KR20000017605A - Solid residue decomposing method - Google Patents

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KR20000017605A
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Abstract

PURPOSE: Recycling of solid waste in the process of isocyanate preparation is in need to cut down the cost of disposal of waste. CONSTITUTION: The invention is disclosed a decomposition method of solid waste produced during the preparation of isocyanate performed by addition of gas, liquid, or super critical state of water or mixture of alcohol and water at 160°C and 20 torr for 1 hour. The method decomposes solid waste into corresponding amine and decrease the weight of waste under 3 % of total weight. Recycling of decomposition product cuts down the cost of process and enables to skip the process of waste disposal.

Description

고체찌꺼기분해방법{Solid residue decomposing method}Solid residue decomposing method

본 발명은 이소시아네이트제조시에 부생물인 고체찌꺼기를 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물의 혼합물의 존재하에서 가수분해해서, 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환하는 고체찌꺼기분해방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for decomposing a solid residue, which is a by-product of isocyanate production in the presence of gas, liquid or supercritical water, or a mixture of alcohol and water, and converts it into an amine corresponding to a component compound of the solid residue. It is about.

본 발명은 또 이소시아네이트제조시에 부생물인 증류찌꺼기로부터 이소시아네이트를 회수해서 고체찌꺼기로하고, 이 고체찌꺼기를 상기와 같이 가수분해하는 방법에도 관한 것이다.The present invention also relates to a method of recovering isocyanate from distillation residues, which are by-products during the production of isocyanate, to solid residues, and hydrolyzing the solid residues as described above.

이소시아네이트는, 일반적으로 이소시아네이트에 대응하는 아민과 포스겐을 반응시켜, 반응생성물을 증류에 부쳐서 부생물 및 타르성분을 각각 제거해서 조제(粗製)이소시아네이트로하고, 이 조제이소시아네이트를 정류(精留)에 붙여서 정제된 이소시아네이트를 얻는 방법에 의해서 제조된다. 증류찌꺼기로서 얻게된 이 타르성분은 포스겐화공정에 있어서의 부반응 및 증류공정에서의 열중축합(熱重縮合)등에 의해 생성하고, 우레아, 뷰렛, 카르보디이미드, 이소시아누레이트 등의 복잡한 중축합물의 혼합물로 생각되고 있다. 이 증류찌꺼기는, 또 그속에 함유되는 이소시아네이트를 회수하고, 그 나머지를 산업폐기물로서 처분하거나, 또는 증류찌꺼기를 그대로 산업폐기물로서 처분하는 것이 보통이다.Isocyanate generally reacts an amine corresponding to isocyanate with phosgene, distills the reaction product, removes by-products and tar components, respectively, to form crude isocyanate, and attach the crude isocyanate to rectification. It is prepared by the method of obtaining purified isocyanate. This tar component obtained as distillation residue is produced by side reactions in the phosgenation step and thermal polycondensation in the distillation step, and complex polycondensation such as urea, biuret, carbodiimide and isocyanurate It is thought to be a mixture of water. The distillation waste is usually recovered with the isocyanate contained therein, and the remainder is disposed of as industrial waste, or the distillation residue as industrial waste as it is.

상기한 바와 같이, 종래부터 이소시아네이트제조시에 부생물인 이소시아네이트잔류찌꺼기는 산업폐기물로서 처분되어 왔으나, 동시에 유효이용에 관한 검토도 행하여져 왔다. 그러나 근래에 와서 환경에의 부하저감과 자원재생의 관점에서, 산업폐기물에 관한 유효이용의 검토가 활발하게 행하여지게 되었다.As mentioned above, the isocyanate residue which is a byproduct at the time of isocyanate manufacture has been disposed of as industrial waste conventionally, At the same time, the study regarding effective utilization has also been carried out. In recent years, however, the effective use of industrial wastes has been actively reviewed from the viewpoint of reducing the load on the environment and recycling of resources.

종래의 이소시아네이트증류찌꺼기검토에 관한 예로서, 일본국 특공평 5-79690호 공보에는 톨릴렌디이소시아네이트잔류찌꺼기에 1가 알콜을 첨가하여, 카르바메이트로한 후 폴리오올을 첨가한 혼합물로하고, 이것에 발포제등을 첨가한 우레탄폼으로하는 기술이 개시되어 있다. 이 방법은, 증류찌꺼기를 보다 유효한 유가(有價)물에 변화시킨 점에서 평가되어야 할 것이다.As an example of the conventional isocyanate distillation residue review, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-79690 discloses a mixture in which a monohydric alcohol is added to tolylene diisocyanate residue, which is converted into a carbamate, followed by a polyol. The technique which makes urethane foam which added foaming agent etc. to this is disclosed. This method should be evaluated in that the distillation residues are changed into more effective oil value.

한편, 이소시아네이트제조프로세스쪽으로의 접근으로서, 종래부터 증류찌꺼기로부터 다시 이소시아네이트를 회수하는 것, 또는 증류찌꺼기를 분해해서 대응하는 아민으로서 회수함으로써 제조코스트의 저감을 도모하는 시도가 행하여져 왔다.On the other hand, as an approach to the isocyanate manufacturing process, attempts have been made to reduce the production cost by recovering isocyanate from distillation residues again or decomposing distillation residues and recovering them as corresponding amines.

예를 들면 일본국 특개소 50-142501호공보, 동 특개소 54-130525호 공보 및 동특개소 58-201751호 공보등에는, 알칼리수용액존재하에 이소시아네이트증류찌꺼기를 가수분해하고, 분해액속의 고형분을 분리함으로써 대응하는 아민을 얻는 것이 개시되어 있다. 보다 상세하게는, 상기 특개소 50-142501호 공보에는 이소시아네이트증류찌꺼기에 물, 알콜 및 아민류의 적어도 1종과 알칼리 또는 알칼리토류금속의 수산화물, 산화물 및 아민의 적어도 1종의 존재하에 100∼200℃의 포화액으로 30분∼5시간 가열하고, 석출고체를 분리해서 대응하는 아민을 얻는 것이 개시되어 있다. 그러나, 이들은 모두 알칼리를 사용해서 가수분해를 촉진시키고 있고, 또, 석출고체의 분리등, 공정이 번잡하게 됨으로, 코스트업은 피할 수 없어, 경제적인 방법이라고는 할 수 없다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-142501, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-130525, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-201751, etc., hydrolyze isocyanate distillate in the presence of an alkaline aqueous solution to separate solids in the decomposition liquid. Obtaining the corresponding amine is disclosed by doing so. More specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-142501 discloses isocyanate distillation residues at 100 to 200 ° C in the presence of at least one of water, alcohols and amines and at least one of hydroxides, oxides and amines of alkali or alkaline earth metals. It is disclosed that heating for 30 minutes to 5 hours with a saturated solution of to separate the precipitated solid to obtain a corresponding amine. However, all of them promote the hydrolysis using an alkali, and the process such as separation of the precipitated solid becomes complicated, so the cost up is inevitable and cannot be said to be an economical method.

또, 최근에 되어서 이들의 개량법으로서, 일본국 특개평 9-151270호 공보에는, 용융 또는 액체상태의 폐기물을 임계점근처의 물로 10분이라고하는 종래기술에서는 예상하지 않았던 단시간에 대상화합물을 분해하고 대응원료화합물 또는 그유도체로서 회수하는 것이 개시되어 있다. 이 기술의 특징으로서는 용융 또는 액체상태의 폐기물을 종래와 같은 가수분해촉진제를 사용하지 않고, 물을 단독으로 사용해서 분해하는 것, 또 물의 임계점 근처의 조건하에서 분해하고 있으나 단시간이기때문에 건설비용이 그다지 크지않는 것등을 들 수 있다.In recent years, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-151270 discloses a method of decomposing a target compound in a short time which was not expected in the prior art, in which molten or liquid waste is 10 minutes into water near a critical point. Recovery as a corresponding raw material compound or derivative thereof is disclosed. The characteristics of this technology are that the wastes in molten or liquid state are decomposed by using water alone without using a hydrolysis accelerator as in the prior art, or under the conditions near the critical point of water, but the construction cost is very high. It is not big.

