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      一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法與流程

      文檔序號(hào):12342788閱讀:912來(lái)源:國(guó)知局
      一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法與流程

      本發(fā)明涉及一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法,屬于烷氧基化物制備技術(shù)領(lǐng)域。



      背景技術(shù):

      烷氧基化化合物是一類重要的化合物,如醇類的烷氧基化化合物、酚類或酚類改性的烷氧基化合物、羧酸類的烷氧基化合物、胺類的烷氧基化合物等,都可歸結(jié)為含有活性氫類的烷氧基化合物,烷氧基化合物通??梢杂泻谢钚詺涞幕衔锱c環(huán)氧化合物在催化劑的存在下通過(guò)逐級(jí)加成反應(yīng)制得,產(chǎn)物為不同聚合物的混合物,即產(chǎn)物中存在一個(gè)相對(duì)分子質(zhì)量分布,用分布系數(shù)來(lái)表示即重均分子量/數(shù)均分子量,分布系數(shù)越接近1越好,否則會(huì)影響其物質(zhì)的性能和產(chǎn)品的加工、應(yīng)用性能。這些烷氧基化合物大多數(shù)可以作為非離子表面活性劑,在醫(yī)藥、印染紡織、洗滌、農(nóng)藥、化妝品等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。

      環(huán)氧化合物有很強(qiáng)的反應(yīng)活性。例如環(huán)氧乙烷,在酸、堿甚至中性條件下,極易與含有活性氫的化合物進(jìn)行開(kāi)環(huán)加成反應(yīng),由此得到的乙氧基化合物幾乎都是工業(yè)上重要的化工中間體和精細(xì)化工產(chǎn)品,成為當(dāng)今世界不可缺少的重要精細(xì)化工材料。但是,環(huán)氧乙烷是高?;瘜W(xué)品,爆炸極限為3%-100%(體積),而且易燃、易分解、有毒、致癌等特征。在過(guò)去的幾十年間因?yàn)楣ぷ魅藛T及設(shè)備的局限性而引發(fā)的事故時(shí)有發(fā)生,造成了重大的傷亡事故和經(jīng)濟(jì)損失。

      烷氧基化反應(yīng)多為危險(xiǎn)化學(xué)品反應(yīng)以及高溫高壓反應(yīng),該反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)放熱,第一代工業(yè)裝置為攪拌反應(yīng)釜,含活潑氫的起始劑加入反應(yīng)釜中,加入催化劑堿金屬氫氧化物如氫氧化鉀,升溫至100-150度形成醇鉀與水,抽真空脫水,在-0.1~0.3Mpa條件下從釜底滴加環(huán)氧化物進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)。由于反應(yīng)過(guò)程為強(qiáng)放熱反應(yīng),通過(guò)夾套水、盤管冷卻水與控制滴加環(huán)氧化物的速度,達(dá)到控制溫度的目的。該反應(yīng)氣態(tài)環(huán)氧化物與液態(tài)起始劑間反應(yīng)接觸面積小,反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),產(chǎn)品色澤深(黃色到深黃色),分子量分布(PDI 1.10~2.0),產(chǎn)品應(yīng)用效果差。第二代工業(yè)裝置為在傳統(tǒng)的反應(yīng)釜外加冷卻器以加強(qiáng)移除反應(yīng)中熱量,環(huán)氧化物在換熱器后管道并流注入,進(jìn)入反應(yīng)釜由于管道直徑突然變大,以及加大循環(huán)頻率,達(dá)到強(qiáng)制混合和增加氣液間接觸面積目的。該工藝為間歇式生產(chǎn),相對(duì)第一代工業(yè)裝置,產(chǎn)品分子量分布降低(PDI 1.04~1.08),色澤一般為淡黃色。但由于物料需要在體系高溫下循環(huán),以及高粘度產(chǎn)品等常常導(dǎo)致高溫循環(huán)泵密封出問(wèn)題導(dǎo)致碳黑進(jìn)入產(chǎn)品中,限制了該型裝置的使用。此外以上兩代烷氧基化工藝設(shè)備占地面積大;反應(yīng)速率低,生產(chǎn)周期長(zhǎng),生產(chǎn)能力小,以環(huán)氧乙烷為例,每立方米反應(yīng)器的環(huán)氧乙烷消耗量不超過(guò)300kg/h;反應(yīng)器內(nèi)液相物料中含有大量過(guò)飽和的環(huán)氧化物,這種環(huán)氧化物的存在,很容易造成爆炸和環(huán)氧化物中毒事故的發(fā)生;反應(yīng)器上部富集大量未反應(yīng)環(huán)氧化物,它們它們可能自聚形成副產(chǎn)物和局部熱點(diǎn);攪拌軸與密封圈和氣相還氧化物的摩擦,也可能產(chǎn)生靜電和局部過(guò)熱,從而容易引起爆炸;環(huán)氧化合物由反應(yīng)釜底部進(jìn)料管或分布器進(jìn)料,在釜內(nèi)壓力高于環(huán)氧化合物計(jì)量罐或儲(chǔ)罐內(nèi)壓力時(shí),就有可能使經(jīng)催化劑引發(fā)的物料倒回環(huán)氧化合物計(jì)量罐或者儲(chǔ)罐,這可能造成環(huán)氧化合物計(jì)量罐或者儲(chǔ)罐的污染和聚合爆炸;蛇管的存在減少了釜的有效容積,且檢修和更換困難;而且有最低投料量與生產(chǎn)量,氣液相反應(yīng),間歇式生產(chǎn)等不足。CN100497438C公開(kāi)了在原間歇式反應(yīng)釜基礎(chǔ)上,采用多釜串聯(lián)和溢流方法,實(shí)現(xiàn)聚醚多元醇生產(chǎn)連續(xù)化,雖然產(chǎn)品前后質(zhì)量一致性增加,但未解決反應(yīng)過(guò)程快速換熱與間歇反應(yīng)分子量分布寬等共性問(wèn)題。

