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                    免費簡析:聚醚生產工藝

                    發布于:2016-10-10 16:27:54

                    聚醚簡介

                          聚醚多元醇是分子中含有醚鍵(ROR),端基為OH基團的齊聚物。它是由含活潑氫的低分子化合物如(醇類、胺類)作起始劑,在催化劑作用下與環氧乙烷(EO)、環氧丙烷(PO)、環氧丁烷(BO)等進行開環聚合反應而成的。聚醚產量最大者為以甘油(丙三醇)作起始劑和環氧化物(一般是PO與EO并用),通過改變PO和EO的加料方式(混合加或分開加)、加量比、加料次序等條件,生產出各種通用的聚醚多元醇。聚醚多元醇是一種重要的化工原料,它的最大用途是合成聚氨酯(PU)樹脂類產品,如聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯黏合劑、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯彈性體等。此外,還可以用作非離子表面活性劑、潤滑劑、液流體、熱交換流體等。

                       早期合成聚醚多元醇的聚合反應是在酸或者堿催化作用下進行的,常用的酸催化劑是質子酸(H2SO4、HCl等)和路易斯酸(AlCl3、BF3等),堿性催化劑常用的是堿金屬、堿(土)金屬的氧化物、醇化物和氫氧化物。

                    聚醚生產工藝

                       對由氧化丙烯醚二醇生產的聚醚多元醇來講,具體工業化基本分為原料預處理、聚合反應和后處理等三步工序,工序簡介如下:

                    一.原材料的預處理:在開環聚使反應中,為保證聚醚多元醇合成的反應速度、分子量控制以及產物的色澤、不飽和度等,首先要提純聚合單體,此外還應除去催化劑、起始劑同反應體系中帶入水、醛、氧、多羥基糖類等微量雜質。

                    二、開環聚合反應:以環氧化物為原料進行開環聚合反應屬放熱反應,因此反應過程中用冷凝水及時移走反應熱。另外,氧會對聚合反應產生氧化和阻聚作用,故反應前必須用真空泵盡量抽盡反應釜中的空氣,以保證反應在無氧存在的情況下進行,同時,在反應的過程中,也要不斷地抽真空,以便能生產出高質量的聚醚多元醇。

                    三、后處理工序:完成聚合反應生成的聚醚多元醇粗品,必須經過后處理。后處理工作主要包括中和、吸附、脫水、過濾、精餾等單元。聚醚多元醇經過一系列的后處理,不僅將其中殘留的催化劑雜質中和、過濾掉,同時也是使用吸附、脫水、蒸餾工序,將其他有害的雜質去除,以獲得含水量低,色澤淺,無異味,性能良好、均一的聚醚產品?;揪品椒ù笾驴梢苑譃橐韵聨追N:

                    (1)利用無機酸或有機酸中和,在生產聚醚多元醇的聚合反應中.對使用堿性金屬氫氧化物為催化劑(如氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鍶等)體系,中和時很少使用無機酸作中和劑。對于使用堿金屬氫氧化物為催化劑體系.則推薦使用無機酸為中和劑,如鹽酸、磷酸、稀硫酸等。

                    (2)吸附,吸附操作是為了去除聚醚多元醇中殘留催化劑等離子和有色物質,常用的吸附劑有硅酸鎂、硅酸鋁、活性白土、活性炭、分子篩、硅藻土、中等木炭等,因此,吸附操作溫度一般在100℃左右。

                    (3)離子交換,在工業生產中,多采用中和吸附法,但要求甚高的特種聚醚也可以采用離子交換法進行處理,該法不僅能有效地去除聚醚多元醇中的金屬離子,同時還能除去聚醚中的有色、有毒物質。

                    (4)過濾,過濾的目的是除去催化劑被中和后生成的鹽,現多使用先進的圓網式過濾裝備。在過濾過程中。應根據生產聚醚分子量大小、官能度多少,適當添加適宜的助濾劑,以降低系統物料粘度,提高過濾效率,減少濾餅中產品的殘留量。

                    (5)精餾和調整,為獲得雜質合量低、色澤淺、分子量分布相對較窄的聚醚產品,還需要經過精餾和調整工序。聚醚的精餾是在100℃左右的減壓下進行,使用降膜式蒸發器,加入0.05%-0.5%二叔丁基對甲酚之類的抗氧劑,以及丁基化羥基甲苯和胺類抗氧劑(如吩噻嗪等)等配合物,脫除聚醚中的微量水分和其他雜質。

                        目前,聚醚多元醇的工業化生產,一般采用預處理-聚合-中和吸附、過濾、脫水、蒸餾等工藝程序,其生產方式可分為連續法和間歇法。前者自動化程度序高,產品質量穩定,生產效率高,成本低,適用通用型聚醚多元醇大批量生產。后者一般采用釜式反應裝備,投資少、投產快,生產操作簡單,但產品質量沒有連續法生產的產品穩定,成本稍高。對于年產量在20kt以下的生產工廠均采用間歇法生產裝備。

                        聚醚多元醇生產中也有三廢產生,先進的生產工藝,每生產1t產品將會產生大約30kg以上的廢液,量雖然不大,但也必須先處理后排放。過濾產生的固體廢料,其中仍含有不少聚醚。應采用溶劑清洗,回收,使固體廢料中有機物含量低于1%后排放,溶劑可回收循環使用,廢氣可輸入吸收塔,吸收未反應的原料氣體,循環使用后進入符合環保要求的廢氣處理裝置處理后排放。

                     

                     

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