[发明专利]制备聚醚多元醇的方法和反应器系统

说明书

发明领域

本发明涉及制备聚醚多元醇的方法，所述方法包括在多金属氰化物络合物催化剂和引发剂化合物存在下聚合烯化氧。

发明背景

聚醚多元醇可以用于通过与多异氰酸酯反应来制备聚氨酯。在形成聚氨酯时，它可以用气体如二氧化碳发泡、吹制或膨胀成具有一定泡孔结构的聚氨酯泡沫。在使用水作为发泡剂的情况下，通过水与多异氰酸酯的反应产生了二氧化碳。或者，可将二氧化碳注入到反应混合物中。在注入液态二氧化碳的情况下，通过二氧化碳汽化发生膨胀。

在多金属氰化物络合物催化剂存在下通过引发剂化合物与一种或多种烯化氧反应制备聚醚多元醇是已知的。这样的催化剂在通过这种方法制备聚醚多元醇中是高活性的，并且可用于分批工艺或连续工艺中。在这些工艺中，通常将所述一种或多种烯化氧加入到多金属氰化物络合物催化剂和引发剂的混合物中。

由于催化剂的活性，必须小心以确保添加时所述一种或多种烯化氧与引发剂和催化剂的混合物充分混合，以得到相对窄的分子量分布的多元醇产物。

2000年5月发表于European Chemical News，第10期，第22-28页的题为“Bayer makes an Impact”的文章公开了在氰基钴酸锌催化剂存在下从引发物(starter)、氧化乙烯(EO)和氧化丙烯(PO)生产聚醚多元醇的方法。所述出版物包括该方法的流程图，根据该流程图，EO和PO(以及引发物和催化剂)通过外部循环管(回路)加入，而不是直接加入到反应器本身。反应混合物连续循环通过反应器和回路。

根据包括在所述公开中的流程图，EO和PO(以及引发物和催化剂)通过位于布置在所述回路中的热交换器后方的点加入，如沿着反应混合物的循环流的方向所见，所述方向从反应器外看是向上的。此外，在回路中在热交换器的前方的位置布置泵，如沿着反应混合物的循环流的方向所见。

在Research Disclosure525054(2008年1月)中公开了类似的方法，其描述了制备聚醚多元醇的方法，所述方法包括在多金属氰化物络合催化剂和引发剂化合物存在下聚合烯化氧(例如EO和／或PO)，其中所述方法在回路反应器中进行，所述回路反应器是配有外部循环管的反应器，并且至少部分，优选全部的烯化氧通过外部循环管在热交换器和泵之间的点加入，该泵布置在回路中热交换器前方的位置，如沿着反应混合物的循环流的方向所见。

US5,723,094描述了生产化学产品的化学反应器和方法，其中在壳体内的多个流管用于反应，在每一个流管内并沿其长度含有多个孔的毛细小管用于向第一反应物引入第二反应物，所述第一反应物存在于流管内。所述反应器和方法被教导适合用于使用双金属氰化物催化剂的聚氧化烯聚醚的制备中。

本发明人致力于提供制备聚醚多元醇的方法和反应器系统，其中烯化氧与引发剂和催化剂的混合以简单而可靠的方式来实现，其允许生产具有相对窄的分子量分布和低的终产品粘度的多元醇产品。

发明简述

因此，本发明提供了制备聚醚多元醇的方法，所述方法包括在多金属氰化物络合物催化剂和引发剂化合物存在下聚合一种或多种烯化氧，其中所述方法在反应器容器内进行，所述反应器容器配备有搅拌其内容物的装置，并且所述一种或多种烯化氧通过进料口装置供给到含有所述多金属氰化物络合物催化剂和引发剂的搅拌混合物，所述进料口装置包括分布器(sparger)。

本发明还提供了用于制备多元醇的反应器系统，所述反应器系统包括：

(a)反应器容器；

(b)用于搅拌反应器容器中内容物的装置；

(c)适合于将引发剂和催化剂供给到所述反应器系统的入口管；

(d)用于从反应器系统中移除材料的出口管；和

(e)用于向反应器容器添加烯化氧的进料口装置，所述进料口装置包含分布器。

附图简要说明

图1示出了根据本发明的反应器系统。

发明详述

本发明提供了在多金属氰化物络合物催化剂存在下从一种或多种烯化氧和引发剂制备聚醚多元醇的方法，其中所述一种或多种烯化氧通过分布器装置加入到引发剂和催化剂的混合物中。

本发明还提供了适合用于这样的方法的反应器系统。

优选地，所述一种或多种烯化氧选自氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯及其混合物。