서 스핀들 #18 또는 #31을 갖는, 브룩필드 엔지니어링(Brookfield Engineering)으로부터의 DV-ITM 점도계)를 사용하여, 또는 회전의 중심으로 향한 (또는 이로부터 멀어지는) 질량 이동에 의해 야기된 가속으로부터 발생하는 힘을 측정하는 코리올리스(Coriolis) 질량 유량계 (예를 들어, 엔드레스+하우저(Endress+Hauser)로부터의 프롤린 프로마스(Proline Promass))로 결정될 수 있다. 프롤린 프로마스 유량계의 직선형 단일-튜브 디자인은 질량 유량, 밀도 및 온도의 보통의 코리올리스 유량계 출력을 제공하고, 부가적으로 임의의 출력 값으로 인-라인 점도 측정을 제공한다.
또한, 본원에 열거된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위-범위를 포함하는 것으로 의도된다. 예를 들어, "1 내지 10"의 범위는 열거된 최소 값인 1 및 열거된 최대 값인 10 사이 (및 포함하는) 모든 하위-범위를 포함하는 것으로, 즉, 1과 동등하거나 이를 초과하는 최소 값 및 10과 동등하거나 이의 미만인 최대 값을 갖는 것으로 의도된다. 본원에 열거된 모든 최대 수치 제한은 그 안에 포함된 모든 더 낮은 수치 제한을 포함하는 것으로 의도되고 본원에 열거된 모든 최소 수치 제한은 그 안에 포함된 모든 더 높은 수치 제한을 포함하는 것으로 의도된다. 이에 따라, 출원인(들)은 청구항을 포함한 본 개시를, 본원에 분명히 열거된 범위 안에 포함된 임의의 하위-범위를 분명히 열거하도록 보정할 권리를 갖는다. 모든 이러한 하위-범위를 분명히 열거하는 보정이 35 U.S.C. §112 및 35 U.S.C. §132(a)의 요구에 부합하도록, 모든 이러한 범위가 본원에 고유하게 개시된 것으로 의도된다.
TDA 잔류물은 톨루엔디아민의 합성 도중에 형성된 부산물이다. 방향족 디아민, 예를 들어 TDA는 방향족 디니트로 화합물을 형성하는 방향족 화합물의 니트로화에 이어, 방향족 아민을 형성하는 방향족 디니트로 화합물의 촉매 수소화에 의해 제조될 수 있는 것으로 알려졌다. 수소화는 용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올 또는 이소프로판올과 함께 또는 이러한 용매 없이 수행될 수 있다. 수소화는 반응 혼합물 내 분산된 촉매의 도움 하에 수행될 수 있다. 도핑된 또는 비-도핑된 라니(Raney) 니켈 촉매 및/또는 예를 들어, 이리듐, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 백금을 함유하는 금속 촉매가 촉매로서 사용될 수 있다.
방향족 디아민 및 물 공동-생성물에 부가하여, 유기 부산물이 또한 수소화 단계 도중에 생성된다. 이들의 유기 부산물은 통상적으로 방향족 디아민에 대비한 그들의 끓는점에 기반한 저-비등 물질 및 고-비등 물질로, 또는 그들의 화학적 특징에 따른 다양한 군으로 나눠진다.
따라서, 디니트로톨루엔 (DNT)을 얻기 위한 톨루엔의 산업적 니트로화 및 TDA를 얻기 위한 이의 수소화의 경우, 물 및 TDA의 이성질체에 부가로 몇가지 이러한 유기 부산물을 함유하는 미정제 TDA 혼합물이 형성된다. 미정제 TDA 혼합물의 비-수성 함량은 메타-TDA 이성질체 (m-TDA; 2,4- 및 2,6-TDA), 오르토-TDA 이성질체 (o-TDA; 2,3- 및 3,4-TDA), 및 파라-TDA 이성질체 (p-TDA; 2,5-TDA), 및 일반적으로 미정제 TDA 혼합물의 비-수성 함량의 총 중량에 기반하여 3 내지 5 중량%의 저-비등 물질 및 0.2 내지 2 중량%의 고-비등 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 문맥에서 언급되는 것으로서 저-비등 물질은 2,4-TDA 이성질체에 비해 더 낮은 끓는점을 갖는 화합물이고 고-비등 물질은 2,6-TDA 이성질체보다 높은 끓는점을 갖는 이들 화합물이다 (대기압에서 측정된 2,4- 및 2,6-TDA에 대한 끓는점은 각각 283 ℃ 및 289 ℃임). 저-비등 물질의 예시는 톨루이딘 및 암모니아를 포함한다. 고비등 물질의 예시는 2 종의 TDA 이성질체, 예를 들어 디페닐메탄, 디페닐아민, 아크리딘 및 페나진의 산화적 커플링에 의해 형성된 올리고머종을 포함한다.
고비등 물질은 일반적으로 TDA 잔류물로서 언급된다. 따라서, 본 발명의 문맥에서, 용어 "TDA 잔류물"은 TDA 합성 도중에 형성된, 2,6-TDA 이성질체보다 높은 끓는점을 갖는 유기 화합물을 총합하여 포함할 수 있다. 용어 TDA 잔류물은 또한 적어도 2 종의 방향족 고리를 포함하는 특정한 유기 화합물을 포함한다. 부가적으로, TDA 잔류물은 촉매의 잔류물, 즉, 중금속, 예를 들어 이리듐, 구리, 코발트, 니켈, 철, 팔라듐 및/또는 백금과 언급된 유기 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
따라서 수소화 반응에 의해 수득된 미정제 TDA 혼합물은 통상적으로 m-TDA 및 o-TDA 이성질체를 분리하고 저 및 고비등 물질을 제거하기 위해 정제된다. 이런 정제는 증류, 결정화 및/또는 사후-열처리뿐만 아니라 화학적 산화 또는 환원 공정에 의해 수행될 수 있다.
대-규모 산업 공정에서, 정제 공정은 종종 증류에 의해 수행되고, 이런 방식으로, 반응수 및 저-비등 물질, 예를 들어 톨루이딘 및 암모니아, 및 임의의 용매 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올)가 부분적으로 또는 완전하게 제거된다. 이어서, 물, 저-비등 물질, 및 임의의 용매의 분리가 하나 이상의 부가적인 단계에서 수행될 수 있다. 하나 이상의 o-TDA 이성질체의 제거가 부가의 증류 컬럼에서 수행될 수 있다. m-TDA 이성질체, 및 고비등 물질 (즉, TDA 잔류물)이 이 부가적인 증류 단계 후에 남는다.