그러나, 이 방법에서는, 용융 또는 액체상태의 폐기물은, 예를 들면, 그대로 제조공정에 순활할 수 있는 이소시아네이트 등의 유용물을 포함하고 있음으로, 이것을 가수분해해서 이소시아네이트에 대응하는 아민으로 전화(轉化)하고, 이소시아네이트제조공정에서 재이용하는데는 재차 포스겐과 반응시키지 않으면 안된다고 하는 점에서 경제적이 아니다.However, in this method, since the waste in the molten or liquid state contains useful substances such as isocyanate which can be readily recycled to the manufacturing process as it is, it is hydrolyzed and converted into an amine corresponding to the isocyanate. And reuse in the isocyanate production step is not economical in that it must be reacted with phosgene again.

상기와 같이, 이들의 종래방법은, 고체폐기물, 즉 고체찌꺼기를 대상으로 한 것이 아니라, 결국은 고체찌꺼기가 잔존하고, 최후는 산업폐기물로서 처분하지 않을 수 없는 것이 형상이었다.As described above, these conventional methods do not target solid wastes, that is, solid wastes, but in the end, solid wastes remain, and finally, they have to be disposed of as industrial wastes.

따라서, 본 발명의 목적은, 이제까지 폐기처분할수 밖에 없었던 이소시아네이트제조시에 부생물인 고체찌꺼기에 알칼리등의 가수분해촉진제를 첨가하는 일없이, 재이용가능한 대응하는 아민으로 변환하는 방법을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for converting a reusable amine into a reusable solid without adding a hydrolysis accelerator such as an alkali to a by-product solid residue during isocyanate production. .

본 발명의 또 하나의 목적은, 이소시아네이트제조시에 부생하는 증류찌꺼기로부터 효율좋게 이소시아네이트를 분리하고, 얻게된 고체찌꺼기를 알칼리를 첨가하는 일없이, 효율좋게 가수분해해서 재이용가능한 대응하는 아민으로 변환하는 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to efficiently separate isocyanates from distillation residues produced by-products during isocyanate production, and to convert the obtained solid residues efficiently into hydrolyzable and corresponding amines without adding alkali. To provide a way.

도 1은, 2중관형 열교환기에 의한 증류찌꺼기로부터 휘발성분을 제거하는 공정의 개념도1 is a conceptual diagram of a process for removing volatiles from distillation residues by a double tube heat exchanger.

도 2는, 고체찌꺼기의 가수분해공정의 개념도2 is a conceptual diagram of a hydrolysis process of solid waste

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

101: 라인 102: 슬러리조제드럼101: line 102: slurry preparation drum

103: 라인 104: 예열교환기103: line 104: preheat exchanger

105: 반응기 106: 라인105: reactor 106: line

107: 라인 201: 펌프107: line 201: pump

202: 2중관형 열교환기 203: 압력제어밸브202: double tube heat exchanger 203: pressure control valve

204: 호퍼 205: 라인204: hopper 205: line

206: 고체배출장치 207: 분해공정206: solid discharge device 207: decomposition process

그래서 본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 이소시아네이트제조시에 부생하는 고체찌꺼기를 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물의 혼합물의 존재하에서 가열함으로써, 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환할 수 있는 것, 및 그를 위한 필수 및 썩알맞는 조건을 발견하고, 본 발명을 완성하는데 도달하였다.Therefore, the present inventors earnestly examined to solve the above problems, and as a result, by heating the solid residue produced by the isocyanate production in the presence of gas, liquid or supercritical water or a mixture of alcohol and water, What has been found to be convertible to the corresponding amines, and the necessary and decent conditions for them, have been reached to complete the present invention.

즉, 본 발명은 이하의 (1)∼(12)에 기재된 고체찌꺼기분해방법에 관한 것이다.That is, this invention relates to the solid waste decomposition method as described in (1)-(12) below.

(1) 이소시아네이트제조시에 부생(副生)하는 고체찌꺼기를 기체, 액체 또는 초임계상태의 물, 또는 알콜과 물의 혼합물의 존재하에, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 가열해서, 그 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환하는 것을 특징으로 하는 고체찌꺼기분해방법.(1) The solid residue produced by-product in the production of isocyanate is heated at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher in the presence of a gas, a liquid or supercritical water, or a mixture of alcohol and water. Solid residue decomposition method characterized by converting into amine corresponding to the component compound of solid residue.

(2) 상기 고체찌꺼기를 20torr, 180℃에 1시간 유지했을때의 이 고체찌꺼기의 중량감소가 3%이하인 상기 (1)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(2) The solid waste decomposition method according to the above (1), wherein the weight loss of the solid residue when the solid residue is kept at 20 tor and 180 ° C for 1 hour is 3% or less.

(3) 상기 고체찌꺼기에 대한 물의 중량비가 0.1이상인 상기(1)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(3) The solid waste decomposition method according to the above (1), wherein the weight ratio of water to the solid residue is 0.1 or more.

(4) 상기 물에 대한 알콜의 몰비가 5%이하인 상기 (1) 또는 (3)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(4) The solid waste decomposition method according to the above (1) or (3), wherein the molar ratio of alcohol to water is 5% or less.

(5) 상기 압력이 0.5∼40㎫, 상기 온도가 150∼450℃인 상기 (1)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(5) The solid waste decomposition method according to the above (1), wherein the pressure is 0.5 to 40 MPa and the temperature is 150 to 450 ° C.

(6) 이소시아네이트제조시에 부생하는, 휘발성분을 함유하는 증류찌꺼기로부터 휘발성분을 분리하고, 얻게된 고체찌꺼기를, 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물의 혼합물의 존재하에, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 가열해서 이 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민화합물로 전환하는 것을 특징으로 하는 고체찌꺼기분해방법.(6) The volatile components are separated from the distillation residues containing volatile components by-products during the production of isocyanate, and the obtained solid residues are subjected to a temperature of 100 in the presence of gas, liquid or supercritical water or a mixture of alcohol and water. A method for decomposing a solid residue, wherein the residue is heated at a pressure of 0.1 MPa or higher and converted to an amine compound corresponding to the component compound of the solid residue.

(7) 상기 휘발성분의 분리를, 피스톤플로성을 가진 2상류형(二相流型)증발장치속에서 행하는 상기 (6)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(7) The solid waste decomposition method according to the above (6), wherein the volatile component is separated in a two-phase evaporation apparatus having a piston flow property.

(8) 상기 2상류형증발장치가 2중관형증발장치인 상기 (7)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(8) The solid waste decomposition method according to the above (7), wherein the two-phase evaporation apparatus is a double tube evaporation apparatus.

(9) 상기 휘발성분의 분리가 온도 120∼350℃, 압력 1∼200mmHg, 2상류형증발장치출구에 있어서의 가스유속이 100∼700m/초에 의해 행하여지는 상기 (7) 또는 (8)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(9) In the above (7) or (8), the separation of the volatile components is carried out at a temperature of 120 to 350 DEG C, a pressure of 1 to 200 mmHg, and a gas flow rate of 100 to 700 m / sec at the outlet of the two-phase evaporator. Solid waste decomposition method described.

(10) 상기 고체찌꺼기에 대한 물의 중량비가 0.1이상인 상기 (6)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(10) The solid waste decomposition method according to the above (6), wherein a weight ratio of water to the solid residue is 0.1 or more.

(11) 상기 물에 대한 알콜의 몰비가 5이하인 상기 (6) 또는 (10)에 기재된 고체찌꺼기분해방법.(11) The solid waste decomposition method according to (6) or (10), wherein the molar ratio of alcohol to water is 5 or less.

