WO2007007791A1 - イソシアネート系化合物の分解回収方法およびその分解回収設備 - Google Patents

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Masahiro Yamagata
Shigetoshi Suzuki
Tadashi Yoshida
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    • C07C2601/14—The ring being saturated

Definitions

  • a isocyanate compound obtained as a distillation residue discarded in a chemical plant is decomposed by contact with high-pressure and high-temperature water, and recovered as a raw material of the isocyanate compound or a derivative thereof.
  • the present invention relates to a method for decomposing and recovering an isocyanate compound that can be reused as a result, and a facility for its decomposition and recovery.
  • Patent Document 1 Although the technique proposed in Patent Document 1 is important as a detoxifying method, there is a problem in the usefulness of a substance obtained because it involves an acid-acid reaction. There is.
  • other patent documents refer to methods and decomposition / recovery apparatuses for efficiently decomposing and recovering compounds containing oligomers and multimers of dimers or more.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing an example of a decomposition and recovery facility for carrying out the decomposition and recovery method for isocyanate compounds according to the conventional example.
  • This isocyanate compound decomposition and recovery facility includes a vertical cylinder-shaped reactor 51 in which an isocyanate compound is brought into contact with high-pressure high-temperature water to cause a decomposition reaction.
  • a water supply line 52 formed by interposing a supply pump 52a for pressurizing water and a heater 52b for heating high-pressure water pressurized by the supply pump 52a communicates with the lower side of the reactor 51. is doing.
  • the decomposition reaction product discharge loca in the upper part of the reactor 51 is also added to the dehydration tower 55, which is a dehydrator, and the decomposition reaction product generated by decomposition at a temperature of the reactor 51 of 190 to 300 ° C.
  • Decomposition reaction product discharge line 54 is connected.
  • the dehydration tower 55 which is a purification apparatus, is dehydrated from the upper part of the dehydration tower 55 by the dehydration tower 55 and CO is removed.
  • the decomposition reaction product supply line 56 for supplying the decomposed decomposition reaction product is communicated. Then, by distillation in the vacuum distillation column 57, dehydration and CO are removed.
  • the decomposition reaction product is separated into a desired decomposition recovery product (raw material of isocyanate compound or a derivative thereof) and an undecomposed product (undecomposed compound).
  • the isocyanate compound having at least one isocyanate group or an isocyanate group-induced group is decomposed by contacting with high pressure high temperature water.
  • the raw material of this isocyanate compound or its derivative can be recovered.
  • the weight of the high-pressure high-temperature water in the reactor 51 is 0.5 to 5.0 times the weight of the isocyanate compound, and the isocyanate compound is melted at 120 to 180 ° C or the isocyanate compound is used as a solvent. Since it can be effectively decomposed by supplying it in the dissolved solution state, the recovery rate of the isocyanate compound raw material or its derivative is improved (see, for example, Patent Documents 9 and 10).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 3-500264
  • Patent Document 2 JP-A-5-031000
  • Patent Document 3 Japanese Patent Publication No. 3-016328
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 5-271328
  • Patent Document 5 UK Gazette 0991387
  • Patent Document 6 UK Gazette 1047101
  • Patent Document 7 US Patent 3225084
  • Patent Document 8 US Patent 4137266
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 10-279539
  • Patent Document 10 US Patent 6630517
  • the present invention provides an isocyanate compound that can improve the recovery efficiency of a raw material of the isocyanate compound or its derivative by rapidly dispersing the isocyanate compound in high-pressure and high-temperature water without lengthening the reactor.
  • An object is to provide a method for decomposing and recovering compounds and their equipment.
  • the inventors of the present invention have introduced this isocyanate compound by introducing the isocyanate compound into the water supply line by increasing the linear velocity of the high-pressure high-temperature water flowing through the water supply line. It was found to disperse rapidly in high pressure and high temperature water. Furthermore, the present invention is achieved by solving the problem of blockage of the introduction site of the isocyanate compound (the compound supply port opening to the water supply line) and the problem caused by the polymerization of the isocyanate compound. It is an embodiment.
  • the present invention relates to the following (1) to (10).
  • Isocyanate-based compounds having at least one isocyanate group or isocyanate group strength induced group are continuously added to high-pressure high-temperature water in a molten state or a solution state. Mixing and dispersing in
  • a method for decomposing and recovering an isocyanate compound comprising:
  • a reactor for bringing a high-pressure high-temperature water into contact with an isocyanate compound having at least one isocyanate group or isocyanate-based group and bringing the high-pressure high-temperature water into contact with the reactor, and water supply for continuously supplying the high-pressure high-temperature water to the reactor Line,
  • a compound supply line for continuously supplying an isocyanate compound in a molten state or a solution state to the water supply line;
  • An on-off valve communicating with the compound supply line in the vicinity of the communicating portion of the water supply line to the reactor, a dehydrating device for dehydrating the decomposition reaction product discharged from the reactor,
  • a water distribution pipe member having a water flow passage through which a high-pressure and high-temperature water flows, and a compound which opens into the water flow passage and from which a molten or liquid isocyanate compound supplied from the compound supply line flows out.
  • a reversible valve rod that prevents the flow of high-pressure high-temperature water into the compound supply port in a closed state that closes out the flow of isocyanate compounds into the water flow passage.
  • the reactor is
  • a vertical cylindrical container body having a decomposition reaction product discharge port on the upper side and a mixed solution supply port on the lower side that communicates with a water supply line;
  • a liquid swirler that is contained in the container body and lifts the mixed liquid flowing in from the mixed liquid supply port as a swirling flow.
  • the equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (4) The equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (4).
  • a vertical cylindrical container body having a decomposition reaction product discharge port on the upper side and a mixed solution supply port on the lower side that communicates with a water supply line;
  • a liquid swirler that is contained in the container body and lifts the mixed liquid flowing in from the mixed liquid supply port as a swirling flow.
  • the equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (5) The equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (5).
  • a blade support member disposed at the radial center of the container body
  • a spiral blade that is fixed to the blade support member in a spiral shape and whose outer peripheral end surface is in contact with the inner peripheral surface of the container body
  • a blade support member disposed at the radial center of the container body
  • a spiral blade that is fixed to the blade support member in a spiral shape and whose outer peripheral end surface is in contact with the inner peripheral surface of the container body
  • the equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (7) The equipment for decomposing and recovering the isocyanate-based decomposition target compound according to (7).
  • the decomposition reaction product is supplied to the dehydrator without any trouble, it can contribute to the improvement of the recovery efficiency of the isocyanate compound raw material or its derivative.