최종 단계에서 남는 TDA 잔류물의 양이 상대적으로 적지만 (즉, 급여의 총 중량에 기반하여 대략적으로 2 중량%), m-TDA로부터 이를 분리하는 것은 이소시아네이트 생산에 있어서 중요하다. 디이소시아네이트를 얻기 위한 m-TDA와 포스겐의 반응 도중에 TDA 잔류물은 더 높은 분자량 화합물을 형성한다. 이들의 더 높은 분자량 화합물은 종종 상대적으로 높은 응고 또는 어는 온도, 및/또는 매우 높은 점도를 갖고 이소시아네이트를 생산하는 데 사용되는 장치를 막을 수 있다. 따라서, TDA 잔류물의 제거는 고순도의 이소시아네이트뿐만 아니라, 더 효율적인 m-TDA으로부터의 이소시아네이트 생산으로 이어진다.
TDA 잔류물은 증류 컬럼에서 m-TDA 이성질체로부터 분리될 수 있고, 여기서 필수적으로 순수한 m-TDA가 상층에서 분리되고 TDA 잔류물은 고비등 물질 함량이 조성물 내 TDA 잔류물 및 m-TDA 이성질체의 총 중량에 기반하여 대략 25 내지 60 중량%일 때까지 하층에서 농축된다. 즉, 증류는 매우 점도 높은 고비등 물질이 작업 가능한 점도 범위 내에 유지될 수 있도록, 특정한 양의 m-TDA 이성질체가 남는 시점에서 멈출 수 있다.
이와 같이, 본원에 기재된 용어 "톨루엔디아민 잔류물 조성물"은 조성물 내 TDA 잔류물 및 m-TDA 이성질체의 총 중량에 기반하여 25 내지 60 중량%의 TDA 잔류물 및 40 내지 75 중량%의 m-TDA 이성질체를 포함하는 조성물을 언급한다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 본원에 기재된 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 조성물 내 TDA 잔류물 및 m-TDA 이성질체의 총 중량에 기반하여 40 내지 60 중량%의 TDA 잔류물 및 40 내지 60 중량%의 m-TDA 이성질체, 또는 심지어 50 중량% TDA 잔류물 및 50 중량% m-TDA 이성질체를 포함하는 조성물을 언급한다.
톨루엔디아민 잔류물 조성물의 m-TDA 이성질체 성분은 조성물과 이질적인 보조 물질, 또는 정제 공정의 전 단계로부터의 보조 물질의 도움으로 교체될 수 있다. 하나의 견본이 되는 보조 물질은 첫번째 증류 단계 (컬럼의 하부로부터 o-TDA/m-TDA/고비등 물질 혼합물)의 일부로서 단리된 TDA 이성질체 혼합물 또는 이후의 증류 단계 (컬럼의 상부로부터 o-TDA)의 일부로서 단리된 o-TDA 이성질체를 포함한다. 예를 들어, m-TDA 및 TDA 잔류물을 주로 포함하는 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 o-TDA 이성질체와 5:1 내지 1:5의 중량/중량 (w/w) 비, 예를 들어 1:1 내지 1:5 (즉, o-TDA의 중량에 대한 m-TDA 및 TDA 잔류물의 중량비)로 섞일 수 있다. 결과물인 m-TDA/o-TDA 혼합물은 이어서 추가 증류에 의하여 (TDA 잔류물을 포함하는) 조성물로부터 회수될 수 있다. 이 방식으로, 하층의 m-TDA의 양 (톨루엔디아민 잔류물 조성물)이 감소되고/거나 o-TDA 이성질체로 대체될 수 있다.
따라서, 본원에 기재된 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 조성물 내 TDA 잔류물 및 o-TDA 이성질체의 총 중량에 기반하여 25 내지 60 중량%의 TDA 잔류물 및 40 내지 75 중량%의 o-TDA 이성질체를 포함하는 조성물을 언급한다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 본원에 기재된 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 조성물 내 TDA 잔류물 및 o-TDA 이성질체의 총 중량에 기반하여 40 내지 60 중량% TDA 잔류물 및 40 내지 60 중량% o-TDA 이성질체, 또는 심지어 50 중량% TDA 잔류물 및 50 중량% o-TDA 이성질체를 포함하는 조성물을 언급한다.
이 하층의 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 또한 o-TDA 및 m-TDA 이성질체의 혼합물을 포함할 수 있다. 따라서, 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 조성물 내 TDA 잔류물 및 m-TDA/o-TDA 이성질체 혼합물의 총 중량에 기반하여 25 내지 60 중량%의 TDA 잔류물 및 40 내지 75 중량%의 m-TDA/o-TDA 이성질체 혼합물, 예를 들어 40 내지 60 중량% TDA 잔류물 및 40 내지 60 중량% m-TDA/o-TDA 이성질체 혼합물, 또는 심지어 50 중량% TDA 잔류물 및 50 중량% m-TDA/o-TDA 이성질체 혼합물을 포함할 수 있고, 여기서 톨루엔디아민 잔류물 조성물 내 m-TDA 대 o-TDA 이성질체의 비는 5:1 내지 1:5, 예를 들어 4:1 내지 1:4, 또는 심지어 2:1 내지 1:2의 w/w 비일 수 있다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 내 m-TDA 대 o-TDA 이성질체의 w/w 비는 1:4일 수 있다.
본원에 기재된 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 역사적으로, 적절한 취급을 위해 액체로 남아있음을 보장하는 재료의 응고 또는 어는점 초과 온도, 전형적으로 100 ℃ 초과, 예를 들어 100 ℃ 및 145 ℃ 사이로 유지되는 탱크에서 저장되어 왔다. 그들이 점도 빌드-업, 공정 장치의 막힘, 결빙 및 이후의 재료 재가열 필요로 이어지기 때문에, 더 낮은 온도는 피해왔다. 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 처리를 위해 현재 일반적인 방법은 상기의 상승된 온도에서 조성물을 취급할 수 있는 시설에서의 소각이다.
본 발명은 톨루엔디아민 잔류물 조성물과 저점도, 저비등 액체를 혼합하는 것에 의해, 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 응고 또는 어는점을 감소시키기 위한 공정을 제공한다. 본원에서 사용된 것으로서, "저점도, 저비등 액체"는 100 cP 이하의 (100 mPa·s 이하의 23 ℃에서 측정된) 점도, 및 210 ℃ 이하의 (대기압에서 측정된) 끓는점을 갖는 액체를 의미한다. 견본이 되는 저점도, 저비등 액체는 물, 미정제 TDA 정제 공정의 초기 단계 도중에 회수된 저비등 물질, 저분자 유기 화합물 예를 들어 아민 및 아닐린, 및 알코올 및 저분자량 탄화수소를 포함하는 유기 용매를 포함한다. 본원에서 사용된 것으로서, "저분자량"은 600 달톤 이하, 예를 들어 300 달톤 이하, 또는 150 달톤 이하의 중량 평균 분자량을 갖는 화합물을 의미한다. 본원에서 사용된 것으로서, 용어 "분자량"은, 올리고머 또는 폴리머에 참조로 사용되는 경우, 중량 평균 분자량 Mw을 언급하고 검량을 위해 알려진 몰 질량의 저분자 또는 폴리스티렌 샘플을 사용한 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)의 수단으로 결정될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, 용어 "응고점" 및/또는 "어는점"은 상호교환적으로 사용되고, 액체 상태에서 고체 상태로 전이가 이루어지는 (대기압에서) 온도를 의미한다. 특정의 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 응고 또는 어는점은 다양할 수 있고 적어도 톨루엔디아민 잔류물 조성물 내 TDA 잔류물의 중량%에 의존한다.