      微通道反應(yīng)器是一種單元反應(yīng)界面尺度為微米量級(jí)的微型化化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)。從化學(xué)反應(yīng)工程的角度看,不同相態(tài)的反應(yīng)對(duì)微反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)要求不同,因此微反應(yīng)器可分為氣固相、液液相、氣液相、氣液固相微反應(yīng)器。由于微反應(yīng)器具有小尺寸、大比表面積和規(guī)整的微通道、傳熱系數(shù)可達(dá)25000W/(m2·K)等特點(diǎn),因此具有高速混合、高效傳熱、易于過(guò)程控制、幾乎無(wú)放大效應(yīng)和參與反應(yīng)的反應(yīng)物存留量小而被快速消耗等方面表現(xiàn)出超常的能力,所以微反應(yīng)器技術(shù)適用于強(qiáng)放熱、易燃、易爆、易聚合和有毒等危險(xiǎn)化學(xué)品參與的化學(xué)反應(yīng)。

      微混合器分為兩大類,即被動(dòng)微混合器和主動(dòng)微混合器。我們目前采用被動(dòng)微混合器,被動(dòng)微反應(yīng)器主要通過(guò)各種復(fù)雜形狀的微通道打破層流,產(chǎn)生對(duì)流,增強(qiáng)流體間接觸面積,達(dá)到增強(qiáng)流體混合目的。微混合器可以縮短擴(kuò)散距離,15ms就可以達(dá)到95%的混合效率,應(yīng)用微混合器可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)放熱和快速反應(yīng)過(guò)程的強(qiáng)化和微型化,如硝化,氟化,氧化,加氫等過(guò)程。

      CN104725169A公開(kāi)了一種在微反應(yīng)器中進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)的方法,得到烷氧基化合物產(chǎn)品色澤淺、分布窄、環(huán)氧化合物含量低,并且此方法降低能耗,過(guò)程安全性高,反應(yīng)平穩(wěn)可控。但是國(guó)內(nèi)代表性的微反應(yīng)器生產(chǎn)商有DOWCORNING、貴州微化科技有限公司、大連微凱化學(xué)有限公司等,他們微反應(yīng)器結(jié)構(gòu)不一樣,烷氧基化工藝有較大的差別;該方法直接將活性氫化物和催化劑通入微反應(yīng)器,在高溫下生產(chǎn)醇鹽與水,水與環(huán)氧化物聚合形成二醇副產(chǎn),固體催化劑易堵塞微通道;同時(shí)環(huán)氧化物在反應(yīng)壓力為0.4-2MPa時(shí)為氣態(tài),效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于液液混合;再有通過(guò)串聯(lián)過(guò)多微反應(yīng)器單元來(lái)達(dá)混合均勻等目的易導(dǎo)致壓差增大,減小混合效果,增加投資;該方法未提及背壓閥來(lái)穩(wěn)定反應(yīng)系統(tǒng)壓力,無(wú)背壓閥易導(dǎo)致體系壓力較小,氣態(tài)環(huán)氧化物易于從反應(yīng)器出口溢出,不利于反應(yīng)的進(jìn)行。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法。

