本發(fā)明涉及一種聚酯多元醇的生產(chǎn)工藝及其生產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術：

聚酯多元醇是聚氨酯生產(chǎn)的主要原料之一，在許多聚氨酯制品上，選擇聚酯多元醇會有很好的效果。

聚酯多元醇的耐油、耐磨、耐酸耐堿、抗老化、機械強度高等優(yōu)異性能，其聚氨酯制品可被廣泛用于制造聚氨酯密封圈、聚氨酯傳送帶齒輪、聚氨汽車保險桿和方向盤、聚氨酯輪胎及滑輪、聚氨酯碾米輥和造紙印刷輥、聚氨酯油泵、聚氨酯膠板、篩板礦篩、襯墊、連接塊、沖模塊、防震緩沖塊、彈頂元件、聚氨酯石油泥漿泵等特殊機械部件。其用途已滲透到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、科研、醫(yī)療等各行各業(yè)。亦可用于生產(chǎn)聚氨酯人造革和合成革、聚氨酯涂料，聚氨酯粘合劑，也可加工成聚氨酯熱塑性(彈性體)顆料，各種粘合劑等。

大多數(shù)的聚酯多元醇是由有機二元羧酸(酸酐或酯)與多元醇(包括二醇)縮合(或酯交換)或者是由內(nèi)酯于多元醇聚合而成。

中國專利CN102827364A公布了一種聚酯多元醇的生產(chǎn)方法，其采用前加催化劑的方法，存在鈦酸酯類或丁基錫類催化劑水解失效和后期酯交換反應催化效率低的問題，且生產(chǎn)周期長，羥酸值不能簡單可控。中國專利CN101050270公布了一種用于合成革底料的聚酯多元醇及其制備方法，但其生產(chǎn)過程總用時高達30h，能耗大效率低，且催化劑加入時選擇時機為5-10mgKOH/g，往往需要先減壓反應一定時間之后再恢復常壓加催化劑，無疑增加了反應時間和操作難度。中國專利CN102850535B公開了一種低壓快速合成聚酯多元醇的方法，此方法中采用加壓來提高酯化反應速率，通過泄壓排出反應中產(chǎn)生的水，雖在一定程度上降低了聚酯多元醇的反應時間，但前期采用正壓后期再負壓縮聚的操作較為復雜，且穩(wěn)定性差。

目前聚酯多元醇的合成過程一般是采用較長的反應時間、較大的醇酸比，即二元醇過量多，升溫控溫方式單一，存在二元醇損失量大、副反應多、反應時間長、能耗大、酸值高、產(chǎn)品易發(fā)黃等缺點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種聚酯多元醇的生產(chǎn)工藝及其生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案是：一種聚酯多元醇的生產(chǎn)工藝，所述生產(chǎn)工藝主要包括以下步驟：先把己二酸和二元醇在反應釜中加熱溶解，再加入適量的催化劑和抗氧化劑，并通入氮氣，于140～150℃左右反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在170～230℃之間，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出；進一步控制溫度在230℃左右反應一段時間后，取樣進行檢測，產(chǎn)品合格后，冷卻并過濾包裝得到成品。

進一步地，所述的催化劑為硫酸、對甲苯磺酸、強酸性離子交換樹脂、分子篩、鈦酸四丁酯、氯代單丁基錫酸、單丁基三異辛酸錫。

進一步地，所述的抗氧化劑為2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、亞磷酸三苯酯、鄰苯二酚磷酸酯。

所述的二元醇為乙二醇、二乙二醇或1，4-丁二醇。

一種聚酯多元醇的生產(chǎn)系統(tǒng)，所述生產(chǎn)系統(tǒng)包括依次相連的反應釜、蒸餾釜和過濾器；所述反應釜的出料口與所述蒸餾釜的進料口相連，所述蒸餾釜的出料口與所述過濾器的進料口相連；所述反應釜上連有第一原料儲罐、第二原料儲罐、氮氣入口、催化劑儲罐、抗氧化劑儲罐和第一蒸餾組件；所述蒸餾釜上連有第二蒸餾組件，所述蒸餾釜的出料口處設有檢測取樣口；所述的第一蒸餾組件和第二蒸餾組件均與抽真空裝置相連。