따라서, 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 응고 또는 어는점을 감소시키는 공정은 "뜨거운" 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 저점도, 저비등 액체와 혼합하는 것을 포함할 수 있고, 여기서 조성물이 100 ℃ 바로 밑, 또는 100 ℃ 초과의 온도, 예를 들어 145 ℃ 초과, 또는 심지어 145 ℃ 내지 200 ℃에 있다. 저점도, 저비등 액체와 혼합되는 경우, 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 온도는 저점도, 저비등 액체의 특성에 의존할 수 있다. 예를 들어, 만약 저점도, 저비등 액체가 물인 경우, 플래싱을 예방하기 위해 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 100 ℃ 바로 밑의 온도로 냉각할 수 있다. 각각의 성분을 대기보다 높은 압력에서 공급하는 것이 가능하고, 이와 같이, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저점도, 저비등 액체가 공급되는 온도는 추가로 압력에 의존할 수 있다.
저점도, 저비등 액체가 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저점도, 저비등 액체를 포함하는 결과물인 블렌드의 총 중량에 기반하여, 5 내지 30 중량%, 예를 들어 10 내지 25 중량%, 또는 10 내지 20 중량%, 또는 심지어 15 내지 20 중량%의 양으로 첨가될 수 있다. 저점도, 저비등 액체가 임의의 온도, 예를 들어 20 ℃ 이상, 또는 심지어 40 ℃ 이상에서 첨가될 수 있다. 블렌드는 저점도, 저비등 액체 첨가의 활동에 의해, 외부 냉각 시스템, 또는 이들의 조합에 의해 냉각될 수 있다. 블렌드는 95 ℃ 이하, 예를 들어 50 ℃ 이하, 45 ℃ 이하, 또는 심지어 41 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다.
특정한 공정의 실시양태에 따라, 저점도, 저비등 액체는 물일 수 있다. 따라서, 공정은 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물과 물을 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 물을 포함하는 결과물인 블렌드의 총 중량에 기반하여, 물은 5 내지 30 중량%, 예를 들어 10 내지 25 중량%, 또는 10 내지 20 중량%, 또는 심지어 15 내지 20 중량%의 양으로 첨가될 수 있다.
특정한 공정의 실시양태에 따라, 저점도, 저비등 액체는 TDA 정제 공정의 초기 단계에서 정제되었던 저비등 물질일 수 있다. 따라서, 공정은 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 이들의 저비등 물질과 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 저비등 물질은 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저비등 물질을 포함하는 결과물인 블렌드의 총 중량에 기반하여 5 내지 30 중량%, 예를 들어 10 내지 25 중량%, 또는 10 내지 20 중량%, 또는 심지어 15 내지 20 중량%로 첨가될 수 있다.
부가적으로, 물은 또한 TDA 정제 공정의 초기 단계에 정제된, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저비등 물질을 포함하는 블렌드에 첨가될 수 있다. 특정한 실시양태에서, 물은 물을 추가로 포함하는 이러한 결과물인 블렌드의 총 중량에 기반하여 1 내지 30 중량%, 예를 들어 5 내지 15 중량%, 또는 5 내지 10 중량%로 첨가된다. 상기와 같이, 물은 임의의 온도, 예를 들어 20 ℃ 이상, 또는 심지어 40 ℃ 이상에서 첨가될 수 있다. 블렌드는 저비등 물질 첨가, 물 첨가의 활동에 의해, 외부 냉각 시스템, 또는 이의 조합에 의해 냉각될 수 있다. 블렌드는 95 ℃ 이하, 예를 들어 50 ℃ 이하, 45 ℃ 이하, 또는 심지어 41 ℃ 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 블렌드는 20 ℃ 내지 95 ℃, 예를 들어 20 ℃ 내지 50 ℃, 20 ℃ 내지 45 ℃, 또는 20 ℃ 내지 41 ℃의 온도로 냉각될 수 있다.
임의의 상기 혼합물에 첨가된 물이 공정수 (process water), 예를 들어 상기 기재된 바와 같이, m-TDA를 단리하는 미정제 TDA 혼합물 정제의 초기 단계 도중에 회수된 물일 수 있다. 예를 들어, 공정수는 미정제 TDA 혼합물의 정제 공정 내 첫번째 증류 컬럼에서 회수된 물일 수 있다. 대체적으로, 또는 부가적으로, 물은 설비수(facility water), 예를 들어 외부 공급원으로부터 또는 설비 내의 또 다른 공정으로부터 공급된 물일 수 있다.
본 발명에 의해 제공된 공정 디자인 및 제어는 블렌드를 형성하기 위해 첨가된 저점도, 저비등 액체의 양, 및 블렌드의 최종 온도에 관한 유연성을 허용하고, 이들 모두는 필요에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 블렌드의 점도 및 온도는 블렌드를 위한 저장, 운송, 또는 전달 점도 및/또는 온도의 지식에, 및/또는 블렌드의 최종 용도 (예를 들어, 액체 연료로서)를 위한 요구사항의 지식에 기반하여 선택될 수 있다.
본 발명의 특정한 측면에 따라, 공정은 블렌드의 점도의 지속적인 관찰을 포함할 수 있다. 이와 같이, 블렌드를 형성하기 위해 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가된 저점도, 저비등 액체 (예를 들어, 물, 저비등 물질, 용매, 등)의 양은 특정의 바람직한 점도 또는 점도 범위로 조정될 수 있다.
게다가, 점도의 지속적인 관찰은 부정확한 블렌드 비율 때문에 공정이 중단되는 것을 방지하는, 공정 장치를 위한 안전장치(failsafe)로 작용할 수 있다. 즉, 점도의 지속적인 관찰은, 심지어 장치의 특정한 부분이 사양대로 기능할 수 없는 경우에도 예상 점도를 제공할 수 있다. 예를 들어, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 유동의 부적절한 측정은 특정의 점도를 갖는 블렌드를 형성하도록 첨가될 양의 저점도, 저비등 액체의 양의 부정확한 계산, 및/또는 부정확한 블렌드 비율로 이어질 수 있다. 대안으로, 부적절하게 검량된 저점도, 저비등 액체를 위한 급여 라인이 올바르지 않은 첨가량으로 이어질 수 있다. 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 동안 점도의 지속적인 관찰은 첨가된 실제량의 실-시간 피드백을 제공하고, 공정 장치가 자동으로 첨가량을 교정하거나 또는 공정 기술자가 수동으로 첨가량을 교정하도록 허용할 수 있다.
