一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法技术

一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，属于聚醚多元醇合成技术领域。其特征在于，包括以下步骤：将起始剂和碱性催化剂反应生成的催化剂液，催化剂液与环氧化合物通入微通道反应器进行聚合反应，然后进行精制得到中间体；将双金属氰化物络合催化剂、酸与中间体在带搅拌的密闭容器中升温脱气、混合均匀，与环氧化合物通入微通道反应器组；使中间体与环氧化合物进行聚合反应，制得低不饱和度聚醚多元醇。本制备方法可以连续化进行运转，边配料边聚合反应，与釜式反应器比，大大减少了装置的空置率，物料一直在管线中流动反应直至出料，生产效率大大提升。生产效率大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇合成
，具体涉及一种利用微通道反应器连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法。

技术介绍

[0002]聚醚多元醇是一种重要的化工原料，是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成，是合成聚氨酯材料的主要原料之一，广泛应用于汽车，家具海绵、家电保温、包装、纺织等领域。其中，以双金属络合物催化剂（DMC）制备的聚醚具有分子量分布窄和相对分子量高的优点，成为近年来的研究热点。
[0003]目前国内DMC基聚醚多元醇的生产方式，大部分生产厂家采用釜式反应器。传统的釜式反应器生产DMC基聚醚多元醇时需要有较长的诱导期，且在诱导期内有一定的概率不聚合或缓慢聚合，而诱导期结束后聚合速率又突然加快，导致放出大量的热，温度和压力的突然提升易导致反应釜爆炸。所以必须控制进料速度来控制反应放热速率，导致反应时间长，生产效率低。釜式反应装置的搅拌器是其关键装置，不同的搅拌器适用于不同起始剂的聚合反应和不同分子量聚醚的合成，导致一个反应釜只能专釜专用，不利于随时切换不同官能度和不同分子量的聚醚牌号，降低了生产效率。且随着聚醚牌号的增多，需要的不同形式的搅拌装置会越来越多，这对生产成本及维修、维护成本也是一个巨大的压力，对规模化生产产生一定的局限性。釜式反应器在进行聚合反应时反应温度和压力控制不好会对聚醚质量产生影响，使其不饱和度升高，影响其后续的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种生产周期短、工艺安全系数高的连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将起始剂和碱性催化剂反应生成得到催化剂液，再将催化剂液与至少一种环氧化合物先利用管道混合器混合后通入微通道反应器进行聚合反应，所述微通道反应器内的反应温度为90℃~200℃，反应压力为0.2MPa~10MPa；然后进行精制得到中间体；2）将双金属氰化物络合催化剂、酸与中间体在带搅拌的密闭容器中升温脱气、混合均匀得到预混物，将预混物与环氧化合物通入微通道反应器组，所述微通道反应器组的各微通道反应器内的反应温度为90℃~200℃，反应压力为0.2MPa~10MPa；使中间体与环氧化合物进行聚合反应，制得低不饱和度聚醚多元醇。
[0006]本专利技术生产周期短，工艺安全系数高，经济价值高，适用性广，占地面积小，适用于模块化组装和规模化生产。制得的聚醚多元醇的最终分子量为1000~10000，官能度为2~8，不饱和值≤0.03mol/kg。
[0007]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤1）中所得中间体的官能度为
2~8，数均分子量为200~1000。
[0008]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，所述的起始剂为甲醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油中的一种或几种，也可包括官能度为1~8，分子量为100~1000的小分子醇类聚醚多元醇。
[0009]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，所述环氧化合物包括环氧丙烷、环氧乙烷、环氧氯丙烷、环氧丁烷中的一种或几种。
[0010]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤1）中所述的碱性催化剂为KOH、NaOH、甲醇钾或甲醇钠，所述的碱性催化剂的用量为环氧化合物质量的0.1%~0.5%。
[0011]优选的，所述的碱性催化剂的用量为环氧化合物质量的0.2%~0.3%。
[0012]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤2）中所述的双金属氰化物络合催化剂的用量为所得低不饱和度醚多元醇的总质量的10ppm~200ppm。
[0013]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤2）中所述的酸为硫酸或磷酸，硫酸或磷酸的质量分数为45%~55%。
