專利名稱：連續(xù)化制備聚酯多元醇的方法及所用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用ー種新型流化床連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法，屬于聚酯多元醇技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及原料流態(tài)處理和反應(yīng)床設(shè)計(jì)與聚酯多元醇的合成エ藝。
背景技術(shù)：
眾所周知，聚酯多元醇型聚氨酯因分子內(nèi)含有較多的酯基、氨基等極性基團(tuán)，內(nèi)聚強(qiáng)度和附著力強(qiáng)，具有較高的強(qiáng)度、耐磨性。多用于生產(chǎn)澆注型聚氨酯弾性體、熱塑性聚氨酷弾性體、微孔聚氨酯鞋底、PU革樹脂、聚氨酯膠粘劑、聚氨酯油墨及色漿、織物涂層等。芳香族聚酯多元醇是指由苯酐與ニ元醇或者三元醇(EG、PG、DEG、DPG、TMP、NPG、MPD、BDO、HDO) 聚合得到的聚酯多元醇，由于分子中含有苯環(huán)剛性基團(tuán)，可以起到增強(qiáng)作用，且價(jià)格較已ニ 酸聚酯便宜，因此用于替代或部分替代的乙ニ酸聚酷，用于硬質(zhì)泡沫，膠粘劑和弾性體。有増加制品強(qiáng)度，耐熱性及降低成本的作用。然而傳統(tǒng)的合成エ藝耗時(shí)長(zhǎng)，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的合成エ藝耗時(shí)長(zhǎng)、能耗高的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法及所用裝置，先將原料流態(tài)化后再反應(yīng)，反應(yīng)充分、時(shí)間短、能耗低，且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法，采用固態(tài)原料酸或酸酐與液態(tài)的多元醇在催化劑存在下合成聚酯多元醇，將用來合成聚酯多元醇的固態(tài)原料預(yù)先加熱融化或在醇溶液中漿化，然后添加催化劑得到漿料，催化劑占固態(tài)原料總質(zhì)量的 0. 5% 5%的，漿料注入漿料罐后采用第一計(jì)量泵計(jì)量后打入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜中預(yù)先放入部分的多元醇，開啟循環(huán)泵使反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液循環(huán)進(jìn)行充分反應(yīng)，其他按常規(guī)步驟和常規(guī)反應(yīng)條件反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)至酸價(jià)低于lmgKOH/g吋，打開第二計(jì)量泵將反應(yīng)用的多元醇持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜中，同時(shí)使?jié){料罐中的漿料也持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜中，并開啟上端出料ロ連續(xù)出料。反應(yīng)的副產(chǎn)物通過反應(yīng)釜的頂部副產(chǎn)物出口分離，水至水罐，多元醇冷凝回流。在所述的連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，包括反應(yīng)釜，依次由漿料罐、第一計(jì)量泵、反應(yīng)釜、產(chǎn)品罐串聯(lián)組成，反應(yīng)釜和循環(huán)泵組成閉合回路，多元醇儲(chǔ)罐經(jīng)由第二計(jì)量泵和反應(yīng)釜連接，反應(yīng)釜上部設(shè)有出料ロ，頂部設(shè)有副產(chǎn)物出口。在第一計(jì)量泵和反應(yīng)釜之間以及多元醇儲(chǔ)罐和反應(yīng)釜之間分別設(shè)有ー個(gè)預(yù)熱器。反應(yīng)釜的副產(chǎn)物出口與水罐連接。所述水罐還和真空泵連接。在反應(yīng)釜的副產(chǎn)物出ロ處還設(shè)有填料和精餾柱。有益效果
1.原料預(yù)先流態(tài)化，所述的非液體原料經(jīng)過了漿化或加熱融化處理，實(shí)現(xiàn)了大比表面和可管道流通性，増大接觸面積，縮短反應(yīng)時(shí)間，且方便連續(xù)進(jìn)料；2.釜內(nèi)反應(yīng)物通過循環(huán)代替攪拌實(shí)現(xiàn)均勻混合，増大反應(yīng)接觸面，降低了能耗；
3.餾分中多元醇與水經(jīng)填料和精餾柱徹底分離，醇回流，提高反應(yīng)速度；
4.連續(xù)化進(jìn)料、出料，實(shí)現(xiàn)了聚酯多元醇DOTP連續(xù)化生產(chǎn)的可能性。


圖1為本發(fā)明的流化床簡(jiǎn)圖。其中，1為漿料罐，2為第一計(jì)量泵，3為預(yù)熱器，4為循環(huán)泵，5為反應(yīng)釜，6第二計(jì)量泵，7為多元醇儲(chǔ)罐，8為產(chǎn)品罐，9為水罐。具體實(shí)施方法
結(jié)合附圖具體說明如下。一種連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法，采用固態(tài)原料酸或酸酐如對(duì)苯ニ甲酸、鄰苯 ニ甲酸酐、松香等，與液態(tài)的多元醇在催化劑存在下合成聚酯多元醇，將用來合成聚酯多元醇的固態(tài)原料預(yù)先加熱融化或在醇溶液中漿化，然后添加催化劑得到漿料，催化劑占固態(tài)原料總質(zhì)量的0. 5% 5%的，漿料注入漿料罐1后采用第一計(jì)量泵2計(jì)量后打入反應(yīng)釜5 中，反應(yīng)釜5中預(yù)先放入部分的多元醇，開啟循環(huán)泵4使反應(yīng)釜5內(nèi)的反應(yīng)液循環(huán)進(jìn)行充分反應(yīng)，其他按常規(guī)步驟和常規(guī)反應(yīng)條件反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)至酸價(jià)低于lmgKOH/g吋，打開第二計(jì)量泵6將反應(yīng)用的多元醇持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜5中，同時(shí)使?jié){料罐1中的漿料也持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜5中，并開啟上端出料ロ連續(xù)出料。反應(yīng)的副產(chǎn)物通過反應(yīng)釜5的頂部副產(chǎn)物出ロ水分離至水罐9，多元醇冷凝回流。如圖1所示，在所述的連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，依次由漿料罐1、第一計(jì)量泵2、反應(yīng)釜5、產(chǎn)品罐8串聯(lián)組成，反應(yīng)釜5和循環(huán)泵4組成閉合回路，多元
醇儲(chǔ)罐7經(jīng)由第二計(jì)量泵6和反應(yīng)釜5連接，反應(yīng)釜5上部設(shè)有出料ロ，頂部設(shè)有副產(chǎn)物出□。在第一計(jì)量泵2和反應(yīng)釜5之間以及多元醇儲(chǔ)罐7和反應(yīng)釜5之間分別設(shè)有ー個(gè)預(yù)熱器3。反應(yīng)釜5的副產(chǎn)物出口與水罐9連接。在副產(chǎn)物出口處還設(shè)有填料和精餾柱，保證多元醇回流過程中水的脫除。水罐還和真空泵連接，可適時(shí)負(fù)壓脫水促進(jìn)反應(yīng)。本發(fā)明中使用的磨漿方法采用專利號(hào)為201110058700. 2，《漿態(tài)法制備苯酐酯內(nèi)增塑劑的方法》所公開的方案。實(shí)施例1
原料對(duì)苯ニ甲酸，ニ甘醇，甘油，催化劑；
將摩爾比為1 0.2 1的ニ甘醇、甘油和對(duì)苯ニ甲酸磨漿后注入原料罐并開啟保溫和攪拌防止沉降，通過進(jìn)料泵注滿反應(yīng)釜，并加入0. 03%的催化劑，升溫并打開循環(huán)泵使物料循環(huán)反應(yīng)，當(dāng)釜頂出水時(shí)打開冷凝水，使頂溫維持在100 102°C ；使溫度逐步升至 260°C，從水罐處抽真空，逐步<0. 09MPa ；當(dāng)釜內(nèi)物料酸價(jià)降至lmgKOH/g吋，可開啟進(jìn)料泵和出料ロ實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)。實(shí)施例2
原料對(duì)苯ニ甲酸，ニ甘醇，新戊ニ醇，催化劑；
將摩爾比為1 0.3 1的ニ甘醇、新戊ニ醇和對(duì)苯ニ甲酸磨漿后注入原料罐并開啟保溫和攪拌防止沉降，通過進(jìn)料泵注滿反應(yīng)釜，并加入0. 05%的催化劑，升溫并打開循環(huán)泵使物料循環(huán)反應(yīng)，當(dāng)釜頂出水時(shí)打開冷凝水，使頂溫維持在100 102°C ；使溫度逐步升至 260°C，從水罐處抽真空，逐步<0. 09MPa ；當(dāng)釜內(nèi)物料酸價(jià)降至lmgKOH/g吋，可開啟進(jìn)料泵和出料ロ實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)。實(shí)施例3:
原料對(duì)苯ニ甲酸，ニ甘醇，新戊ニ醇，催化劑；
將摩爾比為1 0.3 1的ニ甘醇、新戊ニ醇和對(duì)苯ニ甲酸磨漿后注入原料罐并開啟保溫和攪拌防止沉降，通過進(jìn)料泵注滿反應(yīng)釜，并加入0. 05%的催化劑，升溫并打開循環(huán)泵使物料循環(huán)反應(yīng)，當(dāng)釜頂出水時(shí)打開冷凝水，使頂溫維持在100 102°C ；使溫度逐步升至 260°C，從水罐處抽真空，逐步<0. 09MPa ；當(dāng)釜內(nèi)物料酸價(jià)降至lmgKOH/g吋，可開啟進(jìn)料泵和出料ロ實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)。實(shí)施例4
原料對(duì)苯ニ甲酸，松香，ニ甘醇，催化劑；
將摩爾比為1.3 0.3 0.7的ニ甘醇、松香和對(duì)苯ニ甲酸磨漿后注入原料罐并開啟保溫和攪拌防止沉降，通過進(jìn)料泵注滿反應(yīng)釜，并加入0. 1%的催化劑，升溫并打開循環(huán)泵使物料循環(huán)反應(yīng)，當(dāng)釜頂出水時(shí)打開冷凝水，使頂溫維持在100 102°C ；使溫度逐步升至 250°C，從水罐處抽真空，逐步<0. 09MPa ；當(dāng)釜內(nèi)物料酸價(jià)降至lmgKOH/g吋，可開啟進(jìn)料泵和出料ロ實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)。實(shí)施例5
原料松香，ニ甘醇，甘油，催化劑；
將摩爾比為1 0.27 1的ニ甘醇、甘油和松香磨漿后注入原料罐并開啟保溫和攪拌防止松香凝固，通過進(jìn)料泵注滿反應(yīng)釜，并加入0. 5%的催化劑，升溫并打開循環(huán)泵使物料循環(huán)反應(yīng)，當(dāng)釜頂出水時(shí)打開冷凝水，使頂溫維持在100 102°C ；使溫度逐步升至260°C， 從水罐處抽真空，逐步<0. 09MPa ；當(dāng)釜內(nèi)物料酸價(jià)降至lmgKOH/g吋，可開啟進(jìn)料泵和出料 ロ實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法，采用固態(tài)原料酸或酸酐與液態(tài)的多元醇在催化劑存在下合成聚酯多元醇，其特征在于，將用來合成聚酯多元醇的固態(tài)原料預(yù)先加熱融化或在醇溶液中漿化，然后添加催化劑得到漿料，催化劑占固態(tài)原料總質(zhì)量的0. 5% 5%的， 漿料注入漿料罐(1)后采用第一計(jì)量泵(2)計(jì)量后打入反應(yīng)釜(5)中，反應(yīng)釜(5)中預(yù)先放入部分的多元醇，開啟循環(huán)泵(4)使反應(yīng)釜(5)內(nèi)的反應(yīng)液循環(huán)進(jìn)行充分反應(yīng)，其他按常規(guī)步驟和常規(guī)反應(yīng)條件反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)至酸價(jià)低于lmgKOH/g吋，打開第二計(jì)量泵(6)將反應(yīng)用的多元醇持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜(5)中，同時(shí)使?jié){料罐(1)中的漿料也持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜(5)中，并開啟上端出料ロ連續(xù)出料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法，其特征在干，反應(yīng)的副產(chǎn)物通過反應(yīng)釜(5)的頂部副產(chǎn)物出口分離，水至水罐(9)，多元醇冷凝回流。
3.在權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，包括反應(yīng)釜 (5)，其特征在干，依次由漿料罐(1)、第一計(jì)量泵(2)、反應(yīng)釜(5)、產(chǎn)品罐(8)串聯(lián)組成，反應(yīng)釜(5)和循環(huán)泵(4)組成閉合回路，多元醇儲(chǔ)罐(7)經(jīng)由第二計(jì)量泵(6)和反應(yīng)釜(5)連接，反應(yīng)釜(5)上部設(shè)有出料ロ，頂部設(shè)有副產(chǎn)物出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，其特征在干，在第一計(jì)量泵(2)和反應(yīng)釜(5)之間以及多元醇儲(chǔ)罐(7)和反應(yīng)釜(5)之間分別設(shè)有ー 個(gè)預(yù)熱器(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，其特征在干，反應(yīng)釜(5)的副產(chǎn)物出口與水罐(9)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，其特征在于，所述水罐(9 )還和真空泵連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法中所用的裝置，其特征在于，在反應(yīng)釜(5 )的副產(chǎn)物出口處還設(shè)有填料和精餾柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)化合成聚酯多元醇的方法及所用裝置。采用固態(tài)原料酸或酸酐與液態(tài)的多元醇在催化劑存在下合成聚酯多元醇，將用來合成聚酯多元醇的固態(tài)原料預(yù)先加熱融化或在醇溶液中漿化，然后添加催化劑得到漿料，漿料注入漿料罐后采用第一計(jì)量泵計(jì)量后打入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜中預(yù)先放入部分的多元醇，開啟循環(huán)泵使反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)液循環(huán)進(jìn)行充分反應(yīng)，其他按常規(guī)步驟和常規(guī)反應(yīng)條件反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)至酸價(jià)低于1mgKOH/g時(shí)，打開第二計(jì)量泵將反應(yīng)用的多元醇持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜中，同時(shí)使?jié){料罐中的漿料也持續(xù)不斷的打入反應(yīng)釜中，并開啟上端出料口連續(xù)出料。原料預(yù)先流態(tài)化實(shí)現(xiàn)了大比表面和可管道流通性方便連續(xù)進(jìn)料。
文檔編號(hào)C08G63/78GK102532500SQ20121002794
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者徐俊明, 李科, 蔣劍春, 許彬, 陳水根, 陳潔 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所