따라서, 본 발명은 톨루엔디아민 잔류물의 안정화를 위한 방법을 제공한다. 방법은 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 것을 포함하고, 여기서 블렌드가 블렌드의 총 중량에 기반하여 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하고, 블렌드가 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖는다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여 10 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함한다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여, 15 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함한다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드는 50 ℃ 내지 95 ℃, 예를 들어 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐, 4,000 cP (4,000 mPa·s) 이하, 예를 들어 2,000 cP (2,000 mPa·s) 이하, 또는 심지어 1,000 cP (1,000 mPa·s) 이하의 점도를 가질 수 있다.
본 발명의 특정한 측면에 따라, 방법은 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 동안 블렌드의 점도를 계속적으로 관찰하는 것; 및 관찰된 점도에 기반하여 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 첨가량 및/또는 저점도, 저비등 액체의 첨가량을 조절, 즉, 조정하거나 변화시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연속 공정에서는, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및/또는 저점도, 저비등 액체량이 점도 판독에 기반하여 조정될 수 있는 반면, 정적 시스템에서는, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및/또는 저점도, 저비등 액체의 첨가가 블렌드의 점도가 바람직한 점도와 동등할 때 중단될 수 있다. 게다가, 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드의 온도를 최종 사용 (예를 들어, 액체 연료로서 사용)하기 위한 목표 온도 범위, 예를 들어, 20 ℃ 내지 95 ℃, 30 ℃ 내지 50 ℃, 35 ℃ 내지 45 ℃, 또는 38 ℃ 내지 42 ℃의 목표 온도 범위로 가져오도록 블렌드를 열 교환기를 통과한다.
본 발명은 또한 본원에 기재된 임의의 공정에 따라 제조된 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 저점도, 저비등 액체의 블렌드를 제공한다.
본 발명은 추가로 블렌드의 총 중량에 기반하여 70 내지 95 중량%의 본원에 설명된 톨루엔디아민 잔류물 조성물, 및 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하는 블렌드를 제공한다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여 80 내지 90 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 10 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함할 수 있다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여 85 내지 90 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 10 내지 15 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함할 수 있다.
본 발명의 특정한 측면에 따라, 본원에 기재된 다양한 블렌드는 액체 연료를 이용하도록 구성된 연료 연소 기구에서 연료로서 사용될 수 있다. 이들은 국내, 상업적 및 산업적 기구를 포함할 수 있다. 연료 연소 기구는 상업적 적용을 위한 보일러, 예를 들어 발전소 또는 유틸리티 플랜트를 위한 보일러; 소각로, 예를 들어 회전식 가마 소각로, 액체 주입 가마, 유동층 가마, 시멘트 가마; 및 심지어 강철 및 알루미늄 단조 용광로일 수 있다.
본 발명은 또한 임의의 이들의 에너지 집약적 공정 (예를 들어, 시멘트 가마)에서 액체 연료로서, 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 사용 방법을 제공한다. 본 발명의 이 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 연료로서의 사용 방법은 다른 연료 예를 들어 석탄 또는 천연 가스에 대한 의존량을 감소시키고 폐기물 스트림으로부터 재료를 제거할 것이다. 추가로, 연료로서 사용하기 위한 소각으로부터의 이러한 전환은 TDA 생산 설비에서 1차 에너지 소비를 감소시킬 수 있다.
그러나, 이의 보통의 형태인 TDA 잔류물은 전형적으로 96 ℃ 내지 105 ℃인, 매우 높은 결빙 또는 응고 온도 때문에 액체 연료 공급원으로서 사용을 위한 요구 사항을 충족하지 않는다. 시멘트 가마에서, 예를 들어, 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 가마에 들어가기 전에 다수의 유기 폐기물 및 원재료와 혼합될 것이다. 그러나, 급여 혼합물의 변화하는 본질 때문에, 톨루엔디아민 잔류물 조성물이 시멘트 가마의 안전성 및 작동 측면이 손상되지 않도록 보장하기 위해 이행해야만 하는 엄격한 요구사항이 있다.
시멘트는 콘크리트에서 활성 재료이고, 거대한 회전식 가마에서 미네랄 혼합물을 1400 ℃ 넘도록 가열하여 생산된다. 이는 매우 에너지 집약적인 공정이고 시멘트 제조업자는 재생불가능한 화석 연료를 대체하기 위해 다른 산업적 공정에 의해 제작된 에너지-풍부한 이차 재료를 사용하도록 허용하는 기술을 발전시켜 왔다. 이러한 기술은 특정한 요구 사항, 예를 들어, 이차 재료의 점도 및 이차 재료가 공급된 온도를 갖는다. 일반적으로, 시멘트 가마에서 사용되기 위한 이차 재료는 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도, 예를 들어 4,000 cP (4,000 mPa·s) 이하, 2,000 cP (2,000 mPa·s) 이하, 또는 심지어 1,000 cP (1,000 mPa·s) 이하에서 가마에 투입하기 위해 공급될 필요가 있다. 부가적으로, 이차 재료는 95 ℃ 이하, 예를 들어 50 ℃ 이하, 45 ℃ 이하, 또는 심지어 41 ℃ 이하의 온도에서 가마에 투입되기 위해 공급될 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 연료로서 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 사용하는 방법을 제공하고, 여기서 방법은 일반적으로 연료 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 첨가하는 것을 포함하고, 여기서 중량 퍼센트는 연료 블렌드의 총 중량에 기반하고, 여기서 연료 블렌드는 95 ℃ 이하의 온도에서, 예를 들어, 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐, 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 포함한다. 연료는 적어도 10,000 BTU/lb (23,260 kJ/kg)의 열 함량을 가질 수 있다.
부가적으로, 본 발명의 일부 실시양태는 연료로서 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 사용하는 방법에 관한 것이고, 여기서 방법은 일반적으로 (i) 블렌드의 총 중량에 기반하여, 70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하고, 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 포함하는 블렌드를 연료 연소 기구에 급여하는 단계; 및 (ii) 연료 연소 기구에서 블렌드를 연소하는 단계를 포함하고, 여기서 블렌드가 95 ℃ 이하의 온도에서, 예를 들어 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖는다. 연료는 적어도 10,000 BTU/lb (23,260 kJ/kg)의 열 함량을 가질 수 있다.
이러한 방법의 특정한 측면에 따라, 95 ℃ 이하, 50 ℃ 이하, 45 ℃ 이하, 또는 심지어 41 ℃ 이하의 온도에서; 예를 들어 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 점도는 4,000 cP (4,000 mPa·s) 이하, 2,000 cP (2,000 mPa·s) 이하, 또는 심지어 1,000 cP (1,000 mPa·s) 이하일 수 있다. 본 방법의 특정한 측면에 따라, 연료 블렌드의 총 중량에 기반하여, 5 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체, 또는 심지어 10 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체가 연료 블렌드를 형성하도록 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가될 수 있다. 이러한 방법의 특정한 측면에 따라, 톨루엔디아민 잔류물 조성물이 일반적으로 2,6-TDA 이성질체보다 높은 끓는점을 갖는 TDA 합성 도중에 형성된 화합물을 포함하는, TDA 잔류물을 포함한다. TDA 이성질체는 메타-톨루엔디아민 (2,4-디아민 톨루엔, 2,6-톨루엔 디아민), 오르토-톨루엔디아민 (2,3-디아민 톨루엔, 3,4-디아민 톨루엔), 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
본 방법의 특정한 측면에 따라, 톨루엔디아민 잔류물 조성물이 시멘트 가마 내 연료로서 용도를 찾을 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하는 연료 조성물을 제공하고, 여기서 연료는 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 10,000 cP (10,000 mPa·s) 이하의 점도를 갖는다.