(12) 이소시아네이트제조시에 부생하는, 이소시아네이트를 함유하는 증류찌꺼기를, 피스톤플로성을 가진 2상류형증발장치속에서 가열해서 이소시아네이트를 이 증류찌꺼기로부터 분리하고, 얻게된 고체찌꺼기를, 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물과의 혼합물과, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 접촉시켜서 그 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 증발찌꺼기의 처리방법.(12) The isocyanate-containing distillate residue produced during isocyanate production is heated in a two-phase type evaporator having a piston flow property to separate the isocyanate from the distillation residue, and the obtained solid residue is obtained by gas, liquid. Or a supercritical water or a mixture of alcohol and water and contacting at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher to convert to an amine corresponding to the component compound of the solid residue. .

본 발명에 있어서, 이소시아네이트제조시에 부생하는 고체찌꺼기란, 하기 모노이소시아네이트, 디이소시아네이트 등의 적어도 하나의 -NCO기를 가진 화합물제조시에 발생하는 찌꺼기를 의미한다.In the present invention, the solid residue produced by-product at the time of isocyanate production means the residue which arises at the time of manufacturing a compound which has at least 1 -NCO group, such as the following monoisocyanate and diisocyanate.

모노이소시아네이트로서는, 예를 들면 일반식 R-NCO(R은 지방족기 또는 방향족기)로 표시되는 지방족 모노이소시아네이트, 방향족모노이소시아네이트 등을 들 수 있다.As monoisocyanate, aliphatic monoisocyanate, aromatic monoisocyanate, etc. which are represented by general formula R-NCO (R is an aliphatic group or an aromatic group) are mentioned, for example.

지방족모노이소시아네이트의 구체예로서는, 메틸이소시아네이트, n-부틸이소시아네이트 등을 들 수 있다. 또 방향족모노이소시아네이트의 구체예로서는 페닐이소시아네이트 등을 들 수 있다.As an example of aliphatic monoisocyanate, methyl isocyanate, n-butyl isocyanate, etc. are mentioned. Moreover, phenyl isocyanate etc. are mentioned as a specific example of aromatic monoisocyanate.

디이소시아네이트로서는 일반식OCN-R-NCO(R은 상기의 기 또는 지환기)로 표시되는 지방족디이소시아네이트, 방향족디이소시아네이트, 지환식디 이소시아네이트등을 들 수 있다.As diisocyanate, aliphatic diisocyanate, aromatic diisocyanate, alicyclic diisocyanate, etc. which are represented by general formula OCN-R-NCO (R is said group or alicyclic group) are mentioned.

지방족디이소시아네이트의 구체예로서는 헥사메틸렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 방향족디이소시아네이트로서는, 크실리렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 나프틸렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 지환식디이소시아네이트로서는, 이소포론디이소시아네이트, 노르보르난디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 이소시아네이트이외의, 예를 들면 트리이소시아네이트등의 3이상의 -NCO기를 가진 이소시아네이트화합물의 제조시에 부생하는 고체찌꺼기도 사용할 수 있다. 본 발명의 분해에 사용되는 고체찌꺼기로서는 이소시아네이트제조시에 부생하는 고체찌꺼기이면 어느 공정에서 발생한 것이라도 된다. 구체적으로는, 아민제조공정, 아민과 포스겐의 반응공정, 이소시아네이트 정제공정 또는 이소시아네이트를 회수하는 공정 등의 어느쪽에서 부생하는 고체찌꺼기이다. 이들 고체찌꺼기는 각공정에 있어서는 용융, 용해하고 있어도 된다. 또한 본 발명에 적용할 수 있는 고체찌꺼기로서는 포스겐을 사용해서 제조되는 이소시아네이트에는 한정되지 않고, 비포스겐법에 의해 제조하는 경우 그들각공정의 어느 하나의 공정에서 부생하는 고체찌꺼기도 분해할 수 있는 것은 말할것도 없다.Hexamethylene diisocyanate etc. are mentioned as a specific example of aliphatic diisocyanate. As aromatic diisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc. are mentioned. Examples of the alicyclic diisocyanate include isophorone diisocyanate and norbornane diisocyanate. In addition to the above isocyanate, for example, by-product solid residues produced in the production of an isocyanate compound having three or more -NCO groups such as triisocyanate can also be used. The solid dregs used in the decomposition of the present invention may be generated in any step as long as the solid dregs produced by-products during isocyanate production. Specifically, it is a solid waste produced by any of an amine manufacturing process, the reaction process of an amine and a phosgene, the isocyanate purification process, or the process of recovering an isocyanate. These solid wastes may melt and melt | dissolve in each process. In addition, the solid residue which can be applied to the present invention is not limited to an isocyanate produced using phosgene, and when produced by the non-phosgene method, it is also possible to decompose the solid residue produced by any one of these processes. Not to mention.

고체찌꺼기로서는 어느 것을 사용해도 좋으나 통상적으로, 각공정에서 발생한 고체찌꺼기를 고체·액체분리공정, 증류공정 등에 의해 액상성분과 분리한 후에 사용된다. 이소시아네이트의 정제공정을 거친 것이 바람직하다. 특히 증류에 의해서 이소시아네이트를 정제하는 경우는 그 증류찌꺼기(즉 이소시아네이트의 정제증류공정)가 바람직하고, 그들의 증류찌꺼기로부터 휘발성분을 실질적으로 함유하지 않을때까지 회수한 것이 특히 바람직하다.Any solid residue may be used, but is usually used after separating the solid residue generated in each step from the liquid component by a solid / liquid separation step, a distillation step, or the like. It is preferable to go through the purification process of isocyanate. In particular, when the isocyanate is purified by distillation, the distillation residue (that is, the purification distillation step of the isocyanate) is preferable, and it is particularly preferable that the distillation residue is recovered until it is substantially free of volatile components.

여기서 휘발성분을 실질적으로 함유하지 않는 고체란, 20torr, 180℃에 1시간 유지한후의 중량감소가 3wt%이내인 것을 의미한다.The solid which does not contain a volatile content here means that the weight loss after hold | maintaining at 20 tor and 180 degreeC for 1 hour is less than 3 wt%.

이들 이소시아네이트제조시에 부생하는 고체찌꺼기는 주로 이민, 이소시아네이트등의 열중축합물로 이루어진 혼합물이다. 열중축합물은 예를 들면 우레아(우레탄), 뷰렛, 카르보디이미드, 이소시아네이트 등의 기 또는 고리를 가지고 있다. 특히 이들의 기 또는 고리를 복수개 가진 복잡한 구조를 가진 화합물이 많이 함유되어 있다. 상기의 고체찌꺼기는, 기체, 액체 또는 초임계상태의 물, 또는 알콜과 물과의 혼합물과, 고온, 고압하에 접촉시켜서 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민에 가수분해된다.Solid residues produced by the production of these isocyanates are mainly mixtures composed of thermal polycondensates such as imines and isocyanates. The thermal polycondensate has, for example, groups or rings such as urea (urethane), biuret, carbodiimide, isocyanate and the like. In particular, many compounds having a complex structure having a plurality of these groups or rings are contained. The solid residue is hydrolyzed to an amine corresponding to the component compound of the solid residue by contacting gas, liquid or supercritical water, or a mixture of alcohol and water under high temperature and high pressure.