  • the on-off valve is in a closed state that closes out the isocyanate compound flow into the water flow passage, and the high pressure and high temperature into the compound supply port. Since it is equipped with a valve rod that can be moved back and forth to prevent the inflow of water, high-pressure high-temperature water does not stay at the compound supply port when the valve is closed, and at the same time as the valve is opened, the isocyanate compound has a high linear velocity. Mixed in high-pressure high-temperature water flowing in Therefore, the isocyanate compound is not polymerized due to the retention of the high-pressure and high-temperature water at the compound supply port, and the compound supply port is not clogged. Therefore, the isocyanate compound is mixed into the high-pressure and high-temperature water without any trouble. be able to.
  • the supply pump that pumps high-pressure high-temperature water and the feed pump that pumps the molten or liquid isocyanate compound are multi-piston pumps. Therefore, the pulsation at the time of supplying high-pressure high-temperature water or isocyanate compound can be reduced. Therefore, a larger amount of high-pressure high-temperature water and isocyanate compounds can be supplied than when pulsation is large. Therefore, it is possible to contribute to an improvement in the recovery efficiency of the isocyanate compound raw material or its derivative.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram illustrating an example of an isocyanate-based decomposition and recovery facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a reactor of an isocyanate compound decomposition recovery facility according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of the on-off valve of the isocyanate compound decomposition / recovery facility according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing an example of a decomposition and recovery facility for carrying out the decomposition and recovery method for isocyanate compounds according to a conventional example.
  • 8 Open / close valve, 8a ... Water flow pipe member, 8b ... Water flow passage, 8c ... Compound supply port, 8d ... Valve rod, 8e ... Valve box, 8f ... Air cylinder, 8g ... Piston, 8h ... Coil spring, 8i ... Valve Rod stroke adjustment rod
  • FIG. 1 shows an example of an equipment for decomposing and recovering an isocyanate compound according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows the anti-J heart of the equipment for decomposition and recovery of isocyanate compounds according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded view of the equipment for decomposing and recovering the isocyanate compound according to the embodiment of the present invention.
  • isocyanate compound to be decomposed Prior to the description of the configuration of the decomposition and recovery facility for the isocyanate compound according to the embodiment of the present invention, the isocyanate compound to be decomposed will be described first.
  • isocyanate compounds to be decomposed include compounds having at least one isocyanate group, or compounds having this isocyanate group undergo a dimerization reaction or trimerization reaction, resulting in carbodiimide, uretidione, uretonimine.
  • the isocyanate group of these compounds or a group derived from the isocyanate group is hydrolyzed in the reactor 1 to an amino group (-NH 2), and thus is recovered as an amine compound.
  • isocyanate compounds that are typical examples of isocyanate compounds to be decomposed widely and amine compounds recovered from the compounds according to the present invention are as shown in Table 1 below. This is the same as the conventional example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-279539 and US Patent 6630517.
  • a compound having a group or bond derived from isocyanate produced as a result of a reaction between the diisocyanate compound and other functional group compounds described above can also be recovered as a corresponding amine compound.
  • Such a compound to be decomposed is a purification distillation step in a chemical plant when synthesizing an isocyanate group-containing compound. It is almost essential in the waste discharged as a distillation residue.
  • an isocyanate compound obtained as a distillation residue is decomposed by contacting with high-pressure and high-temperature water, and is recovered with high efficiency as a raw material of the isocyanate compound or a derivative thereof.
  • the temperature of the high-pressure high-temperature water in the present invention is in the range of 190 to 370 ° C, preferably 200 to 300 ° C.
  • the pressure of the high-pressure high-temperature water is not particularly limited as long as the isocyanate compound is decomposed within the above temperature range, but is usually in the range of 3 to 30 MPa.
  • the isocyanate compound decomposition and recovery facility for carrying out the method for decomposition and recovery of an isocyanate compound according to the present invention causes the isocyanate compound to come into contact with high-pressure high-temperature water to cause a decomposition reaction.
  • a reactor 1 having a vertically long cylindrical shape and having a configuration to be described later is provided below the reactor 1, a supply pump 2a that pressurizes water supplied from a water supply source (not shown) and a heater 2b that heats the high-pressure water pressurized by the supply pump 2a are installed.
  • the water supply line 2 is connected.
  • the decomposition and recovery facility for the isocyanate compound in order to disperse the isocyanate compound quickly in the high-pressure and high-temperature water, it flows through the communication part of the compound supply line 3 of the water supply line 2.
  • the supply pump 2a interposed in the water supply line 2 is operated so that the linear velocity of the high-pressure high-temperature water becomes 0.5 mZs or more.
  • the upper limit of the linear velocity of the high-pressure and high-temperature water is not particularly limited, but is preferably 3. OmZs or less for reasons such as the performance of the supply pump 2a.
  • the linear velocity of the isocyanate compound is 0.3 mZs or more, preferably 0.5 mZs or more, and more preferably lmZs or more.
  • the upper limit of the linear velocity of the isocyanate compound is not particularly limited, but it is preferably 8. OmZs or less for reasons such as the performance of the supply pump 3a.
  • the linear velocity refers to the value obtained by dividing the flow velocity by the cross-sectional area of the supply line. The If the flow velocity fluctuates due to pulsating flow, it means the average value.
  • the supply pump 2a and the supply pump 3a are preferably multi-piston pumps having a large number of pistons.
  • a multi-piston pump it is possible to reduce the pulsation when supplying high-pressure high-temperature water or molten or liquid isocyanate compound to the reactor 1, and a larger amount of pulsation than when the pulsation is large.
  • High-pressure and high-temperature water and molten or liquid isocyanate compounds can be supplied. Accordingly, it is possible to obtain an excellent effect that it is possible to contribute to an improvement in the recovery efficiency of the isocyanate compound raw material or its derivative.
  • the decomposition reaction product discharged at the upper part of the reactor 1 is added to the dehydration tower 5 which is a dehydrator for decomposing the reaction product at a temperature of 190 to 300 ° C.
  • the cracked reaction product discharge line 4 is in communication.
  • dehydration tower 5 was dehydrated and CO was removed from the upper part of dehydration tower 5 to vacuum distillation tower 7 as a purification apparatus.
  • the decomposition reaction product supply line 6 for supplying the decomposition reaction product communicates. And, the decomposition in which the dehydration and CO are removed by distillation in the vacuum distillation column 7
  • the reaction product is configured so as to be separated into the desired decomposition and recovery product (raw material of isocyanate compound or its derivative) and undecomposed product (undecomposed compound).
  • the reactor 1 is configured, for example, as shown in FIG. That is, the reactor 1 includes a vertical cylindrical container body 11 having a decomposition reaction product discharge port 11a on the upper side and a mixed liquid supply port l ib communicating with the water supply line on the lower side.
  • the liquid swirl device 12 is housed in the container body 11 and raises the liquid mixture flowing from the liquid mixture supply port ib as a swirl flow.
  • the liquid swirling device 12 is disposed at the center of the container body 11 in the radial direction, and is fixed to the rod-shaped blade support member 12a and the blade support member 12a in a spiral shape.
  • a spiral blade 12b that contacts the inner peripheral surface of the container body 11 and a cover are formed.
