一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法技術方案

本發明專利技術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。本發明專利技術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。無色透明液體。無色透明液體。

【技術實現步驟摘要】
一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統及方法


[0001]本專利技術屬于精細化工產品合成
，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。

技術介紹

[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。

技術實現思路

[0005]針對現有技術存在的問題，本專利技術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。本專利技術的技術方案為：
[0006]第一方面，本專利技術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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]第二方面，本專利技術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。
[0011]進一步地，當多級預熱器包括彼此相連的一級預熱器和二級預熱器時，所述一級預熱器和所述二級預熱器的調節溫度均為140～150℃。
[0012]進一步的，所述催化劑為堇青石和γ
?
Al2O3負載貴金屬及鑭系金屬的三效催化劑，制備方法包括以下步驟：
[0013]步驟1，以堇青石為第一載體，γ
?
Al2O3為第二載體，將摩爾比為1:(1.2～1.4):(2～2.2)的γ
?
Al2O3、鑭系金屬的氧化物、去離子水混合均勻后涂附在堇青石上；
[0014]步驟2，將涂附完畢的堇青石采用等體積浸漬法先后用質量濃度為68％～70％的H2PtCl6.6H2O、72％～75％的PdCl2和85％～87％的RhCl3.3H2O水溶液進行浸漬處理；
[0015]步驟3，浸漬處理完畢后將堇青石取出進行焙燒處理；
[0016]步驟4，將焙燒完成的催化劑前驅體進行H2還原；還原結束后采用N2進行吹掃，降溫，即得。
[0017]進一步地，所述鑭系金屬包括：Ce、La、Ba、Zr。
[0018]進一步地，所述浸漬處理的控制參數為：室溫下靜置處理1.5～2.5h。
[0019]進一步地，所述焙燒處理的控制參數為：焙燒溫度300～350℃，焙燒時間8～12h。
[0020]進一步地，所述H2還原的控制參數為：在H2吹掃的條件下升溫至300～400℃，保溫2～4h。
[0021]本專利技術所涉及的反應方程式見式(1)：
[0022][0023]本專利技術在固定床反應器中進行原料升溫后混合進料，在一定的溫度壓力下，進行催化胺化反應，伯胺轉化率達到了95％～99％，總胺值達到28～32mgKOH/g，色澤10～20，無色透明液體。
[0024]相較于現有技術，本專利技術具有以下優點：
[0025]1、本專利技術以固定床反應器為主體反應設備，通過對反應器增設增壓、原料預熱、進料量調節等輔助設備進行聚醚胺的制備，整個工藝過程簡單易控，轉化率高，解決了間歇反應釜頻繁更換催化劑、反應壓力不穩定、副產物過多的缺點。
[0026]2、本專利技術采用一種特殊催化劑用于催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺，具有轉化效率高、使用壽命長、成本低、綠色環保的優點，符合未來市場前景。
[0027]3、本專利技術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。
附圖說明
[0028]圖1為本專利技術催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統的結構示意圖，其中，1、固定床反應器，2、氫氣罐，3、空壓機，4、加熱爐，5、固定床反應器進料口，6、固定床反應器出料
口，7、一級預熱器，8、二級預熱器，9、聚醚二元醇原料罐，10、液氨罐，11、原料泵，12、管道上的控制閥門，13、氣口。
具體實施方式
[0029]在本專利技術的描述中，需要說明的是，實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。
[0030]下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本專利技術的專利技術構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，本專利技術的保護范圍包括但不限于以下實施例，在不偏離本申請的精神和范圍的前提下任何對本專利技術的技術方案的細節和形式所做出的修改均落入本專利技術的保護范圍內。
[0031]本專利技術具體實施例提供了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1，所述固定床反應器1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統，其特征在于：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。2.根據權利要求1所述的一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統，其特征在于：所述固定床反應器連通氫氣罐的管道上設有空壓機。3.根據權利要求1所述的一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統，其特征在于：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。4.根據權利要求1所述的一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的系統，其特征在于：所述多級預熱器連接原料罐的管道上設有原料增壓泵。5.一種催化胺化聚醚二元醇制備聚醚胺的方法，其特征在于：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。6.根據權利要求5所述的一種催化胺化...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐一帆，王馬濟世，余江，宋明貴，王俊，
申請(專利權)人：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，
類型：發明
國別省市：