本發(fā)明涉及聚醚多元醇的生產(chǎn)方法領(lǐng)域,尤其涉及一種利用dmc催化劑循環(huán)制備中間目標(biāo)聚醚多元醇和以該中間目標(biāo)聚醚多元醇制備目標(biāo)聚醚多元醇的方法。
背景技術(shù):
目前用dmc催化劑制聚醚多元醇國(guó)內(nèi)外普遍是原料低分子醇,比如丙二醇(二羥基醇)或甘油(三羥基醇)等,在普通堿如氫氧化鉀催化下,通入環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的混合物,制成二羥基分子量400左右,三羥基600左右,再經(jīng)過磷酸中和,吸附劑吸附后脫水過濾的繁雜工藝,這中間聚醚會(huì)有2%左右損失,給環(huán)境保護(hù)也帶來麻煩,同時(shí)由堿催化劑所制得的低分子聚醚因不飽和度較高而具有較大的氣味,并導(dǎo)致由其制備的目標(biāo)產(chǎn)品仍然有明顯的氣味,制得的低分子聚醚再經(jīng)過一定溫度下脫氣,脫水,在dmc催化劑催化下,通常有誘導(dǎo)時(shí)間,十幾分鐘至1小時(shí)或更多,與環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的混合物反應(yīng),制成目標(biāo)產(chǎn)品。
專利cn97192141.5公開了一種通過連續(xù)加入起始物進(jìn)行雙金屬氰化物催化多醇的制備方法,該方法生產(chǎn)聚醚的生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定,反應(yīng)過程中連續(xù)加入的起始物容易導(dǎo)致催化劑失活,失活后的催化劑很難再次引發(fā),導(dǎo)致整體反應(yīng)無法直接進(jìn)行;同時(shí)最終反應(yīng)得到產(chǎn)品的氣味較大,產(chǎn)品的分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)較寬,實(shí)際應(yīng)用起來較為困難;
而且在該方法反應(yīng)過程中,丙二醇和環(huán)氧烷烴是經(jīng)過混合后同時(shí)加入反應(yīng)體系中,兩者是同時(shí)進(jìn)料并且同時(shí)結(jié)束的,這直接影響到最終得到的產(chǎn)品的分子量分布和羥值。
專利cn03155029.0公開了一種活性起始混合物及相關(guān)方法,該方法生產(chǎn)的目標(biāo)聚合物的分子量相比較低,不能將此方法應(yīng)用于長(zhǎng)鏈的聚醚生產(chǎn)過程中,同時(shí)該方法的實(shí)施例中其原料低分子醇不是連續(xù)加入的,這樣會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)體系中原料低分子醇濃度高,進(jìn)而導(dǎo)致過長(zhǎng)的誘導(dǎo)時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間。
專利cn200710138709.8公開了一種耐高含水量的聚醚生產(chǎn)方法,該方法的主要目的是生產(chǎn)一種耐高含水量的聚醚,其反應(yīng)本身后起始物中含水量的影響,此方法為直接生產(chǎn)目標(biāo)聚合物,產(chǎn)量相比較低,在進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)的過程中,反應(yīng)本身的誘導(dǎo)時(shí)間和較長(zhǎng),而在其實(shí)施例生產(chǎn)聚醚的過程中,丙二醇和環(huán)氧丙烷為同時(shí)加入的且同時(shí)截止的,這樣會(huì)導(dǎo)致最終生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)品的分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)較寬,影響目標(biāo)產(chǎn)物其本身的性能。
專利cn201010217182.x公開了一種由超低含水量起始物通過dmc催化制備的短鏈聚醚多元醇,該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品為短鏈的聚醚多元醇,其本身的起始物為含有水分低于500ppm,的低分子量的原料醇,應(yīng)用范圍較小,且該方法不能用于生產(chǎn)長(zhǎng)鏈的聚醚多元醇,同時(shí)其本身在反應(yīng)過程生產(chǎn)的短鏈聚醚多元醇是需要進(jìn)行后處理,大大提高了反應(yīng)的固體廢物量和液體廢物量,提高了生產(chǎn)成本;反應(yīng)的實(shí)施例中其甘油和環(huán)氧丙烷為連續(xù)且同時(shí)進(jìn)料,這樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品分子量分布寬。