  • the on-off valve 8 is configured, for example, as shown in FIG. That is, the on-off valve 8 includes a water circulation pipe member 8a that is interposed in the water supply line 2 and has a water flow passage 8b through which high-pressure high-temperature water flows. A molten or liquid isocyanate compound supplied from the compound supply line 3 flows into the water flow passage 8b of the water flow pipe member 8a.
  • the compound supply port 8c to be discharged is open, and in a valve-closing state in which the outflow of the isocyanate compound into the water flow passage 8b is closed, the tip portion is in the water flow passage 8b from the compound supply port 8c. It is provided with a valve rod 8d that protrudes slightly to prevent the inflow of high-pressure high-temperature water into the compound supply port 8c.
  • valve rod 8d passes through the on-off valve 8 having the compound supply port 8c, and the valve open state position is supplied by supplying compressed air to the air cylinder 8f provided on the proximal end side of the valve rod 8d. While moving backward, the coil spring 8h pressing the piston 8g of the air cylinder 8f moves forward to the valve-closed position.
  • a valve stem stroke adjusting rod 8i having a stopper that suppresses the rising amount of the piston 8g at the tip, not shown in the figure! It is configured to move forward and backward (up and down) by forward and reverse rotation of the needle.
  • a compound introduction port into which an isocyanate compound is introduced and communicates with the compound supply port 8c.
  • a molten or liquid isocyanate compound flows into the on-off valve 8 from the compound introduction port.
  • the compound supply port 8c is configured to be closed by a valve rod 8d that advances and retreats in the molten or liquid isocyanate compound.
  • the on-off valve 8 of the present invention is not particularly limited to the above configuration.
  • the compound supply line 3 communicates with the water supply line 2 in an orthogonal state, and an open / close valve is provided on the anti-communication side of the compound supply line 3 sandwiching 2 in the water supply line.
  • the retractable valve stem is configured to penetrate through the water supply line 2 from one side to the other side.
  • the isocyanate compound in the mixed solution containing the isocyanate compound and high-pressure high-temperature water continuously supplied to the reactor 1 undergoes a high-efficiency decomposition reaction in the reactor 1, the isocyanate compound raw material or The recovery efficiency of the derivative is improved.
  • the mixed liquid containing the isocyanate compound and the high-pressure high-temperature water that has flowed into the reactor 1 is the spiral blade of the liquid swirl device 12. It rises as a swirl flow along 12b. Therefore, CO generated by the decomposition reaction of the isocyanate compound rises as a bubble accompanying the swirling flow.
  • the product of the decomposition reaction is supplied without any trouble, and can contribute to the improvement of the recovery efficiency of the isocyanate compound raw material or its derivative.
  • the on-off valve 8 is closed from the compound supply port 8c in a valve closing state in which the outflow of the isocyanate compound into the water flow passage 8b is closed. It is provided with a valve rod 8d that protrudes into the water flow passage 8b and can be freely advanced and retracted to prevent the high-pressure and high-temperature water from flowing into the compound supply port 8c. Therefore, high-pressure high-temperature water does not stay in the compound supply port 8c in the valve-closed state, and at the same time as the valve is opened, the isocyanate compound is mixed into the high-pressure high-temperature water flowing at a high linear velocity.
  • the isocyanate group or isocyanate of the isocyanate compound is recovered.
  • the group derived from the group is decomposed with high efficiency, and the raw material of the isocyanate compound or its derivative can be recovered with a high recovery effect. Therefore, it can greatly contribute to the recycling of distillation residue, resource protection, and environmental protection.
  • the isocyanate compound to be analyzed by the present invention is limited to those in the distillation residue of a chemical brand as long as it is an isocyanate compound having at least one isocyanate group or an isocyanate group-induced group. Is not to be done.
  • TDA tolylenediamine
  • TDI tolylenediamine
  • the composition of the distillation residue was about 10% by weight of TDI and about 90% by weight of multimers of dimers or more of TDI.
  • the distillation residue was decomposed at a reactor temperature of 250 ° C and a pressure of 15 MPa using the decomposition reaction apparatus shown in Fig. 1.
  • the distillation residue was heated to 150 ° C with a heater (3b) and continuously fed at a flow rate of 0.5 lZs.
  • the linear velocity of the supply line (3) was lmZs.
  • Water was heated to 250 ° C with a heater (2b) and continuously fed at a flow rate of llZs.
  • the residence time of the distillation residue in the reactor is 0.4 hours, and 1000 hours Although operated continuously, problems such as blockage did not occur, and the device could be operated stably.
  • the average yield of TDA was 90% (yield from 2 hours to the end of the steady state after the start of operation).
  • the above-described configuration of the isocyanate compound decomposition and recovery facility according to the present invention is only a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration according to the above embodiment.
  • the design relating to the structure of the decomposition and recovery facility for the isocyanate compound according to the present invention can be changed as appropriate within the scope not departing from the technical idea of the present invention.
  • the isocyanate compound in a molten state or in a solution state is continuously mixed in high-pressure and high-temperature water having a high linear velocity, so the reactor must be elongated. Without using it, it is possible to quickly disperse the isocyanate compound in high-pressure high-temperature water. Since the isocyanate compound in the mixed solution containing the isocyanate compound and the high-pressure high-temperature water continuously supplied to the reactor undergoes a high-efficiency decomposition reaction in the reactor, the isocyanate compound raw material or The recovery efficiency of the derivative is improved.