이 고체찌꺼기의 분해공정에 대해서 도 1을 참조해서 설명한다. 고체찌꺼기를 라인(101)로부터 슬러리조제드럼(102)에 공급한다. 물을 라인(103)으로부터 공급한다. 물은 필요에 따라 알콜을 소정량 하유하고 있어도 된다. (102)에서 조제된 슬러리는 예열교환기(104)에 의해서 승온되어, 반응기(105)에 공급되고, 분해물은 (106)으로부터 뽑아내기 필요에 따라서 정재하고, 이소시아네이트원료등에 리사이클된다.The decomposition process of this solid waste is demonstrated with reference to FIG. Solid residue is fed from the line 101 to the slurry preparation drum 102. Water is supplied from line 103. Water may carry predetermined amount of alcohol as needed. The slurry prepared in (102) is heated up by the preheat exchanger (104), is supplied to the reactor (105), and the decomposition products are refined as needed to extract from the (106) and recycled to an isocyanate raw material or the like.

라인(107)로부터는 고체찌꺼기분해에 의해서 부생하는 가스, 주로 2산화탄소를 배출한다.From line 107, a by-product gas, mainly carbon dioxide, is discharged by solid residue decomposition.

사용하는 고체찌꺼기는 한기한대로, 이소시아네이트제조시에 발생하는 고체찌꺼기라면 어느것이라도된다. 그중에서도 피스톤플로성을 가진 2상류형증발장치에 의해서 휘발분을 분리한 것을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 실질적으로 휘발분을 함유하지 않는 고체찌꺼기(즉, 잔존이소시아네이트모노머가 수 10%의 타르형상의 증류찌꺼기로부터, 또 이소시아네이트모노머를 극한까지 회수한 후의 상기 부생물로 구성되어 있는 열중축합물 등의 혼합물로 이루어진 찌꺼기)가 특히 바람직하다.The solid waste to be used may be any solid waste generated at the time of isocyanate production as long as it is a term. Especially, it is especially preferable to use what isolate | separated volatile matter by the two-phase type evaporation apparatus which has a piston flow property. From solid residues that are substantially free of volatiles (i.e., mixtures of thermal polycondensates composed of the above by-products after recovery of isocyanate monomers to the limit from residual distillation residues of several 10% tars). Consisting of) is particularly preferred.

이들 고체찌꺼기는 고온·고압에 있어서 물과 접촉시키는데 따라서 분해한다. 고온·고압이란 구체적으로는 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상인 것을 의미한다. 이때 물은 그 온도, 압력에 의해서 기체, 액체, 초임계의 어느 하나의 형태를 취하고 있다. 또한, 물은 단독으로도, 알콜등을 함유하고 있어도 된다.These solid wastes decompose upon contact with water at high temperature and high pressure. High temperature and high pressure mean a temperature of 100 degreeC or more and a pressure of 0.1 Mpa or more specifically. At this time, water takes one of gas, liquid, and supercritical forms depending on the temperature and pressure. In addition, water may contain alcohol or the like alone.

고체찌꺼기를, 고온·고압에 있어서 물과 접촉시켜, 분해할때에는, 그 접촉계면을 증가하기 위하여 고체찌꺼기는 미세분말인것이 바람직하고, 덩어리형상인 경우에는 미리 적당한 크기로 분쇄하는 것이 바람직하다.In order to increase the contact interface when the solid residue is brought into contact with water at high temperature and high pressure, the solid residue is preferably a fine powder, and in the case of a lump form, it is preferable to grind it to an appropriate size in advance.

고체찌꺼기를 분해하기 위한, 바람직한 온도 및 압력조건은, 150℃이상, 0.5㎫이상이다. 또한, 특히 온도, 압력의 상한은 없으나, 450℃이하, 40㎫이하가 바랍직하다.Preferable temperature and pressure conditions for decomposing solid residues are at least 150 ° C and at least 0.5 MPa. In particular, there is no upper limit of temperature and pressure, but is preferably at most 450 캜 and at most 40 MPa.

고체찌꺼기의 분해시간은, 특히 제한되지 않으나, 소정온도에 달한 후, 1분∼300분, 바람직하게는 1분∼30분의 범위에서 행한다.The decomposition time of the solid residue is not particularly limited, but after reaching a predetermined temperature, it is carried out in the range of 1 minute to 300 minutes, preferably 1 minute to 30 minutes.

물과, 고체찌꺼기의 혼합가열은, 이하의 어느 방법에 의해서도 좋으나, 3)이 바람직하다.The mixed heating of water and solid residues may be performed by any of the following methods, but 3) is preferable.

1) 물과 고체찌꺼기를 미리 소정의 온도로 해두고 혼합한다.1) Mix water and solid residues to a predetermined temperature beforehand.

2) 물을, 고체찌꺼기와 혼합했을때에 소정온도가 되도록 가열해두고, 가열된 물과 고체찌꺼기를 혼합함으로써 분해온도로 한다.2) When water is mixed with solid residue, it is heated to a predetermined temperature, and the heated water and solid residue are mixed to obtain a decomposition temperature.

3) 물과 고체찌꺼기를 미리 슬러리조제드럼등에 있어서 소정농도가 되도록 혼합해서 슬러리를 조제한 후, 분해온도까지 가열한ㄷ.3) Prepare the slurry by mixing water and solid residue to a predetermined concentration in the slurry preparation drum, etc., and then heating to the decomposition temperature.

고체찌꺼기에 대한 물의 중량비(물/고체찌꺼기)는, 1/10이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/2이상이다. 고체찌꺼기에 대한 물의 중량비가 1/10배미만의 경우, 분해생성물은 대부분이 피치형상 잔여물로 될뿐만아니라, 대응하는 아민수율도 낮아지는 경향에 있기 때문에, 그다지 바람직하지 않다.1/10 or more are preferable and, as for the weight ratio (water / solid waste) of water with respect to solid waste, More preferably, it is 1/2 or more. If the weight ratio of water to solid residue is less than 1/10 times, the decomposition products are not preferred because most of them are not only pitch residues but also tend to lower corresponding amine yields.

본 발명에 있어서, 물에 대한 알콜의 몰비(알콜/몰)로서는, 5이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 3이하이다. 물에 대한 알콜의 몰비가 5를 초과하면, 아민의 수율이 낮게되기 쉽고, 카르바메이트체나 그외 알콜유래의 부생물이 많이 생성하는 경향에 있기 때문에, 그다지 바람직하지 않다. 또한, 본 발명에 있어서는, 알콜을 반응계내에 공존시킴으로써, 분해후의 생성물을 균일한 수용액으로서 회수할 수 있다. 분해후의 생성물을 균일한 수용액으로 함으로써, 분해물로부터 아민의 회수가 간편하게 된다.In the present invention, the molar ratio of alcohol to water (alcohol / mole) is preferably 5 or less, and more preferably 3 or less. When the molar ratio of alcohol to water exceeds 5, the yield of amine tends to be low, and since carbamate bodies and other alcohol-derived by-products tend to be produced, it is not preferable. In the present invention, the alcohol after coexistence in the reaction system can be recovered as a uniform aqueous solution. By making the product after decomposition into a uniform aqueous solution, the recovery of the amine from the decomposition product is simplified.

본 발명에 있어서 사용하는 알콜은, 특히 제한은 되지 않으나, 구체적으로는, 예를 들면 메타놀, 에타놀, 이소프로파놀, n-부타놀, tert-부타놀, 1-옥타놀 등의 1가 알콜, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 2가 알콜, 트리메틸롤프로판, 1,2,6-헥사트리올등의 3가알콜이나 펜타에리스리톨등의 4가 알콜을 들 수 있다. 이들 알콜은 단독 또는 2종이상 혼합해서 물과 혼합해서 사용할 수도 있다.The alcohol used in the present invention is not particularly limited, but specific examples thereof include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, tert-butanol and 1-octanol; Dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, trihydric alcohols such as trimethylolpropane, 1,2,6-hexatriol, and tetrahydric alcohols such as pentaerythritol. These alcohols may be used alone or in combination of two or more thereof and mixed with water.

