一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，

【技术实现步骤摘要】
一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法


[0001]本专利技术属于化工废物回收利用和高分子材料领域，涉及偏苯三酸酐的精馏残渣的利用和聚酯多元醇的制备方法。

技术介绍

[0002]偏苯三酸酐(TMA)是重要的化工原料，国内TMA生产能力约为130kt/a，主要采用偏三甲苯液相空气氧化法合成粗品，然后脱水成酐，精馏分离得到纯度较高的产品；在精馏过程中产生的精馏釜残过去是通过焚烧处理，这对环境非常不利，随着碳达峰的来临，及环保问题的日益突出，显然这不是最佳的处理方法。该残液含有偏苯三酸酐，临、间、对苯二甲酸等含有多个羧基的化合物及少量的醋酸钴、醋酸锰，一些企业已经开始对其进行综合利用处理，如专利CN 111004374 A公开了利用偏苯三酸酐精馏重质残液制备合成醇酸树脂树脂的方法；在专利CN 110818559 A中公开了利用精馏重质残渣制备增塑剂同时回收催化剂的方法。在专利CN 112521827 A中公开了利用偏苯三酸酐过程中产生的废渣的首先和丁辛醇酯化反应然得到粗酯，然后再和环氧树脂、聚氨酯等树脂和稀释剂混合制备防腐漆。在专利CN202021194384中公开了对精馏残渣中的偏苯三酸酐的再精馏设计技术。本专利技术根据精馏残渣的化学结构和组成设计合成出适合用于制备硬质聚氨酯保温材料的聚酯多元醇材料。

