專利名稱：由氧化烯烴和含流動氫的化合物制備加成產(chǎn)物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種即通過用適宜催化劑使氧化烯烴(最常用的是氧化乙烯)與具有活性或移動性氫的化合物進行縮合而制備加成產(chǎn)物的方法。由此而得到的產(chǎn)品有廣闊的市場，如可用作洗滌劑、表面活性劑、紡織工業(yè)中的輔助劑、聚油等。
本發(fā)明的目的就是實現(xiàn)一種制備縮合產(chǎn)物的方法，該方法制備的產(chǎn)物與先有制備方法的情況相比具有更好的性質(zhì)和更高的質(zhì)量。
實際上，與用傳統(tǒng)裝置制造的具有相同氧化乙烯分子數(shù)的產(chǎn)品相比使用本發(fā)明的方法得到的產(chǎn)品具有高得多的霧點。
這種更高的霧點和改善的性質(zhì)與更窄的分子量分布有關(guān)。
氧化烯烴的縮合通常從含有活性氫的化合物開始的，這些化合物如水、醇、胺、硫醇甘油等。
這些鏈物質(zhì)需要一種通常為堿性的催化劑，如氫氧化鉀和氫氧化鈉。有時可以使用酸催化劑，但是在這種情況下，有必要使用特種鋼來建造反應(yīng)器。最近確實已經(jīng)有人使用了堿土金屬的氧化物或有機金屬化合物。它們與傳統(tǒng)催化劑相比可得到更窄的分子量分布。
本發(fā)明不排除任何類型的催化劑，任何催化劑都效果很好。
在開始反應(yīng)之前，應(yīng)將存在于成鏈物質(zhì)中的、催化劑中的以及催化劑與鏈物質(zhì)反應(yīng)生成的水除去。這可以很容易地通過同時采用抽真空與加熱來達到。這種方式可以減少聚乙二醇和聚丙二醇的數(shù)量，它們是一種付產(chǎn)物。
反應(yīng)通常在110-180℃下及一定的反應(yīng)壓力下進行。反應(yīng)壓力部分來自惰性氣體(通常為氮氣)，部分來自發(fā)生反應(yīng)的氧化物本身。對于某些特殊的催化劑可以采用更高的溫度。
帶有攪拌器的原始反應(yīng)器有很多缺點，例如，由于未反應(yīng)的溶解氧化物的積累而造成的爆炸的危險、大量的聚乙二醇的存在以及產(chǎn)品的變黃，反應(yīng)速度慢，旋轉(zhuǎn)部件與爆炸性氣體的接觸。在本發(fā)明中，這種裝置被一種系統(tǒng)所代替，該系統(tǒng)可以使液體催化鏈反應(yīng)起始物質(zhì)循環(huán)，然后使該物質(zhì)在處于反應(yīng)器上部的氣態(tài)氧化物中的分散。
隨著反應(yīng)的進行及分子量的增加，反應(yīng)器的下部充滿了反應(yīng)產(chǎn)物，與此同時，反應(yīng)熱通過循環(huán)管路中的熱交換器除去，氧化乙烯和/或氧化丙烯在控制壓力下從反應(yīng)器頂部直接加入并在此處蒸發(fā)成為氣態(tài)。為了提高物質(zhì)的轉(zhuǎn)遞，應(yīng)盡量增加轉(zhuǎn)遞面。
通過將液體以小滴的形式分散到連續(xù)氣體相中，可以得到很大的界面，這是由于顆粒很多而造成的，反應(yīng)就在界面處發(fā)生。
這種液體分散體系的特征是在操作時保險性高，這是因為在液相中的未反應(yīng)的氧化物的數(shù)量極少，并且沒有轉(zhuǎn)動部件與氧化乙烯和/或氧化丙烯接觸;反應(yīng)速度高，其為攪拌器系統(tǒng)的3-5倍;付產(chǎn)物和顏色的發(fā)生少;以及更高的霧點。
必須記住，主要反應(yīng)是在反應(yīng)器的上部進行的，在此處，已催化的液滴分散于含有氧化物的氣體中。對于每一次循環(huán)，液滴都有相同的軌跡和平均速度，所以它們具有相同的接觸時間，相應(yīng)地具有同樣的增長速度。
因此，在理論上，在生產(chǎn)過程中，曳滴在氣體環(huán)境中循環(huán)的次數(shù)相同。從而與攪拌器系統(tǒng)相比，可得到相當(dāng)一致的聚合鏈的增長和更窄的分子量分布。
實際上，在葉液中發(fā)生一定的混合，從而引起一些提前范圍，這與連續(xù)反應(yīng)器反向滲透非常相似。它的發(fā)生是由于反應(yīng)器的幾何形狀和液滴的動能造成的。
本發(fā)明的目的就是將在上部具有蒸發(fā)器的反應(yīng)器用本發(fā)明的系統(tǒng)來代替。本發(fā)明的系統(tǒng)具有兩段，一段在上一段在下，并且它們之間形成一定的角度。
因此，新反應(yīng)器分為兩部分，上部(1)稱為“液氣反應(yīng)器”;下部(2)稱為“貯存箱”。
本發(fā)明的系統(tǒng)表示在附圖
中，其中1為“液氣反應(yīng)器”;2為“貯存箱”;3是循環(huán)泵;4、7和8是熱交換器;5為真空泵;6為絕熱油泵。
壓力記錄控制儀和溫度記錄控制儀分別由PRC和TRC表示。