이들 알콜중의, 물과의 용해성이 높은 메타놀, 에타놀, 이소프로파놀, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜로 대표되는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서는, 이들의 알콜을 물과 병용함으로써 고체찌꺼기분해후의 회수물속의 피치형상잔존물을 가용화할 수 있다.It is more preferable that they are represented by methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, and propylene glycol which have high solubility with water in these alcohols. In the present invention, by using these alcohols in combination with water, it is possible to solubilize the pitch-like residue in the recovered matter after the solid residue decomposition.

이들 고체찌꺼기와 물 또는 알콜과 물의 혼합액은, 각각 단독 또는 슬러리로서 반응기에 공급할 수 있다.These solid residues and water or a liquid mixture of alcohol and water can be supplied to the reactor alone or as a slurry, respectively.

이와 같이 해서 고체찌꺼기를 분해서 얻게된 수용액속에는, 물 또는 알콜과 물이외에 이소시아네이트에 대응하는 아민이 주성분으로서 함유되고 있는 것은 말할필요도 없다. 대응하는 이민을 통상의 증류나 추출 등의 방법에 의해서 용이하게 회수할 수 있다. 회수된 아민은, 필요에 따라 다시 정제된 후에, 이소시아네이트제조공정에 원료로서 순환되어, 포스겐과 반응시키게 된다.It goes without saying that the amine corresponding to the isocyanate other than water or alcohol and water is contained as the main component in the aqueous solution obtained by dividing the solid residue in this way. Corresponding imine can be easily recovered by a normal distillation or extraction method. The recovered amine is further purified as necessary and then circulated as a raw material in the isocyanate production step to react with phosgene.

아민이 분리된 수용액속에는 2산화탄소를 주성분으로 하는 경비점(輕沸点)성분이 용해하고 있으나, 이것을 스팀스트리핑등을 실시함으로써 제거한 후, 또는 제거하는 일없이, 소망에 의해 알콜을 추가한후에 가수분해용의 물로서 순환사용할 수도 있다. 또는, 통상의 폐수처리를 한후에 배수할 수도 있다.In the aqueous solution in which the amine is separated, a nasolabial component composed mainly of carbon dioxide is dissolved, but hydrolysis is performed after the alcohol is added as desired without removing or removing it by steam stripping or the like. It can also be recycled as water for dragons. Alternatively, the wastewater may be drained after the usual wastewater treatment.

본 발명에 있어서의 이소시아네이트제조시의 증류찌꺼기란, 이소시아네이트의 제조설비의 어느 하나의 공정에 있어서 증류함에 따라서 발생한 증류찌꺼기이면 어느것이라도 된다. 통상, 주로 아민제조공정 또는 아민과 카르보닐원 예를 들면 포스겐을 반응하는 공정에서 얻게된 반응액을 증류함으로써 생긴다.The distillation residue at the time of manufacturing isocyanate in this invention may be any distillation residue which generate | occur | produced by distillation in any one process of the manufacturing equipment of an isocyanate. Usually, it arises by distilling the reaction liquid obtained mainly in the amine manufacturing process or the process of reacting an amine and a carbonyl source, for example, phosgene.

이 증류찌꺼기의 부생량은 그 제조방법에 따라서 상이하지만, 일반적으로는 정제증류탑의 탑정상부로부터 빠져나오는 이소시아네이트에 대해서 약 10wt%정도의 양이다. 이 증류찌꺼기는 통상 액상이며, 휘발성분을 수 10%, 예를 들면 50∼10wt%함유하고 있다.The by-product amount of this distillation dreg varies depending on the production method thereof, but is generally about 10 wt% based on the isocyanate that is released from the top of the column of the refinery distillation column. This distillation residue is normally liquid and contains 10%, for example, 50 to 10% by weight of volatile components.

본 발명에 있어서, 상기 증류찌꺼기로부터 휘발성분을 실질적으로 함유하지 않는 상태까지 회수하는 장치로서는 박막증발기, 반죽기 등 교반 및 가열수단을 가진 장치등 통상의 휘발회수공정에 있어서 사용되는 것을 들 수 있다. 이들중에서 특히 피스톤플로성을 가진 2상류형 증발장치를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, as the apparatus for recovering from the distillation residue to a state that does not substantially contain volatile components, those used in a normal volatilization recovery process such as a device having a stirring and heating means such as a thin film evaporator and a kneader may be mentioned. Among them, it is particularly preferable to use a two-phase type evaporator having a piston flow property.

피스톤플로성을 가진 증발장치란, 장치의 상류에서부터 하류에의 일정방향을 향해서 피증발체가 흐르는 설비인 것을 의미한다. 2상류형 증발장치란, 적어도 기액(氣液), 기고(氣固)의 어느 하나의 2상의 흐름을 가진 증발장치이며, 기액고의 3상이 공존해도 된다.An evaporation device having a piston flow property means an installation in which an evaporation body flows in a constant direction from the upstream to the downstream of the device. The two-phase type evaporation apparatus is an evaporation apparatus having at least one of two-phase flows of a gas liquid and a condensation, and three phases of the gas liquid chamber may coexist.

이들 대표예로서는 반죽기나 2중관형열교환기 등을 들 수 있다. 이들중에서도 파상류, 슬랙류, 환상류, 분무류의 적어도 어느것이든 하나의 유동상태를 형성하는 관형증발장치가 특히 바람직하다. 상기 유동상태가 증발장치내부에서 발생하는 기체에 의해 형성되는 장치가 가장 바람직하고, 예를 들면 2중관형 열교환기등이 썩알맞게 사용된다.As these representative examples, a kneading machine, a double tube type heat exchanger, etc. are mentioned. Among these, the tubular evaporation apparatus which forms at least any one of a wave flow, a slack flow, a cyclic flow, and a spray flow form is especially preferable. The device in which the flow state is formed by the gas generated inside the evaporator is most preferred, and a double tube heat exchanger or the like is suitably used, for example.

도 2를 참조해서, 본 발명에 썩알맞게 사용되는 피스톤플로성을 가진 증발장치로서 2중관형열교환기를 예로 취해서 설명한다.With reference to FIG. 2, it demonstrates taking a double tube type heat exchanger as an example as an evaporation apparatus with a piston flow property suitably used for this invention.

증류탑으로부터의 증류찌꺼기는 펌프(201)에 의해 2중관형 열교환장치(202)에 공급된다. 증류찌꺼기는 미리 다른 열교환기(도시생략)에 의해서 예열을 실시하고 있어도 된다. 2중관형열교환기 입구에는 필요에 따라서 압력제어밸브(203)을 설치해도 된다. 2중관형 열교환기에 공급된 증류찌꺼기는 스팀(STM)등에 의해서 가열된다. 2중관형열교환기내부에서의 유동상태는 2중관형열교환기에 공급되는 증류찌꺼기의 온도, 휘발분성분, 압력등에 의해서 상이하나 다음과 같은 유동상태를 거치고 있다.The distillation residue from the distillation column is supplied to the double tube heat exchanger 202 by the pump 201. The distillation residue may be preheated by another heat exchanger (not shown) in advance. The pressure control valve 203 may be provided at the inlet of the double tube type heat exchanger. The distillation residue supplied to the double tube heat exchanger is heated by steam (STM) or the like. The flow state inside the double tube type heat exchanger varies depending on the temperature, volatile components, and pressure of the distillate residues supplied to the double tube type heat exchanger.

1) 휘발분성분이 많으나 증류찌꺼기의 온도가 낮은 경우1) When there are many volatile components but the temperature of distillation residue is low

2중관형 열교환기입구 근처에서는 증류찌꺼기는 예열되어서, 전체가 액상이다. 이 예열흐름이 스팀등의 열매에 의해서 가열됨으로써, 휘발성분이 증발하고 기포흐름등을 거쳐서 파상류, 슬랙류, 환상류, 분무류를 형성한다.Near the inlet of the double-tube heat exchanger, the distillation residues are preheated and the whole is liquid. The preheating flow is heated by the fruit such as steam, so that the volatile component evaporates and forms a wave, slack, cyclic flow, and spray flow through the bubble flow and the like.