      本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法,其特征是,包括以下步驟:

      (1)準(zhǔn)備生產(chǎn)裝置,所述生產(chǎn)裝置包括微反應(yīng)器、微混合器、前處理釜、預(yù)熱管、延時(shí)管、計(jì)量泵A、計(jì)量泵B,所述微反應(yīng)器具有多個(gè)微通道,且具有兩個(gè)微反應(yīng)器進(jìn)料口和一個(gè)微反應(yīng)器出料口;所述微反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管成微反應(yīng)單元;

      (2)在前處理釜中加入活性氫化物和催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa壓力、80-130℃溫度下進(jìn)行脫氣,脫氣合格后,作為流體A,前處理釜保溫0-130℃;將環(huán)氧化合物常溫加壓保存,作為流體B;

      (3)將流體A依次經(jīng)計(jì)量泵A、預(yù)熱管通過(guò)一個(gè)微反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入微反應(yīng)器,流體B經(jīng)計(jì)量泵B通過(guò)另一個(gè)微反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入微反應(yīng)器,流體A、流體B在微反應(yīng)器中進(jìn)行聚合加成反應(yīng);聚合加成反應(yīng)后得到的流體經(jīng)微反應(yīng)器出料口流出進(jìn)入微混合器進(jìn)行混合,混合后再進(jìn)入延時(shí)管延時(shí);

      所述預(yù)熱管、微反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管均處于一油浴鍋池,該油浴鍋池控制反應(yīng)溫度為90-180℃;

      (4)中和釜中和,通過(guò)延時(shí)管延時(shí)后的流體均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化、取樣測(cè)指標(biāo)、脫氣、中和或者再經(jīng)吸附、過(guò)濾后得到烷氧基化物,最后打料包裝。

      所述預(yù)熱管的長(zhǎng)度為0.1-5m,延時(shí)管長(zhǎng)度為0.1-8m。

      所述步驟(4)中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4。

      所述預(yù)熱管、微反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管都是同時(shí)浸入90-180℃的油浴鍋池中。

      所述微反應(yīng)器、微反應(yīng)器的壓力通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié),微反應(yīng)器、微反應(yīng)器的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,從而保證流體A和流體B以液相進(jìn)行混合反應(yīng)。

      所述活性氫化物、催化劑和環(huán)氧化合物在微反應(yīng)器、微反應(yīng)器中的停留時(shí)間均為0.6-15min。

      所述活性氫化物選自醇、酚、酸、自由鹵化物、胺的一種或多種。

      所述催化劑選自金屬鉀、金屬鈉、甲醇鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、雙金屬類、醋酸鋅、胺類、烏洛托品的一種或多種;

      所述環(huán)氧化合物選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、2,2-二甲基環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)氧苯乙烯、環(huán)氧環(huán)己烷的一種或多種。

      所述微反應(yīng)器、微反應(yīng)器均具有多個(gè)微通道,微通道的截面當(dāng)量直徑為0.01-5mm,微通道長(zhǎng)度為20-60mm;所述微混合器具有多個(gè)微通道,所述微通道的截面當(dāng)量直徑為0.01-5mm,微通道長(zhǎng)度為40-250mm。

      所述流體A和流體B在微反應(yīng)器中烷氧基化反應(yīng)壓力1.2-10.0MPa;流體A和流體B的烷氧基化反應(yīng)溫度為90-180℃。

      通過(guò)本發(fā)明,公開(kāi)了一種在微反應(yīng)器中連續(xù)化進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)的方法,脫除了低分子的起始劑醇鉀與環(huán)氧化物以液相形式進(jìn)入微反應(yīng)器、延遲管線與混合器,進(jìn)行液液反應(yīng),達(dá)到充分傳質(zhì)與傳熱的目的,液液反應(yīng)是通過(guò)增加反應(yīng)系統(tǒng)壓力與增加背壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體為:包括微反應(yīng)器、微混合器和與之連接的延時(shí)管為一個(gè)微反應(yīng)單元,整個(gè)工藝流程包括一個(gè)預(yù)熱管和微反應(yīng)單元。其中,所述微反應(yīng)器具有多個(gè)微通道,兩個(gè)進(jìn)料口,一個(gè)出料口。所述微通道的截面當(dāng)量直徑為0.01-5mm,微通道長(zhǎng)度為20-60mm。所述微混合器具有多個(gè)微通道,一個(gè)進(jìn)料口,一個(gè)出料口。所述微通道的截面當(dāng)量直徑為0.01-5mm,微通道長(zhǎng)度為20-60mm;所述微混合器具有多個(gè)微通道,所述微通道的截面當(dāng)量直徑為0.01-5mm,微通道長(zhǎng)度為40-250mm。

