¿Qué es el TDI?
El TDI (Diisocianato de Tolueno) es la materia prima para la producción de espumas de poliuretanos, adhesivos, pinturas, etc.
A temperatura ambiente, el diisocianato de tolueno, más comúnmente llamado TDI, es un líquido incoloro o ligeramente amarillento, y su olor es fuerte y picante.
TDI
La siguiente tabla muestra algunas propiedades del TDI.
| Estado Físico | Líquido |
| Peso molecular | 174.2 |
| Punto de ebullición | 250 ºC (482 ºF) |
| Punto de congelamiento | |
| TDI 2-4 | 22 ºC (72 ºF) |
| TDI 2-4 / 2-6 (80:20) | 14 ºC (57 ºF) |
| Peso especifico | 1.22 a 25 ºC (77 ºF) |
| Densidad | 1.22 Kg/lt (10.2 lbs/gal) |
| Presión de vapor | 0.025mm de Hg a 25ºC (77ºF) |
| Concentración del vapor saturado | 21.0 ppm a 36 ºC (77 ºF) |
| Viscosidad | 3.0 cps a 25 ºC (77 ºF) |
| Solubilidad en agua | Insoluble, reacciona y desprende gas carbónico (CO2) |
| Punto de ignición | > 135 ºC (>295 ºF) coc |
| Temperatura de auto ignición | > 666 ºC (>1231 ºF) |
| Límites de inflamabilidad | 0.9 a 9.5% molar en aire |
Usos del TDI
- Espumas de poliuretano
- Resinas
- Pinturas
- Espumas rígidas
Los poliuretanos
Los poliuretanos son los polímeros mejor conocidos para hacer espumas. Los poliuretanos componen la única familia más versátil de polímeros que existe. Pueden ser elastómeros y pueden ser pinturas. Pueden ser fibras y pueden ser adhesivos. Aparecen en todas partes. Un poliuretano maravillosamente extraño es el spandex.
Por supuesto, los poliuretanos se llaman así porque en su cadena principal contienen enlaces uretano.
Los poliuretanos se sintetizan haciendo reaccionar diisocianatos con dialcoholes. A veces, el dialcohol se sustituye por una diamina y el polímero que se obtiene es una poliurea, porque contiene más bien un enlace urea, en lugar de un enlace uretano.
Obtención de TDI
Reacción química
El TDI se elabora a partir de la reacción química entre el fosgeno gas y de la m-
TDA en 2 etapas:
Primera etapa
2 COCl2 (g) + R(NH2) R(NHCOCl)2 + 2 HCl
Segunda etapa
R(NHCOCl)2 R(NH2)2 + 2 HCl
El rendimiento, variable a maximizar, se define como:
η = D / (D+R)
Donde
η = rendimiento de fosgenación
D = cantidad diaria TDI destilado
R= cantidad diaria de residuos generados (los residuos se generan a partir de la polimerización de productos laterales de la reacción de formaldehído de m-TDA, de productos secundarios de la reacción de formación de TDI y de los isómeros orto y para de la TDA)
Si separamos la generación de residuos en dos fuentes:
R = RH + RF
Donde:
RH = residuos generados a partir de la reacción de productos indeseables de la hidrogenación (o-TDA, azo y azoxy hidrazo compuestos) presentes en la m-TDA con HCI, TDI o Cl2CO
RF = residuos generados(generalmente ureas, biuret, triuret y carboimidas a partir de reacciones entre m-TDA y TDI o HCI)
Se puede decir que RH está asociado a la calidad de la m-TDA y RF está asociado a la selectividad de la reacción de fosgenación.
Variables que inciden en el rendimiento de la reacción de fosgenación
Se conoce que las variables que más influyen en la selectividad de la fosgenación
- exceso de fosgeno
- presión en el sistema de reacción dilución
- temperatura del sistema
Etapas de producción de TDI
A continuación se mencionan las seis etapas de producción
1) Producción de Gas de Síntesis (Monóxido de Carbono e
Hidrógeno) a partir de Gas Natural. Tecnología: KTI y Linde
2) Producción de Cloro, mediante la operación de una planta con tecnología de diafragmas y una planta con tecnología de membranas. Tecnologías: Diamond Shamrock y De Nora.
3) Producción de Di nitrotolueno (DNT) a partir de Tolueno y Ácido Nítrico (y Ácido Sulfúrico).Tecnología en base al proceso Dupont
4) Producción de Toluendiamina a partir del DNT e Hidrógeno. Tecnología en base al proceso Dupont
5) Producción de Fosgeno (Cl2CO) a partir de Monóxido de Carbono
y Cloro. Tecnología en base al proceso Dupont
6) Producción del TDI y Ácido Clorhídrico a partir de Fosgeno y Toluendiamina. Tecnología en base la proceso Dupont.
Estas seis unidades se complementan con las facilidades de elaboración y distribución de servicios, que comprenden:
- Generación de vapor de alta y media presión
- Generación de Nitrógeno
- Planta de compresión y purificación de aire
- Generación de energía eléctrica
- Sistema de agua de enfriamiento
- Sistema de agua de incendio