2) 휘발성분이 적거나, 예열 등에 의해 증류찌꺼기의 온도가 높은 경우2) Low volatile content or high temperature of distillation residues due to preheating

통상 2중관형 열교환기의 공극구멍으로부터 기상(氣相)이 존재하고, 기포류, 파상류, 슬랙류를 형성하고 있고, 그후 그들이 스팀 등의 열매에 의해서 가열됨으로써, 휘발성분이 증발하고 기포류등을 거쳐서 파상류, 슬랙류, 환상류, 분무류를 형성한다. 특히 예열을 실시하는 경우는 예열열교환기에 있어서 기포의 발생을 억제하는 것이 바람직함으로 2중관형열교환기 입구에는 밸브를 설치하는 것이 바람직하다.Usually, a gaseous phase exists from a pore hole of a double-tube heat exchanger, and bubbles, shells, and slags are formed. After that, they are heated by fruit such as steam, whereby volatiles evaporate and bubbles. Through the formation of the wave, slack, cyclic flow, spraying. In particular, in the case of preheating, it is preferable to suppress the generation of bubbles in the preheating heat exchanger. Therefore, a valve is preferably provided at the inlet of the double tube type heat exchanger.

피스톤플로성을 가진 2상류형 증발장치에 있어서의 이들의 유동상태는 휘발성분이 증발함으로써 체적인 팽창하고, 이것이 증발장치내부의 유체의 이동을 가속함에 따라서 발생하고 있다. 이것에 의해 휘발분이 증발하고, 점도가 상승해도 그 기상이 가지는 운동에너지에 의해 열교환기를 폐쇄시키는 일없이 휘발분의 분리를 달성할 수 있다. 특히, 2상류형 증발장치내부에서 분무흐름을 형성시키면, 얻게되는 고체찌꺼기는 2상류형 증발장치출구에 있어서 이미 미세분말이 되어 있음으로 바람직하다. 얻게되는 고체찌꺼기는 필요에 따라서 더 분쇄등을 실시해도 된다.In the two-phase type evaporator having a piston flow property, their flow state is caused to increase in volume due to evaporation of volatile components, and this occurs as it accelerates the movement of the fluid inside the evaporator. Thereby, even if volatile matter evaporates and a viscosity rises, separation of volatile matter can be achieved without closing a heat exchanger by the kinetic energy which the gaseous phase has. In particular, when the spray flow is formed inside the two-phase evaporator, the obtained solid residue is preferably fine powder at the outlet of the two-phase evaporator. The solid waste obtained may be further pulverized if necessary.

피스톤플로성을 가진 증발성비에 있어서는 가해진 열이 바로 증발잠열로 되어서 소비되고, 증발실비내부에서의 온도상승을 억제하고, 증발에 필요한 열원의 온도를 낮게 유지할 수 있다. 이와 같은 열매의 온도를 낮게 유지하는 것은 에너지의 단위당의 코스트가 낮아질뿐만 아니라, 원재료의 손실을 억제할 수 있었다. 즉, 이소시아네이트등의 열중축합속도는 그 온도와 농도에 의존하기 때문에, 열매의 온도를 낮게 유지할 수 있음으로써, 그 중축합속도를 억제하고 올리고머 등의 생성을 억제할 수 있었다. 더욱 가해진 열량에 의해 휘발성분이 잇달아 증발함으로써, 이소시아네이트등 열중축합성성분의 농도를 낮게 유지할 수있고, 더욱 열중축합의 속도를 억제할 수 있었다.In the evaporation ratio having a piston flow property, the heat applied is immediately consumed as the latent heat of evaporation, the temperature rise in the evaporation chamber ratio can be suppressed, and the temperature of the heat source necessary for evaporation can be kept low. Maintaining such a low temperature of the fruit not only lowered the cost per unit of energy, but also suppressed the loss of raw materials. That is, since the thermal polycondensation rate of isocyanate or the like depends on the temperature and concentration, the temperature of the fruit can be kept low, thereby suppressing the polycondensation rate and suppressing the production of oligomers and the like. By further evaporating the volatile component by the amount of heat applied, the concentration of thermal polycondensable components such as isocyanate can be kept low, and the rate of thermal polycondensation can be further suppressed.

또 휘발분이 잇달아 증발함에 따라서 비등전열(傳熱)로 할 수 있고, 그 상태를 장시간 유지할 수 있었다. 또 상기한 체적팽창에 의해 증발성비내부의 유체의 선속도는 매우 크게되어, 전열계면에 있어서의 표면갱신을 촉진할 수 있었다. 표면갱신의 촉진, 비등전열의 이용에 의해 전열효율이 한층향상하고, 분해회수가 곤란한 열중축합물의 부생을 억제할 수 있고, 경우에 따라서는 실질적으로 발새하지 않게 할 수 있었다. 이와 같은 증발설비속의 온도, 압력등에 특별히 한정하지는 않으나 온도는 통상 120∼350℃, 보다 바람직하게는 180∼230℃이다. 압력은 휘발성분의 비점에 의해 변화하나, 감압으로 하는 것이 바람직하고 1∼200mmHg, 보다 바람직하게는 절대압 5∼15mmHg이다. 피스톤플로성을 가진 2상류형 증발장치의 가스선속도는 통상 100∼700m/s, 바람직하게는 200∼600m/s이다. 또한 가스선속도는 2상류형 증발장치의 내부에서는 축차변화하고 있음으로 2상류형 증발장치의 출구에 있어서의 가스선속도를 사용해서 규정한다.Moreover, as volatile matter continued to evaporate, it could become boiling heat transfer, and the state was able to be maintained for a long time. In addition, the linear velocity of the fluid in the evaporative ratio was very large due to the above-mentioned volume expansion, which facilitated surface renewal in the heat transfer interface. By promoting surface renewal and using boiling heat transfer, the heat transfer efficiency is further improved, and by-products of the thermal polycondensate, which are difficult to decompose, can be suppressed, and in some cases, it is substantially prevented from developing. Although it does not specifically limit to the temperature, pressure, etc. in such an evaporation apparatus, Temperature is 120-350 degreeC normally, More preferably, it is 180-230 degreeC. The pressure varies depending on the boiling point of the volatile component, but is preferably reduced pressure, preferably 1 to 200 mmHg, more preferably 5 to 15 mmHg absolute. The gas line velocity of the two-phase evaporator having a piston flow property is usually 100 to 700 m / s, preferably 200 to 600 m / s. In addition, since the gas linear velocity changes gradually inside the two-phase evaporator, the gas linear velocity is defined using the gas linear velocity at the outlet of the two-phase evaporator.

피스톤플로성을 가진 2상류형 증발장치의 열매로서는, 스팀, 전열장치, 핫오일 등 어느것이라도 좋으나, 스팀이 바람직하다.As the fruit of the two-phase type evaporator having a piston flow property, any of steam, heat transfer device, hot oil and the like may be used, but steam is preferable.

