技术贴:烷氧基化反应技术
环氧乙烷(EO)或环氧丙烷(PO)等环氧化物与含活泼氢的有机化合物发生开环加成的反应称为烷氧基化(乙(丙)氧基化)反应。烷氧基化产物是工业中重要的化工中间体和精细化工产品,是当今世界高新技术领域不可缺少的重要精细化工材料。
自20世纪30年代聚醚问世,1939年美国Scretle和Wotter合成出烷醇聚醚非离子表面活性剂,1940年合成出烷基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂。几十年来烷氧化产品技术发展迅猛,在表面活性剂工业、聚氨酯工业中得到了广泛应用。近年来烷氧基化产品又进入了建筑行业,用于生产混凝土外加剂原料,为烷氧基化产品革命性地开拓了一个全新的应用领域。国内烷氧基化反应装置风起云涌地建设,但大多采用简化的Press,喷雾式工艺技术。
目前工业上普遍应用的烷氧基化工艺包括间歇搅拌釜式工艺、Press喷雾式工艺、Buss回路工艺以及连续管式工艺。烷氧基化反应一般需在100~180 ℃、一定压力及催化剂存在下进行反应,一且反应开始为强放热反应。反应物环氧乙烷(环氧丙烷)化学性质活泼,易燃、易爆,建立安全可靠的反应器操作条件非常重要。大多数烷氧基化工艺采用半间歇操作。
搅拌釜式烷氧基化反应器
带有机械搅拌的釜式烷氧基化反应器开发时间最早,至今仍有使用。开始时釜内设置冷却水盘管,环氧乙烷(环氧丙烷)通过釜底设置的鼓泡管进入反应器与液相反应物进行加成反应,反应主要在气液两相界面进行,所以设置了搅拌器搅动液相反应物,用于不断更新气液两相界面。这类反应器的优点是生产工艺成熟、设备简单、操作灵活性大,适合反应物黏度较大的场合。缺点是反应速度慢、反应时间长、产品质量差、产品色泽深,同时存在极大的安全隐患,如搅拌器由动密封组成,容易产生泄漏而引发安全事故;另外冷却盘管的冷却面积有限,带出的反应热量较缓慢,万一操作不当,由于环氧Z烷(环氧丙烷)爆聚,热量无法及时撒出而引|发重大灾害性事故。
循环喷雾的Press烷氧基化反应器
该类反应器以Press公司的反应器为代表。1962年意大利Press Industrial公司成功地对烷氧基化反应器的结构进行了一次重大创新,开发了循环喷雾式聚合反应器,使烷氧基化反应技术得到了明显的飞跃。目前Press循环喷雾式反应器已由第1代发展到第5代。
Press循环喷雾式反应器改变了传统釜式反应器的传质过程,即环氧乙烷(环氧丙烷)气相向起始剂液相扩散是采用起始剂(分散相)以细小雾滴状态向....
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