用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)和方法。用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)包括：后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇，其中，所述后處理釜中設(shè)有鼓泡管，其將鼓泡劑引入后處理釜。相應(yīng)地，還公開了用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理方法。
【專利說明】用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的涉及聚合物多元醇生產(chǎn)，更具體地涉及用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)和方法，以提聞脫單和除臭的效率。

【背景技術(shù)】
[0002]聚合物多元醇是以通用聚醚多元醇為基礎(chǔ)，加丙烯腈、苯乙烯以及引發(fā)劑偶氮二異丁腈，并進(jìn)行自由基接枝聚合而成。
[0003]制備聚合物多元醇中所使用的乙烯基單體在反應(yīng)階段無法完全反應(yīng)，殘留在聚合物多元醇中的小分子單體不僅增加了聚合物多元醇產(chǎn)品的氣味，也會(huì)對人體和環(huán)境帶來不良影響。因此充分除去揮發(fā)性成分相當(dāng)重要，目前使用的簡易的方法是使用真空系統(tǒng)來降低聚醚中的殘留單體總體含量。
[0004]聚合物多元醇的生產(chǎn)過程中脫單和除臭的傳統(tǒng)方法是通過后處理系統(tǒng)升溫，用真空泵進(jìn)行脫除，其耗時(shí)長，脫除效率低，而且浪費(fèi)大量能耗。
[0005]例如中國專利CN 202193751U涉及一種通過使用帶有蒸汽的脫臭反應(yīng)釜來提高脫臭效率的裝置，其描述了蒸汽通過蒸汽輸送管線，由蒸汽入口直接進(jìn)入脫臭反應(yīng)釜，與釜中的物料快速均勻地混合，在加熱，攪拌、抽真空的同時(shí)，進(jìn)行脫臭。然而，這種裝置的設(shè)計(jì)使得物料與蒸汽的混合不能實(shí)現(xiàn)很均勻的目的，也沒有對加熱的溫度提出具體的要求，因此脫臭效果并不理想。
[0006]在現(xiàn)有技術(shù)中，還公開通過使用填充塔的氣體來提純聚合物多元醇的方法。例如，中國專利CN 101333288A公開了使用填充塔通過過熱蒸汽從聚合物多元醇中除去揮發(fā)性成分并讓由此步驟得到的聚合物多元醇穿過填充塔來去除其中殘留的單體。這種方法雖然可以除去產(chǎn)品中的揮發(fā)性組分，但是需要對脫除的單體進(jìn)行處理以消除這些揮發(fā)性組分可能會(huì)對環(huán)境帶來的負(fù)面影響，從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供用于在聚合物多元醇生產(chǎn)過程中提高脫單和除臭效率的后處理系統(tǒng)及方法，其不僅解決了傳統(tǒng)脫單和除臭方法耗時(shí)長，脫除效率低的問題，提升了裝置的產(chǎn)能，也降低了生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的技術(shù)方案之一是包括如下裝置:后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇，其中，所述后處理釜中設(shè)有鼓泡管，其將鼓泡劑引入后處理釜。
[0009]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的技術(shù)方案之二是包括如下裝置:后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇，其中，所述后處理釜中設(shè)有鼓泡管，其將鼓泡劑引入后處理釜；所述后處理釜中還設(shè)有物料分布器，以增加所述物料與所述鼓泡劑的接觸面積。其中，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡劑的噴射方向和所述物料的噴射方向相同或相反。
[0010]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的技術(shù)方案之三是包括如下裝置:后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇，其中，所述后處理釜中設(shè)有鼓泡管，其將鼓泡劑引入后處理釜；所述后處理釜中還設(shè)有物料分布器，以增加所述物料與所述鼓泡劑的接觸面積；以及所述后處理釜中還設(shè)有攪拌器，以將所述物料和所述鼓泡劑混合均勻。
[0011]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的技術(shù)方案之四是包括如下裝置:后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇；以及噴射泵組，其連接在所述后處理釜和所述真空泵之間，以便增加所述后處理釜中的真空度。