專利cn201280015084.5公開了一種利用超酸和雙金屬氰化物催化劑生產(chǎn)短鏈多官能聚醚多元醇的方法,該方法生產(chǎn)的目標(biāo)產(chǎn)物為鍛煉端官能團(tuán)聚醚多元醇,其起始化合物為3個(gè)至9個(gè)羥基的低分子化合物,對(duì)于單元醇和二元醇很難直接進(jìn)行應(yīng)用,同時(shí)其實(shí)施例中,目標(biāo)聚合物的生產(chǎn)過程中,同時(shí)在環(huán)氧丙烷和低分子原料醇如甘油同時(shí)進(jìn)料時(shí)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速度變慢,最終提前終止反應(yīng)。
相比之下本發(fā)明的生產(chǎn)方法,除了第一次用堿催化劑制備的低分子聚醚做原料,也可稱作底料,比如二羥基分子量400左右,三羥基600左右聚醚做底料,加一定量dmc催化劑,引發(fā)后按比例通入丙二醇或甘油,以及環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的混合物,制成一釜后,取其中一部分,再補(bǔ)加dmc催化劑使最后產(chǎn)品dmc催化劑量達(dá)到正常所需量,比如30ppm,在一定溫度下,幾乎沒有誘導(dǎo)時(shí)間,通入環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的混合物,達(dá)到最后分子量,比如通常的二羥基1000、2000、4000,三羥基3000分子量等,所做目標(biāo)分子量不僅限于此。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述存在的問題,本發(fā)明目的在于提供一種操作簡(jiǎn)便,方便生產(chǎn),縮減生產(chǎn)成本,實(shí)用效果好的利用dmc催化劑循環(huán)制備中間目標(biāo)聚醚多元醇和以該中間目標(biāo)聚醚多元醇制備目標(biāo)聚醚多元醇的方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種利用dmc催化劑循環(huán)制備聚醚多元醇的方法,所述的方法以低分子醇為原料,將其與環(huán)氧烷烴聚合反應(yīng)得到低分子量聚合物,以低分子量聚合物為起始劑,dmc為催化劑,酸為助劑,將其在與環(huán)氧烷烴的反應(yīng)的同時(shí),通入一定量的原料低分子醇,制得的中間目標(biāo)聚合物,將得到的中間目標(biāo)聚合物一部分用于制備目標(biāo)聚合物,另一部分用于循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物;所述中間目標(biāo)聚合物的平均分子量與低分子量聚合物的平均分子量相同。
本發(fā)明所述的dmc催化劑為環(huán)氧化物開環(huán)聚合用雙金屬氰化物絡(luò)合催化劑。
本發(fā)明所述的酸為硝酸、磷酸、硫酸中的任意一種或任意兩種或三種的混合物
本發(fā)明所述的環(huán)氧烷烴為環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷混合物、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丁烷混合物、環(huán)氧丙烷與環(huán)氧丁烷混合物、環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷與環(huán)氧丁烷三者的混合物中的一種。
本發(fā)明所述的原料低分子醇為單元醇或多元醇,所述的單元醇為烯丙醇或丁醇中的一種,所述的多元醇為乙二醇,丙二醇,丁二醇,丙三醇中的一種。
本發(fā)明所述的制備目標(biāo)聚合物的過程中,以中間目標(biāo)聚合物為起始劑,dmc為催化劑,酸為助劑,反應(yīng)過程中,在通入環(huán)氧烷烴的同時(shí)通入一定量的原料低分子醇。
本發(fā)明所述的利用dmc催化劑循環(huán)制備聚醚多元醇的方法,所述的方法包括如下步驟:
1)在反應(yīng)釜中加入作為起始劑的低分子量聚合物,該低分子量聚合物中預(yù)先加入dmc催化劑和酸;抽真空,升溫,在溫度100~175℃,壓力不超過-0.085mpa下,進(jìn)行真空鼓氮脫水操作至少10min,操作完成后關(guān)閉氮?dú)?,再抽真空至?0min。
2)脫水結(jié)束,通入不超過步驟1)中低分子量聚合物起始劑質(zhì)量20%的環(huán)氧烷烴,誘導(dǎo)反應(yīng)至釜內(nèi)壓力明顯下降,溫度明顯上升。
3)保持溫度在120~180℃,壓力不超過0.2mpa下,持續(xù)計(jì)量的環(huán)氧烷烴和原料低分子醇,低分子醇加完后,至少留存10%質(zhì)量的環(huán)氧烷烴待低分子醇加完后再加入,環(huán)氧烷烴全部進(jìn)完后,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空;降溫到70~80℃出料,得中間目標(biāo)聚合物,一部分用于制備目標(biāo)聚合物,留存一部分用于循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物。
4)在反應(yīng)釜中加入步驟4)中得到的中間目標(biāo)聚合物,該中間目標(biāo)聚合物中預(yù)先加入dmc催化劑和酸,抽真空,升溫,在溫度100~175℃,壓力不超過-0.085mpa下,進(jìn)行真空鼓氮脫水操作至少10min,操作完成后關(guān)閉氮?dú)?,再抽真空至?0min。
5)脫水結(jié)束后,停真空,通入不超過步驟4)中的中間目標(biāo)聚合物質(zhì)量20%的環(huán)氧烷烴,誘導(dǎo)反應(yīng)至釜內(nèi)壓力明顯下降,溫度明顯上升。
6)保持溫度在120~180℃,壓力不超過0.2mpa下,持續(xù)加入計(jì)量的環(huán)氧烷烴和原料低分子醇,低分子醇加完后,至少留存10%質(zhì)量的環(huán)氧烷烴待低分子醇加完后再加入,環(huán)氧烷烴全部進(jìn)完后,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空;降溫到70~80℃出料,得目標(biāo)聚合物。
7)以步驟3)中得到中間目標(biāo)聚合物為起始劑,按照步驟1-6的操作步驟循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物和目標(biāo)聚合物。
本發(fā)明所述的目標(biāo)聚合物為單元醇聚氧烷烯醚時(shí),低分子量聚合物與中間目標(biāo)聚合物的平均分子量均為200~600,優(yōu)選300~500。
本發(fā)明所述的目標(biāo)聚合物為二元醇聚氧烷烯醚時(shí),低分子量聚合物和中間目標(biāo)聚合物的平均分子量均為400~1000,優(yōu)選500~700。
本發(fā)明所述的目標(biāo)聚合物為三元醇聚氧烷烯醚時(shí),低分子量聚合物和中間目標(biāo)聚合物的平均分子量均為500~1200,優(yōu)選700~1000。
本發(fā)明所述的環(huán)氧烷烴為含有環(huán)氧乙烷的混合物時(shí),混合物中環(huán)氧乙烷的含量不超過80%。
本發(fā)明所述的步驟1)的低分子量聚合物起始劑中k+和na+兩者的含量﹤10ppm,優(yōu)選﹤5ppm。
本發(fā)明所述的步驟1)中dmc催化劑的用量為以步驟3)中最終得到的中間目標(biāo)聚合物質(zhì)量量計(jì),為10~600ppm,優(yōu)選20~120ppm,更優(yōu)選30~100ppm。
本發(fā)明所述的步驟4)中dmc催化劑的用量為以步驟6)中最終得到的目標(biāo)聚合物質(zhì)量計(jì),為0~500ppm,優(yōu)選20~60ppm,更優(yōu)選20~40ppm。
本發(fā)明所述的步驟1),3),4)和6)中的酸優(yōu)選為硫酸,磷酸和兩者的混合物。
本發(fā)明所述的步驟1)和步驟4)中低分子量聚合物起始劑含有不超過200ppm的酸,優(yōu)選不超過80ppm。
本發(fā)明所述的步驟3)和步驟6)中原料低分子醇含有不超過200ppm的酸,優(yōu)選不超過80ppm。
本發(fā)明所述的步驟1)和4)中脫水溫度優(yōu)選為130~165℃,脫水壓力優(yōu)選為-0.095mpa以下,真空鼓氮脫水的時(shí)間優(yōu)選為40~90min,關(guān)閉氮?dú)猓俪檎婵盏臅r(shí)間優(yōu)選為20~40min。
本發(fā)明所述的步驟2)中,起始反應(yīng)用的環(huán)氧烷烴的用量不超過步驟1)中低分子量起始劑質(zhì)量的3%~10%。
