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聚醚多元醇的工業(yè)生產(chǎn)方法
聚醚簡介
聚醚多元醇是一種聚合物,其中分子中含有醚鍵(ROR),端基為OH基團。它是由含有活性氫的低分子化合物(醇類。胺類)作為起始劑,在催化劑的作用下與環(huán)氧乙烷(EO)。環(huán)氧丙烷(PO)。環(huán)氧丁烷(BO)和其他開環(huán)聚合反應。聚醚產(chǎn)量最大的是以甘油(丙三醇)為起始劑和環(huán)氧化物(一般采用PO和EO),通過改變PO和EO的加料方式(混合或單獨加料)。加料順序等條件,生產(chǎn)各種通用聚醚多元醇。聚醚多元醇是一種重要的化學原料,其最大用途是合成聚氨酯(PU)樹脂產(chǎn)品,如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯彈性體等。此外,它還可用作非離子表面活性劑。潤滑劑、液體流體、熱交換流體等。
聚醚多元醇的早期合成聚合反應是在酸或堿的催化作用下進行的常用的酸催化劑有質(zhì)子酸(H2SO4.HCl等。)和路易斯酸(AlCl3.BF3等)。
聚醚生產(chǎn)工藝。
對于氧化丙烯醚二醇生產(chǎn)的聚醚多元醇,具體的工業(yè)化基本上分為三個步驟:原料預處理、聚合反應和后處理。工藝介紹如下:
1.原料預處理:在開環(huán)聚使反應中,為了保證聚醚多元醇合成的反應速度、分子量控制以及產(chǎn)品的顏色和顏色。不飽和度等。,首先要凈化聚合單體,除去催化劑。起始劑和反應系統(tǒng)中的水、醛、氧、羥基糖等微量雜質(zhì)。
2.開環(huán)聚合反應:以環(huán)氧化物為原料進行開環(huán)聚合反應屬于放熱反應,因此在反應過程中應及時用冷凝水去除反應熱。此外,氧氣會在聚合反應中產(chǎn)生氧化和阻聚作用,因此在反應之前,必須使用真空泵盡可能多地泵送反應器中的空氣,以確保反應在無氧條件下進行。同時,在反應過程中,要不斷抽真空,生產(chǎn)出高質(zhì)量的聚醚多元醇。
3.后處理工藝:聚合反應產(chǎn)生的聚醚多元醇必須經(jīng)過后處理。后處理工作主要包括中和、吸附、脫水、過濾、蒸餾等。經(jīng)過一系列的后處理,聚醚多元醇不僅中和了催化劑中的殘留雜質(zhì)。過濾掉它們,還使用吸附劑。脫水。蒸餾過程,去除其他有害雜質(zhì),以獲得含水量低、顏色淺、無異味、性能好的聚醚產(chǎn)品?;镜木品椒ù笾驴煞譃橐韵聨追N:
(1)在生產(chǎn)聚醚多元醇的聚合反應中,使用無機酸或有機酸中和。無機酸很少用于使用堿性金屬氫氧化物作為催化劑(如氫氧化鈣。氫氧化鋇。氫氧化鍶等)系統(tǒng)。對于使用堿性金屬氫氧化物作為催化劑系統(tǒng)。建議使用無機酸作為中和劑,如鹽酸、磷酸、稀硫酸等。
(2)吸附,吸附操作是去除催化劑等離子體和聚醚多元醇中的有色物質(zhì)。常用的吸附劑有硅酸鎂、硅酸鋁、活性白土、活性炭、分子篩、硅藻土、中木炭等。因此,吸附工作溫度一般在100℃左右。
(3)離子交換,在工業(yè)生產(chǎn)中,采用中和吸附法,但離子交換法也可用于特殊聚醚。該方法不僅能有效地去除聚醚多元醇中的金屬離子,還能去除聚醚中的有色有毒物質(zhì)。
(4)過濾,過濾的目的是去除催化劑中和后產(chǎn)生的鹽,現(xiàn)在使用更先進的圓網(wǎng)過濾設備。在過濾過程中。根據(jù)聚醚分子量的生產(chǎn)情況。適當添加適當?shù)倪^濾器,以降低系統(tǒng)材料的粘度,提高過濾效率,減少過濾蛋糕中產(chǎn)品的殘留量。
(5)為了獲得雜質(zhì)量低、顏色淺、分子量分布相對狹窄的聚醚產(chǎn)品,還需要經(jīng)過蒸餾和調(diào)整工藝。聚醚的蒸餾是在100℃左右的減壓下進行的。采用降膜蒸發(fā)器,加入抗氧化劑,如0.05%-0.5%的二叔丁基對甲酚,以及丁基化羥基甲苯和胺類抗氧化劑(如西嗪等),去除聚醚中的微量水分和其他雜質(zhì)。
目前,聚醚多元醇的工業(yè)生產(chǎn)一般采用預處理聚合中和吸附、過濾、脫水、蒸餾等工藝,其生產(chǎn)方法可分為連續(xù)法和間歇法。前者具有自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、成本低等優(yōu)點。適用于大批量生產(chǎn)通用聚醚多元醇。后者一般采用投資少、投資快、生產(chǎn)操作簡單的水壺式反應設備,但產(chǎn)品質(zhì)量不如連續(xù)法生產(chǎn)的產(chǎn)品穩(wěn)定,成本略高。間歇性生產(chǎn)設備用于年產(chǎn)量低于20kt的生產(chǎn)工廠。
聚醚多元醇生產(chǎn)中也有三種廢物。在先進的生產(chǎn)技術下,每1噸產(chǎn)品將產(chǎn)生30公斤以上的廢液。雖然數(shù)量很小,但必須在排放前進行處理。過濾產(chǎn)生的固體廢物仍然含有大量的聚醚。溶劑應用于清洗和回收,以便在固體廢物中有機質(zhì)含量低于1%后排放。溶劑可以回收利用,廢氣可以輸入吸收塔,吸收未反應的原料和氣體,回收利用后排放到符合環(huán)保要求的廢氣處理裝置中。