[0014]优选的，所述的酸的用量为预混物总量的10ppm~50ppm。
[0015]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤1）和步骤2）中所述微通道反应器的管道内直径为1mm~10mm，微通道容积为0.2L~10L；所述微通道反应器内的反应温度为130℃~150℃，反应压力为1MPa~3MPa。
[0016]上述连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，步骤2）所述的双金属氰化物络合催化剂、酸与中间体利用T型微混合器混合；所述T型微混合器内的混合通道直径为100μm~1000μm，混合长度为5cm~20cm。
[0017]优选的，所述T型微混合器内的混合通道直径为400μm~800μm，混合长度为10cm~15cm。
[0018]所述微通道反应器的材质为不锈钢、哈氏合金中的一种。
[0019]优选的，步骤2）中所述的至少一台微通道反应器为两台以上的微通道反应器串联，并为每台微通道反应器分别补充环氧化合物。
[0020]为得到目标数均分子量更高的聚醚多元醇，在第二个微通道反应器后继续串联第三个等等的微通道反应器。以上一级微通道反应器得到的聚醚作为起始剂继续与环氧化合物在本级微通道反应器中进行聚合反应，以此来得到更高分子量的聚醚。
[0021]为解决目前大部分计量泵的脉冲式出料导致的物料不能在微通道反应器中匀速恒定流动的弊端，本专利技术方法的装置系统中，计量泵和微通道反应器之间的管线上都装有混合器，两种物料从计量泵出来进入微通道反应器前都会先经过混合器，这就有效降低了计量泵本身的脉冲式送料对聚合单体的混合状态的影响，使聚合单体的混合更充分，聚合单体在管线内匀速的流动，使整体反应更充分。本专利技术所述的利用微通道反应器连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法为：在双金属氰化物络合催化剂（DMC），酸为助剂的作用下，通过微通道反应器，使起始剂与环氧烷烃进行聚合反应，制得目标分子量的低不饱和度聚醚多元醇。
[0022]本专利技术利用微通道反应器连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的具体步骤为：1、将起始剂和碱性催化剂反应生成的催化剂液、至少一种环氧化合物以一定比例通过计量泵，经混合器加入第一个微通道反应器中反应，反应结束后物料进入收集罐，收集
罐中物料经中和、吸附、脱气、过滤等步骤后得到中间体，存于预混罐中备用，其数均分子量在200~1000，官能度2~8。
[0023]2、将得到的中间体与双金属络合物催化剂（DMC）、痕量酸在一带搅拌的密闭容器中升温脱气一段时间，温度100℃~130℃，时间30min~180min，混合均匀，测水分≤0.02%，降温至50℃~80℃，得到混合料。
[0024]3、以至少一种环氧化合物为聚合单体，与步骤2的混合料在微通道反应器组中进行聚合反应，从微通道反应器流出的聚醚进入收集罐，经闪蒸器，降温，得到聚醚多元醇成品，数均分子量在1000~10000。
[0025]本专利技术再计量泵和微通道反应器之间的管线上均装有管道混合器，两种物料从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将起始剂和碱性催化剂反应生成得到催化剂液，再将催化剂液与至少一种环氧化合物先利用管道混合器混合后通入微通道反应器进行聚合反应，所述微通道反应器内的反应温度为90℃~200℃，反应压力为0.2MPa~10MPa；然后进行精制得到中间体；2）将双金属氰化物络合催化剂、酸与中间体在带搅拌的密闭容器中升温脱气、混合均匀得到预混物，将预混物与环氧化合物通入微通道反应器组，所述微通道反应器组的各微通道反应器内的反应温度为90℃~200℃，反应压力为0.2MPa~10MPa；使中间体与环氧化合物进行聚合反应，制得低不饱和度聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，其特征在于：步骤1）中所得中间体的官能度为2~8，数均分子量为200~1000。3.根据权利要求1所述一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，其特征在于：步骤1）中所述的碱性催化剂为KOH、NaOH、甲醇钾或甲醇钠，所述的碱性催化剂的用量为环氧化合物质量的0.1%~0.5%。4.根据权利要求1所述一种连续化制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，其特征在于：所述的碱性催化剂的用量为环氧化合物质量的0.2%~0.3%。5.根据权利要求1所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣若贵，荆晓东，耿佃勇，
申请(专利权)人：山东尚正新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：