聚醚多元醇过滤中的聚合物回收方法技术

本发明专利技术公开了用于回收纯化聚醚多元醇的过滤方法，所述方法包括下列步骤：提供从利用碱金属催化剂的酯交换方法形成的含有碱金属催化剂残留物的聚醚多元醇水溶液，将水溶液与化学计量过量的硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合接触以形成第二水溶液，其中所述化学计量过量基于所述碱金属催化剂残留物的量。在高于所述聚醚多元醇固化限的温度从第二水溶液除去水以产生脱水浆液，该脱水浆液含有基本上无残留碱金属的聚醚多元醇相和包含碱金属催化剂的硫酸盐和/或亚硫酸盐、氢氧化镁和过量硫酸镁和/或亚硫酸镁的沉淀固相，其中控制所述沉淀固相的粒度分布以使其中小于3微米的颗粒的量最小化。然后将脱水浆液经过过滤系统以使聚醚多元醇相与沉淀固相分离。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及生产聚醚多元醇的方法。更具体而言，它涉及用于改善残留金属催化剂过滤以回收纯化的聚醚多元醇产物的方法。
技术介绍
众所周知，THF的均聚物，也称为聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)用于氨纶、聚氨酯及其它弹性体。这些均聚物将优越的机械性质和动力学性质给予聚氨酯弹性体、纤维及其它形式的最终产品。如美国专利号4，120，903中所论述，利用四氢呋喃(THF)通过经过中间体PTMEA( S卩，PTMEG双乙酸酯)制造聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)的聚合方法已经从约1997年开始商业实施。所述方法涉及在PTMEA生产中作为第一步骤的使用全氟磺酸离聚物树脂的THF开环。将PTMEA转变成PTMEG的最普遍已知的方法是通过使用碱金属催化剂诸如甲醇钠的常规酯交换。该方法产生残留的催化剂，需要将其从PTMEG产物除去。 存在许多已知方法用于在酯交换步骤以后从PTMEG产物除去残留的碱金属催化剂。这些已知方法的一些公开在美国专利号4，137，396,4, 985，551,4, 460，796,4, 306，943和6，037, 381中。通过引用全部并入本文的美国专利号5，410, 093涉及其中在过量硫酸镁存在下将碱金属催化剂在水介质中中和的方法。该中和的无机副产物可以包括硫酸钠和氢氧化镁。然后在箱板式压滤机(chamber plate filter press)操作中分离PTMEG中存在的多种无机固体。在过滤之前，必须从含有残留催化剂的溶液除去水。合意的是增加过滤进料速率以及在停车和清洁之间的过滤通过量以改善催化剂除去方法。而且，保持跨越过滤系统的压降是影响过滤进料速率以及在停车之间的过滤通过量两者的普遍问题。众所周知，增加的压降可以导致进入过滤系统的进料速率降低。这也将引起过滤系统的停车和清洁之间的通过量降低。因此，在回收聚醚多元醇产物的工艺中，需要保持跨越过滤系统的所需压降以增加过滤进料速率并增加在过滤系统的停车和清洁之间通过量的方法。
技术实现思路
本专利技术公开一种在回收聚醚多元醇产物的工艺中，保持跨越过滤系统的所需压降以增加过滤进料速率并增加在过滤系统的停车和清洁之间通过量的方法。通过控制离开干燥器系统的颗粒的粒度分布，之后将其进料到过滤系统中，将经过过滤器的压降保持在所需水平。在本专利技术的一个实施方案中，通过调节控制干燥器系统中的压降并容许干燥器系统中的颗粒再循环的干燥器循环阀门的再循环阀门位置控制粒度分布。实施方案包括下列步骤(a)提供由利用碱金属催化剂的酯交换方法形成的含有碱金属催化剂残留物的聚醚多元醇水溶液；(b)将步骤(a)的聚醚多元醇水溶液与化学计量过量的硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合接触以形成第二水溶液，其中所述化学计量过量是基于所述碱金属催化剂残留物的量;(C)在约125°C至约145°C范围内的温度从步骤(b)的所述第二水溶液除去水以产生脱水衆液，所述脱水衆液含有残留碱金属含量低于Ippm的聚醚多兀醇相和包含碱金属催化剂的硫酸盐和/或亚硫酸盐、氢氧化镁和过量硫酸镁和/或亚硫酸镁的沉淀固相，其中控制所述沉淀固相的粒度分布以使其中小于3微米的颗粒的量最小化；(d)将步骤(C)的脱水浆液经过过滤系统以使所述聚醚多元醇相与所述沉淀固相分离；和(e)从分离的聚醚多元醇相回收聚醚多元醇。在另一个实施方案中，从步骤(b)的所述第二水溶液除去水在干燥器再循环系统中完成，其中所述干燥器再循环系统包括初级干燥器和初级干燥器加热器，并且任选包括 二级干燥器和二级干燥器加热器。在另一个实施方案中，步骤(C)的控制沉淀固相的粒度分布是通过调节干燥器再循环系统中的压降完成的，并且其中跨越步骤(d)的过滤系统的进料速率由粒度分布确定。