이와 같이 해서 2중관형 열교환기(202)에 있어서 휘발분을 분리한 증류찌꺼기는 호퍼(204)에 공급되어 기상과 고체찌꺼기로 분리되고, 기상은 라인(205)로부터 빠져나오게되고, 고체찌꺼기는 고체배출장치(206)에 의해서 분해공정(207)(예를 들면 도1의 슬러리조제드럼(102))에 송출되어 상기와 같이 가수분해되어서 아민으로 변환된다. 호퍼(204)에는 필요에 따라서 버그필터등, 분체포집설비(도시생략)를 설치해도 된다. 라인(205)로부터 빠져나온 기상은 필요에 따라서 응축, 정제되어 이소시아네이트성분 또는 이소시아네이트제조용 원료로서 회수된다. 고체배출장치는 특별히 한정되지 않으나 통상 스크류식분체피더, 기류식분체수송장치등이 사용된다.In this way, in the double tube heat exchanger 202, the distillation residue from which the volatile components are separated is supplied to the hopper 204, separated into the gas phase and the solid residue, and the gas phase is discharged from the line 205, and the solid residue is the solid. It is sent to the decomposition process 207 (for example, the slurry preparation drum 102 of FIG. 1) by the discharge device 206, and is hydrolyzed as mentioned above and converted into amine. The hopper 204 may be provided with a powder collecting facility (not shown) such as a bug filter if necessary. The gaseous phase which exited the line 205 is condensed and refine | purified as needed, and is recovered as an isocyanate component or the raw material for isocyanate manufacture. The solid discharge device is not particularly limited, but a screw powder feeder, an air flow powder transport device, and the like are usually used.

이하 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 하등제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which are not intended to limit the present invention.

(실시예 1)(Example 1)

톨릴렌디이소시아네이트를 약 50%함유하는 증류찌꺼기를 2중관형 증발장치를 사용해서 관내증발찌꺼기온도 200℃, 절대압 10mmHg의 조건하에서 휘발분을 분리한 후, 톨릴렌디이소시아네이트를 0.5%함유하는 고체찌꺼기를 얻었다. 이때 2중관형증발장치출구에 있어서의 가스선속은 400m/sec였다. 이 고체찌꺼기 4.0g을 반응기에 충전하고, 진공탈기후 25.4g의 물을 주입하고, 380℃에 가열하고, 이 온도에서 고체찌꺼기를 분해했다. 이때, 압력은 27㎫를 표시하였다. 10분후 신속하게 실내온도까지 냉각하여 내용물을 인출하였던바, 액으로서 24.6g이 회수되었다. 반응관 내벽에는 흑색의 찰기성피치형상잔존물이 부착하고 있었다. 이 피치형상잔존물에 메타놀을 첨가해서 피치형상잔존물을 완전히 회수하였다.After distillation residue containing about 50% of tolylene diisocyanate was separated from the volatiles under the condition of an evaporation residue temperature of 200 DEG C and an absolute pressure of 10 mmHg using a double tube evaporator, a solid residue containing 0.5% of tolylene diisocyanate was obtained. . At this time, the gas flux at the outlet of the double tube evaporator was 400 m / sec. 4.0 g of this solid waste was charged to a reactor, 25.4 g of water was injected after vacuum degassing, it heated at 380 degreeC, and the solid waste was decomposed | disassembled at this temperature. At this time, the pressure displayed 27 MPa. After 10 minutes, the mixture was cooled to room temperature quickly and the contents were taken out. As a result, 24.6 g was recovered. A black sticky pitch residue remained on the inner wall of the reaction tube. Methanol was added to this pitch residue to completely recover the pitch residue.

그 결과, 회수액 및 메타놀을 첨가한 피치형상잔존물로부터 각각 충전된 고체찌꺼기에 대해서 톨루엔디아민이 중량베이스로 각각 16.7% 및 5.8%, 양자합해서 22.5%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 그속의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환할 수 있었던 것이 확인되었다.As a result, toluenediamine was obtained in a yield of 16.7% and 5.8% by weight and 22.5%, respectively, with respect to the solid residues charged from the recovered solution and the pitch residue added with methanol, respectively. It was confirmed that it could be converted into the amine corresponding to.

(실시예 2)(Example 2)

고체에 대한 물의 중량비를 실시예 1과 동일 비율로 유지하고, 380℃, 압력 19㎫에서 10분간 가열하고, 분해생성물을 실시예 1과 마찬가지로 해서 회수했다.The weight ratio of water to solid was maintained at the same ratio as in Example 1, heated at 380 ° C. and 19 MPa for 10 minutes, and the decomposition product was recovered in the same manner as in Example 1.

그 결과, 회수액 및 메타놀을 첨가한 피치형상잔존물로부터는 충전된 고체찌거기에 대해서 톨루엔디아민이 중량베이스로 각각 15.6% 및 5.7%, 양자합해서 21.4%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 그속의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환할 수 있었던 것이 확인되었다.As a result, toluenediamine was obtained in a yield of 15.6% and 5.7% by weight and 21.4%, respectively, based on the weight of solid residue from the recovered liquid and the methanol-added pitch residue. It was confirmed that it could be converted into the amine corresponding to.

(실시예 3)(Example 3)

고체에 대한 물의 중량비를 실시예 1과 동일 비율로 유지하고, 300℃, 압력 23㎫에서 10분간 가열하고, 분해생성물을 실시예 1과 마찬가지로 해서 회수했다.The weight ratio of water to solid was maintained at the same ratio as in Example 1, heated at 300 ° C. at 23 MPa for 10 minutes, and the decomposition product was recovered in the same manner as in Example 1.

그 결과, 회수액 및 메타놀을 첨가한 피치형상잔존물로부터는 충전된 고체찌꺼기에 대해서 톨루엔 디아민이 중량베이스로 각각 29.6% 및 6.8%, 양자합해서 36.4%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 대응하는 아민으로 변환할 수 있었던 것이 확인되었다.As a result, toluene diamine was obtained in the yield of 29.6% and 6.8% by weight basis, and 36.4% by weight, respectively. It was confirmed that conversion was possible.

(실시예 4)(Example 4)

고체에 대한 물의 중량비를 3배로하고, 300℃, 압력 8.8㎫에서 10분간 가열하고, 분해생성물을 실시예 1과 마찬가지로해서 회수했다.The weight ratio of water to solid was tripled, the mixture was heated at 300 DEG C and a pressure of 8.8 MPa for 10 minutes, and the decomposition product was recovered in the same manner as in Example 1.

그 결과, 회수액 및 메타놀을 첨가한 피치형상잔존물로부터는 충전된 고체찌꺼기에 대해서 톨루엔아민이 중량베이스로 각각 39.6% 및 5.6%, 양자합해서 45.2%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 대응하는 아민으로 변환할 수있었던 것이 확인되었다.As a result, tolueneamine was obtained in a yield of 39.6% and 5.6% by weight, and 45.2% by weight, respectively, from the recovered solids and the pitch residue with methanol added to the solid residue. It was confirmed that it could be converted.

(실시예 5)(Example 5)

고체에 대한 물의 중량비를 실시예 4와 동일비율로, 220℃,압력 2.4㎫에서 60분간 가열하고, 분해생성물을 실시예 1과 마찬가지로 해서 회수했다.The weight ratio of water to solid was heated for 60 minutes at 220 캜 and a pressure of 2.4 MPa at the same ratio as in Example 4, and the decomposition product was recovered in the same manner as in Example 1.

그 결과, 회수액 및 메타놀을 첨가한 피치형상잔존물로부터는 충전된 고체찌꺼기에 대해서 톨루엔 디아민이 중량베이스로 각각 30.3% 및 5.2%, 양자 합해서 35.5%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 대응하는 아민으로 변환할 수 있었던 것이 확이되었다.As a result, toluene diamine was obtained in the yield of 30.3% and 5.2% by weight, respectively, and 35.5% by weight, based on the recovered solids and the pitch residue added with methanol, respectively. It was confirmed that we could convert.

