用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统和方法.pdf

1、10申请公布号CN104045777A43申请公布日20140917CN104045777A21申请号201310076258522申请日20130311C08F283/06200601C08F6/0020060171申请人中国石油化工集团公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号72发明人潘建华朱建海金惠忠杨正勇杨捷74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人周春梅54发明名称用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统和方法57摘要本发明公开了用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统和方法。用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统包括后处理釜，其适于接收来自聚合

2、物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其中，所述后处理釜中设有鼓泡管，其将鼓泡剂引入后处理釜。相应地，还公开了用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理方法。51INTCL权利要求书2页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书4页附图3页10申请公布号CN104045777ACN104045777A1/2页21一种用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统，其包括后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中

3、制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其特征在于，所述后处理釜中设有鼓泡管，其用于将鼓泡剂引入后处理釜。2根据权利要求1所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理釜中还设有物料分布器，以增加所述物料与所述鼓泡剂的接触面积。3根据权利要求2所述的后处理系统，其特征在于，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡剂的喷射方向和所述物料的喷射方向相同或相反。4根据权利要求1所述的后处理系统，其特征在于，所述鼓泡剂是蒸汽、氮气或者其他惰性气体。5根据权利要求13任一项所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理釜中还设有搅拌器，以将所述物料和所述鼓泡剂混合均匀。6根据权利要求13任

4、一项所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还包括喷射泵组，其连接在所述后处理釜和所述真空泵之间，以便增加所述后处理釜中的真空度。7根据权利要求6所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理釜和与其相连的喷射泵组、真空泵一起形成一个单元，多个所述单元串联在一起。8根据权利要求6所述的后处理系统，其特征在于，所述喷射泵组包括一个或多个含有喷淋水的喷射泵。9根据权利要求13任一项所述的后处理系统，其特征在于，所述后处理系统还设有加热器，用于在所述物料进入所述后处理釜之前将所述物料加热到120180的温度。10一种用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统，其包括后处理釜，其适于接收来自聚合物多元

5、醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其特征在于，所述后处理系统还包括喷射泵组，其连接在所述后处理釜和所述真空泵之间，以便增加所述后处理釜中的真空度。11一种用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理方法，其包括以下步骤后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；在所述后处理釜中设置鼓泡管用于在后处理釜中引入鼓泡剂；提供真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及提供储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇。12根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括在后处理釜中设置物料分布器

6、的步骤。13根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡剂的喷射方向和所述物料的喷射方向相同或相反。14根据权利要求1113任一项所述的方法，其特征在于，还包括在所述后处理釜中设置搅拌器的步骤，以将所述物料和所述鼓泡剂混合均匀。权利要求书CN104045777A2/2页315根据权利要求1113任一项所述的方法，其特征在于，进一步提供喷射泵组，其连接在所述后处理釜和所述真空泵之间，以便增加所述后处理釜中的真空度。16根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述喷射泵组包括一个或多个含有喷淋水的喷射泵。17根据权利要求1113任一项所述的方法，其特征在于，

7、还包括提供加热器，用于在所述物料进入所述后处理釜之前将所述物料加热到120180的温度。权利要求书CN104045777A1/4页4用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统和方法技术领域0001本发明总的涉及聚合物多元醇生产，更具体地涉及用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统和方法，以提高脱单和除臭的效率。背景技术0002聚合物多元醇是以通用聚醚多元醇为基础，加丙烯腈、苯乙烯以及引发剂偶氮二异丁腈，并进行自由基接枝聚合而成。0003制备聚合物多元醇中所使用的乙烯基单体在反应阶段无法完全反应，残留在聚合物多元醇中的小分子单体不仅增加了聚合物多元醇产品的气味，也会对人体和环境带来不良影响

8、。因此充分除去挥发性成分相当重要，目前使用的简易的方法是使用真空系统来降低聚醚中的残留单体总体含量。0004聚合物多元醇的生产过程中脱单和除臭的传统方法是通过后处理系统升温，用真空泵进行脱除，其耗时长，脱除效率低，而且浪费大量能耗。0005例如中国专利CN202193751U涉及一种通过使用带有蒸汽的脱臭反应釜来提高脱臭效率的装置，其描述了蒸汽通过蒸汽输送管线，由蒸汽入口直接进入脱臭反应釜，与釜中的物料快速均匀地混合，在加热，搅拌、抽真空的同时，进行脱臭。然而，这种装置的设计使得物料与蒸汽的混合不能实现很均匀的目的，也没有对加热的温度提出具体的要求，因此脱臭效果并不理想。0006在现有技术中，

