CN102002156A - 一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，该工艺包括以下步骤：(1)将催化剂、催化剂溶剂连续通入预分散釜，进行预分散并冷却，保持预分散釜内温度在4~6℃；(2)将环氧乙烷、溶剂连续通入混合釜，进行稀释并冷却，保持混合釜内温度在4~6℃；(3)将步骤(1)得到的预分散釜内的流体和步骤(2)得到的混合釜内的流体通入第1段聚合釜进行聚合引发；然后通入第2段聚合釜反应；再通入第3段聚合釜反应；(4)将步骤(3)中第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。与现有技术相比，本发明具有简单、稳定、经济、高收率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氧化乙烯的生产工艺，尤其是涉及一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺。
背景技术
一直以来，国内外科技工作者们对于聚氧化乙烯聚合用催化剂的研究备加关注，但对于聚合工艺的研究却长期停留在上世纪五六十年代的水平，专门论述制备中、低分子量（分子量60万以下）聚氧化乙烯的方法的报道更是少之又少。美国专利USP4,667,013介绍了有机锌-多元醇在加入了二氧化硅、非离子表面活性剂的溶剂中合成制备催化剂用于环氧烷烃聚合，得到颗粒均匀的聚氧化乙烯产品，但其催化活性不强，且制备时间也较长，而且通过此种方法要得到中低分子量产品则需通过后处理，加大生产装备的投入。美国专利US2006036066提到了用有机铝化合物和碱金属氧化物或氢氧化物进行共混，得到新的催化剂能高收率聚合环氧乙烷，制备20,000至200,000万分子量的聚氧化乙烯，但此工艺复杂，涉及高压操作,对设备要求较高，生产周期长。中国专利CN1611523A提到通过活泼氢参与，使有机锌催化剂制备不同分子量的聚氧化烷烃，同样存在催化剂活性不强，反应时间长，工艺复杂产品分子量分布较宽等缺点。中国专利200810200677.4提到的管式连续法生产聚氧化乙烯的工艺需投入巨大，且静态混合管层内易堵，对稳定生产隐含一定影响。
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可以简单、稳定、经济、高收率的得到100至600万不同分子量级别的聚氧化乙烯产品的多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
（1）将催化剂、催化剂溶剂连续通入预分散釜，进行预分散并冷却，保持预分散釜内温度在4~6℃，催化剂通入分散釜速度是1.1~1.4公斤/小时，配合的催化剂溶剂速度同催化剂通入速度；
（2）将环氧乙烷、溶剂连续通入混合釜，进行稀释并冷却，保持混合釜内温度在4~6℃，环氧乙烷通入混合釜速度是110~170公斤/小时，配合的溶剂速度2.5倍于环氧乙烷的通入速度；
（3）将步骤（1）得到的预分散釜内的流体和步骤（2）得到的混合釜内的流体通入第1段聚合釜进行聚合引发，停留时间为1~2小时，反应温度控制在8~10℃；然后通入第2段聚合釜反应，停留3~4小时，反应温度控制在15~20℃；再通入第3段聚合釜反应，停留5~8小时，反应温度控制在25~30℃；
（4）将步骤（3）中第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。
步骤（1）所述的催化剂为六胺基化钙。
步骤（1）所述的催化剂溶剂为93#汽油。
步骤（2）所述的溶剂为93#汽油。
步骤（4）所述的砠聚釜的出料速度为实际所有物料的进入速度之和。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明的方法采用多釜串联式的连续生产工艺，基本利用原间歇法设备，不增加固定资产投入；
2、本发明方法通过改变反应物料通入速度、各段聚合反应的温度和停留时间，实现粘均分子量的精确调节，消除了间歇工艺带来的分子量分布过宽问题，高收率得到100至600万分子量级别的聚氧化乙烯产品；
3、相对于传统的间歇法生产装置，本发明方法产能高、能耗低，劳动强度小，操作简便安全，实现溶剂循环使用，经济环保。
具体实施方式
下面通过对本发明实施例的具体描述来进一步说明本发明，但实施例不是对本发明的限制。实施例结果汇总于后表。
实施例1
将催化剂六胺基化钙、溶剂93#汽油连续通入预分散釜，进行预分散并冷却和保持釜内温度在4~6℃，催化剂通入分散釜速度是1.1公斤/小时，配合的溶剂速度同催化剂通入速度；将环氧乙烷、溶剂93#汽油连续通入混合釜，进行稀释并冷却和保持釜内温度在4~6℃，环氧乙烷通入混合釜速度是170公斤/小时，配合的溶剂速度2.5倍于环氧乙烷的通入速度；将准备好的两股流体通入第1段聚合釜进行聚合引发，停留时间为2小时，反应温度控制在10℃；在进入第2段聚合釜停留时间为4小时，反应温度控制在20℃；然后进入第3段聚合釜停留时间为8小时，反应温度控制在30℃。
将第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。
实施例2
采用实施例1的方法，催化剂通入速度是1.2公斤/小时，环氧乙烷通入速度是150公斤/小时，1段聚合釜停留时间为1.8小时，反应温度控制在10℃；2段聚合釜停留时间为3.5小时，反应温度控制在20℃；3段聚合釜停留时间为7小时，反应温度控制在28℃。
将第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。
实施例3
采用实施例1的方法，催化剂通入速度是1.3公斤/小时，环氧乙烷通入速度是130公斤/小时，1段聚合釜停留时间为1.5小时，反应温度控制在8℃；2段聚合釜停留时间为3小时，反应温度控制在18℃；3段聚合釜停留时间为6小时，反应温度控制在26℃。
将第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。
实施例4
采用实施例1的方法，催化剂通入速度是1.4公斤/小时，环氧乙烷通入速度是110公斤/小时，1段聚合釜停留时间为1小时，反应温度控制在8℃；2段聚合釜停留时间为3小时，反应温度控制在15℃；3段聚合釜停留时间为5小时，反应温度控制在25℃。
将第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，进行后处理得到产品。
附表：
| 实施例号 | 粘均分子量（万） | 聚合收率（％） |
| 1 | 598 | 98.5 |
| 2 | 455 | 99.6 |
| 3 | 248 | 98.3 |
| 4 | 101 | 98.9 |
Claims (5)
1.一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
（1）将催化剂、催化剂溶剂连续通入预分散釜，进行预分散并冷却，保持预分散釜内温度在4~6℃，催化剂通入分散釜速度是1.1~1.4公斤/小时，配合的催化剂溶剂速度同催化剂通入速度；
（2）将环氧乙烷、溶剂连续通入混合釜，进行稀释并冷却，保持混合釜内温度在4~6℃，环氧乙烷通入混合釜速度是110~170公斤/小时，配合的溶剂速度2.5倍于环氧乙烷的通入速度；
（3）将步骤（1）得到的预分散釜内的流体和步骤（2）得到的混合釜内的流体通入第1段聚合釜进行聚合引发，停留时间为1~2小时，反应温度控制在8~10℃；然后通入第2段聚合釜反应，停留3~4小时，反应温度控制在15~20℃；再通入第3段聚合釜反应，停留5~8小时，反应温度控制在25~30℃；
（4）将步骤（3）中第3段聚合釜得到的物料通入砠聚釜，得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂为六胺基化钙。
3.根据权利要求1所述的一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，步骤（1）所述的催化剂溶剂为93#汽油。
4.根据权利要求1所述的一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，步骤（2）所述的溶剂为93#汽油。
5.根据权利要求1所述的一种多釜串联式连续法生产聚氧化乙烯的工艺，其特征在于，步骤（4）所述的砠聚釜的出料速度为实际所有物料的进入速度之和。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103894137A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-07-02 | 上海化工研究院 | 一种高剪切反应釜及其在悬浮聚合聚氧化乙烯生产中的应用 |
| CN103923247A (zh) * | 2013-01-11 | 2014-07-16 | 上海飞凯光电材料股份有限公司 | 一种苯乙烯-马来酸酐共聚物的生产工艺 |
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| CN103923247B (zh) * | 2013-01-11 | 2017-11-24 | 上海飞凯光电材料股份有限公司 | 一种苯乙烯‑马来酸酐共聚物的生产工艺 |
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