[发明专利]一种制备聚醚多元醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及多元醇的制备方法，尤其是涉及一种制备聚醚多元醇的方法。

背景技术

聚醚多元醇是制备聚氨酯的一种重要中间体，广泛用于制备聚氨酯泡沫塑料，弹性体，涂料，纤维，合成皮革以及铺面材料等品种，通常采用碱(KOH)为催化剂，有近年来出现了双金属(或多金属)氰化络合物的高效催化剂，其性能在很多方面优于采用碱(KOH)为催化剂的制备方法，广泛应用于制备聚醚多元醇。不论采用那种催化剂大多都是采用间歇法生产，不利于操作控制，每批产品的质量也不稳定，生产效率低。间歇法生产聚醚多元醇采用双金属(或多金属)氰化络合物催化剂时，需要花费大量时间和能耗除去起始剂中低沸点的化合物才能使催化剂性能不受影响，即使如此也会出现催化剂中毒和诱导期过长等现象，另外，反应初期短时间内大量反应热集中释放，使反应温度不易控制，增加了反应装置操作控制难度，同时也影响产品质量。美国阿科化学技术公司曾报道了(US5689012，CN1176969c)采用双金属氰化络合物催化剂连续法制备聚醚多元醇的工艺，其特点是直接采用低分子量的多元醇(例如丙二醇，丙三醇)为起始剂，但整套工艺复杂，不仅需要采用单独的反应进行催化剂的“预活化”(这里的“预活化”是指将双金属氰化络合物催化剂、起始剂、和氧化烯烃单体在间歇反应器中进行诱导反应)，还存在单体多点加料增加设备数，转化率可能偏低等缺陷。中国石油化工集团公司的连续法制备聚醚多元醇的方法(专利申请号200810037161)，提供了一种新的采用多金属氰化络合物催化剂连续法制备低不饱和度聚醚多元醇的方法，采用的工艺流程简单，先在间歇反应装置里制备300-600分子量的聚醚多元醇，然后以此为连续法装置的原料，经过预混合工序、反应工序、和后处理工序连续的将多金属氰化络合物催化剂、低分子量的聚醚多元醇起始剂、氧化烯烃加入反应器中，连续地将聚醚多元醇从反应器中取出，但要求多金属氰化络合物催化剂必须具有足够高的活性，使氧化烯烃在聚合反应器中的转化率高于50％，在熟化反应器中转化率达到99.998％以上。稳定的实现这一控制指标，仅靠普通的釜式反应器的反应单元和熟化单元会有一定的困难。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种稳定的提高氧化烯烃的转化率、得到窄分子量分布、低不饱和度的聚醚多元醇的制备聚醚多元醇的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种制备聚醚多元醇的方法，带有循环反应系统的两级反应器，将主反应器中未反应完全的气相或液相单体在第二级副反应器中充分混合传质，实现物料之间微观混合、快速混合，借助多(双)金属催化剂实现快速反应，进一步反应，然后返回到主反应器中，进而提高反应工序转化率，带有外循环换热器实现快速移热，增加生产效率。

该方法包括以下步骤：将催化剂、氧化烯烃和起始剂在静态混合反应器内混合后，从主反应器底部导入至主反应器中，控制反应温度为140～150℃，反应时间0.5h，经传质传热发生聚合反应，得到的物料经主反应器顶部出口导出至熟化釜，控制反应温度为150℃左右，反应时间0.5h，即得到聚醚多元醇。

所述的主反应器中未反应的物料导入至副反应器中，控制反应温度为140～150℃，反应时间5～10s，经聚合反应后返回至主反应器中。

所述的主反应器为带搅拌装置的釜式反应器，主反应器内设有外循环物料出口及外循环物料回流口，底部设置氧化烯烃环状分布器。

所述的副反应器为喷射式反应器，用于化工生产的液液混合反应器85％是釜式反应器，混合过程属宏观混合，特别是对于聚醚类介质，粘度一般较大，釜式反应器内混合过程通常为层流混合，本工艺方法引用的喷射反应器参与反应的物料可以实现比湍流效果更好的微观混合，混合时间很短，传质系数提高，传质速率很大。

所述的反应物料中催化剂浓度20～40ppm、氧化烯烃和起始剂加入的重量比为11∶1～3∶1。

所述的催化剂为无定形的双金属氰化络合催化剂或多金属氰化络合催化剂，包括DMC系列催化剂、MMC系列催化剂或结晶性的双(多)金属氰化络合催化剂。

所述的氧化烯烃包括环氧乙烷、环氧丙烷及它们的混合物。

所述的起始剂为低分子量的聚醚多元醇，优选分子量为200～1000的聚醚多元醇，更优选分子量为200～600的聚醚多元醇。

与现有技术相比，本发明能稳定的提高氧化烯烃的转化率达到99.998％以上，可以得到窄分子量分布、低不饱和度的聚醚多元醇，提高生产效率，降低生产成本，具体包括以下优点：