[發(fā)明專利]一種聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010773259.5
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN111957272A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東升;李汝閣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中機(jī)國能煉化工程有限公司
• 主分類號(hào): B01J8/10
• 分類號(hào): B01J8/10;B01J19/18;B01J19/26;C08G65/28
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 王曉英

本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝，其中，聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜、噴射反應(yīng)器、外循環(huán)冷卻器；所述噴射反應(yīng)器安裝在反應(yīng)釜頂部，且與反應(yīng)釜內(nèi)空間連通；所述噴射反應(yīng)器的氣相入口連通反應(yīng)釜頂部的出氣口；所述噴射反應(yīng)器的進(jìn)料口連通混合器的出口；所述混合器上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)料口；所述外循環(huán)冷卻器獨(dú)立設(shè)在反應(yīng)釜的外部，外循環(huán)冷卻器的進(jìn)液口連通反應(yīng)釜其中一個(gè)出液口，外循環(huán)冷卻器的出液口連通噴射反應(yīng)器的進(jìn)液口。本發(fā)明創(chuàng)造所述的聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)，采用上噴式環(huán)路噴射反應(yīng)器，可加快反應(yīng)速率，提高投料速度，縮短熟化時(shí)間，提高了單位時(shí)間產(chǎn)能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造屬于化工合成領(lǐng)域，尤其是涉及一種聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)

聚醚多元醇是聚氨酯工業(yè)的重要原料。聚氨酯制品的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，從汽車、火車、輪船、飛機(jī)等內(nèi)飾件到床墊、沙發(fā)、椅、寢具、地毯、建筑節(jié)能絕熱材料、密封材料、防水材料。家電如電冰箱絕熱材料、電器殼體、絕緣器件、包裝，合成纖維即氨綸可制造高檔運(yùn)動(dòng)服、潛水衣等均選用聚氨酯制品。

目前傳統(tǒng)的聚醚多元醇生產(chǎn)工藝為強(qiáng)堿催化工藝，采用間歇釜式反應(yīng)器，在投入催化劑，起始劑后，投入環(huán)氧丙烷單體，環(huán)氧乙烷單體進(jìn)行聚合反應(yīng)。因反應(yīng)溫度下，環(huán)氧丙烷環(huán)氧乙烷單體均會(huì)發(fā)生汽化，無法與起始劑，催化劑充分接觸，導(dǎo)致反應(yīng)速率低，熟化時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)后放空氣單體含量高的問題，并且反應(yīng)熱采用內(nèi)盤管移除限制了進(jìn)料速度，也就限制了產(chǎn)量。

文丘里噴射反應(yīng)器使近幾十年發(fā)展的可用于氣液兩相反應(yīng)。其原理是利用高速流動(dòng)相經(jīng)過文丘里噴嘴，形成局部負(fù)壓，吸入其他相，充分混合，繼而在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布，完成反應(yīng)。聚醚多元醇的反應(yīng)為氣液相反應(yīng)，可以使用噴射反應(yīng)器來克服其反應(yīng)中存在的問題。

增加聚醚多元醇聚合速率主要需解決的問題為增強(qiáng)環(huán)氧丙烷，環(huán)氧乙烷與催化劑、起始劑的混合效果，兩相的充分混合才能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物料的充分接觸，進(jìn)行反應(yīng)；有效快速的移除反應(yīng)熱，反應(yīng)熱的移除速率決定了環(huán)氧丙烷與環(huán)氧乙烷的投料速率，反應(yīng)熱的快速移除，可實(shí)現(xiàn)高速的投料，實(shí)現(xiàn)單位時(shí)間的高產(chǎn)量；將釜頂部氣相空間的未充分接觸反應(yīng)的單體與反應(yīng)液有效混合，反應(yīng)釜頂部的氣相空間含有大量的小分子單體，環(huán)氧丙烷，傳統(tǒng)工藝采用攪拌來進(jìn)行混合無法實(shí)現(xiàn)此部分空間未反應(yīng)物料與催化劑的接觸，必須采用長(zhǎng)的熟化時(shí)間，在液面通過擴(kuò)散慢慢反應(yīng)，如可實(shí)現(xiàn)此部分空間的單體與催化劑混合，可有效的縮短熟化時(shí)間。

傳統(tǒng)的文丘里噴射反應(yīng)器均使用流動(dòng)相混合氣相形成高度分散的混合相，實(shí)現(xiàn)快速的反應(yīng)，解決了氧丙烷，環(huán)氧乙烷與催化劑、起始劑的混合效果的問題，但是聚醚生產(chǎn)過程為高放熱反應(yīng)，如無法有效的移除反應(yīng)熱，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)超溫，產(chǎn)品不合格等問題，并且不能解決熟化時(shí)間問題。

傳統(tǒng)設(shè)外循環(huán)冷卻器的聚醚反應(yīng)加只是采用反應(yīng)混合液通過外循環(huán)冷卻器降溫，然后通過噴嘴返回反應(yīng)釜內(nèi)，在釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，解決了反應(yīng)熱移除及輔助攪拌器來增強(qiáng)兩相接觸的作用，對(duì)反應(yīng)速率影響并不顯著，仍然存在反應(yīng)效率低下的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，采用上噴式環(huán)路噴射反應(yīng)器，可加快反應(yīng)速率，提高投料速度，縮短熟化時(shí)間，提高了單位時(shí)間產(chǎn)能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種聚醚多元醇生產(chǎn)系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜、噴射反應(yīng)器、外循環(huán)冷卻器；

所述反應(yīng)釜上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)料口、至少一個(gè)出氣口和至少一個(gè)出液口；

所述噴射反應(yīng)器安裝在反應(yīng)釜頂部，且與反應(yīng)釜內(nèi)空間連通；所述噴射反應(yīng)器的氣相入口連通反應(yīng)釜頂部的出氣口；所述噴射反應(yīng)器的進(jìn)料口連通混合器的出口；所述混合器上設(shè)有至少一個(gè)進(jìn)料口；

所述外循環(huán)冷卻器獨(dú)立設(shè)在反應(yīng)釜的外部，外循環(huán)冷卻器的進(jìn)液口連通反應(yīng)釜其中一個(gè)出液口，外循環(huán)冷卻器的出液口連通噴射反應(yīng)器的進(jìn)液口。