在上段1中，反應(yīng)從開始到結(jié)束總是在相同的幾何條件下進行，但液滴的動能在反應(yīng)器的該段的谷壁上是不同的。
在反應(yīng)器的下段“貯存箱”內(nèi)，液體處于穩(wěn)態(tài)條件下(在反應(yīng)過程中液面增長)，這有利于液體在氧化物氣氛中的均勻循環(huán)。本系統(tǒng)能形成反應(yīng)液體更均勻的循環(huán)，并且避免了提前范圍的形成，對提供產(chǎn)物的質(zhì)量非常有效。這可從下列實施例中看出實施例1將作為催化劑的含有0.3%氫氧化鈉的2000kg壬基酚加入一個兩段反應(yīng)器中，并在循環(huán)泵工作下在149℃下真空脫水。接著在180℃下和5千克/平方厘米壓力下加入4000kg氧化乙烯。在反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物冷卻并用乙酸中和。得到的產(chǎn)物的OH數(shù)為85mgKOH/g，相當(dāng)于縮合了10分子的氧化乙烯，其霧點為68℃。
用傳統(tǒng)的攪拌反應(yīng)器得到的具有相同的OH數(shù)的產(chǎn)品的霧點為60℃。用具有循環(huán)蒸發(fā)器，但只有一段的反應(yīng)器得到的產(chǎn)物的霧點為64℃。
實施例2將作為催化劑的含有0.34%氫氧化鈉的1800kg壬基酚加入一個兩段反應(yīng)器中，并在循環(huán)泵工作下在149℃下真空脫水。接著在180℃下和5千克/平方厘米壓力下加入4320kg氧化乙烯。在反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物冷卻并用乙酸中和。得到的產(chǎn)物的OH數(shù)為75mgKOH/g，相當(dāng)于縮合了10分子的氧化乙烯，其霧點為86℃。
用傳統(tǒng)的攪拌反應(yīng)器得到的具有相同的OH數(shù)的產(chǎn)品的霧點為78℃。用具有循環(huán)蒸發(fā)器，但只有一段的反應(yīng)器得到的產(chǎn)物的霧點為83℃。
實施例3將作為催化劑的含有0.38%氫氧化鈉的1600kg壬基酚加入一個兩段反應(yīng)器中，并在循環(huán)泵工作下在149℃下真空脫水。接著在180℃下和5千克/平方厘米壓力下加入4460kg氧化乙烯。在反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物冷卻并用乙酸中和。得到的產(chǎn)物的OH數(shù)為85mgKOH/g，相當(dāng)于縮合了10分子的氧化乙烯，其霧點為98℃。
用傳統(tǒng)的攪拌反應(yīng)器得到的具有相同的OH數(shù)的產(chǎn)品的霧點為90℃。用具有循環(huán)蒸發(fā)器，但只有一段的反應(yīng)器得到的產(chǎn)物的霧點為94℃。
上述的實施例和附圖都是非限定性的。
權(quán)利要求
1.一種通過使氧化烯烴和含有流動氫的化合物縮合而得到加成產(chǎn)物的方法，其中與氧化烯烴縮合的物質(zhì)通過一個合適的液體分散器來循環(huán)，并在氧化烯烴的氣體相中反應(yīng)，該方法的特征在于在循環(huán)前就將液體在氣相中的分散和反應(yīng)區(qū)與液體收集和貯存區(qū)分開，并且在反應(yīng)的氣相中沒有旋轉(zhuǎn)部件與氧化乙烯和/或氧化丙烯接觸。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于液體在氣相中的分散和反應(yīng)區(qū)與收集和貯存區(qū)的分開是通過使用一個包括兩段的反應(yīng)器而達到的，分散與反應(yīng)段位于貯存段的上面，以便借助重力而使液體通過，所述液體的流動還得益于兩段相互之間和它們的與水平面之間有一適度傾斜。
全文摘要
一種通過使氧化烯烴與一種含有流動氫的化合物縮合而得到加成產(chǎn)物的方法，其中與氧化烯烴縮合的物質(zhì)用適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)循環(huán)，以便使其在氧化烯烴的氣相中分散。液體在氣體中的分散和反應(yīng)區(qū)是與收集反貯存區(qū)是分開的。第一區(qū)在第二區(qū)上面，且它們之間以及它們與水平面之間有適當(dāng)?shù)膬A斜。
文檔編號C07C29/152GK1040784SQ89106659
公開日1990年3月28日 申請日期1989年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年8月26日
發(fā)明者保羅·斯塔拉尼奧, 卡羅·馬費佐尼, 阿爾弗萊德·馬奇吉阿諾 申請人:印刷工業(yè)聯(lián)合股票公司