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Abstract

　本発明は、少なくとも１個のイソシアネート基またはイソシアネート基から誘導された基を有するイソシアネート系化合物を溶融状態または溶液状態で高圧高温水に連続的に混入して分散させること、イソシアネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液を反応器に連続的に供給し、イソシアネート系化合物を反応器内で分解反応させること、及びイソシアネート系化合物の原料またはその誘導体を回収することを含むイソシアネート系化合物の分解回収方法、及び少なくとも１個のイソシアネート基またはイソシアネート基から誘導された基を有するイソシアネート系化合物に高圧高温水を接触させて分解反応させる反応器と、反応器に連続的に高圧高温水を供給する水供給ラインと、水供給ラインにイソシアネート系化合物を溶融状態または溶液状態で連続的に供給する化合物供給ラインと、水供給ラインの反応器への連通部付近に化合物供給ラインを連通する開閉弁と、反応器から排出される分解反応生成物の脱水を行う脱水装置と、脱水後の分解反応生成物の精製を行う精製装置を含むイソシアネート系化合物の分解回収設備に関する。

Description

明 細 書
イソシァネート系化合物の分解回収方法およびその分解回収設備 技術分野
[0001] 本発明は、例えば、化学プラントにおいて廃棄されている蒸留残渣として得られるィ ソシァネート系化合物を、高圧高温水と接触させて分解処理し、このイソシァネート系 化合物の原料またはその誘導体として回収することによって再利用可能とするイソシ ァネート系化合物の分解回収方法およびその分解回収設備に関する。
背景技術
[0002] 化学プラントにおいて種々の化学製品を工業的に合成する場合、目的物以外の副 生成物が生成されたり、未反応物が残存することが知られている。例えば、重合反応 プラントでは、反応槽内の生成ポリマーと、未反応モノマーを分離する装置が必須的 に設けられており、一般的に、回収された未反応モノマーは重合反応原料として再 利用されている。重合反応の場合、オリゴマー等の多量体が副生することも知られて いるが、多量体がポリマー中に残存していると、目的とする特性の化学製品が得られ なかったり、経時的に化学製品の特性が悪ィ匕するという弊害があるため、多量体の分 離除去工程が設けられていることが多い。未反応モノマーは原料供給ラインに組込 むだけで再利用が可能になる力 多量体はモノマーと同一に扱うことができないため 、専ら焼却処理や廃棄処理されている。
[0003] また、重合反応プラントではなぐ低分子化合物を合成する化学プラントでも、副生 成物や、目的化合物の二量体や三量体等の多量体が生成され、これらの副生成物 や多量体を目的化合物から、例えば蒸留等の方法で分離する必要がある。低分子 化合物の場合、副生成物の分離は比較的容易であるが、多量体と目的化合物の分 離は難しいことが多いため、結局、蒸留残渣等の廃棄物には多量体と目的物が多く 含まれていることになる。これらの廃棄物を有効利用する方法は殆どなぐ焼却'廃棄 処理が施されるのみであるため、省資源の観点から問題視されて 、た。
[0004] 一方、近年になって、高圧高温水中での加水分解や酸化反応を利用して、廃棄物 を無害化することや、有効利用可能な生成物を得ることが試みられている。例えば、 排液系廃棄物を超 (または亜)臨界状態での酸化反応を利用して無害化する方法（ 例えば、特許文献 1参照）が、また種々の高分子化合物を超臨界または亜臨界の水 を用いて加水分解する方法 (例えば、特許文献 2参照）が、さらに廃ポリエチレンテレ フタートから純テレフタル酸およびグリコールを得る方法 (例えば、特許文献 3、 4参照 )が提案されている。
[0005] し力しながら、特許文献 1にお 、て提案されて 、る技術は、無害化方法としては重 要であるが、酸ィ匕反応を伴うために得られる物質の有用性に問題がある。また、その 他の特許文献には、オリゴマーや二量体以上の多量体等を含む化合物を効率的に 分解回収する方法や分解回収装置につ!ヽて何ら言及されて!ヽな ヽ。
[0006] 他方、イソシァネート系化合物を分解し、ァミン化合物として回収する方法 (例えば 、特許文献 5、 6、 7、 8参照）が開示されている力 これらは何れも回分式の方法であ つて、ノツチ替えの際の冷却 ·昇温あるいは減圧 ·昇圧のために膨大なエネルギーが 必要であり、設備の規模の点力 処理量にも限度があって、工業的に適しているとは いうことができない。
[0007] ここで、これまで焼却や廃棄処理する以外の処理方法がなかった化学プラント内廃 棄物の中でも、イソシァネート系化合物の製造ラインで副生成されるイソシァネート系 化合物の多量体やその他の副生成物を分解対象化合物として選択し、このイソシァ ネート系化合物を、出発原料や、中間原料となるその誘導体として分解回収して、有 効再利用することを可能ならしめる、連続的なイソシァネート系化合物の分解回収方 法およびその分解回収装置が提案されている。（以下、従来例ともいう。 )
[0008] 以下、この従来例を、添付図面を参照しながら説明する。図 4は、従来例に係るイソ シァネート系化合物の分解回収方法を実施するその分解回収設備の一例を示す概 略説明図である。このイソシァネート系化合物の分解回収設備は、イソシァネート系 化合物に高圧高温水を接触させて分解反応させる縦長円胴状の反応器 51を備えて いる。この反応器 51の下側には、水を加圧する供給ポンプ 52a、およびこの供給ポ ンプ 52aで加圧された高圧水を加熱する加熱器 52bが介装されてなる水供給ライン 5 2が連通している。また、この反応器 51の下部近傍の側面には、溶融状態または液 体状態のイソシァネート系化合物を加圧する供給ポンプ 53a、およびこの供給ポンプ 53aで加圧された溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物を加熱する加 熱器 53bが介装されてなる化合物供給ライン 53が連通している。
[0009] また、この反応器 51の上部の分解反応生成物排出ロカも脱水装置である脱水塔 5 5に、この反応器 51の温度を 190〜300°Cにして分解生成された分解反応生成物を 送る分解反応生成物排出ライン 54が連通している。さらに、前記脱水塔 55の上部か ら精製装置である減圧蒸留塔 57に、前記脱水塔 55で脱水されると共に COが除去
2 された分解反応生成物を供給する分解反応生成物供給ライン 56が連通して ヽる。そ して、前記減圧蒸留塔 57における蒸留によって、脱水されると共に COが除去され
2
た分解反応生成物が目的とする分解回収物 (イソシァネート系化合物の原料または その誘導体)と未分解物 (未分解化合物)とに分離されるように構成されている。
[0010] この従来例に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、少なくとも 1個 のイソシァネート基またはイソシァネート基力 誘導された基を有するイソシァネート 系化合物に高圧高温水を接触させることにより分解させ、このイソシァネート系化合 物の原料またはその誘導体を回収することができる。なお、反応器 51内におけるイソ シァネート系化合物の重量に対する高圧高温水の重量を 0. 5〜5. 0倍にし、イソシ ァネート系化合物を 120〜180°Cの溶融状態またはイソシァネート系化合物を溶媒 に溶解させた溶液状態で供給することにより効果的に分解反応させることができるの で、イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体の回収率が向上する（例えば、 特許文献 9、 10参照。）。
特許文献 1：特表平 3- 500264号公報
特許文献 2 :特開平 5-031000号公報
特許文献 3 :特公平 3-016328号公報
特許文献 4:特開平 5- 271328号公報
特許文献 5 :英国公報 0991387
特許文献 6 :英国公報 1047101
特許文献 7：米国特許 3225084
特許文献 8：米国特許 4137266
特許文献 9：特開平 10-279539号公報 特許文献 10 :米国特許 6630517