[0012]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的技術(shù)方案之五是包括如下裝置:至少一個(gè)后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇；以及加熱器，用于在所述物料進(jìn)入所述后處理釜之前將所述物料加熱到1200C -180°C 的溫度。
[0013]需要說明的是，上述所列技術(shù)方案中的任一個(gè)所含裝置可以根據(jù)需要和另一技術(shù)方案或更多技術(shù)方案中的不同裝置進(jìn)行組合。
[0014]本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理方法的技術(shù)方案包括以下步驟:提供至少一個(gè)后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料；在所述后處理釜中設(shè)置鼓泡管用于將鼓泡劑引入后處理釜，以增加與所述物料的接觸面積；提供真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及提供儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇。
[0015]替代或附加地，還包括在后處理釜中設(shè)置物料分布器的步驟。所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡劑的噴射方向和所述物料的噴射方向相同或相反。
[0016]替代或附加地，還包括在所述后處理釜中設(shè)置攪拌器的步驟，以將所述物料和所述鼓泡劑混合均勻。
[0017]替代或附加地，進(jìn)一步提供噴射泵組，其連接在所述后處理釜和所述真空泵之間，以便增加所述后處理釜中的真空度。所述噴射泵組包括一個(gè)或多個(gè)含有噴淋水的噴射泵。
[0018] 替代或附加地，還包括提供加熱器，用于在所述物料進(jìn)入所述后處理釜之前將所述物料加熱到120°C _180°C的溫度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]參考附圖，現(xiàn)在將更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選例，其中:
圖1顯示了用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的一個(gè)最佳實(shí)施方式；圖2顯示了用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的局部視圖；以及圖3顯示了本發(fā)明物料分布器的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1示出了本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的最佳實(shí)施方式之一。如圖1所示，所述后處理系統(tǒng)包括換熱器1，后處理釜2，噴射泵組3，儲(chǔ)槽4以及真空泵(未示出)。所有這些裝置通過管道密封連接，從而形成連通的空間。
[0021]來自反應(yīng)釜(未圖示)聚合物多元醇物料R首先經(jīng)過換熱器1，在其中物料R的溫度從80-120°C提高到120-180°C，因?yàn)樵诟邷叵乱酌摮锪蟁中的殘余單體，例如苯乙烯和丙烯腈等。換熱器I采用的加熱介質(zhì)可以是蒸汽等。
[0022]被加熱后的聚合物多元醇物料R進(jìn)入后處理釜2，并在其中被脫除至少大部分的殘余單體。被脫除殘余單體的聚合物多元醇在后處理釜2的底部通過泵5被抽吸到儲(chǔ)槽4中。被脫除的殘余單體則在后處理釜2的頂部經(jīng)旋風(fēng)分離器6進(jìn)入蒸汽泵組3并通過其被排出。
[0023]在圖1所示實(shí)施例中，后處理釜2上設(shè)有鼓泡管21，物料進(jìn)口管27，蒸汽進(jìn)口管28，冷凝水出口管24，蒸發(fā)物出口管29，分離物入口管26，以及聚合物多元醇出口管25。
[0024]如圖1所示，鼓泡管21從后處理釜2的頂部進(jìn)入并在后處理釜2內(nèi)一直延伸到其下部，通到安裝在該下部的鼓泡分布器20上，從而將鼓泡劑引入后處理釜2中并通過鼓泡分布器20在后處理釜2中均勻分布。物料進(jìn)口管27也從后處理釜2的頂部進(jìn)入并在后處理釜2內(nèi)則延伸到其上部，通到安裝其上部的物料分布器22。物料分布器22的一個(gè)實(shí)施例如圖3所示。物料R通過物料分布器22在后處理釜2中也得到均勻分布。當(dāng)然，在其它實(shí)施方式中，鼓泡分布器20和物料分布器22也可以米用其它布置方式,例如都布置在后處理釜2內(nèi)的上部或下部。鼓泡劑可以是蒸汽、氮?dú)饣蚱渌线m介質(zhì)。攪拌器23設(shè)置在后處理釜2的底部，提供攪拌，通過適當(dāng)控制其轉(zhuǎn)速，來增加物料和鼓泡劑的接觸面積。攪拌器的攪拌軸上設(shè)有機(jī)械密封(未示出)。