본 발명의 특정한 측면에 따라, 연료는 80 내지 90 중량%의 본원에 설명된 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 10 내지 20 중량%의 물을 포함할 수 있다. 본 발명의 특정한 측면에 따라, 연료는 85 내지 90 중량%의 본원에 설명된 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 10 내지 15 중량%의 물을 포함할 수 있다. 추가로, 연료의 점도는 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 심지어 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 4,000 cP (4,000 mPa·s) 이하일 수 있다. 연료의 점도는 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 2,000 cP (2,000 mPa·s) 이하일 수 있다. 연료의 점도는 50 ℃ 내지 95 ℃, 또는 40 ℃ 내지 95 ℃, 또는 20 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위에 걸쳐 1,000 cP (1,000 mPa·s) 이하일 수 있다. 추가로, 연료의 점도는 50 ℃ 이하의 온도에서 4,000 cP (4,000 mPa·s) 이하, 50 ℃ 이하의 온도에서 2,000 cP (2,000 mPa·s) 이하, 또는 50 ℃ 이하의 온도에서 심지어 1,000 cP (1,000 mPa·s) 이하일 수 있다.
본 발명의 특정한 측면에 따라, 연료는 적어도 10,000 BTU/lb (23,260 kJ/kg)의 열 함량을 가질 수 있고, 시멘트 가마 내 용도를 찾을 수 있다.
우리의 발명을 설명하였으므로, 이의 예시로서 하기의 예시가 주어진다. 이들의 예시에서 주어진 모든 부 및 백분율은 다른 지시가 없는 한, 중량부 및 중량 퍼센트이다.
실시예
본 발명의 공정의 다양한 실시양태를 설명하는 몇가지 도식으로 나타낸 다이어그램이 제공된다. 추가로, 몇가지 실험이 다양한 블렌드의 점도 및 층 안정성을 측정하고 이의 정량적 평가를 제공하기 위해 수행되었다.
실시예 1
도 1에 보여진 것은 본 발명의 공정을 실시하는 데 사용될 수 있는 공정 제어의 실시양태를 위한 도식으로 나타낸 다이어그램이다. 보다 특이적으로, 도 1 에 보여진 제어 방식은 톨루엔디아민 잔류물 조성물 (A)의 투입 및 물 또는 또 다른 저점도, 저비등 액체 (B)의 투입으로 이루어진다. A 및 B를 위한 유동 제어는 유량계 (C1 및 C2, 각각)와 연결된 급여 라인상의 밸브 (각각 공압 밸브 D1 및 D2로 보여짐) 에 의해 제공될 수 있다. 이 견본이 되는 블렌딩 스테이션은 톨루엔디아민 잔류물 조성물 (A)을 물 또는 다른 저점도, 저비등 액체 (B)와 일정 비율로 계속적으로 혼합하고 및 열 교환기 G (E로부터 공급되고 F를 통해 반환된 냉각 매질을 사용하여)로 전달을 위한 저장 또는 로딩 (J) 전에 바람직한 온도로 블렌드를 냉각한다.
계측 및 제어 (예를 들어, 계량기 C1 및 C2, 및 밸브 D1 및 D2)는 모든 스트림 유동이 계량되고 목표 블렌드 조성물에 도달하기 위한 적절한 양을 첨가하도록 보장할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 A의 유속 및 블렌드 내 B의 바람직한 농도에 기반하여 B의 유속을 조정할 수 있다. 설정은 블렌드 비율이 상이한 조성물의 블렌드를 만들기 위해서 변경될 수 있도록 허용한다.
스트림이 혼합된 후에, 블렌드가 특정의 바람직한 온도로 냉각될 수 있다. 냉각 매질의 유동은 온도 계측기 (TIC; H)로부터의 피드백에 기반한 바람직한 온도에 도달하도록 (밸브 D3를 사용하여 상향 또는 하향) 조정될 수 있다. 점도 계측기 (AIC; I)는 바람직한 블렌드 비율 (즉, 첨가된 A 및 B의 양)에서 임의의 편차를 잡아내기 위한 방식으로서 블렌드의 점도를 관찰할 수 있다. 대안으로, 점도 계측기로부터의 피드백은 블렌드가 특정의 점도 범위 내에 머무르도록 블렌드를 형성하기 위해 제공된 성분 (즉, A 및 B)의 비율을 변경하는 데 사용될 수 있다. 특정한 실시양태에서, 점도 계측기 (I)는 질량 유동, 점도 및 다른 파라미터를 측정하는 코리올리스 질량 유량계일 수 있다.
실시예 2
도 2에 보여진 것은 본 발명의 공정을 실시하는 데 사용될 수 있는 공정 제어의 또 다른 실시양태를 위한 도식으로 나타낸 다이어그램이다. 보다 구체적으로, 도 2에 보여진 제어 방식은 톨루엔디아민 잔류물 조성물 (A)의 투입 및 물 또는 또 다른 저점도, 저비등 액체 (B)의 투입으로 이루어지고, 양측 모두 탱크 (K)로 향한다. A 및 B를 위한 유동 제어는 유량계 (C1 및 C2, 각각)와 연결된 급여 라인 상의 밸브(각각 공압 밸브 D1 및 D2로 보여짐)에 의해 제공될 수 있다.
이 견본이 되는 공정 제어에서, 톨루엔디아민 잔류물 조성물 (A)이 물 또는 다른 저점도, 저비등 액체 (B)와 접촉되는 탱크 (K)에 첨가되기 전에 열 교환기 G (E로부터 공급되고 F를 통해 반환된 냉각 매질을 사용하여)에 의해 냉각될 수 있다. 냉각 매질의 유동은 온도 계측기 (TIC; H)로부터의 피드백에 기반한 바람직한 온도에 도달하도록 (밸브 D3을 사용하여 상향 또는 하향) 조정될 수 있다.
추가로, 탱크 (K) 내 재료는 펌프 (M)에 의해 탱크 (K)로 재활용될 수 있다. 탱크 (K)로의 반환 유동은 블렌더 (L) 및 점도 계측기 (I)를 통과할 수 있고, 탱크 (K) 내 재료가 전달을 위해 저장소 또는 로딩 (J)으로 통과될 수 있는 지점인 바람직한 점도에 도달할 때까지, 재활용이 계속될 수 있다.