技术实现思路

[0003]技术问题：本专利技术提供一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，该方法利用偏苯三酸酐精馏残渣中存在大量的芳香基多元羧酸(酐)、对苯二甲酸(PTA)副产品与小分子多元醇单体、植物油脂通过酯化、酯交换、缩合等化学反应，通过“一锅煮“的方法制备得到黏度1500
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5000mPa.S，酸值≤5mg/g，羟值在200～500mg/g之间，适合用于制备硬质聚氨酯保温材料的聚酯多元醇产品。达到即解决了偏苯三酸酐精馏残渣环保问题，又对有效资源进行充分利用的作用。
[0004]技术方案：一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，包含如下步骤:
[0005]第一步，将偏苯三酸酐精馏残渣、对苯二甲酸(PTA)、小分子多元醇单体、植物油脂或植物油酸、抗氧剂一次性投入到酯化反应釜中，缓慢升温至180～200℃，当顶温降低至60℃时继续升温到230～240℃，同时加入催化剂，整个常压酯化过程要控制升温速度，保持顶温出水不超过100℃进行常压酯化酯交换反应；
[0006]第二步，保持第一步反应温度230～240℃1
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5h，测试产物酸值≤15mg/g时，降低温度至210～220℃，保持顶温在90～95℃的情况下，缓慢的增加反应体系的真空度至
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0.08～
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0.09MPa，进行减压酯化和缩聚反应，直至反应体系的酸值≤5mg/g；
[0007]第三步，加入一定量助滤剂过滤出机械杂质，最终得到棕色透明的聚酯多元醇；其中聚酯多元醇的产品指标：黏度1500
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5000mPa.S，酸值≤5mg/g，羟值在300～500mg/g之间。
[0008]第一步所述的偏苯三酸酐精馏残渣主要来源于生产偏苯三酐(TMA)的精馏塔塔釜残渣；用量占总投料量的5～30wt％。
[0009]第一步所述的PTA为精对苯二甲酸或者对苯二甲酸副牌料，所述的对苯二甲酸副牌料包括对苯二甲酸水池料、对苯二甲酸氧化残渣、对苯二甲酸落地料、PTA洗袋料中的任一种；用量占总投料量的5～20wt％。
[0010]第一步所述的植物油脂或植物油酸为大豆油、棉籽油、菜籽油、油酸、餐饮废弃油脂中的任一种；用量占总投料量的1～10wt％。
[0011]第一步所述的催化剂为锡类催化剂和钛酸酯类催化剂。
[0012]所述的锡类催化剂为单丁基氧化锌，所述的酞酸酯类催化剂为钛酸四丁酯；用量占总投料量0.05～2wt％。
[0013]所述的小分子多元醇单体为二甘醇、三甘醇、丙二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或者几种混合。
[0014]所述的抗氧剂为次磷酸、亚磷酸或者次亚磷酸混合物。
[0015]所述的助滤剂为硅藻土。
[0016]所述的一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法得到的聚酯多元醇在硬质聚氨酯保温材料中的应用。
[0017]有益效果：
[0018]①
本专利技术以偏苯三酸酐精馏残渣和PTA生产和运输过程中产生的固废作为制备的聚酯多元醇的芳香基多元羧酸，即解决了环保问题又实现了资源回收利用，绿色环保。
[0019]②
本专利技术制备的聚酯多元醇和常规苯酐聚酯多元醇相比，官能度更高，和聚醚多元醇戊烷发泡剂的相容性更好，由此制备的硬质聚氨酯泡沫尺寸稳定性更好；
[0020]③
本专利技术本专利技术制备的聚酯多元醇，在一般苯酐聚酯多元醇厂家中，不改变生产设备可直接用于对该聚酯多元醇进行生产，非常适合工业化生产。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围，所有原料均为市售工业级产品。
[0022]本专利技术提供了一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，包括以下步骤：
[0023]第一步，将偏苯三酸酐精馏残渣、对苯二甲酸(PTA)、30
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60wt％小分子多元醇单体(二甘醇、三甘醇、丙二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或者几种混合)、植物油脂(酸)、抗氧剂等原料一次性投入到酯化反应釜中，缓慢升温至180～200℃，当顶温降低至60℃时继续升温到230～240℃，同时加入催化剂，整个常压酯化过程要控制升温速度，保持顶温出水不超过100℃进行常压酯化酯交换反应。
[0024]第二步，保持第一步反应温度230～240℃1
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5h，测试产物酸值≤15mg/g时，降低温度至210～220℃，保持顶温在90～95℃的情况下，缓慢的增加反应体系的真空度至
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0.08～
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0.09MPa，进行减压酯化和缩聚反应，直至反应体系的酸值≤5mg/g。
[0025]第三步，加入一定量助滤剂过滤出机械杂质，最终得到棕色透明的聚酯多元醇，用于硬质聚氨酯保温材料。
[0026]聚酯多元醇的产品指标：黏度1500
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5000mPa.S，酸值≤5mg/g，羟值在300～500mg/g之间。
[0027]第一步所述的偏苯三酸酐精馏残渣主要来源于生产偏苯三酐(TMA)的精馏塔塔釜残渣；用量占总投料量的5～30wt％；
[0028]第一步所述的的PTA为精对苯二甲酸或者对苯二甲酸副牌料包括(对苯二甲酸水池料、对苯二甲酸氧化残渣、对苯二甲酸落地料等PTA生产或者运输过程中产生含对苯而甲酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，其特征在于，包含如下步骤:第一步，将偏苯三酸酐精馏残渣、对苯二甲酸(PTA)、小分子多元醇单体、植物油脂或植物油酸、抗氧剂一次性投入到酯化反应釜中，缓慢升温至180～200℃，当顶温降低至60℃时继续升温到230～240℃，同时加入催化剂，整个常压酯化过程要控制升温速度，保持顶温出水不超过100℃进行常压酯化酯交换反应；第二步，保持第一步反应温度230～240℃1
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5h，测试产物酸值≤15mg/g时，降低温度至210～220℃，保持顶温在90～95℃的情况下，缓慢的增加反应体系的真空度至
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0.08～
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0.09MPa，进行减压酯化和缩聚反应，直至反应体系的酸值≤5mg/g；第三步，加入一定量助滤剂过滤出机械杂质，最终得到棕色透明的聚酯多元醇；其中聚酯多元醇的产品指标：黏度1500
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5000mPa.S，酸值≤5mg/g，羟值在300～500mg/g之间。2.如权利要求1所述的一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，其特征在于，第一步所述的偏苯三酸酐精馏残渣主要来源于生产偏苯三酐(TMA)的精馏塔塔釜残渣；用量占总投料量的5～30wt％。3.如权利要求1所述的一种利用偏苯三酸酐精馏残渣制备聚酯多元醇的方法，其特征在于，第一步所述的PTA为精对苯二甲酸或...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国东，周永红，马艳，贾普友，张猛，刘承果，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林产化学工业研究所，
类型：发明
国别省市：