[发明专利]一种小分子量端氨基聚醚的连续制备装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小分子量端氨基聚醚的连续制备装置及制备方法，属于端氨基聚醚的制备领域。

背景技术

端氨基聚醚(Amine-Terminated Polyether，ATPE)，又名聚醚胺，是一类聚氧化烯烃类化合物，其分子主链为聚醚骨架，末端却是由氨基封端。根据氨基中H原子被取代的个数，又可分为伯胺基、仲胺基端氨基聚醚。目前，国内端氨基聚醚产品的生产多为间歇法，产品种类不全、质量不稳定，产能也根本不能满足市场需求。

而目前国外公司端氨基聚醚的合成主要为连续化的气、液、固三相的固定床临氢氨化反应。固定床连续合成法是目前合成端氨基聚醚最为可行，产品质量最稳定而且较为环保的一种方法，国内越来越多的企业也正在进行相关研究。

专利CN103626988公布了以金属Ni/Cu/M/Al₂O₃为催化剂，采用固定床连续合成小分子量端氨基聚醚的方法，M为Cr、Fe和Zn中的一种或几种的混合助剂。将小分子量聚醚多元醇在180～220℃、14～25MPa下进行临氢氨化反应制备端氨基聚醚的方法。伯胺产品选择性97.5％，但反应转化率只能达到85.1％，产品未能达到市场同类产品指标，且反应温度和压力均较高，操作安全性差。

专利CN102585211公布了以大孔镍基催化剂，在180～260℃、10～14MPa下连续合成制备端氨基聚醚的方法。该法包括以下三个连续的阶段：预处理阶段、反应阶段以及后处理阶段。其催化剂含质量分数75～80％的Ni，15～20％的Cu，1～5％的Cr以及0.5～2％的Co。此法合成的端氨基聚醚产品伯胺选择性97～99％，反应转化率95％～99％，虽然取得了较为理想的反应转化率以及伯胺产品选择性，但仅提及了未反应掉的NH₃和H₂的回收，却未能实现其循环套用，增加了环境污染的概率，降低了工艺操作的安全性。且10～14MPa的反应压力很难进行工业化放大与生产。

专利CN106633028利用固定床在180～260℃，1～20MPa，氨醇摩尔比1～15的条件下连续合成端氨基聚醚，过程操作简便，且实现了NH₃和H₂的循环利用，减少了污染，提高了生产效率。但利用该法制备的端氨基聚醚反应转化率仅92％左右，伯胺选择率也只有91～95％，且只合成了分子为230和400的小分子量端氨基聚醚，其他低分子量的端氨基聚醚产品没有涉及。

专利CN106633208公布了以Ni-Cu-Cr-M-N为催化剂连续催化合成制备端氨基聚醚的方法。M为稀土金属或贵金属助催化剂，N为载体，催化剂比表面积150m²/g以上，孔容0.3ml/g以上。该法合成出的端氨基聚醚产品伯胺选择性大于95％，反应转化率也大于95％，但未能实现反应过程中的H₂和液NH₃的循环套用，且产品中伯胺含量较国内相关产品偏低，产品质量较差。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种小分子量端氨基聚醚的连续制备装置及制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种小分子量端氨基聚醚的连续制备装置，包括储氢装置、液氨储罐、聚醚多元醇储罐、混合预热器、固定床反应器Ⅰ、固定床反应器Ⅱ、一级气液分离器、中段干燥塔、二级气液分离器、循环氢压缩机、闪蒸脱氨塔、加压液化装置、脱水塔、废水池和产品储罐；

储氢装置的物料出口、液氨储罐的物料出口和聚醚多元醇储罐的物料出口均分别通过管路与混合预热器的物料进口连通；

混合预热器的物料出口通过管路与固定床反应器Ⅰ顶部的物料进口连通，固定床反应器Ⅰ底部的物料出口通过管路与一级气液分离器的物料进口连通；一级气液分离器底部的液体出口通过管路与固定床反应器Ⅱ顶部的物料进口连通，一级气液分离器顶部的气体出口通过管路与中段干燥塔的物料进口连通，中段干燥塔的物料出口通过管路与固定床反应器Ⅱ顶部的物料进口连通；

固定床反应器Ⅱ底部的物料出口通过管路与二级气液分离器的物料进口连通；二级气液分离器顶部的气体出口通过管路与循环氢压缩机的物料进口连通，循环氢压缩机的物料出口通过管路与储氢装置的物料进口连通；二级气液分离器底部的液体出口通过管路与闪蒸脱氨塔的物料进口连通；