도 1내 보여진 실시양태에서와 같이, 계측 및 제어는 모든 스트림 유동이 계측되고 목표 블렌드 조성물에 도달하도록 적합한 양이 첨가되도록 보장할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 A의 유속 및 블렌드 내 B의 바람직한 농도에 기반한 B의 유속 및 점도 판독 (I)에 기반한 탱크 (K)로의 재활용을 조정할 수 있다. 설정은 상이한 조성물의 블렌드를 생산하기 위해 비율이 변경되도록 허용한다. 자동으로 또는 수동으로 블렌딩 스테이션을 통하여 다양한 급여 스트림의 유동을 제어할 수 있는 부가적인 밸브 (n)가 포함될 수 있다.
실시예 3
도 3에 보여진 것은 본 발명의 공정을 실시하기 위해 사용될 수 있는 공정 제어의 또 다른 실시양태를 위해 도식으로 나타낸 다이어그램이다. 도 3의 도면 부호는 도 2에 보여진 것들과 동일하다. 이 실시양태에서 부가의 유동 제어는 자동으로 또는 수동으로 블렌딩 스테이션을 통해 다양한 급여 스트림의 유동을 제어할 수 있는 부가적인 밸브 (o)를 사용하여 가능해질 수 있다.
실시예 4
도 4에 보여진 것은 일련의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 - 물 블렌드에 대한 온도 함수로서의 점도의 그래프이다 (log10 스케일로 플롯된 점도; 도 4의 플롯을 위해 사용된 데이터는 표 1에 보여짐).
다양한 블렌드 - 각각 블렌드 내 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 물의 총 중량에 기반하여 10 중량%의 물 ("10 % 물"), 15 중량%의 물 ("15 % 물"), 및 20 중량%의 물 ("20 % 물")을 형성하기 위한 공정수의 부피 (40 ℃에서) 가 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 (100 ℃ 바로 밑의 온도에서) 첨가되었다. 또한 테스트한 것은 첨가된 물이 없는 톨루엔디아민 잔류물 조성물 ("0 % 물"), 및 87 중량% 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 13 중량% 저비등 물질의 블렌드 ("87/13 혼합물")였다.
소형 셀 어댑터가 있는 브룩필드 DV-1TM 프라임이 다양한 온도에서 점도의 측정을 위해 사용되었다. 점도계는 브룩필드에 의해 1 년에 한번씩 검량하였고 캐논(Cannon) 점도 표준 (동일한 온도, 25 ℃ 및/또는 80 ℃에서 테스트된 표준 오일 점도의 범위)을 사용하여 일상적으로 확인하였다. 플루크 모델 5622 신속 반응 백금 저항 온도계 (검량된 것을 구매하였고 1 년 기준으로 검량을 위해 돌려 보내짐)를 갖는 플루크(Fluke) 1524 참조 온도계 (1 년에 한번씩 검량된)가 모든 온도 측정을 위해 사용되었다. 샘플 셀의 온도는 직접 측정되었다.
측정은 하기의 프로토콜을 사용하여 이루어졌다: (1.) 스핀들 #18 또는 #31과 함께 사용하기 위한 10-13 mL의 샘플을 샘플 셀에 로딩하고; (2.) 샘플에 온도계를 담그고 온도 측정을 시작하고; (3.) 온도가 바람직한 온도로 안정화될 때까지 기다리고 이어서 온도계를 제거하고; (4.) 점도계를 바람직한 회전 속도로 켜고 (즉, rpm, >50 %의 % 토크 값을 갖는 것을 목표로 함); (5.) 만약 >50 % 토크가 달성 수 없다면, 더 큰 스핀들, 예를 들어 #18로 변경하고; (6.) 점도를 기록한다. 결과는 표 1에 기재되어 있다.
표 1
Figure 112019075997720-pct00001
도 4의 그래프에서 10,000 cP (10,000 mPa·s)의 선분은 10 중량%, 15 중량% 또는 20 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것이 20 ℃ 이상의 온도에서 10,000 cP 이하의 점도를 갖는 블렌드를 제공한다는 것을 입증한다. 4,000 cP (4,000 mPa·s)의 선분은 10 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것은 24 ℃ 이상의 온도에서 4,000 cP 이하의 점도를 갖는 블렌드를 제공하였고, 반면, 15 중량% 또는 20 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것은 모든 측정된 온도, 특별히 모든 20 ℃ 이상의 온도에서 4,000 cP 이하의 점도를 갖는 블렌드를 제공하였다는 것을 입증한다. 도 4의 그래프의 1,000 cP (1,000 mPa·s)의 선분은 10 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것이 33 ℃ 이상의 온도에서 1,000 cP 이하의 점도를 갖는 블렌드를 제공하였다는 것; 15 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것이 24 ℃ 이상의 온도에서 1,000 cP 이하의 점도를 가지는 블렌드를 제공하였다는 것; 및 20 중량%의 물을 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가하는 것이 모든 측정된 온도에서, 특별히 모든 20 ℃ 이상의 온도에서 1,000 cP 이하의 점도를 가지는 블렌드를 제공하였다는 것을 입증한다.
실시예 5
톨루엔디아민 잔류물 조성물/물 블렌드의 안정성을 시간에 걸쳐 측정하기 위해 추가 실험을 하였다. 80 중량% 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 20 중량% 물의 블렌드가 만들어졌고 블렌드의 일부가 25 ℃에서 저장되었고 또 블렌드의 다른 일부는 40 ℃에서 저장되었다. 블렌드를 3 리터 용기에 (반쯤 차도록) 붓고, 최대 혼합 속도로 1 분간 혼합하고, 그 후 믹서를 정지시켰다. 용기를 원하는 온도로 세팅된 전기 오일 배스를 사용하여 온도에서 유지하였고, 응축기와 냉각수는 실험 시간 과정에 걸쳐 용기로부터 물이 증발하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 샘플 (12 ml)을 용기의 상부 및 하부에서 얻었고 점도 측정은 실시예 4에서 상기 지시된 방법에 따라 (25 ℃에서) 주기적으로 수행하였다. 결과는 표 2에 있다.
표 2
Figure 112019075997720-pct00002
용기의 상부에서 결정 형성 (66 시간 시점).
표 2에서 보여진 바와 같이, 40 ℃에서 저장된 블렌드는 16 일 테스트의 전 과정에 걸쳐 안정하게 유지되었고 더 길게 안정하게 유지될 수 있다. 용기의 상부 또는 하부에서 점도의 유의한 변화 없음이 기록되었고, 결정 형성도 관찰되지 않았다. 25 ℃에서 저장된 블렌드가 시간에 걸쳐 용기의 상부에 비하여 용기의 하부에서 점도의 증가를 보였고, 용기의 상부에서 결정 형성이 66 시간 후에 관찰되었다. 따라서, 20 중량%의 물 블렌드는 25 ℃에서 66 시간 동안 및 40 ℃에서 2 주일에 걸쳐 층 분리의 조짐을 보이지 않았다.