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 上記特開平 10-279539号公報、米国特許 6630517に記載されてなる従来例に 係るイソシァネート系化合物の分解回収方法およびその分解回収設備によれば、従 来焼却'廃棄処理せざるを得なカゝつたイソシァネート系化合物を連続的に分解してィ ソシァネート系化合物の原料またはその誘導体を回収することができる。しかしながら 、イソシァネート系化合物を高圧高温水中に迅速に分散させることが難しぐイソシァ ネート系化合物が重合したりするため、イソシァネート系化合物の原料またはその誘 導体の回収効率の観点からすると、必ずしも十分とはいえず、さらなる回収効率の向 上が望まれていた。ところで、イソシァネート系化合物を高圧高温水中に迅速に分散 させるには、高圧高温水の線速度を高速にする必要がある。そのためには、反応器 を細長くすれば良いのである力 実質的に具現は不可能であるから、反応器を細長 くすると 、う手段を採用することはできな 、。
[0012] 従って、本発明は、反応器を細長くすることなくイソシァネート系化合物を高圧高温 水中に迅速に分散させることにより、イソシァネート系化合物の原料またはその誘導 体の回収効率の向上を可能ならしめるイソシァネート系化合物の分解回収方法およ びその分解回収設備を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0013] 本発明者らは、鋭意検討の結果、水供給ラインを流れる高圧高温水の線速度を高 速にして、水供給ラインにイソシァネート系化合物を導入することにより、このイソシァ ネート系化合物を高圧高温水中に迅速に分散させることを見出した。さらに、イソシァ ネート系化合物の重合に起因する水供給ラインへのイソシァネート系化合物の導入 部位 (水供給ラインに開口する化合物供給口）の閉塞と!/、う問題を解決することにより 、本発明を具現したものである。
[0014] すなわち、本発明は下記の（1)〜（10)に関する。
(1) 少なくとも 1個のイソシァネート基またはイソシァネート基力 誘導された基を 有するイソシァネート系化合物を溶融状態または溶液状態で高圧高温水に連続的 に混入して分散させること、
イソシァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液を反応器に連続的に供給し、 イソシァネート系化合物を反応器内で分解反応させること、及び
イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体を回収すること
を含むイソシァネート系化合物の分解回収方法。
(2) 溶融状態または溶液状態のイソシァネート系化合物の混入位置における高 圧高温水が 0. 5mZs以上の線速度を有する（1)に記載のイソシァネート系化合物 の分解回収方法。
(3) イソシァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液を反応器内において旋 回流として上昇させる（1)または（2)の何れか一つに記載のイソシァネート系化合物 の分解回収方法。
(4) 少なくとも 1個のイソシァネート基またはイソシァネート基力 誘導された基を 有するイソシァネート系化合物に高圧高温水を接触させて分解反応させる反応器と 反応器に連続的に高圧高温水を供給する水供給ラインと、
水供給ラインにイソシァネート系化合物を溶融状態または溶液状態で連続的に供 給する化合物供給ラインと、
水供給ラインの反応器への連通部付近に化合物供給ラインを連通する開閉弁と、 反応器から排出される分解反応生成物の脱水を行う脱水装置と、
脱水後の分解反応生成物の精製を行う精製装置
を含むイソシァネート系化合物の分解回収設備。
(5) 開閉弁が、
水供給ラインに介装され、高圧高温水が流れる水流通路を有する水流通管部材と、 水流通路内に開口し、化合物供給ラインから供給される溶融状態または液体状態の イソシァネート系化合物が流出する化合物供給口と、
水流通路内へのイソシァネート系化合物の流出を閉止する閉弁状態において、化合 物供給口内への高圧高温水の流入を阻止する進退自在な弁棒
を含む (4)に記載のイソシァネート系化合物の分解回収設備。 (6) 反応器が、
上側に分解反応生成物の排出口を、下側に水供給ラインが連通する混合液供給 口を有する垂直な円胴状の容器本体と、
この容器本体内に収納され、混合液供給口カゝら流入する混合液を旋回流として上 昇させる液旋回装置
を含む (4)に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
(7) 反応器が、
上側に分解反応生成物の排出口を、下側に水供給ラインが連通する混合液供給 口を有する垂直な円胴状の容器本体と、
この容器本体内に収納され、混合液供給口カゝら流入する混合液を旋回流として上 昇させる液旋回装置
を含む (5)に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
(8) 液旋回装置が、
容器本体の径方向の中心に配設される羽根支持部材と、
羽根支持部材に螺旋状に固着されると共に、外周端面が容器本体の内周面に接 触する螺旋羽根
を含む (6)に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
(9) 液旋回装置が、
容器本体の径方向の中心に配設される羽根支持部材と、
羽根支持部材に螺旋状に固着されると共に、外周端面が容器本体の内周面に接 触する螺旋羽根
を含む (7)に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
(10) 高圧高温水、および溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物が 、多ピストンポンプにより圧送される（4)乃至（9)の何れか一つに記載のイソシァネー ト系分解対象化合物の分解回収設備。
発明の効果
上記（1)乃至（3)〖こ係るイソシァネート系化合物の分解回収方法、または上記 (4) 乃至（10)〖こ係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、溶融状態または 溶液状態のイソシァネート系化合物を、線速度が高速の高圧高温水に連続的に混 入するため、反応器を細長くする必要なしに、イソシァネート系化合物を高圧高温水 中に迅速に分散させることが可能である。そして、連続的に反応器に供給されるイソ シァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液中のイソシァネート系化合物が、反 応器内において高能率で分解反応するため、イソシァネート系化合物の原料または その誘導体の回収効率が向上する。また、高圧高温水の線速度を 0. 5mZs以上に 設定することは、イソシァネート系化合物を高圧高温水中に迅速に分散させる点にお いて好ましい態様である。
[0016] 上記（3)〖こ係るイソシァネート系化合物の分解回収方法、または上記（6)または（7 )に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、反応器に流入したイソシ ァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液は旋回流となって上昇する。従って、 イソシァネート系化合物の分解反応によって発生する COが気泡として旋回流に随
2
伴するため、 COが反応器の上方に吹き抜けるようなことがない。よって、反応器から
2
脱水装置に分解反応生成物が支障なく供給されるため、イソシァネート系化合物の 原料またはその誘導体の回収効率の向上に寄与することができる。
[0017] 上記（5)に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、開閉弁は、水流 通路内へのイソシァネート系化合物の流出を閉止する閉弁状態において、化合物供 給口内への高圧高温水の流入を阻止する進退自在な弁棒を備えて 、るから、閉弁 状態において化合物供給口に高圧高温水が滞留しておらず、開弁と同時に、イソシ ァネート系化合物が高速の線速度で流れる高圧高温水に混入する。従って、化合物 供給口における高圧高温水の滞留に起因するイソシァネート系化合物の重合が起こ らず、化合物供給口が閉塞するようなことがないため、支障なく高圧高温水中にイソ シァネート系化合物を混入させることができる。