在另一个实施方案中，优化干燥器再循环系统中的压降以使所述沉淀固相中小于3微米的颗粒的量最小化。在另一个实施方案中，所述沉淀固相中小于3微米的颗粒的量低于15体积％。在另一个实施方案中，干燥器再循环系统包括再循环阀门，所述再循环阀门位置可调节以控制干燥器再循环系统中的压降。在另一个实施方案中，基于来自步骤(a)的聚醚多元醇的分子量确定所述再循环阀门位置。在另一个实施方案中，所述碱金属催化剂选自由下列化合物组成的组碱金属氢氧化物、碱金属醇盐、碱土金属氢氧化物、碱土金属醇盐，及其组合，并且所述沉淀固相包括氢氧化镁、所述碱金属催化剂的硫酸盐和过量硫酸镁、亚硫酸镁或其混合物。在另一个实施方案中，碱金属催化剂是甲醇钠，并且所述沉淀固相包括氢氧化镁和硫酸钠。在另一个实施方案中，聚醚多元醇具有650至3000道尔顿范围内的分子量。在另一个实施方案中，聚醚多元醇是聚(四亚甲基醚)二醇或其共聚物。附图说明图I是描述现有技术的工艺图。图2是本专利技术一个实施方案的工艺图。图3是显示在不同再循环阀门位置的粒度分布的图。图4是显示在不同再循环阀门位置的压滤机通过量的图。具体实施例方式本专利技术公开一种通过在进料到过滤系统中之前控制离开干燥器系统的颗粒的粒度分布以保持所需的跨越过滤系统的压降的方法。在本专利技术的一个实施方案中，通过调节干燥器再循环阀门的阀门位置控制粒度分布，所述干燥器再循环阀门控制干燥器中颗粒的再循环。将本文中引用的全部专利、专利申请、试验步骤、优先权文献、论文、出版物、手册和其它文献通过参考充分结合到这样一种程度这样的公开内容不与本专利技术抵触并且其中这样的结合对于全部权限是准许的。如本文中所用的术语“聚合”，除非另有陈述，在它的含义内包括术语“共聚”。如本文中所用的术语“PTMEG”，除非另有陈述，指的是聚(四亚甲基醚二醇)。PTMEG也称为聚氧化丁二醇。 如本文中所用的术语“THF”，除非另有陈述，指的是四氢呋喃并且在它的含义内包括能与THF共聚的烷基取代的四氢呋喃，例如2-甲基四氢呋喃、3-甲基四氢呋喃和3-乙基四氢呋喃。图I中显示了来自美国专利号5，410，093的方法，具有固定的再循环阀门(160)。在PTMEG制造方法中，使由采用碱金属催化剂的酯交换工艺形成的含有碱金属催化剂残留物的聚合物流(未显示)与化学计量过量的硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合和水在混合器(未显示)中接触，以形成水性聚合物流(80)。水性聚合物流(80)随着它携带固体Mg(OH)2,溶解的MgSO4和Na2SO4，将其进料到初级干燥器(100)再循环流中。在所述制造方法中在前步骤中的中和反应中形成这些无机盐。在作为成品储存之前，必须充分地从所述产物除去这些无机盐，以满足客户要求。使用2-阶段干燥器系统(100和200)接着是板框式(plate and frame)布滤器(280)实现这些盐的干燥和过滤。使用初级干燥器(100)、在真空下的加热器(140)实现干燥，并且再循环回到初级干燥器容许所述流在将其进料到压滤机(280)之前达到稳态。使用二级干燥器(200)以及真空冷凝器(120)实现进一步干燥从而在过滤之前除去痕量的水。典型地，干燥器(100，200)在125°C至145°C的温度范围和约40至约IOOmmHg绝对真空压力范围运行。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述工艺的目标温度为130°C。当经加热的再循环流经过固定再循环阀门(160)进入初级干燥器时，将水闪蒸出并且从主体循环流中蒸发。所述流中溶解的盐从溶液中出来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于回收纯化的聚醚多元醇的过滤方法，所述方法包括下列步骤：(a)提供由利用碱金属催化剂的酯交换方法形成的含有碱金属催化剂残留物的聚醚多元醇水溶液；(b)将步骤(a)的聚醚多元醇水溶液与化学计量过量的硫酸镁、亚硫酸镁或它们的组合接触以形成第二水溶液，其中所述化学计量过量基于所述碱金属催化剂残留物的量；(c)在约125℃至约145℃范围内的温度从步骤(b)的所述第二水溶液除去水以产生脱水浆液，所述脱水浆液含有残留碱金属含量低于1ppm的聚醚多元醇相和包含所述碱金属催化剂的硫酸盐和/或亚硫酸盐、氢氧化镁和过量硫酸镁和/或亚硫酸镁的沉淀固相，其中控制所述沉淀固相的粒度分布以使其中小于3微米的颗粒的量最小化；(d)将步骤(c)的脱水浆液经过过滤系统以使聚醚多元醇相与沉淀固相分离；和(e)从分离的聚醚多元醇相回收聚醚多元醇。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：格伦·吉朝·陈，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：