[0025]優(yōu)選地，鼓泡管采用蒸汽、氮?dú)饣蛘咂渌栊詺怏w，其噴射方向往上，使在不跌溫的情況下，讓該氣體帶出殘余單體。對應(yīng)地，物料分布管中的物料噴射方向往下，兩者方向相反，從而增加蒸汽與物料的接觸面積，使該氣體帶出殘余單體。當(dāng)然在其他實(shí)施方式中，蒸汽和物料的噴射方向可以相同。
[0026]后處理釜2外周設(shè)有換熱夾套(未示出)，蒸汽通過蒸汽進(jìn)口管28被引入中換熱夾套中，產(chǎn)生的冷凝水通過在后處理釜2底部的冷凝水出口管24被排出。
[0027] 基本脫除了殘余單體的聚合物多元醇通過聚合物多元醇出口管25被輸送泵5抽出并經(jīng)管道輸送到儲(chǔ)槽4。
[0028]蒸發(fā)物出口管29設(shè)在后處理釜2的頂部，夾帶殘余單體的蒸發(fā)物，例如蒸汽，通過該蒸發(fā)物出口管29被送到旋風(fēng)分離器6，被分離出來的聚合物多元醇又通過設(shè)在后處理釜2頂部的分離物入口管26返回到后處理釜2內(nèi)。連接旋風(fēng)分離器6的分離物返回管道上可以設(shè)置蒸汽吹掃口 61，以在需要的時(shí)候疏通管道。
[0029]通過旋風(fēng)分離器6分離出來的夾帶殘余單體的蒸發(fā)物進(jìn)一步被引入到噴射泵組
3。噴射泵組3可以提高后處理系統(tǒng)的真空度。如圖1示，噴射泵組3可以是一個(gè)或多個(gè)含有噴淋水的噴射泵。
[0030]下面簡述一下上述后處理系統(tǒng)的工作過程。首先打開后處理釜2的蒸汽鼓泡，蒸汽噴射泵組3和真空泵,蒸汽鼓泡可開到0-1000Kg/h,真空度可達(dá)到-0.094Mpa,當(dāng)聚合物多元醇從反應(yīng)釜中溢出，經(jīng)加熱器I進(jìn)入帶有攪拌的后處理釜2，其經(jīng)物料分布器向下噴出進(jìn)入釜內(nèi)，并與向上噴出的蒸汽、氮?dú)饣蛘咂渌栊詺怏w。充分混合。
[0031]附加地，在輸送泵5的出口可以設(shè)置冷卻器7，聚合物多元醇在冷卻器7中通過例如冷卻水的冷卻劑被降溫，然后再進(jìn)入成品槽4中。
[0032]現(xiàn)參考圖2，圖2顯示了本發(fā)明用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式。該實(shí)施方式大部分與圖1所示實(shí)施方式相同，其區(qū)別在于設(shè)置了多個(gè)后處理釜2，例如2個(gè)或3個(gè)或更多，這取決于實(shí)際需要。這多個(gè)后處理釜2串聯(lián)在一起，即前一個(gè)后處理釜2的聚合物多元醇出口管通過輸出泵連接到后一個(gè)后處理釜2的物料進(jìn)口管，依次相連，最后一個(gè)后處理釜2的聚合物多元醇出口管通過輸出泵連接到冷卻器，該冷卻器再連接到成品槽4。相應(yīng)地，設(shè)置多個(gè)噴射泵組和真空泵，以與每個(gè)后處理釜相連。換言之，圖2中所示的后處理釜2，噴射泵組3和真空泵等一起可以看作是一個(gè)單元，多個(gè)這樣的單元可以串聯(lián)在一起。
[0033]在該實(shí)施方式中，后處理釜也與圖1所示實(shí)施方式中的后處理釜相同。
[0034]可選地， 蒸汽管線和氮?dú)夤芫€均設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)流量。
[0035]經(jīng)本發(fā)明的聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)處理后，殘留單體含量可達(dá)到例如SM:6PPM,AN:1PPM,乙醛:0.32PPM。然后經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)的后處理系統(tǒng)處理后，殘留單體含量分別為SM:10PPM,AN:10PPM,乙醛:0.43PPM。經(jīng)比較可以清楚看到，各種殘留單體含量顯著降低。
[0036]本發(fā)明的聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)通過物料分布器，鼓泡等相關(guān)核心技術(shù)，可以有效且快速的脫除聚合物多元醇中未反應(yīng)的殘留單體，例如苯乙烯和丙烯腈單體，并且脫除小分子低沸點(diǎn)物(例如醛類物質(zhì))，使得產(chǎn)品得氣味得到很大程度的改善，同時(shí)節(jié)省后處理時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和裝置的產(chǎn)能，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0037]記住這些示例以及本文所公開的其他實(shí)施方式之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢。因此，要理解的是，本發(fā)明不局限于所公開的【具體實(shí)施方式】，并且所述修改和其他實(shí)施方式旨在被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。