[01017792]绿色功能材料聚醚胺固化剂连续制备技术的研发与产业化

项目主要内容：采用催化还原胺化法，在固定床反应器上聚醚多元醇、氨在金属镍催化剂和氢气氛及一定温度、压力存在的条件下进行气-液-固三相反应，反应历程包含羟基脱氢生成羰基、羰基氨化并脱水变成烯亚胺、(烯亚胺)加氢还原转化成端氨基等步骤。 1)催化剂活化：在固定床上将负载型镍基催化剂缓慢通入氢气在一定温度下活化。 2)高压胺化：将聚醚、氢气和液氨经过加压，通过混合器和系统中循环气进行快速混合预热后进入固定床反应器中，物料经分布系统雾化后流入负载催化剂反应器发生临氢氨化反应。 3)低压分离：反应后的液相物料进行两级气液分离后进入低压分离系统，气相物料经循环压缩机循环使用。分离出的液体物料经过蒸氨塔和氨分离塔和薄膜蒸发器脱水、脱氨后连续出料得产品。 主要技术： 1)采用“枝型流体混合器实现物料快速分散混合”技术，开发了连续化气-液-固三相固定床反应器，使平均停留时间从间歇法20小时减少为10秒左右； 2)独创了反应物料中的高氨醇摩尔比技术，使其达到100：1，加速了反应速度，显著提高了聚醚多元醇的羟基氨化转化率，使产品胺值8.1mmol/g以上，伯胺含量≥98％； 3)采用高气体空速，促进气液传质并消除外扩散的影响，减少聚醚的裂解副反应。同时利用高氨醇比的操作条件，提高了反应速率和选择性，使胺化产物收率和转化率≥95％； 4)利用系统氨过量和氢气氛的特点，采用气相夹带脱除反应生成的水，使临氢氨化反应平衡正移，进一步提高反应转化率； 5)基于“复杂物系热力学计算”，对含镧的镍基催化剂、氢气氛存在的条件下制备聚醚胺的过程进行了模拟与优化，实现了伯胺选择性、氨基转化率和反应速度三者之间关系的协调，获得了优化的反应工艺条件。 专利情况：已获5项发明专利和4项实用新型专利授权，已申请专利13项。 技术指标：氨化率η≥95％；选择性β≥98％。色泽：无色至浅黄色液体，色号：≤25#；胺值(mmol/g)：8.1-8.7；水份：≤0.25％；伯胺：≥98％。 经济指标：形成聚醚胺10000t/a生产能力，年新增产值25000万元。2017年新增销售收入11165.39万元，新增利润2439.08万元。 推广应用情况：项目成果已实现转化，建成10000t/a生产装置。该项目符合《国家重点支持的高新技术领域》及《当前优先发展的高技术产业化重点领域》的发展方向，得到省市的大力支持和技术推广，包括：(1)获批江苏省重大成果转化项目；(2)获批扬州市协同创新项目；(3)通过省新产品新技术投产鉴定及省科学技术成果评价；(4)3个产品被认定为江苏省高新技术产品；(5)产品经省聚氨酯产品质量监督检测站分析测定和上海康达、广东博汇、吴江市卜力玛等客户使用，质量已达到美国Huntsman公司指标；(6)获宝应县科学技术一等奖；(7)获“中国科协第二届全国企业创新方法大赛”江苏赛区一等奖、全国三等奖。