[发明专利]从中和的聚醚多元醇中除去水和盐的方法和装置

说明书

公开了从聚醚多元醇中除去水和盐的方法和装置，该方法和装置使用了至少常压蒸馏、过滤和真空蒸馏的组合。

技术领域

本发明尤其涉及从中和的聚醚多元醇中除去水和盐的方法和装置。

背景技术

聚醚多元醇通常使用具有活性氢原子的引发剂与环氧化物(例如环氧乙烷和/或环氧丙烷)的催化反应制备。例如，通过使用碱金属氢氧化物作为催化剂将碱度引入聚醚多元醇中。

氢氧化钾(KOH)和氢氧化钠(NaOH)是所用常规碱性催化剂的一些实例。通常，将金属氢氧化物催化剂加入到起始剂(通常是含羟基的化合物)中，并在金属氢氧化物和起始剂之间发生平衡。该平衡如下式所示(使用KOH作为碱性催化剂)：

氢氧化物和醇盐均可以与环氧化物反应。这对于短链(低分子量)多元醇而言通常是可接受的，但在制备长链(即高分子量)多元醇时，水的反应是不希望的。因此，必须通过除去水(即脱水)来推动上述平衡向右。这将使所有氢氧化物转化为醇盐。碱度的总量保持恒定并且等于初始添加的KOH的量。

一旦环氧化物的聚合完成，通常中和碱性催化剂，从而产生盐，并从粗混合物中除去盐而得到最终的聚醚多元醇。已知几种从粗聚醚多元醇中除去水和盐以产生最终产物的方法，其中许多是昂贵且耗时的。例如，在间歇蒸馏方法中，在大气压和/或真空条件下在中和容器中蒸馏粗聚醚多元醇来除去水。然后，将脱水的聚醚多元醇排出并通过过滤器来除去盐。在这些方法中，在蒸馏完成后开始过滤以确保最大的晶体生长。

其他方法包括，例如，使用不混溶的萃取化合物，其为多元醇或多元醇混合物；用合成型吸附剂处理粗聚醚多元醇，然后过滤多元醇；使用离子交换树脂，用水萃取；以及使用乳酸。所有这些方法都具有例如复杂、成本和/或生态方面的缺点。

因此，本发明的目的是提供从中和的聚醚多元醇中除去水和盐的简单、节省成本、安全和高效的方法。

发明内容

在某些方面，本发明涉及从中和的聚醚多元醇中除去水和盐的方法。这些方法包括：(a)在至少大气压下，从中和的聚醚多元醇中除去一部分水，以在中和容器中产生中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物；(b)将中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物从中和容器转移到滞留容器(hold vessel)中；(c)将中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物从滞留容器中转移通过过滤器，以产生中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物的滤液；以及(d)使滤液通过蒸发器，以在真空下从滤液中除去另外的水。

在另一些方面，本发明涉及从聚醚多元醇中除去水和碱性催化剂盐的装置。这些装置包括：(a)中和容器，其包含：(i)聚醚多元醇、(ii)水和(iii)碱性催化剂；(b)中和剂例如酸的源，其与中和容器的入口流体连通；(c)滞留容器，其与容器出口流体连通，并且被配置为用于接收中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物，该混合物包含来自容器的催化剂盐；(d)过滤器，其与滞留容器的出口流体连通，其中所述过滤器被配置为用于接收来自滞留容器的部分脱水的粗聚醚多元醇混合物并且被配置为用于产生中和且部分脱水的粗聚醚多元醇混合物的滤液和分离的盐固体；(e)蒸发器，其与过滤器的出口流体连通，其中所述蒸发器被配置为用于接收滤液并在真空条件下从其中除去另外的水。

本发明还尤其涉及由该方法和使用该装置制备的聚醚多元醇以及它们在制备聚氨酯中的用途。

附图说明

图1为本发明某些实施方案的方法和装置的示意图。

具体实施方式