[发明专利]改进的醇解方法和用于从产物混合物分离催化剂的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于聚醚多元醇酯醇解成聚醚多元醇的改进方法和装置。更具体地，本发明涉及聚四亚甲基醚二乙酸酯至聚四亚烷基醚二醇在C₁至C₄烷醇和碱或碱土金属催化剂的存在下的醇解，其中将包含聚四亚烷基醚二醇、烷醇和催化剂而基本上没有乙酸烷醇酯副产物例如乙酸甲酯的产物混合物的催化剂组分通过使混合物在没有加入的水的情况下与特定离子交换树脂在规定的接触条件接触而移除。再更具体地，本发明涉及一种用于移除包含聚四亚烷基醚二醇、烷醇和碱或碱土金属催化剂的混合物的催化剂组分的高度有效的方法，所述方法包括使混合物在没有加入的水的情况下与特定离子交换树脂在规定的接触条件接触。

背景技术

聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)公知用作聚氨酯和其他弹性体中的软链段。该均聚物是化学工业中的商品，其广泛地用于与多官能化氨基甲酸乙酯和聚酯形成多嵌段共聚物。PTMEG对聚氨酯弹性体和纤维赋予出色的动力学性质。

已知的是在其中使用乙酸和乙酸酐的聚醚多元醇的制备，一般地并且具体地，四氢呋喃(THF)和/或THF与共聚单体的聚合中，中间体产物将含有随后在最终使用之前必须转化为羟基官能度的乙酸酯或其他端基。例如，美国专利号4,163,115公开THF和/或THF与共聚单体使用含有磺酸基团的氟化树脂催化剂至聚四亚甲基醚二酯的聚合，其中通过向反应介质加入酰基阳离子前体调节分子量。该专利公开了乙酸酐和乙酸与固体酸催化剂组合使用。将聚合产物通过将未反应的THF和乙酸/乙酸酐汽提用于再循环而分离。所分离的产物是必须转化为相应的二羟基产物即聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)的聚合四氢呋喃的二乙酸酯(PTMEA)，以获得在大部分氨基甲酸乙酯最终用途中作为原材料的应用。因此，使酯封端的聚四亚甲基醚与碱性催化剂和烷醇如甲醇反应，以提供最终产物聚四亚甲基醚二醇和作为副产物的乙酸甲酯。

美国专利号4,230,892和4,584,414公开了一种用于将PTMEA转化为PTMEG的方法，所述方法包括：将聚四亚甲基醚二酯与1至4个碳的烷醇以及催化剂混合，所述催化剂是碱土金属的氧化物、氢氧化物或醇盐或碱金属氢氧化物或醇盐；使混合物达到其沸点并且将其在此保持，同时将所形成的烷醇/烷基酯共沸物的蒸气从反应区连续地移除，直至转化基本上完成；并且之后移除催化剂。

美国专利号5,852,218公开了反应性蒸馏，其中将聚醚多元醇的二酯如PTMEA与有效量的至少一种碱金属或碱土金属氧化物、氢氧化物或醇盐催化剂(例如，甲醇钠)并且与C₁至C₄烷醇(例如，甲醇)一起进料至蒸馏柱的顶部，而同时向反应性蒸馏柱的底部加入热烷醇蒸气，以向上吹扫由聚醚多元醇的二酯醇解形成的任何烷醇酯。

美国专利号4,460,796公开了一种用于将碱性酯交换催化剂从具有PTMEG的混合物分离的方法，所述方法包括：将指定量的正磷酸加入至混合物以中和催化剂，并且其后将所形成的盐分离。

美国专利号5,254,227公开了一种用于从多元醇混合物移除强离子金属杂质的方法，所述方法需要特定临界量的水，所述方法包括：使混合物通过含有离子交换介质的离子交换室和膜隔开的阳极和阴极室，并且将电流传送跨越离子交换室。美国专利号6,037,381公开了一种用于在通过使聚四氢呋喃溶液通过离子交换器而酯交换之后从聚四氢呋喃溶液在特定临界量的水的存在下移除钠阳离子的方法。

美国专利号4,985,551公开了一种用于多元醇的离子交换的方法，所述方法用于碱氢氧化物或醇盐催化剂移除，需要与特定临界量的水混合、与特定临界量的低级脂族醇共混以及使产物通过微孔阳离子交换树脂的顺序步骤。美国专利号6,037,381涉及一种用于移除甲醇钠催化剂的方法，所述方法包括加入临界量的水。美国专利号6,716,937公开了一种用于在特定临界量的水的存在下制备聚四氢呋喃或四氢呋喃共聚物的方法，所述方法包括：从所得到的流通过在固体吸附剂或离子交换树脂上吸附分离悬浮的或溶解的催化剂或催化剂的下游产物的步骤。美国专利号6,878,802公开了一种方法，所述方法包括与醇在含有碱土金属的催化剂的存在下酯交换，之后使产物溶液在特定临界量的水的存在下通过离子交换器以移除碱土金属离子。