      流體A和流體B分別經(jīng)過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)流進(jìn)微反應(yīng)器進(jìn)料口,特別說(shuō)明流體A要經(jīng)過(guò)0.1-5m預(yù)熱管后,再進(jìn)入微反應(yīng)器進(jìn)料口,預(yù)熱管通道直徑為0.1-0.5cm,進(jìn)口通道的直徑為0.1-0.5cm,長(zhǎng)度為10-20mm,延時(shí)管的通道直徑為0.1-0.5cm,長(zhǎng)度為0.1-8m。

      反應(yīng)時(shí)流體A和流體B分別經(jīng)過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入微反應(yīng)器反應(yīng),然后進(jìn)入微混合器混合,然后流進(jìn)延時(shí)管,然后從延時(shí)管流出的流體,再進(jìn)入中和釜。反應(yīng)結(jié)束后,在中和釜0-130℃,保溫0.5-2h后,脫氣0.5-1h后中和,中和劑用HAC、乳酸或者H3PO4,吸附劑用硅酸鎂、硅酸鋁、活性炭、分子篩、大分子多孔樹(shù)脂等。

      本發(fā)明中,不同結(jié)構(gòu)的微通道反應(yīng)器可采用DOWCORNING、荷蘭Chemtrix BV公司、大連微凱化學(xué)有限公司、貴州微化科技有限公司等不同類型的微通道反應(yīng)器,但不限于這些公司的產(chǎn)品。其中,DOWCORNING公司的低流量反應(yīng)器,G1反應(yīng)器,G3反應(yīng)器,G4反應(yīng)器甚至G1光反應(yīng)器,從結(jié)構(gòu)上都能滿足物料的高效、快速的混合,具有優(yōu)良的熱交換性能,但是這些微通道反應(yīng)器的極端運(yùn)行條件為:最高反應(yīng)溫度為200℃,最高反應(yīng)壓力為1.8MPa,因此限制了該公司微通道反應(yīng)器應(yīng)用于液液相的烷氧基化反應(yīng)。計(jì)量泵采用2BPOOC系列驅(qū)動(dòng)泵裝置,控制流量精度0-80ml/min。

      本發(fā)明所述一種在微反應(yīng)器系統(tǒng)中進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)的方法,包括以下步驟:

      (1)在前處理釜加入活性氫化物(醇、酚、酸、自由鹵化物和胺組成的組)和一定量的催化劑(催化劑為以合成產(chǎn)品總質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的0.005-1%,且催化劑選自金屬鉀、金屬鈉、甲醇鉀、甲醇鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉、雙金屬類、醋酸鋅、胺類和烏洛托品和任意前述組合組成的組),在一定壓力、溫度(壓力為-0.5MPa±0.5MPa,溫度為80-130℃)下,脫氣合格后,作為流體A,前處理釜保溫0-130℃,環(huán)氧化合物(環(huán)氧化合物選自環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、2,2-二甲基環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丁烷、環(huán)氧苯乙烯、環(huán)氧環(huán)己烷和任意前述組合組成的組)常溫保存,作為流體B;

      (2)流體A和流體B分別通過(guò)各自計(jì)量泵按一定摩爾配比進(jìn)入微反應(yīng)器進(jìn)樣口,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)系統(tǒng)的壓力,使流體A和流體B在微反應(yīng)器中以液液相反應(yīng),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)0.1-5m的預(yù)熱管后再進(jìn)入微反應(yīng)器和流體B進(jìn)行聚合加成反應(yīng),然后進(jìn)入微混合器混合后再進(jìn)入延時(shí)管延時(shí);通過(guò)延時(shí)管延時(shí)后流入中和釜中和、精制。還包括回收中和釜未中和的烷氧基化產(chǎn)品,并將所述產(chǎn)品加入到所述烷氧基化反應(yīng)中。此外,流體A的預(yù)熱管、微反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管等均處于一油浴鍋池,該油浴池控制反應(yīng)溫度為90-180℃。,