9、还公开通过使用填充塔的气体来提纯聚合物多元醇的方法。例如，中国专利CN101333288A公开了使用填充塔通过过热蒸汽从聚合物多元醇中除去挥发性成分并让由此步骤得到的聚合物多元醇穿过填充塔来去除其中残留的单体。这种方法虽然可以除去产品中的挥发性组分，但是需要对脱除的单体进行处理以消除这些挥发性组分可能会对环境带来的负面影响，从而导致生产成本的增加。发明内容0007本发明的目的是提供用于在聚合物多元醇生产过程中提高脱单和除臭效率的后处理系统及方法，其不仅解决了传统脱单和除臭方法耗时长，脱除效率低的问题，提升了装置的产能，也降低了生产成本。0008本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统

10、的技术方案之一是包括如下装置后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其中，所述后处理釜中设有鼓泡管，其将鼓泡剂引入后处理釜。0009本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的技术方案之二是包括如下装置后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其中，所述后处理釜中设有鼓泡管，其将鼓泡剂引入后处理釜；所述后处理釜说明书CN104045777A2/4页5中还设

11、有物料分布器，以增加所述物料与所述鼓泡剂的接触面积。其中，所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡剂的喷射方向和所述物料的喷射方向相同或相反。0010本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的技术方案之三是包括如下装置后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇，其中，所述后处理釜中设有鼓泡管，其将鼓泡剂引入后处理釜；所述后处理釜中还设有物料分布器，以增加所述物料与所述鼓泡剂的接触面积；以及所述后处理釜中还设有搅拌器，以将所述物料和所述鼓泡剂混合均匀。0011本发明用于

12、聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的技术方案之四是包括如下装置后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇；以及喷射泵组，其连接在所述后处理釜和所述真空泵之间，以便增加所述后处理釜中的真空度。0012本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的技术方案之五是包括如下装置至少一个后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇；以及加热器，用于在所述物料进入所述后处理釜之前

13、将所述物料加热到120180的温度。0013需要说明的是，上述所列技术方案中的任一个所含装置可以根据需要和另一技术方案或更多技术方案中的不同装置进行组合。0014本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理方法的技术方案包括以下步骤提供至少一个后处理釜，其适于接收来自聚合物多元醇反应器的粗制聚合物多元醇物料；在所述后处理釜中设置鼓泡管用于将鼓泡剂引入后处理釜，以增加与所述物料的接触面积；提供真空泵，其用于在所述后处理釜中制造真空；以及提供储槽，其用于储存来自所述后处理釜的聚合物多元醇。0015替代或附加地，还包括在后处理釜中设置物料分布器的步骤。所述鼓泡管和所述物料分布器布置成使得所述鼓泡剂

14、的喷射方向和所述物料的喷射方向相同或相反。0016替代或附加地，还包括在所述后处理釜中设置搅拌器的步骤，以将所述物料和所述鼓泡剂混合均匀。0017替代或附加地，进一步提供喷射泵组，其连接在所述后处理釜和所述真空泵之间，以便增加所述后处理釜中的真空度。所述喷射泵组包括一个或多个含有喷淋水的喷射泵。0018替代或附加地，还包括提供加热器，用于在所述物料进入所述后处理釜之前将所述物料加热到120180的温度。附图说明0019参考附图，现在将更详细地描述本发明的优选例，其中图1显示了用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的一个最佳实施方式；图2显示了用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的

15、另一个优选实施方式的局部视图；以及说明书CN104045777A3/4页6图3显示了本发明物料分布器的一个实施方式的示意图。具体实施方式0020图1示出了本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的最佳实施方式之一。如图1所示，所述后处理系统包括换热器1，后处理釜2，喷射泵组3，储槽4以及真空泵（未示出）。所有这些装置通过管道密封连接，从而形成连通的空间。0021来自反应釜（未图示）聚合物多元醇物料R首先经过换热器1，在其中物料R的温度从80120提高到120180，因为在高温下易脱除物料R中的残余单体，例如苯乙烯和丙烯腈等。换热器1采用的加热介质可以是蒸汽等。0022被加热后的聚合物

16、多元醇物料R进入后处理釜2，并在其中被脱除至少大部分的残余单体。被脱除残余单体的聚合物多元醇在后处理釜2的底部通过泵5被抽吸到储槽4中。被脱除的残余单体则在后处理釜2的顶部经旋风分离器6进入蒸汽泵组3并通过其被排出。0023在图1所示实施例中，后处理釜2上设有鼓泡管21，物料进口管27，蒸汽进口管28，冷凝水出口管24，蒸发物出口管29，分离物入口管26，以及聚合物多元醇出口管25。0024如图1所示，鼓泡管21从后处理釜2的顶部进入并在后处理釜2内一直延伸到其下部，通到安装在该下部的鼓泡分布器20上，从而将鼓泡剂引入后处理釜2中并通过鼓泡分布器20在后处理釜2中均匀分布。物料进口管27也从后

