[实用新型]一种聚醚的合成装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备制造领域，具体地说是一种聚醚的合成装置。

背景技术

聚羧酸减水剂是继萘系磺酸盐减水剂为代表的高效减水剂之后，开发出的第 三代高性能减水剂，具有掺量小、减水率高、保坍性能好等优点。目前常用的聚 羧酸减水剂分为酯型和醚型，酯型聚羧酸减水剂一般由酯化的甲氧基聚醚和不饱 和羧酸单体通过自由基聚合而成，醚型聚羧酸减水剂一般由含有不饱和双键的聚 醚和不饱和羧酸单体通过自由基具有而成。聚醚在聚羧酸减水剂中的质量占比很 大，其品质对减水剂的性能具有重要影响。

影响聚醚产品性能的主要因素有分子量、分子量分布、不饱和度等，控制这 些影响因素的关键点在于环氧烷烃的烷氧基化工艺和设备。

聚醚主要是由起始剂和环氧烷烃在催化剂作用下通过烷氧基化反应而合成， 影响反应过程的因素主要包括催化剂、反应温度、反应压力、传质、传热等(吴 三华,国内外乙氧基化反应装置工艺技术与展望[J].全国第十次工业表面活性剂 技术经济与应用开发会议论文集,2001)。针对不同的工艺条件和产品设计需求， 可以采用间歇式操作或者连续化操作，适用的烷氧基化设备一般分为釜式、管式、 降膜式、喷雾循环式和喷射回路式等反应器形式(于剑昆等,烷氧基化聚合反应器 的研究进展[J].化学推进剂与高分子材料,2015,13(2),8-27)。

聚醚的工业化生产的反应温度和反应压力一般控制在一定的范围内，催化剂 一般选择阴离子聚合或者配位聚合。烷氧基化设备的传质和传热是影响聚醚烷氧 基化反应的关键因素，一方面和生产效率有关，另一方面能够保证部分聚醚品种 的不饱和度，最后，聚醚合成过程中残留的环氧单体浓度降低，对生产过程的安 全和聚醚品质具有重要意义(纪凤羽,乙氧基化反应釜的设计[J].辽宁化工,1993, (3),48-49)。

随着国内外聚醚合成技术的发展，对烷氧基化反应设备的改进和优化一直在 不断进行，主要的研究方向在强化传质和传热方面，通过提高单位设备的生产效 率和降低反应过程中的能耗等措施，提高聚醚产品的品质，降低生产成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种聚醚的合成装置，物料混合充分、对聚醚粘度增加不 敏感、烷氧基化效率高。

所述聚醚的合成装置包括烷氧基化反应器、循环泵和换热器顺序串连而成的 循环回路，还包括串接在换热器和烷氧基化反应器之间的混合釜，所述混合釜内 设有机械搅拌装置，顶部设有起始剂/催化剂进料口和与换热器出料口相连的外 循环回路物料进料口，底部设有环氧烷烃单体进料口和连接至烷氧基化反应器顶 部的混合釜出料口，所述外循环回路物料进料口内设有雾化装置。

本实用新型用于烷氧基化反应的具体操作如下：

预处理阶段：混合釜、烷氧基化反应器、循环泵、换热器及管路预先干燥；

反应阶段：从起始剂/催化剂进料口向混合釜中加入起始剂、催化剂，然后关 闭起始剂/催化剂进料口；混合釜在机械搅拌的过程中升温至60～100℃，从环氧 烷烃进料单体进料口向混合釜中通入环氧烷烃单体，待聚合反应开始(即混合釜 内压力降低，温度升高)，打开连接烷氧基化反应器的管路阀门(烷氧基化反应 器事先预热)，开启循环泵和换热器；保持烷氧基化反应器温度在反应温度(反 应温度一般为100～140℃)，不断地通过环氧烷烃单体进料口向混合釜中加入环 氧烷烃单体，与外循环回来的物料在混合釜的机械搅拌和外循环回路物料进料口 内设置的雾化装置的联动作用下充分混合，然后通入烷氧基化反应器；本阶段保 持混合釜的温度低于烷氧基化反应器10～40℃。

老化阶段：通过环氧烷烃单体进料口加入环氧烷烃单体结束后，关闭环氧烷 烃单体进料口；保持混合釜和烷氧基化反应器的温度在反应温度，循环泵和换热 器处于开启状态，保持一段时间；

放料阶段：关闭连接烷氧基化反应器和循环泵的阀门，关闭循环泵和换热器， 打开放空装置，出料。