第一節(jié) 聚醚胺基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程
制取聚醚胺的原料為:丙烯腈;一縮二乙二醇(又名二甘醇);氫氧化鉀;鹽酸。主要步驟為:首先用丙烯腈與二甘醇反應(yīng)合成聚醚腈,然后以氫氧化鉀為催化劑,加氫制得聚醚胺。
1、利用丙烯腈和二甘醇制取聚醚腈的工藝。
(1)氨氧化鉀作為臺(tái)成反應(yīng)的催化劑是可行的,基本達(dá)到滿意效果。按與二甘醇的質(zhì)量比計(jì)算其用量最好控制在0.03:1。
(2)丙烯腈采用過(guò)量,按與二甘醇的摩爾比計(jì)算,其用量在2.4:1左右較為適宜
(3)在合成過(guò)程中,水浴的溫度控制在50℃左右較為適宜。溫度過(guò)高,易產(chǎn)生丙烯腈的自聚;溫度過(guò)低,反應(yīng)不易啟動(dòng)或啟動(dòng)很慢。
(4)合成過(guò)程中,由于反應(yīng)放熱,應(yīng)特別注意:在加入丙烯腈時(shí)應(yīng)緩緩滴加.以防由于瞬間大量的丙烯腈參加反應(yīng)而造成劇烈放熱.溫度驟然增高,若超過(guò)70℃,丙烯腈會(huì)發(fā)生自聚。滴加時(shí)間應(yīng)根據(jù)反應(yīng)的量而定,而且要恒溫反應(yīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
(5)精制過(guò)程中,截取沸程在210~220℃/(533~800 Pa)的餾份,其聚醚腈的含量。
2、以合成的聚醚腈為原料,經(jīng)高壓、高溫加氫反應(yīng)制聚醚胺。
第二節(jié) 聚醚胺新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況
一種聚醚胺制備工藝,是以聚醚多元醇為原料,在氫氣、胺化劑及催化劑存在下,通過(guò)催化還原胺化制備聚醚胺的工藝,其特征包括以下幾個(gè)步驟:
a)選用專用的骨架鎳催化劑,其質(zhì)量百分比組成為:80~95% 金屬鎳,5 ~ 20% 金屬鋁,0.5~5% 鉻、鐵、銅或鋅中的一種、兩種或三種,將催化劑密封保存?zhèn)溆茫?/span>
b) 在反應(yīng)器中采用步驟a) 中所述的催化劑,進(jìn)行催化還原胺化反應(yīng),所用原料為數(shù)均分子量100 以上的聚醚多元醇,催化劑加入量為原料聚醚多元醇質(zhì)量的2~15%,胺化劑加入量為原料聚醚多元醇羥基摩爾數(shù)的1.5~20 倍, 氫氣加入量為原料聚醚多元醇羥基摩爾數(shù)的0.4~15 倍,反應(yīng)溫度為120~250℃,反應(yīng)壓力為8~35MPa,反應(yīng)時(shí)間為1.5~8h ;
c) 將步驟b)中反應(yīng)液冷卻降溫至25~60℃,排除未反應(yīng)的氣體,出料,反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)減壓蒸餾脫去水分、胺化劑以及其他低沸點(diǎn)副產(chǎn)物即得聚醚胺產(chǎn)品。
第三節(jié) 聚醚胺國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
雷尼鎳是一種由帶有多孔結(jié)構(gòu)的鎳鋁合金的細(xì)小晶粒組成的固態(tài)異相催化劑,它最早由美國(guó)工程師莫里•雷尼在植物油的氫化過(guò)程中,作為催化劑而使用。其制備過(guò)程是把鎳鋁合金用濃氫氧化鈉溶液處理,在這一過(guò)程中,大部分的鋁會(huì)和氫氧化鈉反應(yīng)而溶解掉,留下了很干燥的活化后的雷尼鎳。雷尼使用鎳/鋁為1:1的合金來(lái)制造催化劑,發(fā)現(xiàn)得到的催化劑活性更高,并于1926年申請(qǐng)專利。直到今天,1:1的比例仍然是生產(chǎn)雷尼鎳所需的合金的首選比例。
以雷尼鎳為催化劑,由聚醚腈加氫制取聚醚胺。這種合成工藝為世界大型化工公司通用的聚醚胺合成方法。雷尼鎳具有高催化活性,提高了聚醚胺的生產(chǎn)效率。國(guó)外的聚醚胺生產(chǎn)設(shè)備比較完善,生產(chǎn)技術(shù)比較先進(jìn),聚醚胺產(chǎn)品的產(chǎn)量高,質(zhì)量好。
第四節(jié) 聚醚胺技術(shù)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析
聚醚胺合成技術(shù)的 研究 熱點(diǎn)主要在于原料方面。傳統(tǒng)的方法中原料為丙烯腈、二甘醇、氫氧化鉀、鹽酸,反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜,中間容易產(chǎn)生雜質(zhì)。尋找反應(yīng)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單的原材料將是聚醚胺合成工藝 研究 的重點(diǎn)。
第五節(jié) 聚醚胺未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
當(dāng)今世界上對(duì)端氨基聚醚的合成及應(yīng)用的 研究 ,雖然多偏重于應(yīng)用方面,但是,許多公司、 研究 機(jī)構(gòu)及個(gè)人都對(duì)端氨基聚醚的合成進(jìn)行了深入細(xì)致的 研究 工作,并就端氨基聚醚的改性進(jìn)行了多方面的 研究 。
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