[0018] 上記（10)〖こ係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、高圧高温水を 圧送する供給ポンプ、および溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物を 圧送する供給ポンプは、多ピストンポンプであるから、高圧高温水やイソシァネート系 化合物供給時における脈動を小さくすることができる。従って、脈動が大きい場合に 比較してより多量の高圧高温水やイソシァネート系化合物を供給することができるた め、イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体の回収効率の向上に寄与する ことができる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の一例を示す概 略説明図である。
[図 2]本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の反応器の断面 図である。
[図 3]本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の開閉弁の主要 部断面図である。
[図 4]従来例に係るイソシァネート系化合物の分解回収方法を実施するその分解回 収設備の一例を示す概略説明図である。
符号の説明
[0020] 1…反応器， 11…容器本体， 11a…排出口， l ib…混合液供給口， 12· · ·液旋回装 置， 12a…羽根支持部材， 12b…螺旋羽根
2…水供給ライン， 2a…供給ポンプ， 2b…加熱器
3…化合物供給ライン， 3a…供給ポンプ， 3b…加熱器
4…分解反生成物排出ライン
5…脱水塔
6…分解反生成物供給ライン
7…減圧蒸留塔
8…開閉弁， 8a…水流通管部材， 8b…水流通路， 8c…化合物供給口， 8d…弁棒， 8e…弁箱， 8f…空気シリンダ， 8g…ピストン， 8h…コイルばね， 8i…弁棒ストローク 調整ロッド
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下に、本発明に係るイソシァネート系化合物の分解回収方法を実施する、本発 明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備を、添付図面を参照しなが ら説明する。
図 1は本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の一例を示す 概略説
明図であり、図 2は本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の 反 J心器
の断面図であり、図 3は本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設 備の開
閉弁の主要部断面図である。
[0022] 本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の構成説明に先立ち 、先ず分解対象となるイソシァネート系化合物について説明する。分解対象となるィ ソシァネート系化合物の例としては、少なくとも 1個のイソシァネート基を有する化合 物、または、このイソシァネート基を有する化合物が二量化反応や三量化反応を起こ して、カルボジイミド、ウレチジオン、ウレトンィミン、イソシァヌレート等の二量体や三 量体以上の多量体となったィ匕合物、あるいはイソシァネート基含有ィ匕合物が他の官 能基含有化合物と化学反応を起こして生成した、ウレタン結合、アロハネート結合、ゥ レア (尿素)結合、ビュレット結合等を有する化合物等のイソシァネート基に由来する 基 (結合も含む）を有する化合物が全て含まれる。この点は、上記特開平 10-27953 9号公報、米国特許 6630517に記載されてなる従来例と同様である。
[0023] これらの化合物のイソシァネート基またはイソシァネート基から誘導された基は、反 応器 1内で加水分解されてアミノ基 (-NH )になるので、アミンィ匕合物として回収する
2
ことができる。また、汎用されている分解対象となるイソシァネートイ匕合物の代表例で あるイソシァネートイ匕合物と、この化合物から本発明によって回収されるアミンィ匕合物 は下記表 1のとおりであり、これら化合物も上記特開平 10-279539号公報、米国特 許 6630517に記載されてなる従来例と同様である。
[表 1] イソシァネ一ト化合物 ァミン化合物
フエ二ルイソシァネ一ト ァニリン
トリレンジイソシァネート （T D I ) トリレンジァミン （T D A )
ジフエニルメタンジイソシァネート ジフエニルメタンジァミン
ジァニシジンジィソシァネート ン ^ーンンンン =；ン
トリジンジイソシァネート トリジンジジァミン
ナフタレンジイソシァネート ナフタレンジァミン
へキサメチレンジイソシァネート へキサメチレンジァミン
イソホロンジイソシァネート ィソホロンジアミン
メタキシリレンジイソシァネート メタキシリレンジァミン
2， 2 , 4 -トリメチルへキサメチレン 2 , 2， 4 -トリメチルへキサメチレン ジイソシァネー卜 ジァミン
ダイマー酸ジィソシァネ一ト ダイマー酸ジァミン
ビスイソシアナトメチルシクロへキサ ビスアミノメチルシクロへキサン ン
イソプロピリデンビスシク口へキサン ィソプロピリデンビスシクロへキシル
ジァミン
メチルシクロへキサンジイソシァネー メチルシクロへキサンジァミン 卜
勿論、ジイソシァネート化合物が多量化学反応や上述の他の官能基化合物と反応 した結果生成したイソシァネート由来の基または結合を有する化合物も、それぞれ対 応するアミンィ匕合物として回収することができる。なお、このような分解対象化合物は 、イソシァネート基含有化合物を合成する際の化学プラントにおける精製蒸留工程で 、蒸留残渣として排出される廃棄物の中に殆ど必須的に含まれているものである。本 発明は、蒸留残渣として得られるイソシァネート系化合物を、高圧高温水と接触させ て分解処理し、このイソシァネート系化合物の原料またはその誘導体として高能率で 回収しょうとするものである。
続いて、本発明における高圧高温水について説明する。本発明における高圧高温 水の温度は、 190〜370°C、好ましくは 200〜300°Cの範囲である。また、高圧高温 水の圧力は、上記温度の範囲内でイソシァネート系化合物が分解される範囲であれ ば特に限定されないが、通常 3〜30MPaの範囲である。
[0025] 本発明に係るイソシァネート系化合物の分解回収方法を実施する、イソシァネート 系化合物の分解回収設備は、例えば、図 1に示すように、イソシァネート系化合物に 高圧高温水を接触させて分解反応させる、縦長円胴状の、後述する構成を有する反 応器 1を備えている。この反応器 1の下側には、図示しない水供給源から供給される 水を加圧する供給ポンプ 2a、およびこの供給ポンプ 2aにより加圧された高圧水をカロ 熱する加熱器 2bが介装されてなる水供給ライン 2が連通している。また、この水供給 ライン 2の反応器 1への連通部付近には、後述する構成を有する開閉弁 8を介して、 溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物を加圧する供給ポンプ 3a、およ びこの供給ポンプ 3aにより加圧された溶融状態または液体状態のイソシァネート系 化合物を加熱する加熱器 3bが介装されてなる化合物供給ライン 3が連通している。
[0026] ここで、この形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備では、高圧高温水 中に迅速にイソシァネート系化合物を分散させるために、水供給ライン 2の化合物供 給ライン 3の連通部を流れる高圧高温水の線速度が 0. 5mZs以上になるように、前 記水供給ライン 2に介装されてなる供給ポンプ 2aが運転される。高圧高温水の線速 度の上限値については、特に制限はないが、供給ポンプ 2aの性能等の理由から 3. OmZs以下にすることが好ましい。一方、イソシァネート系化合物の線速度は 0. 3m Zs以上、好ましくは 0. 5mZs以上、さらに好ましくは lmZs以上にするのが良い。 但し、イソシァネート系化合物の線速度の上限値は、特に制限はないが、供給ポンプ 3aの性能等の理由から 8. OmZs以下にすることが好ましい。