(실시예 6)(Example 6)

톨릴렌디이소시아네이트증류찌꺼기로부터 다시 이소시아네이트를 회수한 후의 고체찌꺼기 4.0g을 반응기에 충전하고, 진공탈기후 고체에 대한 물의 중량비가 3배가 되도록 물과 메타놀의 혼합액 33.0g을 주입했다. 이때의 물에 대한 메타놀의 몰비는 1배이다. 그후 반응관을 300℃에 가열하고, 분해온도로 하였다. 이때, 압력은 15㎫를 표시하였다. 10분후 신속하게 실내온도까지 냉각하여 내용물을 인출했던바, 액으로서 36.5g가 회수되었다. 반응관내에는 기기의 벽에 부착된 물이외는 아무것도 발견되지 않았다.4.0 g of the solid residue after the isocyanate recovery from the tolylene diisocyanate distillation residue was charged into the reactor, and 33.0 g of a mixture of water and methanol was injected so as to triple the weight ratio of water to solid after vacuum degassing. The molar ratio of methanol to water at this time is 1 times. Thereafter, the reaction tube was heated at 300 ° C. to a decomposition temperature. At this time, the pressure displayed 15 MPa. After 10 minutes, the mixture was cooled to room temperature quickly and the contents were withdrawn. As a result, 36.5 g was recovered. Nothing other than water attached to the wall of the device was found in the reaction tube.

회수액을 분석한 결과, 충전된 고체찌꺼기에 대해서 톨루엔디아민이 중량베이스로 35.8%의 수율로 얻게되고, 고체찌꺼기를 대응하는 아민으로 변환할 수 있었던 것이 확인되었다.As a result of analysis of the recovered liquid, it was confirmed that toluenediamine was obtained in a weight-based yield of 35.8% with respect to the solid residue charged, and the solid residue could be converted into the corresponding amine.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

고체에 대한 물의 중량비를 3배로하고, 90℃, 0.2㎫에서 60분간 가열한 이외는 실시예 1과 마찬가지로해서 처리했다. 그 결과, 고체는 충전시의 형태를 멈춘채 잔류하고 있고 피치형상잔존물도 없었다. 고액분리후의 액으로부터는 톨루엔디아민은 검출되지 않았다.The weight ratio of water to solid was tripled and treated in the same manner as in Example 1 except that the mixture was heated at 90 ° C and 0.2 MPa for 60 minutes. As a result, the solid remained in the form at the time of filling, and there was no pitch-like residue. Toluenediamine was not detected from the liquid after solid-liquid separation.

본 발명의 방법에 의하면, 종래 산업폐기물로서 처분되고 있었던 이소시아네이트의 고체찌꺼기를 알칼리등의 첨가제를 사용하는 일없이, 고체찌꺼기에 대응하는 아민에 효율좋게 변환하는 것이 가능하게 되었다. 피스톤플로성을 가진 2상류형 증발장치를 사용함으로써, 이소시아네이트등 열중축합하기 쉬운 성분의 열중축합을 억제하고, 이소시아네이트를 효율좋게 회수할 수 있고, 나아가서는 가수분해에 썩알맞는 고체찌꺼기를 조제할 수 있었다.According to the method of the present invention, it is possible to efficiently convert solid residues of isocyanates that have been disposed of as industrial wastes to amines corresponding to solid residues without using additives such as alkalis. By using a two-phase type evaporator having a piston flow property, thermal polycondensation of components that are easily thermally condensed such as isocyanate can be suppressed, and isocyanate can be efficiently recovered, and further, solid wastes suitable for hydrolysis can be prepared. there was.

Claims (12)

이소시아네이트제조시에 부생(副生)하는 고체찌꺼기를 기체, 액체 또는 초임계상태의 물, 또는 알칼과 물의 혼합물의 존재하, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 가열해서, 그 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 변환하는 것을 특징으로 하는 고체찌꺼기분해방법.The solid residue produced by the isocyanate production in the presence of gas, liquid or supercritical water, or a mixture of alkal and water is heated at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher to obtain the solid residue. Solid residue decomposition method characterized by converting into an amine corresponding to a component compound. 제 1항에 있어서, 상기 고체찌꺼기를 20torr, 180℃에 1시간 유지했을때의 이 고체찌꺼기의 중량감소가 3%이하인 고체찌꺼기분해방법.The solid waste decomposition method according to claim 1, wherein the weight loss of the solid residues when the solid residues are kept at 20 torr and 180 ° C. for 1 hour is 3% or less. 제 1항에 있어서, 상기 고체찌꺼기에 대한 물의 중량비가 0.1이상인 고체찌꺼기분해방법.The method of claim 1, wherein the weight ratio of water to the solid residue is 0.1 or more. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 물에 대한 알콜의 몰비가 5%이하인 고체찌꺼기분해방법.4. The method of claim 1 or 3, wherein the molar ratio of alcohol to water is 5% or less. 제 1항에 있어서, 상기 압력이 0.5∼40㎫, 상기 온도가 150∼450℃인 고체찌꺼기분해방법.The solid waste decomposition method according to claim 1, wherein the pressure is 0.5 to 40 MPa and the temperature is 150 to 450 ° C. 이소시아네이트제조시에 부생하는, 휘발성분을 함유하는 증류찌꺼기로부터 휘발성분을 분리하고, 얻게된 고체찌꺼기를, 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물의 혼합물의 존재하에, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 가열해서 이 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민화합물로 전환하는 것을 특징으로 하는 고체찌꺼기분해방법.The volatile components are separated from the distillation residues containing volatile components, which are byproducts in the production of isocyanate, and the obtained solid residues are subjected to a temperature of 100 DEG C or higher in the presence of gas, liquid or supercritical water or a mixture of alcohol and water, A method for decomposing a solid residue, which is heated at a pressure of 0.1 MPa or more and converted into an amine compound corresponding to the component compound of the solid residue. 제 6항에 있어서, 상기 휘발성분의 분리를, 피스톤플로성을 가진 2상류형(二相流型)증발장치속에서 행하는 고체찌꺼기분해방법.The solid waste decomposition method according to claim 6, wherein the volatile component is separated in a two-phase evaporation apparatus having a piston flow property. 제 7항에 있어서, 상기 2상류형 증발장치가 2중관형증발장치인 고체찌꺼기분해방법.8. The method of claim 7, wherein the two-phase evaporator is a double tube evaporator. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 휘발성분의 분리가 온도 120∼350℃, 압력 1∼200mmHg, 2상류형 증발장치출구에 있어서의 가스유속이 100∼700m/초에 의해 행하여지는 고체찌꺼기분해방법.9. The solid residue according to claim 7 or 8, wherein the volatile component is separated by a temperature of 120 to 350 DEG C, a pressure of 1 to 200 mmHg, and a gas flow rate of 100 to 700 m / sec at the outlet of the two-phase type evaporator. Decomposition method. 제 6항에 있어서, 상기 고체찌꺼기에 대한 물의 중량비가 0.1이상인 고체찌꺼기분해방법.7. The method of claim 6, wherein the weight ratio of water to solid residue is 0.1 or more. 제 6항 또는 제 10항에 있어서, 상기 물에 대한 알콜의 몰비가 5이하인 고체찌꺼기분해방법.The solid residue decomposition method according to claim 6 or 10, wherein the molar ratio of alcohol to water is 5 or less. 이소시아네이트제조시에 부생하는, 이소시아네이트를 함유하는 증류찌꺼기를, 피스톤플로성을 가진 2상류형증발장치속에서 가열해서 이소시아네이트를 이 증류찌꺼기로부터 분리하고, 얻게된 고체찌꺼기를, 기체, 액체 또는 초임계상태의 물 또는 알콜과 물과의 혼합물과, 온도 100℃이상, 압력 0.1㎫이상에 있어서 접촉시켜서 그 고체찌꺼기의 성분화합물에 대응하는 아민으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 증류찌꺼기의 처리방법.Distillation residue containing isocyanate, which is a by-product of isocyanate production, is heated in a two-phase evaporator having a piston flow property to separate the isocyanate from the distillation residue, and the obtained solid residue is gas, liquid or supercritical. A process for treating distillation residues, comprising contacting the mixture of water or alcohol in water with water at a temperature of 100 ° C. or higher and a pressure of 0.1 MPa or higher to convert to an amine corresponding to the component compound of the solid residue.
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