制备聚醚醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种使用ＤＭＣ催化剂连续制备聚醚醇的方法，其特征在于，在第一步中，在连续反应器中，将环氧烷加成到Ｈ－官能的起始物质上，并将该反应器的输出物转移到第二步的反应器中，该第二步的反应器由密封板分成这样的部分，该部分称作隔室并且通过外部管线彼此连接，其中将来自反应的第一步的反应器的输出物接连地通过各隔室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术提供一种通过使用多金属氰化物化合物作为催化剂聚合环氧烷 制备聚醚醇的连续方法。聚醚醇已公知有一些时间，并以工业规模大量制备。通常它们用作通 过与多异氰酸酯反应制备聚氨酯的起始化合物。近来用于制备聚醚醇的催化剂经常是多金属氰化物化合物，其也公知为DMC催化剂。使用DMC催化剂使得不饱和副产物的含量最小化；而 且，该反应相对于常规的碱性催化剂也以明显更高的时空产率进行。DMC催化剂的另 一个优点在于所谓的差异催化。这是指环氧烷在反应 中优先加成到低摩尔质量的分子中。这使得能够在具有理想混合的反应器 中连续制备聚醚醇。使用DMC催化剂连续也是已知的。例如，WO 98/03571描述了一种通过DMC催化剂连续，其中首先 将原料和DMC催化剂的混合物在连续搅拌釜中装料，将该催化剂活化， 然后将进一步的原料、环氧烷和DMC催化剂连续加入到该活化混合物中， 并且在达到希望的反应器填充水平时，连续地排出聚醚醇。JP H6-16806描述了一种同样在连续搅拌釜或者在管式反应器中通过 DMC催化剂连续，其中首先在入口处将活化的原料混 合物装料并将环氧烷在管式反应器的各个点处计量加入。DD 203 725也描述了 一种通过DMC催化剂连续， 其中首先在管式反应器的入口处将活化原料混合物装料，并在管式反应器 的各个点处计量加入环氧烷。WO01/62826、 WO01/62824和WO01/62825描述了用于通过DMC催 化剂制备聚醚醇的连续方法中的特定反应器。在使用DMC催化剂连续制备聚醚醇中的问题是在连续反应器的输出 物中存在未转化的环氧烷。这些通常通过汽提从聚醚醇中除去。尤其是在工业规模制备聚醚醇中，这产生相当大的产物损失，削弱了 该方法的经济生产能力。为了弥补该缺陷，WO 03/025045提出将连续反应器的输出物通入无环 氧烷计量加入其中的管式反应器。在该管式反应器的末端，游离环氧烷已 经反应完全且所得的聚醚醇基本上无单体。该方法的不足是确保所有的游离环氧烷转化的管式反应器必须非常 长。而且，在管式反应器中的混合经常不充分。管式反应器的除热性能不 足以防止出现温度峰，该温度峰导致在具有高环氧烷浓度的第 一段中发生 产物损害。为了保持管式反应器中的温度恒定，尤其是在反应器的最前部就必须 冷却，以使得产物不会由于温度的增加而被损害。必要的停留时间也是非常长的，从而使得要确保活塞式流动行为(其结 果M应器的直径小)导致反应器非常长。该方法的另一个不足是经常不可能对管式反应器进行优化流体-动态 设计。为了确保所有游离环氧烷反应，需要特定的流体动力学停留时间。 这可以通过足够大的体积来获取。大体积可通过高直径或通过高长度实现。在高直径的管中，流速低。 一旦流动低于Reynolds临界值，低的流速 就会导致轴向反混，并因而导致不确定的停留时间分布。装置的停留时间 分布最终不再对应于反应所需要的理想管特性。而且，特定的脉冲输入影 响流速；颗粒的分歉日益变差。与此相反，当所需的反应体积通过大的管长实现时，这可产生构造困 难。例如当预期在管的轴向上存在温度差异时，可仅在垂直设计中防止分 层。本专利技术的目的是开发一种使用DMC催化剂连续， 其中环氧烷的损失最小化，可以以紧凑的方式"^殳计并且操作安全。该目的令人吃惊地通过在连续反应器的下游使用由密封板关于彼此分 成相互分隔的部分(称作隔室)的反应器而实现，所述相互分隔的部分通过 外部管线彼此连接。因此本专利技术提供一种使用DMC催化剂连续，其包括，在第一步中，在连续反应器中，将环氧烷加成到H-官能的起始物质上， 并将该反应器的输出物转移到由密封板关于彼此分成分隔部分(称作隔室) 的反应器中，所述分隔部分通过外部管线彼此连接，其中将来自该反应的 第一步的反应器的输出物接连地通过各隔室。第二反应器在下文中将称作隔室反应器。它优选是圆柱状的，装置的 长度大于其直径。该装置可具有水平或垂直的设计。分隔壁优选以直角安 装在圆柱的器壁上。各个隔室优选具有相同的体积。在该反应器中，除了存在于来自该方法第一步的反应器的输出物中的 环氧烷外，通常不计量加入环氧烷，以使得存在于来自该方法第一步的反 应器的输出物中的环氧烷完全消耗。然而原则上也可以将环氧烷计量加入 到该反应器中，例如以将其它环氧烷或其它环氧烷混合物加成到在前连续 反应器得到的链端。当将其它环氧烷计量加入到隔室反应器中时，这应该在反应器的起点 进行，以确保环氧烷完全消耗。在最简单的情形下，隔室反应器可以包括两个隔室。隔室反应器优选 具有至少2个但不超过10个隔室。尤其是，隔室反应器具有4 10个隔室。 隔室的数量和体积应使得确保未转化的环氧烷完全消耗且离开隔室反应器 的产物不含有未反应的环氧烷。反应物在每种情形下经由管线由一个隔室转移到下一个隔室中。在每 一管线末端，即在每个隔室的入口处，进料管可以窄化成喷嘴样形式。当 反应物经由 一个喷嘴或要不然经由多个喷嘴引入到隔室中时，能量被引入 到该特定的隔室中。该能量可用于混合隔室中的流体。在该设置中，每个 喷嘴产生1亳巴~10巴的压降。这样就将0.5 W/m3~3000 W/mS的比能引入 到每个隔室中。这通过下式计算;=Ap 。zz,e々 其中PA^比能，^ 。^=喷嘴压降 P =液体的体积流速 当使用喷嘴或喷嘴样的管狭窄形式时，尤其有利的是在每个隔室中尽 可能将它们靠近板设置。喷嘴喷射应当垂直向上或朝斜上方。一旦完成混合，就将液体从隔室中再次排出，并例如经由喷嘴、经由 在中央插入到每个隔室中的管或要不然经由分配器环或类似装置进料至下 一个隔室中。在最后一个隔室的下游，将聚醚醇如果合适的话在处理后， 进料至储罐。在使用聚醚醇之前，通常向其中加入常规的稳定剂以避免热 和氧化降解。每个隔室具有搅拌釜的停留时间特性。整个隔室反应器具有搅拌釜组 的停留时间分布。与搅拌釜组相比，隔室反应器具有的特殊优点是，它不 需要任何移动部件。结果，反应器可以具有非常简单的构造和紧凑的设计。由连续反应器排出的聚醚醇优选通过在反应器入口的单个泵强制通过 所有隔室。也可以在各个隔室之间安装泵。对于在反应器入口使用单个泵的情形，必须与反应器的整个压降相适 应。结果，在第一隔室中的压力在该情形下最高。这是有利的，因为此处 预期到存在最大量的将在隔室反应器中消耗的游离环氧烷。在该实施方案 中，反应器可设计成防止形成连续气相。各隔室通过外部管线彼此连接。热交换器，例如管束或板式热交换器 可安装在这些外部管线中。通过热交换器，可调节隔室中的温度。在该情 形下，所有隔室中的温度可设定成同样的水平或者在不同隔室中设定成不 同的水平。反应器可绝热、等温或多变(polytropically)操作。绝热反应是最简单的 实现方式，因为外部热交换器在该情形下不是必需的。实际上，仅仅将产 物通到外部。反应温度将在反应器内升高且将在反应器末端达到最大值。 在等温情形下，外部热交换器确保温度在所有的隔室中是相同的。多变反 应是上述两种极端的中间情形。在本情形下，绝热温度控制原则上是可以的。然而，必须确在反应器 末端不超过最大可允许的产物温度(大约150°C)。当假i殳产物入口温度为大 约130。C且通过环氧丙烷的消耗的绝热温度的增加为大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用ＤＭＣ催化剂连续制备聚醚醇的方法，其包括，在第一步中，在连续反应器中，将环氧烷加成到Ｈ－官能的起始物质上，并将该反应器的输出物转移到第二步的反应器中，该第二步的反应器由密封板分开成相互分隔的部分，该分隔部分称作隔室并且通过外部管线彼此连接，其中将来自该反应的第一步骤的反应器的输出物接连地通过各隔室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S赫维希，T奥斯特洛夫斯基，D麦克恩博格，A莱夫勒，R约万诺维奇，W魏因勒，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]