なお、本明細書中でいう線速度とは、流速を供給ラインの断面積で除した数値を指 す。脈流などにより流速に変動がある場合は、その平均値を意味する。
[0027] なお、前記供給ポンプ 2a、および前記供給ポンプ 3aは、多数のピストンを備えた多 ピストンポンプとすることが好ましい。多ピストンポンプを用いることにより、高圧高温水 や溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物の反応器 1への供給時におけ る脈動を小さくすることができ、脈動が大きい場合に比較してより多量の高圧高温水 や溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物を供給することができる。従つ て、イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体の回収効率の向上に寄与する ことができるという優れた効果を得ることができる。
[0028] また、前記反応器 1の上部の分解反応生成物排出ロカ 脱水装置である脱水塔 5 に、この反応器 1の温度を 190〜300°Cにして分解生成された分解反応生成物を送 る分解反応生成物排出ライン 4が連通している。さらに、前記脱水塔 5の上部から精 製装置である減圧蒸留塔 7に、前記脱水塔 5で脱水されると共に COが除去された
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分解反応生成物を供給する分解反応生成物供給ライン 6が連通して ヽる。そして、 前記減圧蒸留塔 7における蒸留によって、脱水されると共に COが除去された分解
2
反応生成物が目的とする分解回収物 (イソシァネート系化合物の原料またはその誘 導体)と未分解物 (未分解化合物)とに分離されるように構成されて!ヽる。
[0029] 前記反応器 1は、例えば、図 2に示すように構成されている。即ち、この反応器 1は 、上側に分解反応生成物の排出口 11aを、下側に前記水供給ラインが連通する混合 液供給口 l ibを有する垂直な円胴状の容器本体 11と、この容器本体 11内に収納さ れ、前記混合液供給口 l ibから流入する混合液を旋回流として上昇させる液旋回装 置 12とから構成されている。この液旋回装置 12は、前記容器本体 11の径方向の中 心に配設される、ロッド状の羽根支持部材 12aと、この羽根支持部材 12aに螺旋状に 固着されると共に、外周端面が前記容器本体 11の内周面に接触する螺旋羽根 12b とカゝら構成されている。
[0030] 前記開閉弁 8は、例えば、図 3に示すように構成されている。即ち、この開閉弁 8は 、前記水供給ライン 2に介装され、高圧高温水が流れる水流通路 8bを有する水流通 管部材 8aを備えている。前記水流通管部材 8aの水流通路 8b内には、前記化合物 供給ライン 3から供給される溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物が流 出する化合物供給口 8cが開口しており、前記水流通路 8b内へのイソシァネート系化 合物の流出を閉止する閉弁状態にぉ 、て、先端部が前記化合物供給口 8cから水流 通路 8b内に若干突出し、この化合物供給口 8c内への高圧高温水の流入を阻止す る進退自在な弁棒 8dを備えて 、る。
[0031] 前記弁棒 8dは、化合物供給口 8cを有する開閉弁 8を貫通しており、前記弁棒 8dの 基端側に設けられた空気シリンダ 8fへの圧縮空気の供給によって開弁状態位置に 後退移動する一方、前記空気シリンダ 8fのピストン 8gを押圧するコイルばね 8hにより 閉弁状態位置に前進移動するように構成されている。なお、ピストン 8gの上部の中央 に連結金具を介して連結されてなるものは、先端にピストン 8gの上昇量を抑制するス トツパを有する弁棒ストローク調整ロッド 8iであって、図示しな!、ノヽンドルの正逆回転 により進退 (昇降）されるように構成されている。また、弁箱 8eの側面において斜めに 突設されてなるものは、イソシァネート系化合物が導入され、前記化合物供給口 8cに 連通する化合物導入口である。
[0032] ここで、上記の形態に係る開閉弁 8の場合、上記説明から良く理解されるように、化 合物導入口から開閉弁 8に溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物が流 入し、この溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物中を進退する弁棒 8d によりィ匕合物供給口 8cが閉塞されるように構成されている。し力しながら、本発明の 開閉弁 8は、特に上記の構成に限定されるものではない。
[0033] 例えば、水供給ライン 2に化合物供給ライン 3を直交する状態で連通させると共に、 この水供給ラインに 2を挟む化合物供給ライン 3の反連通側に開閉弁を付設し、この 開閉弁の進退自在な弁棒を水供給ライン 2の流路を一方から他方側に横断貫通す る構成とする。
そして、この開閉弁の弁棒の先端部を前記化合物供給ライン 3の水供給ライン 2にお ける開口に没入させて、この開口を閉止する構成とすることも可能である。
[0034] 以下、本発明の上記形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の作用態 様を説明する。即ち、このイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、水供給 ライン 2に介装されてなる水流通管部材 8aの水流通路 8b内に、溶融状態または溶液 状態のイソシァネート系化合物が連続的に供給されて、 0. 5mZs以上の線速度で 流されている高圧高温水に混入することとなる。従って、反応器 1を細長くする必要な しに、溶融状態または溶液状態のイソシァネート系化合物が高圧高温水中に迅速に 分散する。そして、連続的に反応器 1に供給されるイソシァネート系化合物と高圧高 温水とを含む混合液中のイソシァネート系化合物が、反応器 1内において高能率で 分解反応するため、イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体の回収効率が 向上する。
[0035] また、本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、反応 器 1に流入したイソシァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液は、液旋回装 置 12の螺旋羽根 12bに沿って旋回流となって上昇する。従って、イソシァネート系化 合物の分解反応により発生する COが気泡として旋回流に随伴して上昇するため、
2
COが反応器 1の上方に吹き抜けるようなことがない。よって、反応器 1から脱水塔 5
2
に分解反応生成物が支障なく供給され、イソシァネート系化合物の原料またはその 誘導体の回収効率の向上に寄与することができる。
[0036] さらに、本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備では、開閉弁 8は、水流通路 8b内へのイソシァネート系化合物の流出を閉止する閉弁状態におい て、化合物供給口 8cから水流通路 8b内へ突出し、化合物供給口 8c内への高圧高 温水の流入を阻止する進退自在な弁棒 8dを備えている。そのため、閉弁状態にお いて化合物供給口 8cに高圧高温水が滞留しておらず、開弁と同時に、イソシァネー ト系化合物が高速の線速度で流れる高圧高温水に混入する。
[0037] 従って、本発明の形態に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、化 合物供給口 8cにおける高圧高温水の滞留に起因してイソシァネート系化合物が重 合することがなぐ化合物供給口 8cが閉塞することがないから、支障なく高圧高温水 中にイソシァネート系化合物を混入させることができる。よって、イソシァネート系化合 物の分解回収設備の安定運転の継続と、イソシァネート系化合物の原料またはその 誘導体の回収効率の向上に寄与することができるという優れた効果を得ることができ る。