실시예 6
저비등 물질의 첨가가 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 안정화할 수 있는지 (즉, 50 ℃ 이하의 온도에서 더 낮은 점도) 테스트하기 위해 87 중량% 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및 13 중량% 저비등 물질 ("87/13 혼합물")의 혼합물이 만들어졌다. 혼합물을 추가로 안정화시키는 물의 능력을 테스트하기 위해, 이 혼합물은 다양한 양의 물 (표 3에 지시된 물의 중량%는 블렌드에서 87/13 혼합물 및 물의 총 중량에 기반함)과 또한 블렌딩되었다. 결과는 표 3에 있다.
표 3
Figure 112019075997720-pct00004
도 5에 보여진 것은 23 ℃ 및 48 ℃에서 첨가된 물의 함수로서의 87/13 혼합물의 점도의 그래프이다 (log10 스케일로 플롯된 점도; 도 5의 플롯을 위해 사용된 데이터는 표 3에 보여진다). 보다 구체적으로, 13 중량%의 저비등 물질이 상기 기재된 바와 같이 87/13 혼합물을 형성하기 위해 87 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 첨가되었다. 이어서 물이 이 87/13 혼합물에 (블렌드 내 87/13 혼합물 및 물의 총 중량에 기반하여 6 내지 11 중량% 범위의 물의 다양한 양으로) 첨가되었고, 점도가 실시예 4에서 상기 지시된 방법으로 23 ℃ 또는 48 ℃에서 측정되었다.
도 5의 그래프 내 데이터는 13 중량%의 저비등 물질의 첨가가 톨루엔디아민 잔류물 조성물 (모든 점도 측정은 4,000 cP (4,000 mPa·s) 미만이었음)을 48 ℃ 이상의 온도에서 안정화하였다는 것을 입증한다. 6 중량%의 적은 물을 갖는 블렌드가 23 ℃에서 10,000 cP (1,000 mPa·s) 미만의 점도를 갖도록 물의 첨가는 혼합물의 점도를 추가로 감소시켰다.
비록 본 발명이 상기에 예시의 목적을 위해 세부적으로 기재되었지만, 이러한 세부사항은 이 목적만을 위한 것으로, 청구항에 의해 제한될 수 있는 경우를 제외하고 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나 않고 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 여기에 변형이 만들어 질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (24)

  1. 톨루엔디아민 잔류물 조성물에 저점도, 저비등 액체를 첨가하여 블렌드를 형성하는 단계
    를 포함하는, 톨루엔디아민 잔류물을 안정화시키는 방법으로서,
    상기 저점도, 저비등 액체는 23 ℃에서 측정시 100 mPa·s 이하의 점도, 및 대기압에서 측정시 210 ℃ 이하의 끓는점을 갖는 액체이고,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 톨루엔디아민 이성질체 및 톨루엔디아민 잔류물의 혼합물을 포함하고,
    상기 톨루엔디아민 잔류물은 2,6-톨루엔디아민보다 높은 끓는점을 갖는, 톨루엔디아민 합성 도중에 형성된 화합물을 포함하며,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은
    (a) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민,
    (b) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 오르토-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 오르토-톨루엔디아민, 또는
    (c) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물
    을 포함하고,
    상기 블렌드는 블렌드의 총 중량에 기반하여 5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체를 포함하고,
    상기 블렌드는 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 10,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    저점도, 저비등 액체를 첨가하는 동안 블렌드의 점도를 계속적으로 관찰하는 단계, 및
    블렌드의 점도에 기반하여 톨루엔디아민 잔류물 조성물의 양을 조절하고/거나 첨가된 저점도, 저비등 액체의 양을 조절하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    블렌드의 온도를, 액체 연료로서 사용하기 위한 목표 온도 범위로 가져오도록 블렌드를 열 교환기를 통해 통과시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 블렌드가 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 4,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 저점도, 저비등 액체가 물을 포함하는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 물이 메타-톨루엔디아민을 단리하기 위한 미정제 톨루엔디아민의 정제 도중에 회수된 물을 포함하는 것인 방법.
  7. 제5항에 있어서, 블렌드 내 물의 양이 블렌드의 총 중량에 기반하여 10 내지 20 중량%인 방법.
  8. 70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물, 및
    5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체
    를 포함하는, 블렌딩된 조성물로서,
    상기 저점도, 저비등 액체는 23 ℃에서 측정시 100 mPa·s 이하의 점도, 및 대기압에서 측정시 210 ℃ 이하의 끓는점을 갖는 액체이고,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 톨루엔디아민 이성질체 및 톨루엔디아민 잔류물의 혼합물을 포함하고,
    상기 톨루엔디아민 잔류물은 2,6-톨루엔디아민보다 높은 끓는점을 갖는, 톨루엔디아민 합성 도중에 형성된 화합물을 포함하며,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은
    (a) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민,
    (b) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 오르토-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 오르토-톨루엔디아민, 또는
    (c) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물
    을 포함하고,
    여기서 상기 중량%는 조성물의 총 중량에 기반하는 것이고,
    40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 10,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는
    블렌딩된 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 4,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는 블렌딩된 조성물.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 저점도, 저비등 액체가 물을 포함하는 것인 블렌딩된 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    80 내지 90 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및
    10 내지 20 중량%의 물
    을 포함하는 블렌딩된 조성물.
  12. (a) 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 포함하는 블렌드를 연료 연소 기구에 급여하는 단계이며,
    상기 블렌드는,
    70 내지 95 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및
    5 내지 30 중량%의 저점도, 저비등 액체
    를 포함하고,
    상기 저점도, 저비등 액체는 23 ℃에서 측정시 100 mPa·s 이하의 점도, 및 대기압에서 측정시 210 ℃ 이하의 끓는점을 갖는 액체이고,
    상기 중량%는 조성물의 총 중량에 기반하는 것인 단계, 및
    (b) 연료 연소 기구에서 블렌드를 연소시키는 단계
    를 포함하는, 톨루엔디아민 잔류물 조성물을 사용하는 방법으로서,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은 톨루엔디아민 이성질체 및 톨루엔디아민 잔류물의 혼합물을 포함하고,
    상기 톨루엔디아민 잔류물은 2,6-톨루엔디아민보다 높은 끓는점을 갖는, 톨루엔디아민 합성 도중에 형성된 화합물을 포함하며,
    상기 톨루엔디아민 잔류물 조성물은
    (a) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민,
    (b) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 오르토-톨루엔디아민의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 오르토-톨루엔디아민, 또는
    (c) 조성물 내 톨루엔디아민 잔류물 및 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물의 총 중량에 기반하여
    25 내지 60 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 및
    40 내지 75 중량%의 메타-톨루엔디아민 및 오르토-톨루엔디아민의 혼합물
    을 포함하고,
    블렌드가 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 10,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 블렌드가
    80 내지 90 중량%의 톨루엔디아민 잔류물 조성물 및
    10 내지 20 중량%의 저점도, 저비등 액체
    를 포함하고,
    저점도, 저비등 액체가 물을 포함하며,
    상기 중량%는 조성물의 총 중량에 기반하는 것인 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 블렌드가 40 ℃ 내지 95 ℃의 온도 범위 전반에 걸쳐 4,000 mPa·s 이하의 점도를 갖는 것인 방법.