本發(fā)明所述的步驟5)中,起始反應(yīng)用的環(huán)氧烷烴的用量不超過步驟4)中的中間目標(biāo)聚合物質(zhì)量的3%~10%。
本發(fā)明所述的步驟3)和6)中,低分子醇的加料先于環(huán)氧烷烴完成,優(yōu)選留存環(huán)氧烷烴總質(zhì)量20%~40%的環(huán)氧烷烴待低分子醇加完后再加入。
本發(fā)明所述的步驟3)和步驟6)中加入環(huán)氧烷烴的溫度優(yōu)選為130~160℃,進(jìn)料壓力優(yōu)選為0.03mpa以下,更優(yōu)選-0.05mpa以下。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明將原料低分子醇和低分子量的聚醚多元醇起始劑一起在dmc催化劑的作用下制備中間目標(biāo)聚合物即低分子量的聚醚多元醇起始劑,將制得的中間目標(biāo)聚合物一部分用于制備目標(biāo)聚合物即分子量大于中間目標(biāo)聚合物的聚醚多元醇,一部分用于和原料低分子醇一起在dmc催化劑作用下再循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物自身。
相比原有的由低分子量的聚醚多元醇起始劑制備的高分子量目標(biāo)產(chǎn)物的方法,本發(fā)明在循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物聚醚多元醇起始劑和隨后制備目標(biāo)聚合物后,無需每次使用堿催化劑制備的低分子量聚醚多元醇為起始劑,因此相對(duì)于目前普遍在采用工藝優(yōu)點(diǎn)在于:
減少了物料損耗;使用堿催化劑制備低分子量聚醚多元醇起始劑時(shí),在聚醚精制過程中會(huì)有2%左右的聚醚損失。本發(fā)明只有第一次制備起始劑時(shí)才需要采用堿催化劑,因而極大地減少了物料損耗。
減少濾渣與廢水排放;使用堿催化劑制備低分子量聚醚多元醇起始劑時(shí),在聚醚精制過程中會(huì)產(chǎn)生3%左右的濾渣和5%左右的廢水。本發(fā)明只有第一次制備起始劑時(shí)才需要采用堿催化劑,因而極大地減少了濾渣與廢水的排放。
本發(fā)明所用設(shè)備大幅減少,如做低分子聚醚起始劑的專門反應(yīng)釜,相應(yīng)后處理釜,及配套設(shè)施;
本發(fā)明所制目標(biāo)聚合物的氣味極低;
本發(fā)明制中間目標(biāo)聚合物時(shí)由于dmc催化劑相對(duì)量大,誘導(dǎo)時(shí)間極短,通常數(shù)分鐘,用中間目標(biāo)聚合物制目標(biāo)聚合物時(shí)由于催化劑已經(jīng)活化,幾乎沒有誘導(dǎo)時(shí)間,極大減少了脫水時(shí)間和引發(fā)時(shí)間,提高了裝置利用效率。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
需要說明的是:以下反應(yīng)實(shí)例中應(yīng)用的原料僅僅是本發(fā)明生產(chǎn)所選用的原料,其本身并不能用來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明所用的dmc催化劑為采用zl200710019506.7方法制備,但采用其他方法如:cn201410121198.9,cn03813844.1和cn200680024203.8等制備的雙金屬氰化物絡(luò)合催化劑也可用于本發(fā)明。
實(shí)施例1:由起始劑丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)和丙二醇第一次制備中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)
1)在10m3帶外循環(huán)泵的壓力反應(yīng)釜中加入2200kg丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)起始劑(可以由傳統(tǒng)的koh催化劑制備,k、na離子﹤5ppm預(yù)先混入66g的濃硫酸),加入402g的dmc催化劑,開啟攪拌,氮?dú)庵脫Q后抽真空升溫,開啟外循環(huán)泵,于溫度在135~145℃,壓力在-0.095mpa以下真空鼓氮脫水60min,關(guān)閉氮?dú)?,再抽真?0min。
2)關(guān)真空閥,停真空,通入176kg環(huán)氧丙烷,加完料15min后,釜內(nèi)壓力明顯下降,溫度明顯上升,表明反應(yīng)已經(jīng)起始。
