时间:2022-05-05 11:04:33来源:网络整理
聚醚多元醇是分子中含有醚键 (ROR) 和 OH 基团作为端基的低聚物。它是以(醇、胺)等含有活泼氢的低分子化合物为起始剂,在催化剂的作用下,与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)、环氧丁烷( BO) 由开环聚合而成。最大的聚醚产量是以甘油(glycerol)为引发剂和环氧化物(通常PO和EO并用),通过改变PO和EO的添加方式(混合或单独添加)、添加比例,生产出各种通用聚醚多元醇在进料顺序等条件下。聚醚多元醇是一种重要的化工原料,其最大的用途是合成聚氨酯(PU)树脂制品,如聚氨酯泡沫、
聚醚生产工艺
对于以环氧丙烷醚二醇为原料生产的聚醚多元醇,具体的产业化基本分为原料预处理、聚合反应和后处理三个步骤。流程介绍如下:
一、原料预处理:在开环聚合反应中,为保证聚醚多元醇合成的反应速度、分子量控制、颜色、不饱和度等,必须先对聚合单体进行纯化。由催化剂和起始剂带入反应体系的水、醛、氧、多羟基糖类等微量杂质应除去。
二、开环聚合:以环氧化物为原料的开环聚合是放热反应,所以反应过程中要及时用冷凝水带走反应热。另外,氧气会氧化,抑制聚合反应,所以反应前必须用真空泵尽可能抽掉反应釜内的空气,以保证反应在无氧条件下进行。需要持续抽真空,以便生产高质量的聚醚多元醇。
三、后处理工艺:聚合反应产生的粗聚醚多元醇必须进行后处理。后处理工作主要包括中和、吸附、脱水、过滤、精馏等单元。经过一系列的后处理,聚醚多元醇不仅中和过滤掉残留的催化剂杂质,还通过吸附、脱水和蒸馏等工艺去除其他有害杂质,从而获得低含水量和浅色。无异味,性能好,聚醚产品均匀。基本的提炼方法大致可以分为以下几类:
(1)用无机酸或有机酸中和,生产聚醚多元醇的聚合反应。用于碱金属氢氧化物作催化剂(如氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化锶等))体系中,无机酸在中和过程中很少用作中和剂。对于使用碱金属氢氧化物作为催化剂体系,建议使用无机酸作为中和剂,如盐酸、磷酸、稀硫酸等。
(2)吸附硅酸镁生产工艺,吸附操作是去除聚醚多元醇中残留的催化剂血浆和有色物质。常用的吸附剂有硅酸镁、硅酸铝、活性白土、活性炭、分子筛、硅藻土、中炭等.因此,吸附操作温度一般在100℃左右。
(3)离子交换,在工业生产中多采用中和吸附法,但要求高的特殊聚醚也可以采用离子交换法处理,不仅可以有效去除其中的聚醚多元醇还可以去除聚醚中的有色和有毒物质。
(4)过滤,过滤的目的是去除催化剂中和后产生的盐分,现在使用更先进的旋转筛网过滤设备。在过滤过程中。产生的聚醚的分子量和官能度应根据生产的聚醚的大小和官能度来确定,适当加入适当的助滤剂,降低体系物料的粘度,提高过滤效率,减少滤饼中产物的残留量。
产品质量稳定,生产效率高,成本低,适用于通用聚醚多元醇的大批量生产。一般采用釜式反应设备,投资少,生产速度快,生产操作简单,但产品质量不如连续生产稳定,成本略高。对于年产量在20kt以下的生产厂,采用批量生产设备。
聚醚多元醇的生产过程中也存在三种废物。采用先进的生产工艺,每生产1吨产品约产生30公斤废液。量虽不大,但必须先治疗后出院。过滤产生的固体废物中仍含有大量聚醚。应采用溶剂清洗回收,使固体废物中有机物含量低于1%后排放。溶剂可回收利用,废气可输入吸收塔吸收未反应的原料气硅酸镁生产工艺,回收后进入符合环保要求的废气处理装置。治疗后出院。
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