SU807616A1 - Непрерывный способ получени простых полиэфиров - Google Patents

Description

(54) НЕПРЕРЫВНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОСТЫХ ПОЛИЭФИРОВ

Изобретение относитс  к области получени  простых полиэфиров (ПЭ), использующихс  в качестве компонентов тормозных жидкостей, различных поверхностно-активных реществ деэмульгаторов , смазок и, в особенност в качестве основного источника сырь  при получений различных полиуретановых (ПУ) материалов. Многие из указанных применений нуждаютс  в высококачественных ПЭ, наиболее высокие требовани  к качест ву ПЭ Выдвигает современна  полиуретанова  технологи , где ПЭ выступают в качестве реакционноспособных гидрок сил со держащих олигомеров. В специальной химической технологии существует квалификаци  исходного сырь характеризующа  его высокое качестпродукт ПУ-назначени . Сред прочих показателей качества ПЭ два основополагающих критери   вл ютс  наиболее важными: молекул рновесово распределение (МВР) и распределение типам функциональности (РТФ). Дл  переработки в ПУ - материалы где должен быть сбалансирован сложны комплекс химических реакций и обеспечены определенные свойства издели , пригодны только ,тё гидроксилсрдержащие олигомеры, которые обладают однородным химическим и функциональным составом. Таким образом, олигомерный полиол должен обладать определенным и по возможности узким МВР, т.е.основна  часть молекул олигомера должна иметь не слишком различающуюс  степень полиприсоединени  на каждую гидроксильную группу (растущий центр), определенным спектром распределени  по типам функциональности , при котором преобладающа  дол  молекул олигомера должна иметь концевую гидроксильную функциональность (FOH), близкую к средней ) и. определ емую стартовым веществом исходным низкомолекул рным соединением , содержащим подвижные атомы водорода (обычно ОН-группы), на которые происходит присоединение окиси алкилёна. Из большого разнообрази  типов ПЭ с различной средней функциональностью главенствующее положение (более 60%) занимают относительно высокомолекул рные олигомерные триолы, главным образом использующиес  в производстве пенополиуретанов (ППУ), в особенности эластичных. Типична  схема получени  таких продуктов включает в себ  р д послед вательных реакций присоединени  окисей алкиленов, преимущественно окиg-CH-CHj- HO--R-OCHj- CEQ-K (Z где R(OH)j - низкомолекул рный трехатом ый спирт, нэ прймер глицерин, HO- -OCHj-CHQ-K +3п СНгСН ,СН, но- ёнг о- сн- с%1д о Таким образом, реакци  (3) приводит к образованию целевого продукта олигомерного триола. Однако в коммерческих олигомерных триолах всегда ., содержитс  кака -то дол  молекул с иной функциональностью, меньшей трех; моноолы и диолы. Первые образуютс  за счет побочной реакции, всег да сопутствующей анионной полимеризации ОП, - реакции передачи цепи на мономер с образованием аллильного алкоксида , изомерного ОПг ЙО-В- СНг-СН- iH Ч

но -и - он+сы сн-сн о (1)

он олигомерный триол Аллильный алкоксид (1) дает начало роста новой цепи, один конец которой содержит двойную св зь, а другой гидроксил . Диольные компоненты практически тоже всегда образуютс  за счет влаги, вносимой с реагентами или выдел ющейс  в процессе, подобно тому, как показано дл  реакции (1). Вода (или КОН что по сути одно и то же в рассматrHO-E-oi-J-HjO

(1) OS

СИ I OH

(6)