  15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 연료 연소 기구가 보일러, 회전식 가마 소각로, 액체 주입 가마, 유동층 가마, 시멘트 가마, 또는 금속 단조 용광로를 포함하는 것인 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
KR1020197021778A 2017-01-27 2018-01-24 안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법 KR102557660B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762451250P 2017-01-27 2017-01-27
US62/451,250 2017-01-27
PCT/US2018/014996 WO2018140461A1 (en) 2017-01-27 2018-01-24 Process for the preparation of stable toluene diamine residue/water blends, related compositions, and methods of using such blends as a fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190111944A KR20190111944A (ko) 2019-10-02
KR102557660B1 true KR102557660B1 (ko) 2023-07-20

Family

ID=61224503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197021778A KR102557660B1 (ko) 2017-01-27 2018-01-24 안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11078151B2 (ko)
EP (1) EP3573950B1 (ko)
JP (1) JP7125406B2 (ko)
KR (1) KR102557660B1 (ko)
CN (1) CN110234624B (ko)
HU (1) HUE054424T2 (ko)
SA (1) SA519402285B1 (ko)
WO (1) WO2018140461A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230159433A1 (en) 2020-05-19 2023-05-25 Covestro Deutschland Ag Method for preparing toluylene diamine mixtures

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130130345A1 (en) 2010-06-28 2013-05-23 Jnf Biochemicals, Llc Production of renewable aromatic compounds
JP2015519324A (ja) * 2012-05-04 2015-07-09 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフトＢａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＡＧ 芳香族アミンを含む物質混合物、特に粗製アニリンの物質混合物の処理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3445516A (en) 1966-01-28 1969-05-20 Mobay Chemical Corp Reduction of tolylene diamines
US4506040A (en) * 1983-08-01 1985-03-19 Olin Corporation Preparation of a stable dispersion from TDI residue and its use in the production of polyurethane compositions
DE4230098C1 (ko) 1992-09-09 1993-06-03 Bayer Ag, 5090 Leverkusen, De
US5449832A (en) 1994-10-05 1995-09-12 Air Products And Chemicals, Inc. Process for storage and transport of toluenediamine
DE19528781A1 (de) * 1995-08-04 1997-02-06 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Toluylendiisocyanat, spezielle Gemische aus Toluylendiamin und Wasser und deren Verwendung zur Herstellung von Toluylendiisocyanat
DE19608443C1 (de) * 1996-03-05 1997-07-24 Bayer Ag Verfahren zur Aufarbeitung von Amingemischen bei der Diaminotoluol-Herstellung unter Abtrennung der Schwersieder
US5714634A (en) 1996-06-25 1998-02-03 Air Products And Chemicals, Inc. Process for storage and transport of toluenediamine
US5693862A (en) 1996-12-18 1997-12-02 Arco Chemical Technology, L.P. Process for transport of toluenediamine
US6004482A (en) 1997-12-24 1999-12-21 Bayer Corporation Stable aromatic amine composition, and a process for preparing color stable aromatic amines
FR2777560B1 (fr) 1998-04-17 2000-06-09 Rhodia Chimie Sa Procede de purification de polyamines aromatiques
DE19827086A1 (de) 1998-06-18 1999-12-23 Basf Ag Verfahren zur Aufarbeitung von Destillationsrückständen aus der Synthese von Toluylendiisocyanat
WO2009069584A1 (ja) 2007-11-27 2009-06-04 Mitsui Chemicals Polyurethanes, Inc. トリレンジアミンの脱水方法および脱水装置
DE102008063991A1 (de) 2008-12-19 2010-06-24 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase
CN103896780B (zh) 2012-12-26 2015-08-19 上海巴斯夫聚氨酯有限公司 从焦油中回收甲苯二胺的方法
CN104058973B (zh) 2014-07-10 2016-01-13 四川北方红光特种化工有限公司 从二硝基甲苯氢化焦油中回收间甲苯二胺的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130130345A1 (en) 2010-06-28 2013-05-23 Jnf Biochemicals, Llc Production of renewable aromatic compounds
JP2015519324A (ja) * 2012-05-04 2015-07-09 バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフトＢａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＡＧ 芳香族アミンを含む物質混合物、特に粗製アニリンの物質混合物の処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190111944A (ko) 2019-10-02
JP7125406B2 (ja) 2022-08-24
US11078151B2 (en) 2021-08-03
CN110234624B (zh) 2023-03-21
HUE054424T2 (hu) 2021-09-28
WO2018140461A1 (en) 2018-08-02
JP2020514319A (ja) 2020-05-21
CN110234624A (zh) 2019-09-13
SA519402285B1 (ar) 2023-03-13
EP3573950A1 (en) 2019-12-04
EP3573950B1 (en) 2021-03-24
US20190367442A1 (en) 2019-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mitiakoudis et al. Synthesis and characterization of furanic polyamides
KR102557660B1 (ko) 안정한 톨루엔디아민 잔류물/물 블렌드의 제조를 위한 방법, 관련된 조성물, 및 이러한 블렌드를 연료로 사용하는 방법
Altamash et al. Gas solubility and rheological behavior of natural deep eutectic solvents (NADES) via combined experimental and molecular simulation techniques
EP2751073B2 (de) Verfahren zur herstellung von isocyanaten
CA2766222A1 (en) Polymeric corrosion inhibitors
CN102159621B (zh) 聚酰胺的制备方法
CN102153476B (zh) 连续制备硝基苯的方法
CA3004195C (en) Oil-in-water emulsions
JP2012092253A (ja) 重油組成物およびその製造方法
CN101591434B (zh) 聚酰胺的制备方法
CN106190078A (zh) 一种环保型微乳液清防蜡剂及制备方法
US10815434B2 (en) Systems and processes for power generation
US4163644A (en) Suspension of coal in fuel oils
CN103193672A (zh) 一种肟的蒸馏方法
Hu et al. New Stratagem for Designing High‐Performance Thermoplastic Polyurethane by Using a New Chain Extender
CN101855266A (zh) 制备聚芳族聚异氰酸酯组合物的方法
KR20150003818A (ko) 방향족 아민을 포함하는 물질 혼합물, 특히 미정제 아닐린의 물질 혼합물의 처리방법
CN101372320B (zh) 用于提纯废硫酸的设备
CN103936597B (zh) 制备芳族胺的设备和方法
Guo et al. Study on volatility and flash point of the pseudo binary mixtures of sunflower-based biodiesel+ methylcyclohexane
JP5010312B2 (ja) 液相反応の反応開始方法
US3065206A (en) Aniline-aldehyde-polyamine polymers and their use as antioxidants in gasolines
Zvereva et al. Effects of additives on the working properties of furnace heavy fuel oils.
Večeř et al. Life Cycle of Wash Oil for Benzol Absorption from Coke Oven Gas
CN115461322A (zh) 用于后处理甲苯二胺混合物的方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant