[發明專利]一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法

在審

• 申請號: 202111459532.8
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114247385A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 徐一帆;王馬濟世;余江;宋明貴;王俊
• 申請（專利權）人: 浙江皇馬科技股份有限公司;浙江綠科安化學有限公司;浙江皇馬特種表面活性劑研究院有限公司;浙江皇馬尚宜新材料有限公司
• 主分類號: B01J8/02
• 分類號: B01J8/02;C08G65/325;C08G65/48
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 牛麗霞

本發明提供一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法，系統包括固定床反應器，固定床反應器進氣口連通氫氣罐；固定床反應器設有加熱爐；固定床反應器頂部設有進料口，底部設有出料口，進料口連通多級預熱器，多級預熱器連接原料罐。制備方法包括：將催化劑填充到固定床反應器內；將固定床反應器的內部壓力通過氫氣增壓至10～13MPa，并將固定床反應器升溫至150～185℃；調節多級預熱器的溫度使原料進料溫度達到125～135℃；將聚醚二元醇、液氨和氫氣同時通入多級預熱器中混合并預熱后再從固定床反應器進料口引入固定床反應器進行連續催化氨化反應。本發明最終獲得的聚醚胺總胺值達到28～32mgKOH/g，色澤達到10～20，為無色透明液體。

技術領域

本發明屬于精細化工產品合成技術領域，具體涉及一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法。

背景技術

聚醚胺(PEA)是一類具有柔軟的聚醚骨架，末端以氨基或胺基(一般為含有活潑氫的仲胺基、伯胺基或多胺基基團)封端的化合物，其作為功能性化學品，在化工、醫藥等多個領域具有重要的用途。

目前，聚醚胺的合成方法主要有催化胺化法、離去基團法、水解法、氨苯氧基法、氨基丁烯酸酯法、氰烷基化法等。其中催化胺化法具有原料利用率高，環境污染小，轉化率高和選擇性好，合成產物易分離純化，產品的純度高等優點，而且該法只涉及一步反應，工藝簡單，是目前國外化工企業大規模工業化連續生產的首選。聚醚胺的連續化生產技術目前主要被美國亨斯邁公司(Huntsman)和德國巴斯夫公司(BASF)所壟斷，國內市場上聚醚胺類產品特別是低分子量聚醚胺產品相對短缺，主要依賴進口，一定程度上制約了聚醚胺產品在我國的廣泛應用。國內企業聚醚胺的生產技術基本上均采用間歇工藝，副反應較多，聚醚鏈易斷裂，導致產品轉化率低，產品質量不及連續化工藝，特別是在生產低分子量聚醚胺上產品質量與國外的生產技術和產品質量差距明顯。

聚醚胺是一種既有親油又具有一定親水的聚合物，可用作配制乳化劑、不干膠和緩蝕劑；還可以用作活性分散劑。其優點是能溶于水，具有表面活性劑的性質可以調整多種樹脂型。解決了傳統小分子多胺固化劑毒性大、易揮發的缺點，具有固化、增韌、抗黃變等功能，應用前景十分廣闊。現有生產聚醚胺的技術也是采用間歇工藝，產品的轉化率和品質仍然存在很大的改善空間，如果能開發出更為適宜的工藝，勢必具有很大的應用價值和經濟效益，還能為其它聚醚胺的研發和生產提供新的指導方向，擺脫國外對于我國聚醚胺市場的限制作用。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法，該方法簡單高效、經濟實用。本發明的技術方案為：

第一方面，本發明提供一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統，包括固定床反應器，所述固定床反應器進氣口連通氫氣罐；所述固定床反應器設有加熱爐；所述固定床反應器頂部設有進料口，底部設有出料口，所述進料口連通多級預熱器，所述多級預熱器連接原料罐。

進一步地，所述固定床反應器連通氫氣罐的管道上設有空壓機。

優選地，所述多級預熱器包括彼此相連的一級預熱器和二級預熱器，所述二級預熱器與所述固定床反應器進料口連通。

進一步地，所述多級預熱器連接原料罐的管道上設有原料增壓泵。

第二方面，本發明提供一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的方法，是采用上述系統，該方法包括：將催化劑填充到固定床反應器內；將固定床反應器的內部壓力通過氫氣增壓至10～13MPa，并將固定床反應器升溫至150～185℃；調節多級預熱器的溫度使原料進料溫度達到125～135℃；將聚醚二元醇、液氨和氫氣同時通入多級預熱器中混合并預熱后再從固定床反應器進料口引入固定床反應器進行連續催化氨化反應，其中調節聚醚二元醇進料流速為0.2～0.6h^-1，液氨進料流速為0.3～0.8h^-1，氫氣流速為0.2～0.5h^-1，反應完成的產品從固定床反應器出料口放出接收。