進一步地，所述的第一原料儲罐通過第一計量泵與所述反應釜相連，所述的第二原料儲罐通過第二計量泵與所述反應釜相連。

進一步地，所述的第一蒸餾組件上設有廢氣排放口，所述的過濾器上設有廢渣排放口；所述的廢氣排放口和廢渣排放口均連接至三廢處理系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的聚酯多元醇的生產(chǎn)工藝及其生產(chǎn)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：當產(chǎn)物在140～150℃左右反應一段時間后，大部分二元醇與己二酸發(fā)生酯化形成分子量較高的聚酯多元醇，此時再轉(zhuǎn)入蒸餾釜，升高反應溫度以及真空度，可以進一步增加分子量。最后在230℃下保溫一段時間，充分反應，得到目標產(chǎn)物。本發(fā)明通過采用多階段升溫的方式，使得初期蒸餾出的二元醇量少，減少了二元醇的損失。同時，多階段升溫的方式使得體系內(nèi)溫度較為均勻，副反應少，產(chǎn)品純度高，耐黃變性能好。此外，在生產(chǎn)過程中，聚合產(chǎn)物等輔助物料均進入產(chǎn)品，生產(chǎn)投入產(chǎn)出比高，單體揮發(fā)、廢水和過濾殘渣等污染物也均進行集中處理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明的生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖。

其中，1-反應釜；2-第一計量泵；3-第二計量泵；4-第一原料儲罐；5-第二原料儲罐；6-催化劑儲罐；7-抗氧化劑儲罐；8-第一蒸餾組件；9-廢氣排放口；10-蒸餾釜；11-第二蒸餾組件；12-抽真空裝置；13-過濾器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發(fā)明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實施例1

一種聚酯多元醇的生產(chǎn)工藝，所述生產(chǎn)工藝主要包括以下步驟：將2112kg己二酸和980kg乙二醇在反應釜中加熱溶解，再加入3kg的催化劑鈦酸四丁酯和0.3kg亞磷酸三苯酯，并通入氮氣，于140℃反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在180℃，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出；進一步控制溫度在230℃左右反應4小時后，取樣進行檢測，產(chǎn)品合格后，冷卻并過濾包裝得到成品。

實施例2

將2112kg己二酸和1500kg 1,4-丁二醇在反應釜中加熱溶解，再加入4kg的催化劑鈦酸四丁酯和0.25kg亞磷酸三苯酯，并通入氮氣，于145℃反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在200℃，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出；進一步控制溫度在230℃左右反應2小時后，取樣進行檢測，產(chǎn)品合格后，冷卻并過濾包裝得到成品。

實施例3

將2112kg己二酸和1532kg二乙二醇在反應釜中加熱溶解，再加入3.5kg的催化劑鈦酸四丁酯和0.33kg亞磷酸三苯酯，并通入氮氣，于145℃反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在210℃，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出；進一步控制溫度在230℃左右反應4小時后，取樣進行檢測，產(chǎn)品合格后，冷卻并過濾包裝得到成品。

實施例4

將2112kg己二酸和1532kg二乙二醇在反應釜中加熱溶解，再加入3.3kg的催化劑鈦酸四丁酯和0.25kg亞磷酸三苯酯，并通入氮氣，于140℃反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在180℃，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出；進一步控制溫度在230℃左右反應4小時后，取樣進行檢測，產(chǎn)品合格后，冷卻并過濾包裝得到成品。

對比例1

將2112kg己二酸和980kg乙二醇在反應釜中加熱溶解，再加入3kg的催化劑鈦酸四丁酯和0.3kg亞磷酸三苯酯，并通入氮氣，于140℃反應，抽真空逐步蒸出反應釜內(nèi)生成的水分，生成的低分子量聚酯多元醇也隨水分一起蒸出；將反應得到的混合物轉(zhuǎn)入蒸餾釜中，控制溫度在230℃，調(diào)節(jié)真空至-0.08MPa，并將過量的二元醇和少量副反應產(chǎn)物與反應中的殘留水一起蒸出，反應4小時后，冷卻并過濾包裝得到成品。

與實施例1相比，對比例1蒸餾出的乙二醇量較多，產(chǎn)品數(shù)均分子量相對較低，產(chǎn)品強度低。

如圖2所示，一種聚酯多元醇的生產(chǎn)系統(tǒng)，所述生產(chǎn)系統(tǒng)包括依次相連的反應釜1、蒸餾釜10和過濾器13；所述反應釜1的出料口與所述蒸餾釜10的進料口相連，所述蒸餾釜10的出料口與所述過濾器13的進料口相連；所述反應釜1上連有第一原料儲罐4、第二原料儲罐5、氮氣入口、催化劑儲罐6、抗氧化劑儲罐7和第一蒸餾組件8；所述蒸餾釜10上連有第二蒸餾組件11，所述蒸餾釜10的出料口處設有檢測取樣口；所述的第一蒸餾組件8和第二蒸餾組件11均與抽真空裝置12相連。

所述的第一原料儲罐4通過第一計量泵2與所述反應釜1相連，所述的第二原料儲罐5通過第二計量泵3與所述反應釜1相連。

所述的第一蒸餾組件8上設有廢氣排放口9，所述的過濾器13上設有廢渣排放口；所述的廢氣排放口9和廢渣排放口均連接至三廢處理系統(tǒng)。

以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。