но CHj- СН-0- CHf CTL-OH

сн сн. си пропилена (ОП) , к стартовому веществу - обычно низкомолекул рному трехатомному спирту, катализируемых щелочными агентами, чаще всего гидроокис ми щелочных металлов, из котоipux наиболее широко употребим КОН (реже NaOH): триметилолпропан, гексантриол и т.п. НзСНз ( сн2-сно )- к CHj-CHO)jq-СН -СНгОИ СНз СН, .(3) иваемом случае) участвует в следуюих реакци х инициировани ; 1%о+снг-сн-« (wu КОН) о э - -но-снг-С1т-он ( WflW HO-CHj-CH-OK) СЕч HO-CHf CttOH4-CH - СИ и далее происходит рост цепи по схеме реакции (3). Таким образом в коммерческом олигомерном триоле нар ду с распределением продуктов реакции по молекул рному весу практически всегда существует и распределение по типам функх юнальности . Кроме того, все функциональные составл ющие олигомера будут различатьс  определенным распределением по молекул рному весу, как, впрочем, и уровнем среднего молекул рного веса (М п). Пон тно, что оба эти показател , т.е. и МБР и РТФ/ определ ютс  прежде всего способом получени  олигомера и поэтому обычно не фигурируют в технических характеристиках продукта. Строгое соблюдение и воспроизводимость их гарантируютс  прин тым способом производства. В частности, наиболее узкое МБР может быть достигнуто дл  ПЭ, получаемых при разовой загрузке в реактор всей порции реагирующих веществ. Однако из-за высокой опасности такой процесс-обычно не реализуетс  на практике. Несколько более широкое МБР может ожидатьс  при постепенном дозировании окиси алкилена в зону реакции , куда помещена вс  порци  стартового вещества, содержащего катализатор , - ситуации,соответствующей общеприн тому периодическому процессу Ъ проточном реакторе непрерывного дей стви  при одновременном дозировании мономера,стартового вещества(полиатом ного спирта)и катализатора МБР проду та будет всегда шире,чем в реакторе хериодического действи , благодар  о ределенному спектру времени пребывани  молекул растущего олигомера в зоне реакции. Ниже проиллюстрировано, что аппаратурно-технологическое оформление процесса, прин тый способполиомери зации оказывают существенное вли ние также и на распределение ПЭ по типам функциональности. Здесь важно подчеркнуть что пери одический процесс имеет меньшее коли чество факторов, способных бли ть на качество синтезированного полиола, и вышеупом нутые высокие требовани  к качеству ПЭ легче всего удовлетворить при периодическом способе их производства . Именно поэтому все известные промьшшенные процессы получени  ПЭ пост роены как периодические, и основное условие разработки любого непрерывного процесса включает в себ  требование гарантированного обеспечени  таких показателей ПЭ по МВР и РТФ, которые достигаютс  сегодн  в реакторах периодического дей гтви . Из патентной литературы известны изобретени , которые относилс  к.непрер1ьшному способу получени  относительно высокомолекул рных простых по лиэфиров ПУ-назначени . Известен непрерывный способ получени  ПЭ из окисей алкиленов, отлича ющийс  тем, что процесс полимеризации осуществл етс  в противоточном аппарате колонного типа при контакте паров окиси алкилена, подаваемых в донную -часть реактора, с раствором щелочного катализатора,, непрерывно рошающего сверху колонны движущис  навстречу пары окиси 1). Б экспериментально опробованном ваианте колонны с насадкой, описанном изобретении, узкий спектр времени ребывани , а следовательно, и требуемое МБР ПЭ может быть обеспечено ри условии поршневого потока жидкой фазы, т.е. при отсутствии продольного перемешивани  в аппарате, что  вл етс  трудно выполнимой задачей ри реализации промышленных процессов . Необходимость равномерного прогрева и термостатировани  реакционной массы требует достаточно интенсивного перемешивани  жидкости парами окиси, что нарушает поршневой режим течени  жидкой фазы, и таким бразом, будет приводить к расширеHHip МБР в целевом продукте. Кроме ТОГО, за счет разницы в плотност х более т жёлый катализатор и низкомолекул рные продукты { еакции будут иметь тенденцию к проскоку дисперности по размеру молекул и сужению МБР до уровн  периодических пррцессов , поэтому потребовалась бы последовательность на 10-15 реакторов (с соответствующим набором дозирующих устройств). Кроме того, в продукте находитс  значительна  дол  диолов, образующихс  по реакци м 1,5 и 6 благодар  использованию твердого КОН в качестве катализатора. Накапливаемый при этом полиоксипропиленгликоль будет иметь очень широкое МБР, смещенное в сторону низких молекул рHtjx весов, поскольку вносимый в каждый из реакторов катализатор будет вс кий раз обрабатывать новые реакционные цепи с уменьшающимс  временем пребывани  при переходе от реактора; к реактору. Периодичность внесени  катгшизатора и колебани  его концентрации в реакционной смеси неизбежно отражаютс  на основных кинетических закономерност х процесса , и в свою очередь, вли ют как на МВР, так и на РТФ получаемого ПЭ. Необходимость предварительного заполнени  реакторов перед началом процесса полирлами соответствующего среднего молекул рного веса, специально получаемыми в аппаратах периодического действи , также усложн ют процесс. .Таким образом, известный способ, в силу присущих ему недостатков, не может обеспечить выдвигаемое современными полиуретановыми применени ми высокое качество ПЭ, особенно полиэфиртриолов, ни по молекул рновесовому распределению, ни по распределению по типсил функциональности. Как уже отмечалось, конкурентноспособные ПЭ полиуретанового назначени , получаемые в непрерывном процессе, .не должны существенно отличатьс  по таким основополагающим характеристи кам, как МБР и РТФ, от соответствен ных полиолов, производимых в реакторах периодического действи  - гла венствующем ныне промьпиленном способе производства ПЭ. Известен непрерывный способ полу чени  ПЭ, который реализуетс  в кас каде из 3-6 барботажных реакторов, каждый из которых представл ет собо полую колонну, работающую в режиме интенсивного смешени . Используетс  три потока реагентов: -мономер (ОП) подаетс  в донную часть колонны; -стартовое вещество (полиатомный спирт) - в донную часть первой колонны , а в последующие колонны поступает продукт полимеризации, полученный в предыдущем реакторе; -катализатор (КОН) вводитс  пе . риодически в твердом виде в каждую из колонн на решетку, расположенную в верхней части колонны ниже уровн  вывода из колонны жидких продуктов реакции. Перед началом процесса кажда1й из реакторой должен быть заполнен ПЭ соответствующего среднего молекул рного веса. Пары ОП, вз той в. 25-150% избытке, осуществл ют интенсивное пе ремешивание как по диаметру, так и по высоте колонны. Катализатор из-за ограниченной растворимости в реакционной смеси расходуетс  постепенно, при этом концентраци  его во всех част х колонны и в каскаде в целом поддерживаетс  приблизительно на оди наковом уровне 2 . Недостаток способа заключаетс  в том, что получаемый продукт неоднороден по функциональности и молекул  ной массе. Цель изобретени  - получение однородного по функциональности и моле кул рной массе полиэфира. Эта цель достигаетс  тем, что в качестве щелочногс) катализатора : ис .пользуют раствор алкогол та щелочного металла в полиатомном спирте со щелочностью 1-20% в пересчете на КОН, содержащем от 0,05 до 0,5 вес.% воды, подачу этого раствора и мономеров осуществл ют в донную часть многосекционного реактора и полимери зацию провод т в первой секции реактора до степени превращени  окиси алкилена 1-5 моль на 1 моль полиатом ного спирта с дальнейшей полимеризацией продукта в остальных секци х ап парата и с последующей термообработкой -полученного продукта в проточном аппарате при 90-130 С до получени  полимеризатора с содержанием окиси алкилена в количестве 0,05-0,1 вес.% , а также дл  получени  широкого ассор тимента простьох полиэфиров используют многосекционный реактор в виде 2-3 последовательно соединенных аппаратов с общим количеством секций не менее 10. Насто щий процесс может быть осуществлен как в одном реакторе; так и 2-3-х последовательно соединенных многосекционных реакторах, в целом содержащих по крайней мере 10 секций, что расшир ют возможности такого процесса , как с точки зрени  увеличени  ассортимента производимых продуктов, так и с точки зрени  более гибкого и простого управлени  им. Например, здесь по вл етс  возможность одновременного получени  нар ду с полиолом относительно высокого молекул рного веса, также олигомера промежуточного молекул рного веса, часть которого может быть использован а далее в самосто тельных цел х (как друга  марка ПЭ). Кроме того, в одном из таких реакторов может быть получен олигомер на осно-ве другой окиси алкилена (например окиси этилена) или смеси окисей, что существенно расшир ет возможности процесса применительно к выпуску различных статистических и блокосополимеров , т.е. к выпуску более разностороннего и гибкого ассортимен та ПЭ. В каждом из реакторов легко осу- . ществл ть наиболее целесообразные ре:жймы (сочетание температуры, давлени , времени пребывани ,) что делает процесс более гибким также и в . отношении управлени . Таким образом, вс  совокупность перечисленных выше -условий взаимосв зи и служит достижению поставленной цели - разработке высокоэффективного непрерывного способа получени  ПЭ, обеспечивающего в целом продукте однородное распределение по молекул рному весу и типам функциональности. Возможности способа и его сущность по сн ютс  принципиальными технологическими схемами действующих установок непрерывной полимеризации окисей алкиленов с использованием одного или несколько реакторов-полимеризаторов , показанных соответственно на фиг. 1 и 2. Схемы содержат реактор-полимеризатор 1, дозировочный насос 2, емкость 3 дл  раствора алкогол та щелочного металла; сборник 4 окиси алкилена; дозировочный насос 5; теплообменники-испарители 6,7;, конденсатор 8, проточный реактор 9} сборник 10 форполимера} дозировочный насос 11; реактор-полимеризатор 12; дозировочный насос 13; сборник 14. окиси алкилена; теплообменник 15. Схема, представленна  на фиг. 1, иллюстрирует вариант процесса, осуществл емого по способу, при котором полимеризаци  окиси алкилена протекает в одном реакторе непрерывного действи . Реактор - полимеризатор 1 представл ет собой многосекционный барботажный аппарат колонного типа. Секции реактора разделены друг от друга перфорированными перегородками (например ситчатыми тарелкси«ш) / выдел ющими определенный объем аппарата , заполненный реакционной массой сквозь который проходит избыток паlioB окиси алкилена, осуществл ющий режим смешени  близкий к идеальному, поэтому реакционна  масса во всем объеме секции имеет одинаковые и посто нные в стационарных услови х концентрации реагентов и средний молекул рный вес образующегос  олигомера . Эти параметры скачкообразно измен ютс  при переходе реакционной массы в следующую секцию. Исход  из общих гидродинамических соображений, дл  обеспечени  в каждой секции режима смешени  близкого к идеальному, высота секции не должна превышать 2,5-3 диаметров. При выбранных параметрах процесса, описываемых ниже, (И при использовании, по крайней мере , 10 секций (предпочтительно 12-i1& секций), такой полимеризационный агрегат работает в целом в режиме, прилижающемс  к идеальному вытеснению. Секции снабжены устройствами дл  оборева и :Отвода экзометрического тепла реакции полимеризации. Реактор 1 состоит из 16 секций, причем первые 6 секций имеют диаметр в 2,5 раза меньший, чем последующие lo секций.

В донную часть реактора 1 непрерывно дозировочным насосом 2 подают из обогреваемой емкости 3 предварительно нагретый до 50-120°С 1-20%, преимущественно 9-12%(в пересчете на КОН), раствор алкогол та щелочного металла в соответствующем полиатомном спирте, содержащем не более 0,5% (по К. Фишеру) воды. В качестве алкогол та щелочного металла используют преимущественно алкогол ты кали , а в качестве полиатомных спиртов могут быть использованы любые жидкие при температуре 20-7О с полигидроксильные соединени , содержащие, по крайней мере две или более гидроксильные группы на молекулу, например , различного рода гликол , гексантриол , глицерин, растворы полиспиртов с FOH от 3 до 8 в гликол х и . глицерине и т.п. Поскольку основна  дол  полиолов, в особенности дл  эластичных пенополиуретанов, должна иметь функциональность близкую к трем, а также из удобства обращени  наиболее предпочтительным  вл етс  использование глицерина.

Окись алкилена, преимущественн9 окись пропилена, охлажденна  до температуры от -10 до , из сборника 4 дозировочными насосами 5 подаетс  соответственно в первую и седьмую секции реактора 1 через теплообменники-испарители 6 и 7, где окись алкилена испар етс  и нагреваетс  до 80-120°С. Пары окиси алкилена, подаваемой в 25-75%-ном избытке от стехиометрического количества, необходимого дл  образовани  олигомера соответствующего молекул рного веса, осуществл ют интенсивное пе0 ремешивание реагентов, а непрореаги- , рованную часть паров окиси направл ют в конденсатор В и оттуда в исходный сборник 4.

Рабочие параметры процесса зави5 ;с т от типа получаемого одигомера и конкретного аппаратурного оформлени  и подробно описаны в нижеследующих примерах. Однако при полимеризации ОП температура не должна превышать 120°С из-за протекани  при более

0 высоких температурах нежелательных побочных реакций. С точки зрени  простоты управлени , надежности и безопасности наиболее целесообразно проведение процесса при давлении на

5 выходе из реактора-полимеризатора, близком к атмосферному. Однако возможно прев едение процесса полимеризации и под давлением (2-3 ати на выходе из реактора).

0

Реакци  присоединени  окиси ал- . килена к соответствующему полиатомному спирту начинаетс  в первой секции реактора-полимеризатора., и накапливаемый продукт реакции пос5 тепенно заполн ет все последующие секции реактора с постепенным нарастанием молекул рного веса по мере прохождени  продукта из секции в секцию .

0

Щелочной полимеризат, выход щий из реактора 1, насыщен окисью алкилена и поступает на термообработку при 90-130 С в проточный реактор 9, где за врем  пребывани  завершаетс 

5 исчерпывающа  полимеризаци  окиси дс остаточного содержани  0,05-0,1 вес.%

На фиг, 2 представлена принципиальна  технологическа  схема непрерьшнодействующей установки, иллюстO рирующа  проведение процесса по данному способу в двух последовательно соединенных многосекционных барботажных реакторах, устройство которых и принцип рабо: ы аналогичен опи5 санному выше.

в этом случае раствор алкогол та щелочного металла подгиот из емкости 3 дозировочным насосом 2 в донную часть .первого реактора 1,состо щего

0 из шести секций одинакового дигилетра . Туда же из сборника 4 дозировочным насосом 5 через теплообменникиспаритель 6 непрерывно подают окись алкилена, избыток паров которой конденсируют в теплообменнике и

5

возвращают в сборник 4. Полученный в реакторе 1 щелочной форполимер промежуточного молекул рного веса через сборник 10 дозировочным насосом 11 подают в донную часть второго реактора 12. Диаметр этого реактора в 2,1 раза больше диаметра реактора 1, а количество секций равно дес ти. В донную часть реактора 12 дозировочным насосом 13 из сборника 14 непрерывно подают через теплообменник-испаритель 7 окись .алкилена Избыток паров окиси, выход щий из реактора 12, конденсируют в теплообменнике 15 и возвращают в сборник 14 Щелочной полимеризат, выход щий из

реактора 12 и содержащий растворенную окись алкилена, направл ют на термообработку в проточный реактор 9

Все прочие параметры процесса аналогичны тем, которые даны при описании схемы на фиг. 1.

Пример. Синтез провод т на установке, изображенной на фиг. 1. Раствор глицерата кали  в глицерине со щелочностью 11,6% (в пересчёте на КОН) и содержащий 0,5% влаги по Фишеру, подают из емкости 3 при 5090 С насосом 2 в донную часть колонны со скоростью 0,85-0;95 кг/ч.Окись пропилена из сборника 4 насосом 5 через испаритель 7 подают со скоро|С .тью 12,5 кг/ч при температуре ее паров, равной 100-120°С, также в нижнюю часть колонны. Температуру в 1-6 секци х реакторов 1 поддерживают на уровле , а 7-16 секци х 118±2С, давление в реакторе

регулируют таким образом, чтобы на первой секции реактора сохранить посто нное давление 1-1,1 ати, а на выходе реактора давление будет па- дать по мере заполнени  колонны, составл   0-0,1 ати npi заполнении всей колонны в установившемс  режиме В этих услови х через 2-4 ч после начала подачи реагентов наблюдают начало экзотермической реакции, что соответствует средней степени присоединени  1-5 моль окиси пропилена

на 1 моль глицерина в первой секции реактора. По мере продолжени  реакции реакционна  масса заполн ет следующие секции реактора. После по влени  реакционной массы на 6-ой секции начинают д опол ительную подачу ОП на 7 секцию со скоростью 41,5 кг/ч насосом 5 через испаритель 6. Примерно через 18 ч реакционна  масса заполн ет всю колонну, щелочной полимеризат , содержаищй примерно 3-4% растворенной ОП, подают в реактор 9, где температуру поддерживают на уровне 110+2 С, врем  заполнени  реактора пор дка 6 ч. В установившемс  режиме продукт на из реактора 9 имеет щелочность 0,32-0,34%, содержание остаточной ОП менее 0,1%. Производительность установки 31-35 кг/ч; избыток ОП, составл ющий 52%, проходит через конденсатор8 и поступает в сборник 4, После соответствующей нейтрализации щелочного полиме5 ризата полиэфир имеет следующие показатели:

Содержание ОН-групп 1,5% Молекул рный вес в пересчете на триол 10 (мон)3400

Йодное число 1,1 г иода/100 г Содержание моноолов3-4 вес.%

15 Содержание диолов 6-7 вес.% . Коэффициент полидисперсности Мда/Мп 1,03 где Мп . - среднечисленный молекул рный вес;

20 М - средне-весовой молекул рный вес;

MOH - молекул рный вес, рассчйтайный из содержани  гидроксилов в пересчете на 25 триол.

.Остальные показатели - на уровне обычных требований дл  полиолов, предназначенных дл  переработки в эластичные пенополиуретаны (ППУ). ,Q Распределение по типам функциональности определ етс  методом адсорбционной хроматографии на окиси алюмини , МБР - методом-гель-проникающей хроматографии. Полиол,получена-  ый из сырь  того же качества на ус- тановке периодического действи  при MOH 3200 имеет содержание монослов ,3-5%, диолов 5-7% и коэффициент полидисперсности МУО/МП 1,02. Услови  переработки и свойства эластичных 0 блочных ППУ, полученных на основе полиолов с периодической и непрерывной установок, практически идентичны.

Пример2. В услови х примера 1 щелочной полимеризат передаетс  в реактор 9 не с 16, а с 9-ой секции . В этом случае молекул рный вес по гидроксилам MQHравен 190, а коэффициент полидисперсности 1г44, лполиол,полученный с 13-ой секции имеет Мои 2700 и Mw/Mn 1,09.

ПримерЗ.(контрольный). В услови х примера 1 используют раствор - КОН В глицерине с концентрацией 11,0%, содержащий 5,4% влаги по Фишеру, который дозируют со скоростью 0,85 кг/ч. При этом на выходе из реактора 9 достигнута та же щелочность/ что и в примере 1(0,33% в

пересчете на КОН), производительность установки снижаетс  до 28 кг/ч. После ней-тргшизации полиол имеет следующие показатели:

Содержание ОН групп 1,74% 5 Мои2930 Содержание моноолов 3% Содержание диолов 17-20% II р и м е р 4 (контрольный) . В услови х примера 1 температура в реакторе 9 снижаетс  до 80°С. При этом на выходе из реактора концентраци  остаточной окиси пропилена н уровне О,6-1,2%. Такой продукт нель з  подвергать нейтрализации без пре варительной отдувки мономера или до полнительного термостатировани , например, при в течение 2ч. В этом же случае при повышении температуры в реакторе 9 до 140°С свободна  ОП на выходе из реактора пра тически отсутствует, но продукт име ет темную окраску. После нейтрализа ции катионитом полиол имеет кислотное число 0,21 кг КОН/Г вместо 0,05 мг КОН/Г, как в примере 1. При. мер5. Синтез провод т н установке, изображенной на фиг; 2. В первую секцию реактора 1 из сбор ,ника подают насосом 2 раствор глицерата кали  в глицерине со щелочностью 11,7% (в пересчете на КОН) и содержанием влаги по Фишеру 0,39%. со скоростью 0,78 кг/ч. Туда -же из сборника 4 непрерывно дозируют насосом 5 окись этилена (ОЭ) через ис паритель 6 при температуре ее паров 80-90°С со скоростью 5,9 кг/ч. Температуру во всех секци х реактора поддерживают на уровне 85+5 С, давление на выходе из реактора составл ет 0,03 ати. Средн   степень присоединени  на первой секции реактора составл ет 3 моль ОЭ на 1 моль глицерина в установившемс  режиме. По. мере увеличени  объема реакцией: ной смеси происходит заполнение последовательно всех шести секций реактора и на выходе из реактора получен щелочной полимеризат со щелочностью 2,2% (в пересчете на КОД) и молекул рньлм весом MQ 5000. Избыток паров ОЭ поступает в конденсатор 8 и затем в исходный сборник 4. Щелочной форполимер через накопительную емкость - сборник 10 непрерывно дозируют насосом 11 на первую секцию реактора 12. Туда же из сборника 14 насосом 13 подают окись пропилена через испаритель 7 со скоростью 9,0 кг/ч при. температуре паров ОП 100-12о С. Темпера-т туру в реакторе 12 поддерживают по всём секци м на уровне 120+2°С, а давление в установившемс  режиме на выходе из этого реактора 0,03 ах На выходе из реактора 12 получают щелочной полимеризат в количестве 5,4 кг/ч со щелочностью 0,33% (в пересчете на КОН) и содержанием растворенной ОП 3%, После прохождени  реактора 9,где поддерживают температуру 120+3 С и среднее врем  пребывани  3 ч, содержание остаточной ОП снижаетс  до 0,05-0,1%. Пары СП, выход щие из реактора 12 конденсируют,в теплообменнике 15 и направл ют в сборник 14. После нейтрализации щелочного полимериэата получен полиэфир со следующими характеристиками: Содержание ОП групп 1,64% 1,3 г иоЙодное число да/100 г ПЭ Показатели, характеризующие степень полидисперсности полиэфира по молекул рному весу и распределению по типам функциональности, на уровне величин, приведенных в примере 1. Полиэфир переработан в стандартный эластичный Ш1У методом гор чего формовани . Разработанный непрерывный способ получени  простыв полиэфиров дл  IV имеет р д существенных преимуществ: он обеспечивает получение простых полиэфиров с однородным распределением по молекул рному весу и типам функциональности, практически не отличающимс  по соответственным характеристикам от полиолов, получаемых в периодическом процессе. Например дл  полиэфир-триолов с MOH 3000-3500 в данном процессе достигаетс  коэффициент полидисперсности Mv((/Mn не более 1,1, а средн   функциональность F не менее 2,8, он обеспечивает практически полное потребление мономера и существенно сокращает количество газовых выбросов , содержащих окиси алкиленов данный способ не требует прдварительного заполнени  реактора специально получаемым полиолом и синтез организуетс  непосредственно из исходных веществ ; данный способ легко управл ем обладает необходимой гибкостью как в отношении ассортимента выпускаешлх ПЭ, так и в отношении регулировани  и управлени . Он легко поддаетс  комплексной автоматизации, отличаетс  высокой устойчивостью регулируемых параметров. Поскольку Непрерывные процессы получени  ПЭ дл  IV пока не реализованы в промыЕОпенном масштабе, технико-экономическое сравнение данного способа может быть осуществлено только с периодическим процессом. В таблице провод тс  некоторые тех-: нико-экономические показатели непрерывного процессаf базирующегос  на данном способе,в сравнении с техникоэкономическими показател ми производства простых полиэфиров соответственной мощности по периодическому способу. Как видно, непрерывный способ обеспечивает более высокую произво15807616

ди гельность труда и меньшее потребление энергетики. На его базе могут быть разработаны и организованы проСравнение

Мощность технологической линиИ тыс.т/год Число основных рабочих

Выработка на 1 основного рабочего (производительность т/год труда)

Норма расхода окиси алкилена на 1т. полиэфират/т

Дол  стоимости сырь  в общей себестоимости 1 т продукта % Указанный диапазон зависит от выпуска

формула изобретени 

1. Непрерывный способ получени  простых,полиэфиров путем взаимодействи  окиси алкилена с полиатомным спиртом в присутствии щелочного катализатора , споследующей очисткой и сушкой продукта, отличающийс  тем, что, с целью получени однородного по функциональности и. молекул рной массе продукта, в качестве щелочного катализатора исползуют раствор алкогол та щелочного металла в полиатомном спирте со щелочностью 1-20% в пересчете на КОН, содержащем от 0,05 до 0,5 вес.% воды , подачу этого раствора и мономеров осуществл ют в донную часть многосекционного реактора и полимеризацию провод т в первой секции ре ,актора до степени превращени  окиси алкилена 1-5 моль на 1 моль полимьшшенные процессы с высокой единичной мощностью полимеризационного агрегата .

14-17 22

640-770

Claims (2)

1,05

60-70.

атомного спирта с дальнейшей полимеризацией продукта в остальных секци х аппарата и с последующей термообработкой полученного продукта в проточном аппарате при 90-130°С до получени  полимеризата с с одержанием окиси алкилена в количестве 0,050 ,1 вес.%.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью получени  широкого ассортимента простых полиэфиров, используют многосекционный реактор в виде 2-3 последова тельно соединенных аппаратов с (эбщим количеством секций не менее 10.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР , № 244612, кл. С 08 G 65/04, 1963.

2. Патент США № 3117998,кл.260-2, опублик. 1964 (прототип). технико-экономических показателей производства простых полиэфиров по непрерывному и периодическому способу конкретной марки ПЭ.

ЯН

: