聚醚胺的连续生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了聚醚胺的连续生产工艺，该连续生产工艺采用微通道反应器来合成聚醚胺，具体包括以下步骤：将聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂混合得到混合原料，将混合原料和N,N‑二甲基甲酰胺连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度50‑150℃，反应压力0.1‑5MPa，反应物停留时间10‑30min，反应结束后得到粗品，粗品经蒸馏得到聚醚中间体；将聚醚中间体和有机溶剂混合得到聚醚中间体溶液，将聚醚中间体溶液和乙二胺连续泵入2号微通道反应器内进行反应，反应温度100‑200℃，反应压力0.1‑5MPa，反应物停留时间1‑10min，反应结束后得到粗产品，粗产品经萃取、蒸馏后得到最终产品。本发明专利技术的有益之处在于：实现了聚醚胺的连续生产，并且操作安全、生产效率高、产品质量好、节能环保。

Continuous production process of polyether amine

【技术实现步骤摘要】
聚醚胺的连续生产工艺
本专利技术涉及一种石油化工产品的生产工艺，具体涉及聚醚胺的连续生产工艺，属于石油化工

技术介绍
聚醚胺是一类主链为聚醚结构、末端活性官能团为胺基的聚合物，广泛应用于环氧树脂固化、聚氨酯聚脲弹性体、汽油清净剂、润滑油、密封胶等领域。目前，聚醚胺的合成方法主要有催化还原胺化法、离去基团法、氨基丁烯酸酯法、聚醚腈烷基化法等。US2003139289、US3128311、US3654370采用催化还原胺化法生产聚醚胺，在催化剂(如含Ni催化剂、Ni/Cu/Cr催化剂、RaneyNi/Al催化剂)存在下，聚醚多元醇中的羟基与氨进行氨解反应得到聚醚胺。此法反应条件苛刻，需要在高温、高压条件下进行，因此设备的投资、操作和维护成本较高，此外催化剂的制备过程也较为复杂。专利US2888439、US4191537、US5851242采用离去基团法生产聚醚胺，具体的：第一步，从聚醚多元醇末端羟基的活泼氢着手，用带有易离去基团(酰氯基、卤基、磺酰基等)的化合物与活泼氢反应进行封端；第二步，将含有易离去基团的聚醚与胺进行取代反应生成聚醚胺。此法对设备要求不高，生产成本较低，但是反应副产物多，产物聚醚胺中会引入氯、硫等杂质。同时反应过程中需要使用大量的有机试剂，中间产物和粗产品处理过程中会产生大量酸碱废水，环境污染严重。专利US3691112采用氨基丁烯酸酯法生产聚醚胺，具体的：第一步，聚醚多元醇与二烯酮或乙酰乙酸酯进行酯交换反应，在聚醚的两端接上乙酰乙酸酯基团；第二步，将被乙酰乙酸酯基封端的聚醚与一元伯胺、烷基醇胺或二元伯胺进行胺化反应，得到端基为氨基丁烯酸酯的聚醚胺。该方法得到的聚醚胺中胺基与聚醚通过酯键相接，其稳定性较差，难于在汽油清净剂中应用。专利US4313004、US4352919A采用聚醚腈烷基化法生产聚醚胺，首先将聚醚与丙烯腈在碱性催化剂作用下进行加成反应，然后在高压釜内催化加氢得到聚醚胺。该方法的缺点是反应原料丙烯腈有剧毒，且生产成本高。在上述专利中，一般均采用釜式反应器或烧瓶来进行聚醚胺的合成，釜式反应器存料量大，撤热效率低，容易造成反应器内物料温度急剧上升，进而导致反应器飞温爆炸。为确保热量的平稳移出，反应须控制在较低的速率下进行，导致系统生产效率不高。上述工艺流程较为复杂，反应过程较难控制，不同批次产品质量重复性较差，不利于扩大规模生产。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种操作安全、生产效率高、产品质量好、节能环保的聚醚胺连续生产工艺。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案：聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，该连续生产工艺采用微通道反应器来合成聚醚胺，具体包括以下步骤：(1)将聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂混合，得到混合原料；(2)将混合原料和N,N-二甲基甲酰胺连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度为50-150℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为10-30min，反应结束后得到粗品，粗品经蒸馏得到聚醚中间体；(3)将聚醚中间体和有机溶剂混合，得到聚醚中间体溶液；(4)将聚醚中间体溶液和乙二胺连续泵入2号微通道反应器内进行反应，反应温度为100-200℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为1-10min，反应结束后得到粗产品，粗产品经萃取、蒸馏后得到最终产品。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(1)中，前述聚醚多元醇为聚乙二醇，分子量分布在400-2000。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(1)中，前述聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂以1:0.1-1:2-5的质量比进行混合。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(2)中，前述混合原料和N,N-二甲基甲酰胺以1:0.01-0.2的流量比连续泵入1号微通道反应器内。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(3)中，前述聚醚中间体和有机溶剂以1:2-5的质量比进行混合。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(4)中，前述聚醚中间体溶液和乙二胺以1:0.5-3的流量比连续泵入2号微通道反应器内。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(1)和步骤(3)中，前述有机溶剂为甲苯。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(2)和步骤(4)中，前述1号微通道反应器和2号微通道反应器均呈细长的管状，当量直径为0.1-100mm。前述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，前述1号微通道反应器和2号微通道反应器中空，或内部填有填料，或内部填有静态混合器。本专利技术的有益之处在于：(1)基于微通道反应器技术，采用连续化聚醚胺生产工艺取代常规的间歇操作工艺，自动化程度增加，因此生产效率大幅提高；(2)微通道反应器内反应物质摩尔当量少，传热效率高，从本质上降低了因飞温带来的爆炸风险，提高了工艺的安全性；(3)微通道反应器具有高效的传质和混合性能，使多相反应过程的传质反应速率加快，有效提高了反应过程的转化率和选择性，减少了原料消耗；(4)微通道反应器能够实现反应温度、压力和反应物停留时间的精确控制，进一步提高了反应过程的选择性，降低了杂质含量，提高产品质量；(5)在扩大规模生产时，可通过并行增加微通道反应器的数量进行直接放大，无放大效应。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作具体的介绍。实施例11号微通道反应器：细长管状，内径1mm，中空。2号微通道反应器：细长管状，内径1mm，中空。(1)将聚乙二醇PEG-1000、氯化亚砜和甲苯以1:0.3:4.1的质量比混合，得到混合原料；(2)将混合原料和N,N-二甲基甲酰胺以1:0.05的流量比连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度为80℃，反应压力为0.1MPa，反应物停留时间为15min，反应结束后得到粗品，粗品经蒸馏得到聚醚中间体；(3)将聚醚中间体和甲苯以1:4.3的质量比混合，得到聚醚中间体的甲苯溶液；(4)将聚醚中间体的甲苯溶液和乙二胺以1:1的流量比连续泵入2号微通道反应器内进行反应，反应温度为110℃，反应压力为0.1MPa，反应物停留时间为2min，反应结束后得到粗产品，粗产品经二氯甲烷液-液萃取、蒸馏后得到最终产品聚醚胺。经检测，最终产品聚醚胺的收率为91.2％，胺值为254mgKOH/g，分散性SDT30.3。实施例21号微通道反应器：细长管状，内径20mm，内填有填料。2号微通道反应器：细长管状，内径10mm，中空。(1)将聚乙二醇PEG-600、氯化亚砜和甲苯以1:0.4:2.3的质量比混合，得到混合原料；(2)将混合原料和N,N-二甲基甲酰胺以1:0.06的流量比连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度为90℃，反应压力为1.5MPa，反应物停留时间为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，该连续生产工艺采用微通道反应器来合成聚醚胺，具体包括以下步骤：/n(1)将聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂混合，得到混合原料；/n(2)将混合原料和N,N-二甲基甲酰胺连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度为50-150℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为10-30min，反应结束后得到粗品，粗品经蒸馏得到聚醚中间体；/n(3)将聚醚中间体和有机溶剂混合，得到聚醚中间体溶液；/n(4)将聚醚中间体溶液和乙二胺连续泵入2号微通道反应器内进行反应，反应温度为100-200℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为1-10min，反应结束后得到粗产品，粗产品经萃取、蒸馏后得到最终产品。/n

【技术特征摘要】
1.聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，该连续生产工艺采用微通道反应器来合成聚醚胺，具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂混合，得到混合原料；
(2)将混合原料和N,N-二甲基甲酰胺连续泵入1号微通道反应器内进行反应，反应温度为50-150℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为10-30min，反应结束后得到粗品，粗品经蒸馏得到聚醚中间体；
(3)将聚醚中间体和有机溶剂混合，得到聚醚中间体溶液；
(4)将聚醚中间体溶液和乙二胺连续泵入2号微通道反应器内进行反应，反应温度为100-200℃，反应压力为0.1-5MPa，反应物停留时间为1-10min，反应结束后得到粗产品，粗产品经萃取、蒸馏后得到最终产品。


2.根据权利要求1所述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述聚醚多元醇为聚乙二醇，分子量分布在400-2000。


3.根据权利要求1所述的聚醚胺的连续生产工艺，其特征在于，在步骤(1)中，所述聚醚多元醇、氯化亚砜和有机溶剂以1:0.1-1:2-5的质量比进行混合。


4.根据权利要求1所述的聚醚胺的连续生产工...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，白婷，曹彬，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61