[发明专利]高纯度碱金属催化聚醚多元醇的连续化生产方法及其装置

说明书

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种高纯度碱金属催化聚醚多元醇的连续化生产方法及其装置。采用的装置包括反应釜，反应釜依次与缓冲罐、中和混合器、预热器、聚结器、挥发性有机物脱除装置、产品检测罐、成品罐相连，聚结器还与蒸馏塔、盐储罐依次相连，中和混合器外部连接有管道混合器，管道混合器分别与酸储罐和水储罐相连；所述方法：(1)在反应釜中，加入碱金属作为催化剂，多元醇类化合物作为起始剂，连续催化合成聚醚多元醇粗聚物，然后排入缓冲罐中；(2)聚醚多元醇粗聚物依次流经中和混合器、预热器、聚结器、挥发性有机物脱除装置，即得高纯度碱金属催化聚醚多元醇。本发明工艺简单、生产成本低、设备投资少、生产效率高。

技术领域

本发明属于化工合成技术领域，具体涉及一种高纯度碱金属催化聚醚多元醇的连续化生产方法及其装置。

背景技术

聚醚多元醇是聚氨酯制品的重要原料之一，以聚醚多元醇为原料合成的聚氨酯制品有泡沫塑料、合成橡胶、涂料、粘合剂、化学纤维、合成皮革等，这些制品广泛应用于国民经济的各个领域。聚醚多元醇的生产工艺，根据聚合体系使用催化剂的不同可分为三类：(1)阴离子催化合成工艺；(2)胺类催化合成工艺；(3)双金属催化合成工艺。其中阴离子催化合成工艺主要以碱金属，如KOH、NaOH、CsOH等作为催化剂，以催化环氧烯烃来制备聚醚多元醇。由于碱金属催化合成聚醚多元醇工艺出现相对较早，因此诸多聚醚多元醇生产厂家仍然广泛采用该工艺进行聚醚多元醇的工业化生产。

传统的碱催化聚醚多元醇制备工艺中，后续需要对聚醚多元醇进行精制后处理，后处理工艺路线大致为：中和、吸附、结晶、过滤、精制。国内大多数聚醚多元醇生产厂家在碱催化聚醚多元醇的制备工艺中，聚醚多元醇的合成和后处理一般在不同的反应器内完成，因此，碱催化聚醚多元醇制备工艺后处理阶段需要配备专门的反应器对粗聚醚多元醇进行精制后处理。此外，为了能够尽量去除碱催化聚醚多元醇中残留的催化剂金属离子，避免聚醚多元醇中残留的金属离子在下游应用过程中的自催化作用造成的负面影响，有些聚醚多元醇生产厂家在其精制后处理阶段还要用离子交换树脂法除去聚醚多元醇残留的碱金属催化剂，有些厂家甚至在用离子交换树脂法精制的同时，还要采用电渗析及电解的方法对碱催化聚醚多元醇进行精制后处理，以求制得纯度较高的聚醚多元醇。由此可以看出，传统的碱金属催化聚醚多元醇制备工艺相对冗长，生产周期也较长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高纯度碱金属催化聚醚多元醇的连续化生产方法，具有工艺简单、生产成本低、设备投资少、生产效率高的特点；本发明同时提供其使用的装置。

本发明所述的高纯度碱金属催化聚醚多元醇的连续化生产方法，其所使用的装置包括反应釜，反应釜依次与缓冲罐、中和混合器、预热器、聚结器、挥发性有机物脱除装置、产品检测罐、成品罐相连，聚结器还与蒸馏塔、盐储罐依次相连，中和混合器外部连接有管道混合器，管道混合器分别与酸储罐和水储罐相连；

所述的连续化生产方法包括如下步骤：

(1)在反应釜中，加入碱金属作为催化剂，多元醇类化合物作为起始剂，连续催化合成聚醚多元醇粗聚物，然后排入缓冲罐中；

(2)缓冲罐中的聚醚多元醇粗聚物依次流经中和混合器、预热器、聚结器、挥发性有机物脱除装置进行精制处理后，即可得到高纯度碱金属催化聚醚多元醇。

其中：

所述的缓冲罐的温度为90～130℃，充氮气，保持微正压。

所述的聚醚多元醇粗聚物流经中和混合器的速率为20～60t/h。

所述的聚醚多元醇粗聚物流经中和混合器的同时，酸和纯水经管道混合器同时进入中和混合器与聚醚多元醇粗聚物进行混合；所述的酸为磷酸、硫酸、盐酸、亚硫酸、乙二酸或乙酸中的一种或几种按照任意比例组成的混合物；所述的酸和纯水的质量比为1：5～12，流经管道混合器的流速为15～43kg/min。

所述的预热器温度为90～130℃。