3)保持溫度在150~160℃,壓力在-0.02mpa以下,同時(shí)連續(xù)加入3395kg環(huán)氧丙烷和740kg丙二醇(預(yù)先混入37g濃硫酸),220min后環(huán)氧丙烷和丙二醇進(jìn)料結(jié)束,再加入1531kg環(huán)氧丙烷,80min后環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空脫殘余氣體,關(guān)真空閥,停真空。降溫到70~80℃出料,既得中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600),一部分用于制備目標(biāo)聚合物,留存一部分用于循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)。
最終得到的中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)的分析結(jié)果為:dmc濃度50ppm,羥值(mgkoh/g)188.74;粘度(25℃,mpa·s)107;分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)d=1.14。
實(shí)施例2:由目標(biāo)中間聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)制丙二醇聚氧乙/丙烯醚(mn=2000)
1)在10m3帶外循環(huán)泵的壓力反應(yīng)釜中加入2400kg實(shí)施例1制備的中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)為起始劑,加入120g的dmc催化劑,開啟攪拌,氮?dú)庵脫Q后抽真空升溫,開啟外循環(huán)泵,于溫度在135~145℃,壓力在-0.095mpa以下抽真空30min。
2)關(guān)真空閥,停真空,通入192kg環(huán)氧烷烴混合物(環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷為2:8),加料過程中,溫度明顯上升,表明反應(yīng)已經(jīng)開始。
3)保持溫度在130~135℃,壓力在0.02mpa以下,繼續(xù)通入5408kg環(huán)氧烷烴混合物(環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷為2:8)。160min后環(huán)氧烷烴混合物進(jìn)料結(jié)束,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空脫殘余氣體,關(guān)真空閥,停真空。降溫到70~80℃出料,既得目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧乙/丙烯醚(mn=2000)。
最終得到的目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧乙/丙烯醚(mn=2000)的分析結(jié)果為:dmc濃度30ppm,羥值(mgkoh/g)55.81;粘度(25℃,mpa·s)300;分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)d=1.04。
實(shí)施例3:由中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)和丙二醇循環(huán)制備目標(biāo)中間聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)
1)在10m3帶外循環(huán)泵的壓力反應(yīng)釜中加入1800kg實(shí)例1制得的中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)為起始劑(預(yù)先混入54g的濃硫酸),加入310g的dmc催化劑,開啟攪拌,氮?dú)庵脫Q后抽真空升溫,開啟外循環(huán)泵,于溫度在135~145℃,壓力在-0.095mpa以下抽真空30min。
2)關(guān)真空閥,停真空,通入144kg環(huán)氧丙烷,加料過程中,溫度明顯上升,表明反應(yīng)已經(jīng)開始。
3)保持溫度在150~160℃,壓力在-0.02mpa以下,同時(shí)連續(xù)加入3645kg環(huán)氧丙烷和785kg丙二醇(預(yù)先混入39g濃硫酸),200min后環(huán)氧丙烷和丙二醇進(jìn)料結(jié)束,環(huán)氧丙烷和丙二醇進(jìn)完后,再加入1624kg環(huán)氧丙烷,80min后環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空脫殘余氣體,關(guān)真空閥,停真空。降溫到70~80℃出料,既得中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600),一部分用于制備目標(biāo)聚合物,留存一部分用于循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)。
最終得到的中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)的分析結(jié)果為:dmc濃度50ppm,羥值(mgkoh/g)185.96;粘度(25℃,mpa·s)112;分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)d=1.17。
比較例1(對(duì)應(yīng)于實(shí)例1和3):由低分子原料醇丙二醇制備目標(biāo)中間聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)
1)在10m3帶外循環(huán)泵的壓力反應(yīng)釜中加入1013kg丙二醇為起始劑,加入24kkg的koh為催化劑,開啟攪拌,氮?dú)庵脫Q后抽真空5min,開啟外循環(huán)泵。
2)關(guān)真空閥,停真空,于溫度在110~120℃之間通入100kg環(huán)氧丙烷,待溫度緩慢上升,壓力緩慢下降,表明反應(yīng)已經(jīng)開始。
3)保持溫度在110~120℃,壓力在0.4mpa以下,同時(shí)連續(xù)加入6887kg環(huán)氧丙烷,300min后環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空脫殘余氣體,關(guān)真空閥,停真空。降溫到90~100℃轉(zhuǎn)料到后處理釜。
4)將400kg水加入到后處理釜,攪拌30min。加入85%磷酸45kg,攪拌60min。加入12kg精制劑,16kg白土,攪拌30min。于110~120℃,-0.095mpa真空脫水4小時(shí)。過濾,降溫,出料,既得中間目標(biāo)聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600),全部用于制備目標(biāo)聚合物。
最終得到的目標(biāo)中間聚合物丙二醇聚氧丙烯醚(mn=600)的分析結(jié)果為:羥值(mgkoh/g)185.96;粘度(25℃,mpa·s)102;k、na離子﹤5ppm;分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)d=1.24。
實(shí)施例1中由堿催化劑制備的目標(biāo)中間聚合物一部分用于實(shí)施例2中制備目標(biāo)聚合物,一部分用于實(shí)施例3中由dmc催化劑循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物,因此再制備目標(biāo)聚合物時(shí)不會(huì)再使用堿催化劑制備的中間目標(biāo)聚合物。而對(duì)比例1中由堿催化劑制備的目標(biāo)中間聚合物則全部被用于制備目標(biāo)聚合物,因此再制備目標(biāo)聚合物時(shí),將重復(fù)對(duì)比例1由堿催化劑制備所需的目標(biāo)中間聚合物的過程。因此一旦開始循環(huán)制備中間目標(biāo)聚合物后,就不再有后處理過程,從而減少了生產(chǎn)時(shí)間,降低了物料損耗和能耗,減少了濾渣與廢水的排放。
在相同條件下,將不同產(chǎn)品現(xiàn)有工藝與本發(fā)明方法的生產(chǎn)時(shí)間,單位產(chǎn)品物料損耗、能耗、固廢和廢水如下表所示。
實(shí)施例4:由中間目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧丙烯醚(mn=800)和丙三醇制聚氧丙烯醚(mn=3000)
1)在10m3帶外循環(huán)泵的壓力反應(yīng)釜中加入800kg循環(huán)制備的中間目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧丙烯醚(mn=800)為起始劑(預(yù)先混入24g磷酸),加入182g的dmc催化劑,開啟攪拌,氮?dú)庵脫Q后抽真空升溫,開啟外循環(huán)泵,于溫度在135~145℃,壓力在-0,095mpa以下抽真空30min。
2)關(guān)真空閥,停真空,通入64kg環(huán)氧丙烷,加料過程中,溫度明顯上升,表明反應(yīng)已經(jīng)開始。
3)保持溫度在150~160℃,壓力在-0.02mpa以下,同時(shí)連續(xù)加入4196kg環(huán)氧丙烷和155kg丙三醇(預(yù)先混入7.8g磷酸),150min后環(huán)氧丙烷和丙三醇進(jìn)料結(jié)束,再加入2839kg環(huán)氧丙烷,60min后環(huán)氧丙烷進(jìn)料結(jié)束,充分反應(yīng)至釜內(nèi)壓力無明顯下降,抽真空脫殘余氣體,關(guān)真空閥,停真空。降溫到70~80℃出料,既得目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧丙烯醚(mn=3000)。
最終得到的目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧丙烯醚(mn=3000)的分析結(jié)果為:dmc濃度30ppm,羥值(mgkoh/g)56.93;粘度(25℃,mpa·s)567;分子量分布(重均分子量/數(shù)均分子量)d=1.06。
比較例2-比較例5(對(duì)應(yīng)于實(shí)施例4):由中間目標(biāo)聚合物丙三醇聚氧丙烯醚(mn=800)和丙三醇制聚氧丙烯醚(mn=3000)
在比較例2-比較例5中所有條件和物料用量除po的留存比外都與實(shí)例4相同。當(dāng)po留存比小于10%時(shí),目標(biāo)聚合物的分子量分布寬。當(dāng)po留存比大于80%時(shí),反應(yīng)不能繼續(xù)進(jìn)行。
實(shí)施例20:將本發(fā)明的各組實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合,得出本發(fā)明的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品與現(xiàn)有技術(shù)的方法生產(chǎn)的產(chǎn)品的結(jié)果如下表所示:
各類原料生產(chǎn)聚醚多元醇的對(duì)比結(jié)果
從上表可以得出,本發(fā)明的技術(shù)方案生產(chǎn)的目標(biāo)聚合物相比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的目標(biāo)聚合物具有分子量分布窄,生產(chǎn)過程中誘導(dǎo)時(shí)間和脫水時(shí)間短。都采用本發(fā)明技術(shù)方案時(shí),中間目標(biāo)聚合物分子量偏高和偏低時(shí),目標(biāo)聚合物的分子量分布較寬。
實(shí)施例21:將本發(fā)明的生產(chǎn)方法中的以丁二醇為原料,中間目標(biāo)聚合物mn=600,目標(biāo)聚合物mn=2500在其他反應(yīng)條件相同的情況下,得出的不同反應(yīng)條件下生產(chǎn)的產(chǎn)品的結(jié)果如下表所示:
不同反應(yīng)條件對(duì)本發(fā)明的產(chǎn)品影響的對(duì)比結(jié)果
從上表可以得出,本發(fā)明的技術(shù)方案生產(chǎn)的目標(biāo)聚合物,在起始環(huán)氧烷烴用量較大或較小,或酸用量較大時(shí),目標(biāo)聚合物分子量分布較寬。酸用量較大時(shí),產(chǎn)品顏色較深。酸用量過大時(shí),反應(yīng)不能起始。
實(shí)施例22:將本發(fā)明的生產(chǎn)方法中,以乙二醇為原料,中間目標(biāo)聚合物mn=600,目標(biāo)聚合物mn=1600,在其他反應(yīng)條件相同的情況下,得出的不同的酸和環(huán)氧烷烴生產(chǎn)的產(chǎn)品的結(jié)果如下表所示:
不同酸和環(huán)氧烷烴對(duì)本發(fā)明的產(chǎn)品影響的對(duì)比結(jié)果
從上表可以得出,本發(fā)明的技術(shù)方案生產(chǎn)的在不同的反應(yīng)條件下,酸的種類對(duì)產(chǎn)品無明顯影響。環(huán)氧烷烴中環(huán)氧乙烷比例太高時(shí),反應(yīng)速度偏慢,產(chǎn)品外觀渾濁。催化劑用量偏低或偏高時(shí),產(chǎn)品分子量分布較寬。
需要說明的是,上述僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非用來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。