[0038] 上記のとおり、本発明のイソシァネート系化合物の分解回収方法およびその分解 回収設備によれば、イソシァネート系化合物のイソシァネート基またはイソシァネート 基から誘導された基が高能率で分解され、イソシァネート系化合物の原料またはそ の誘導体を高回収効で回収することができる。従って、蒸留残渣の再生利用、資源 保護、環境保護という点に対しても大いに寄与することができる。なお、本発明が分 解対象とするイソシァネート系化合物は、少なくとも 1個のイソシァネート基またはイソ シァネート基力 誘導された基を有するイソシァネート系化合物であれば、化学ブラ ントの蒸留残渣中のものに限定されるものではない。
[0039] ここで、本願明細書の「発明を実施するための最良の形態」にお 、ては「イソシァネ ート系化合物の分解回収設備」の運転条件に関する詳細な説明を割愛しているが、 上記特開平 10-279539号公報、米国特許 6630517に記載されてなる従来例と同 様の条件で実施すれば良ぐその全体が引用により援用される。ここで、イソシァネー ト系化合物の分解回収設備の運転に関する諸条件とは、イソシァネート系化合物の 溶融温度、導入温度、イソシァネート系化合物の溶媒、反応器への溶融状態または 溶液状態のイソシァネート系化合物と高圧高温水の供給割合、反応器におけるイソ シァネート系化合物の分解反応温度、反応圧力、脱水塔における分解反応生成物 の脱水温度、減圧蒸留塔における脱水後の分解反応生成物の蒸留温度等である。
[0040] 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する力 本発明はこれら実施 例などにより何等限定されるものではない。以下の実施例に示す材料、使用量、割 合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することが できる。
<実施例 >
トリレンジイソシァネート (TDI)を合成する化学プラントで廃棄される蒸留残渣を用い 、 TDIの中間原料であるトリレンジァミン (TDA)として分解回収する実験を行った。 蒸留残渣の組成は、 TDIが約 10重量％、 TDIの 2量体以上の多量体等が約 90重量 %であった。この蒸留残渣を分解対象化合物とし、図 1に示した分解反応装置を用 いて、反応器の温度 250°C、圧力 15MPaで蒸留残渣を分解した。蒸留残渣を加熱 器（3b)で 150°Cまで加熱し、流速 0. 5lZsで連続的に供給した。この際、供給ライン (3)の線速度は lmZsであった。水は加熱器（2b)で 250°Cまで加熱し、流速 llZs で連続的に供給した。反応器中の蒸留残渣の滞留時間を 0. 4時間とし、 1000時間 連続で運転したが、閉塞などの問題は生じず安定に装置が運転できた。 TDAの平 均収率は 90% (運転開始後定常状態になって 2時間後から終了までの収率)であつ た。
[0041] なお、以上説明した本発明に係るイソシァネート系化合物の分解回収設備の構成 は、本発明の一具体例に過ぎず、本発明は上記形態に係る構成に限定されるもので はない。また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内であれば、本発明に係るィ ソシァネート系化合物の分解回収設備の構成に係る設計は適宜変更することが可能 である。
[0042] 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れる ことなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。 なお、本出願は、 2005年 7月 12日付けで出願された日本特許出願 (特願 2005— 202419)に基づいており、その全体が引用により援用される。
また、ここに引用されるすべての参照は全体として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0043] 本発明のイソシァネート系化合物の分解回収設備によれば、溶融状態または溶液 状態のイソシァネート系化合物を、線速度が高速の高圧高温水に連続的に混入する ため、反応器を細長くする必要なしに、イソシァネート系化合物を高圧高温水中に迅 速に分散させることが可能である。そして、連続的に反応器に供給されるイソシァネ ート系化合物と高圧高温水とを含む混合液中のイソシァネート系化合物が、反応器 内において高能率で分解反応するため、イソシァネート系化合物の原料またはその 誘導体の回収効率が向上する。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも 1個のイソシァネート基またはイソシァネート基力 誘導された基を有する イソシァネート系化合物を溶融状態または溶液状態で高圧高温水に連続的に混入 して分散させること、
イソシァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液を反応器に連続的に供給し、 イソシァネート系化合物を反応器内で分解反応させること、及び
イソシァネート系化合物の原料またはその誘導体を回収すること
を含むイソシァネート系化合物の分解回収方法。
[2] 溶融状態または溶液状態のイソシァネート系化合物の混入位置における高圧高温 水が 0. 5mZs以上の線速度を有する請求項 1に記載のイソシァネート系化合物の 分解回収方法。
[3] イソシァネート系化合物と高圧高温水とを含む混合液を反応器内において旋回流 として上昇させる請求項 1または 2の何れか一つに記載のイソシァネート系化合物の 分解回収方法。
[4] 少なくとも 1個のイソシァネート基またはイソシァネート基力 誘導された基を有する イソシァネート系化合物に高圧高温水を接触させて分解反応させる反応器と、 反応器に連続的に高圧高温水を供給する水供給ラインと、
水供給ラインにイソシァネート系化合物を溶融状態または溶液状態で連続的に供 給する化合物供給ラインと、
水供給ラインの反応器への連通部付近に化合物供給ラインを連通する開閉弁と、 反応器から排出される分解反応生成物の脱水を行う脱水装置と、
脱水後の分解反応生成物の精製を行う精製装置
を含むイソシァネート系化合物の分解回収設備。
[5] 開閉弁が、
水供給ラインに介装され、高圧高温水が流れる水流通路を有する水流通管部材と、 水流通路内に開口し、化合物供給ラインから供給される溶融状態または液体状態の イソシァネート系化合物が流出する化合物供給口と、
水流通路内へのイソシァネート系化合物の流出を閉止する閉弁状態において、化合 物供給口内への高圧高温水の流入を阻止する進退自在な弁棒
を含む請求項 4に記載のイソシァネート系化合物の分解回収設備。
[6] 反応器が、
上側に分解反応生成物の排出口を、下側に水供給ラインが連通する混合液供給 口を有する垂直な円胴状の容器本体と、
この容器本体内に収納され、混合液供給口カゝら流入する混合液を旋回流として上 昇させる液旋回装置
を含む請求項 4に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
[7] 反応器が、
上側に分解反応生成物の排出口を、下側に水供給ラインが連通する混合液供給 口を有する垂直な円胴状の容器本体と、
この容器本体内に収納され、混合液供給口カゝら流入する混合液を旋回流として上 昇させる液旋回装置
を含む請求項 5に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
[8] 液旋回装置が、
容器本体の径方向の中心に配設される羽根支持部材と、
羽根支持部材に螺旋状に固着されると共に、外周端面が容器本体の内周面に接 触する螺旋羽根
を含む請求項 6に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
[9] 液旋回装置が、
容器本体の径方向の中心に配設される羽根支持部材と、
羽根支持部材に螺旋状に固着されると共に、外周端面が容器本体の内周面に接 触する螺旋羽根
を含む請求項 7に記載のイソシァネート系分解対象化合物の分解回収設備。
[10] 高圧高温水、および溶融状態または液体状態のイソシァネート系化合物が、多ビス トンポンプにより圧送される請求項 4乃至 9の何れか一つに記載のイソシァネート系分 解対象化合物の分解回収設備。
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