當(dāng)然，本發(fā)明不由前述公開限制，相反僅由所附專利權(quán)利要求書及其法律等同物來限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)，其包括: 后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料； 真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及 儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇， 其特征在于， 所述后處理釜中設(shè)有鼓泡管，其用于將鼓泡劑引入后處理釜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理釜中還設(shè)有物料分布器，以增加所述物料與所述鼓泡劑的接觸面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡劑的噴射方向和所述物料的噴射方向相同或相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述鼓泡劑是蒸汽、氮?dú)饣蛘咂渌栊詺怏w。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理釜中還設(shè)有攪拌器，以將所述物料和所述鼓泡劑混合均勻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理系統(tǒng)還包括噴射泵組，其連接在所述后處理釜和所述真空泵之間，以便增加所述后處理釜中的真空度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理釜和與其相連的噴射泵組、真空泵一起形成一個(gè)單元，多個(gè)所述單元串聯(lián)在一起。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述噴射泵組包括一個(gè)或多個(gè)含有噴淋水的噴射泵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的后處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理系統(tǒng)還設(shè)有加熱器，用于在所述物料進(jìn)入所述后處理釜之前將所述物料加熱到120°C _180°C的溫度。
10.一種用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理系統(tǒng)，其包括: 后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料； 真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及 儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇， 其特征在于，所述后處理系統(tǒng)還包括噴射泵組，其連接在所述后處理釜和所述真空泵之間，以便增加所述后處理釜中的真空度。
11.一種用于聚合物多元醇生產(chǎn)中脫單和除臭的后處理方法，其包括以下步驟: 后處理釜，其適于接收來自聚合物多元醇反應(yīng)器的粗制聚合物多元醇物料； 在所述后處理釜中設(shè)置鼓泡管用于在后處理釜中引入鼓泡劑； 提供真空泵，其用于在所述后處理釜中制造真空；以及 提供儲(chǔ)槽，其用于儲(chǔ)存來自所述后處理釜的聚合物多元醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括在后處理釜中設(shè)置物料分布器的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡劑的噴射方向和所述物料的噴射方向相同或相反。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括在所述后處理釜中設(shè)置攪拌器的步驟，以將所述物料和所述鼓泡劑混合均勻。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-13任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步提供噴射泵組，其連接在所述后處理釜和所述真空泵之間，以便增加所述后處理釜中的真空度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述噴射泵組包括一個(gè)或多個(gè)含有噴淋水的噴射泵。
17.根據(jù)權(quán)利要求11-13任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括提供加熱器，用于在所述物料進(jìn) 入所述后處理釜之前將所述物料加熱到120°C _180°C的溫度。
【文檔編號】C08F6/00GK104045777SQ201310076258
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月11日
【發(fā)明者】潘建華, 朱建海, 金惠忠, 楊正勇, 楊捷 申請人:中國石油化工集團(tuán)公司