      (3)中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      (4)預(yù)熱管、微反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管同時(shí)都浸入90-180℃的油浴中;

      (5)整個(gè)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié),保持在1.2-10.0MPa之間,保證流體A和流體B以液相進(jìn)行混合反應(yīng)。

      (6)控制流體流速和延時(shí)管長(zhǎng)度,使活性氫化物、催化劑和環(huán)氧化合物在微反應(yīng)系統(tǒng)中的停留時(shí)間為0.6-15min。

      步驟(2)所述流體A和流體B的烷氧基化反應(yīng)壓力為1.2-10.0MPa。

      步驟(2)所述流體A和流體B,流體C和流體B的烷氧基化反應(yīng)溫度為90-180℃。

      步驟(2)所述回收中和釜未中和的烷氧基化產(chǎn)品,并將所述產(chǎn)品加入到所述烷氧基化反應(yīng)中可制得高分子量的產(chǎn)品。本發(fā)明中,當(dāng)目標(biāo)產(chǎn)品的分子量較大時(shí),回收中和釜未中和的烷氧基化產(chǎn)品,并將所述產(chǎn)品加入到所述烷氧基化反應(yīng)中,或者增加串聯(lián)微反應(yīng)器系統(tǒng)的個(gè)數(shù)來(lái)提高產(chǎn)品的分子量。

      步驟(3)所述中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      簡(jiǎn)言之,本發(fā)明涉及一種采用微通道反應(yīng)器生產(chǎn)烷氧基化物的方法,具體內(nèi)容包括利用微通道反應(yīng)器、微混合器、延時(shí)管等組合成增強(qiáng)混合型微通道反應(yīng)器系統(tǒng),利用該微通道反應(yīng)器系統(tǒng)生產(chǎn)烷氧基化物,是一種在預(yù)熱管預(yù)熱流體A,微通道反應(yīng)器進(jìn)行烷氧基化反應(yīng),微混合器加強(qiáng)混合,延時(shí)管延時(shí)的連續(xù)化工藝過(guò)程。本方法通過(guò)調(diào)節(jié)背壓閥使流體A和環(huán)氧化合物以液液相態(tài)在微通道反應(yīng)器系統(tǒng)中連續(xù)穩(wěn)定安全地生產(chǎn)烷氧基化物。

      與現(xiàn)有技術(shù)烷氧基化反應(yīng)相比,本發(fā)明可以有效的解決此類反應(yīng)的傳熱問(wèn)題,且混合快速均勻,反應(yīng)溫度恒定,避免飛溫現(xiàn)象,減少副反應(yīng)發(fā)生,該工藝為連續(xù)流反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間縮短為幾分鐘,顯著提高反應(yīng)效率和生產(chǎn)效率。微反應(yīng)器幾乎沒(méi)有放大效應(yīng),同時(shí)具有較高的安全性能,適合工業(yè)化生產(chǎn)。

      附圖說(shuō)明

      圖1為本發(fā)明制備工藝流程圖。

      圖2為本發(fā)明具有兩個(gè)微反應(yīng)器、兩個(gè)微混合器、兩個(gè)延時(shí)管的制備工藝流程圖。

      具體實(shí)施方式

      在本發(fā)明的方法中,含有活性氫所述的活性氫化物選自選醇、酚、酸、自由鹵化物和胺組成的組。

      在發(fā)明中的方法中,含活性氫的化合物選自下列通式和優(yōu)選物質(zhì):

      H-X(1)

      式中X表示為F、Cl、Br或I;

      R1-OH(2)

      式中R1表示為碳原子數(shù)為1-18的烷基;

      (3)

      式中R2表示為氫或者甲基,R3表示為碳原子數(shù)為1-9的亞烷基;

      HO-R4-OH(4)

      式中R4表示為碳原子數(shù)為2-9的亞烷基;

      式中R5表示為氫原子數(shù)或者碳原子數(shù)為2-9的烷基或者芳香基;

      R6-OOH(6)

      式中R6表示為碳原子數(shù)為1-9的烷基;

      式中R7表示為氫或者甲基,R8表示為碳原子數(shù)為1-9的亞烷基;

      式中R9和R10表示為氫或者碳原子數(shù)為1-10的烷基;

      H2N-R11—NH2 (9)

      式中R11表示為氫或者碳原子數(shù)為2-9的亞烷基;

      式中R12表示為氫或者甲基,R13表示為碳原子數(shù)為1-9的亞烷基;

      在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述含活性氫化合物選自由甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、異丙醇、叔丁醇、乙二醇、二甘醇、油醇、丙三醇、C12-14醇、C18-16醇、異構(gòu)十三醇、季戊四醇、月桂醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、正十四烷醇、硬脂醇、丙烯醇、異戊烯醇、甲基烯丙醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、氯化氫、溴化氫、碘化氫、壬基酚、雙酚A、苯酚、甲基丙烯酸、腰果酚、乙酸,棕櫚酸、硬脂酸、丙烯酸烯丙胺、甲基烯丙胺和乙二胺、叔丁胺、甲胺、一乙醇胺、氨、椰子油酸、蓖麻油、氫化蓖麻油、失水山梨醇、蔗糖組成的組。

      為了更加詳細(xì)的說(shuō)明本發(fā)明,現(xiàn)列舉下面幾個(gè)實(shí)例加以說(shuō)明,但本發(fā)明不限于這些實(shí)例。

      實(shí)施例1:

      (1)所用裝置:一種連續(xù)化微反應(yīng)器系統(tǒng),參照?qǐng)D1系統(tǒng)裝置圖連接,其中微通道反應(yīng)器采用大連微凱化學(xué)有限公司液液相微反應(yīng)器(LLMR),微混合器采用大連微凱化學(xué)有限公司超聚焦型微混合器(SFIMM-V2-300)。調(diào)整延時(shí)管長(zhǎng)度、物料確定反應(yīng)停留時(shí)間,換熱介質(zhì)為高溫導(dǎo)熱油,中和釜為2L常規(guī)烷氧基化小試反應(yīng)釜。

      (2)流體A和流體B制備:預(yù)先往前處理釜中加入150g的含活性氫化合物,加入1‰以烷氧基化合物為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa之間脫氣,脫氣合格后,保溫0-130℃作為流體A備用;常溫加壓條件下的環(huán)氧乙烷作為液相流體B備用。

      (3)流體A和流體B在微反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng):流體A和流體B分別通過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入微反應(yīng)器進(jìn)樣口(進(jìn)料口),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)1m的預(yù)熱管后再進(jìn)入微反應(yīng)器和流體B進(jìn)行聚合加成反應(yīng),然后進(jìn)入微混合器混合后再進(jìn)入延時(shí)管延時(shí);延時(shí)管延時(shí)后流入中和釜。同時(shí),通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)活潑含氫化合物和環(huán)氧乙烷的摩爾比為1:10,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,微反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度通過(guò)油浴控制在90-180℃,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速和延時(shí)管長(zhǎng)度使反應(yīng)停留時(shí)間為300s。

      (4)中和釜中和。粗產(chǎn)品(流體)均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      表1中顯示了實(shí)施例1.1至1.11的不同活性氫化物和環(huán)氧乙烷反應(yīng)后收集的單加成乙氧基化產(chǎn)物的分子量、分布系數(shù)及環(huán)氧乙烷的殘留量。

      表1

      實(shí)施例2:

      (1)所用裝置:一種連續(xù)化微反應(yīng)器系統(tǒng),參照?qǐng)D1系統(tǒng)裝置圖連接,其中微通道反應(yīng)器采用貴州微化科技有限公司MRE微反應(yīng)器,微混合器采用大連微凱化學(xué)有限公司內(nèi)交叉指型微混合器(HPIMM)。調(diào)整延時(shí)管長(zhǎng)度、物料確定反應(yīng)停留時(shí)間,換熱介質(zhì)為高溫導(dǎo)熱油,中和釜為2L常規(guī)烷氧基化小試反應(yīng)釜。

      (2)流體A和流體B制備:預(yù)先往前處理釜中加入160g的含活性氫化合物,加入1-9‰以烷氧基化合物為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa之間脫氣,脫氣合格后,保溫0-130℃作為流體A備用;常溫加壓條件下的環(huán)氧丙烷作為液相流體B備用。

      (3)流體A和流體B在微反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng):流體A和流體B分別通過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入微反應(yīng)器進(jìn)樣口(進(jìn)料口),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)1.5m的預(yù)熱管后再進(jìn)入微反應(yīng)器和流體B進(jìn)行聚合加成反應(yīng),再進(jìn)入延時(shí)管延時(shí);延時(shí)管延時(shí)后流入中和釜。同時(shí),通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)活潑含氫化合物和環(huán)氧丙烷的摩爾比為1:9,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,微反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度通過(guò)油浴控制在90-180℃,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速和延時(shí)管長(zhǎng)度使反應(yīng)停留時(shí)間為320s。

      (4)中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      表2中顯示了實(shí)施例2.1至2.5的不同活性氫化物和環(huán)氧丙烷反應(yīng)后收集的單加成丙氧基化產(chǎn)物的分子量、分布系數(shù)及環(huán)氧丙烷的殘留量。

      表2

      實(shí)施例3:

      (1)所用裝置:一種連續(xù)化微反應(yīng)器系統(tǒng),參照?qǐng)D2系統(tǒng)裝置圖連接,其中微通道反應(yīng)器(第一微反應(yīng)器、第二微反應(yīng)器)采用大連微凱化學(xué)有限公司液液相微反應(yīng)器(LLMR),微混合器(第一微混合器、第二微混合器)采用貴州微化科技有限公司微混合器(MXE)。調(diào)整延時(shí)管長(zhǎng)度、物料確定反應(yīng)停留時(shí)間,換熱介質(zhì)為高溫導(dǎo)熱油,中和釜為2L常規(guī)烷氧基化小試反應(yīng)釜。

      (2)流體A和流體B制備:預(yù)先往前處理釜中加入140g的含活性氫化合物,加入1-3‰以烷氧基化合物為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa之間脫氣,脫氣合格后,保溫0-130℃作為流體A備用;常溫加壓條件下的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷摩爾比為1:3混合作為液相流體B備用。

      (3)流體A和流體B在微反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng):流體A和流體B分別通過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入第一微反應(yīng)器進(jìn)樣口(進(jìn)料口),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)1.5m的預(yù)熱管后再進(jìn)入第一微反應(yīng)器和流體B進(jìn)行聚合加成反應(yīng),然后進(jìn)入第一微混合器混合后再進(jìn)入第一延時(shí)管延時(shí);此時(shí)的流出的流體,繼續(xù)進(jìn)入第二微反應(yīng)器二次反應(yīng),第二微混合器二次混合,第二延時(shí)管二次延時(shí)后流入中和釜。同時(shí),通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)活潑含氫化合物和環(huán)氧混合物的摩爾比為1:8,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,微反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度通過(guò)油浴控制在90-180℃,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速和延時(shí)管長(zhǎng)度使反應(yīng)停留時(shí)間為350s。

      (4)中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      表3中顯示了實(shí)施例3.1至3.3的不同活性氫化物和環(huán)氧混合物反應(yīng)后收集的無(wú)規(guī)加成烷氧基化產(chǎn)物的分子量、分布系數(shù)及環(huán)氧化合物的殘留量。

      表3

      實(shí)施例4:

      (1)所用裝置:一種連續(xù)化微反應(yīng)器系統(tǒng),參照?qǐng)D2系統(tǒng)裝置圖連接,其中微通道反應(yīng)器(第一微反應(yīng)器、第二微反應(yīng)器)采用荷蘭Chemtrix BV公司硅碳微通道反應(yīng)器(Plantrix MR260),微混合器(第一微混合器、第二微混合器)采用大連微凱化學(xué)有限公司星型微混合器(StarLam30)。調(diào)整延時(shí)管長(zhǎng)度、物料確定反應(yīng)停留時(shí)間,換熱介質(zhì)為高溫導(dǎo)熱油,中和釜為2L常規(guī)烷氧基化小試反應(yīng)釜。

      (2)流體A和流體B制備:預(yù)先往前處理釜中加入120g的含活性氫化合物,加入3‰以烷氧基化合物為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa之間脫氣,脫氣合格后,保溫0-130℃作為流體A備用;常溫加壓條件下的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷分別作為液相流體B備用。

      (3)流體A和流體B在微反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng):流體A和流體B(環(huán)氧乙烷)分別通過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入第一微反應(yīng)器進(jìn)樣口(進(jìn)料口),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)1.6m的預(yù)熱管后再進(jìn)入第一微反應(yīng)器和流體B(環(huán)氧乙烷)進(jìn)行聚合加成反應(yīng),然后進(jìn)入第一微混合器混合后再進(jìn)入第一延時(shí)管延時(shí);此時(shí)的流出的流體,繼續(xù)進(jìn)入第二微反應(yīng)器二次反應(yīng),第二微混合器二次混合,第二延時(shí)管二次延時(shí)后流入中和釜,同時(shí),通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)活潑含氫化合物和環(huán)氧乙烷的摩爾比為1:18,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,微反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度通過(guò)油浴控制在90-180℃,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速和延時(shí)管長(zhǎng)度使反應(yīng)停留時(shí)間為390s。

      收集中和釜未中和的產(chǎn)品作為流體A重復(fù)步驟(3),用環(huán)氧丙烷作為流體B,使活潑氫化物、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷的摩爾比為1:18:16。

      (4)中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      表4中顯示了實(shí)施例4.1至4.3的不同活性氫化物先和環(huán)氧乙烷反應(yīng)后,再與環(huán)氧丙烷反應(yīng),收集的嵌段加成烷氧基化產(chǎn)物的分子量、分布系數(shù)及環(huán)氧化合物的殘留量。

      表4

      實(shí)施例5:

      (1)所用裝置:所用裝置:一種連續(xù)化微反應(yīng)器系統(tǒng),參照?qǐng)D2系統(tǒng)裝置圖連接,其中微通道反應(yīng)器(第一微反應(yīng)器、第二微反應(yīng)器)采用貴州微化科技有限公司MRE微反應(yīng)器,微混合器(第一微混合器、第二微混合器)采用貴州微化科技有限公司微混合器(MXE)。調(diào)整延時(shí)管長(zhǎng)度、物料確定反應(yīng)停留時(shí)間,換熱介質(zhì)為高溫導(dǎo)熱油,中和釜為2L常規(guī)烷氧基化小試反應(yīng)釜。

      (2)流體A和流體B制備:預(yù)先往前處理釜中加入回收實(shí)施例1中得到的產(chǎn)品200g,加入3‰以烷氧基化合物為基準(zhǔn)計(jì)質(zhì)量百分比的催化劑,在-0.5MPa±0.5MPa之間脫氣,脫氣合格后,保溫80℃作為流體A備用;常溫加壓條件下的環(huán)氧乙烷作為液相流體B備用。

      (3)流體A和流體B在微反應(yīng)器系統(tǒng)中的反應(yīng):流體A和流體B分別通過(guò)各自計(jì)量泵(計(jì)量泵A、計(jì)量泵B)進(jìn)入第一微反應(yīng)器進(jìn)樣口(進(jìn)料口),流體B以一定摩爾比從兩個(gè)進(jìn)樣口(第一微反應(yīng)器進(jìn)料口、第二微反應(yīng)器進(jìn)料口)投入各自微反應(yīng)器(第一微反應(yīng)器、第二微反應(yīng)器),特別說(shuō)明流體A要通過(guò)2m的預(yù)熱管后再進(jìn)入第一微反應(yīng)器和流體B進(jìn)行聚合加成反應(yīng),然后進(jìn)入第一微混合器混合后再進(jìn)入第一延時(shí)管延時(shí);此時(shí)的流出的流體,繼續(xù)進(jìn)入第二微反應(yīng)器再次和環(huán)氧乙烷反應(yīng),第二微混合器二次混合,第二延時(shí)管二次延時(shí)后流入中和釜,同時(shí),通過(guò)計(jì)量泵調(diào)節(jié)活潑含氫化合物和環(huán)氧乙烷的總摩爾比為1:53,通過(guò)背壓閥調(diào)節(jié)微反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力保持在1.2-10.0MPa之間,微反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度通過(guò)油浴控制在90-180℃,通過(guò)調(diào)節(jié)計(jì)量泵流速和延時(shí)管長(zhǎng)度使反應(yīng)停留時(shí)間為460s。

      (4)中和釜中和。粗產(chǎn)品均勻流入中和釜,經(jīng)過(guò)熟化,取樣測(cè)指標(biāo),脫氣,中和,或者再經(jīng)吸附,過(guò)濾等步驟后打料包裝。中和劑為HAC、乳酸或者H3PO4等。

      表5中顯示了實(shí)施例5.1至5.5的不同活性氫化物先和環(huán)氧乙烷反應(yīng)后,收集的烷氧基化產(chǎn)物的分子量、分布系數(shù)及環(huán)氧化合物的殘留量。

      表5

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