17、处理釜2的顶部进入并在后处理釜2内则延伸到其上部，通到安装其上部的物料分布器22。物料分布器22的一个实施例如图3所示。物料R通过物料分布器22在后处理釜2中也得到均匀分布。当然，在其它实施方式中，鼓泡分布器20和物料分布器22也可以采用其它布置方式，例如都布置在后处理釜2内的上部或下部。鼓泡剂可以是蒸汽、氮气或其它合适介质。搅拌器23设置在后处理釜2的底部，提供搅拌，通过适当控制其转速，来增加物料和鼓泡剂的接触面积。搅拌器的搅拌轴上设有机械密封（未示出）。0025优选地，鼓泡管采用蒸汽、氮气或者其他惰性气体，其喷射方向往上，使在不跌温的情况下，让该气体带出残余单体。对应地，物料分布管中的物料

18、喷射方向往下，两者方向相反，从而增加蒸汽与物料的接触面积，使该气体带出残余单体。当然在其他实施方式中，蒸汽和物料的喷射方向可以相同。0026后处理釜2外周设有换热夹套（未示出），蒸汽通过蒸汽进口管28被引入中换热夹套中，产生的冷凝水通过在后处理釜2底部的冷凝水出口管24被排出。0027基本脱除了残余单体的聚合物多元醇通过聚合物多元醇出口管25被输送泵5抽出并经管道输送到储槽4。0028蒸发物出口管29设在后处理釜2的顶部，夹带残余单体的蒸发物，例如蒸汽，通过该蒸发物出口管29被送到旋风分离器6，被分离出来的聚合物多元醇又通过设在后处理釜2顶部的分离物入口管26返回到后处理釜2内。连接旋风分离器

19、6的分离物返回管道上可以设置蒸汽吹扫口61，以在需要的时候疏通管道。0029通过旋风分离器6分离出来的夹带残余单体的蒸发物进一步被引入到喷射泵组3。喷射泵组3可以提高后处理系统的真空度。如图1示，喷射泵组3可以是一个或多个含有喷淋水的喷射泵。说明书CN104045777A4/4页70030下面简述一下上述后处理系统的工作过程。首先打开后处理釜2的蒸汽鼓泡，蒸汽喷射泵组3和真空泵，蒸汽鼓泡可开到01000KG/H，真空度可达到0094MPA，当聚合物多元醇从反应釜中溢出，经加热器1进入带有搅拌的后处理釜2，其经物料分布器向下喷出进入釜内，并与向上喷出的蒸汽、氮气或者其他惰性气体。充分混合。003

20、1附加地，在输送泵5的出口可以设置冷却器7，聚合物多元醇在冷却器7中通过例如冷却水的冷却剂被降温，然后再进入成品槽4中。0032现参考图2，图2显示了本发明用于聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统的另一个实施方式。该实施方式大部分与图1所示实施方式相同，其区别在于设置了多个后处理釜2，例如2个或3个或更多，这取决于实际需要。这多个后处理釜2串联在一起，即前一个后处理釜2的聚合物多元醇出口管通过输出泵连接到后一个后处理釜2的物料进口管，依次相连，最后一个后处理釜2的聚合物多元醇出口管通过输出泵连接到冷却器，该冷却器再连接到成品槽4。相应地，设置多个喷射泵组和真空泵，以与每个后处理釜相连。换言

21、之，图2中所示的后处理釜2，喷射泵组3和真空泵等一起可以看作是一个单元，多个这样的单元可以串联在一起。0033在该实施方式中，后处理釜也与图1所示实施方式中的后处理釜相同。0034可选地，蒸汽管线和氮气管线均设有流量调节阀来调节流量。0035经本发明的聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统处理后，残留单体含量可达到例如SM6PPM，AN1PPM，乙醛032PPM。然后经现有技术的后处理系统处理后，残留单体含量分别为SM10PPM，AN10PPM，乙醛043PPM。经比较可以清楚看到，各种残留单体含量显著降低。0036本发明的聚合物多元醇生产中脱单和除臭的后处理系统通过物料分布器，鼓泡等相关核

22、心技术，可以有效且快速的脱除聚合物多元醇中未反应的残留单体，例如苯乙烯和丙烯腈单体，并且脱除小分子低沸点物（例如醛类物质），使得产品得气味得到很大程度的改善，同时节省后处理时间，提高生产效率和装置的产能，具有良好的经济效益。0037记住这些示例以及本文所公开的其他实施方式之后，本领域技术人员将认识到本发明的其他特征和优势。因此，要理解的是，本发明不局限于所公开的具体实施方式，并且所述修改和其他实施方式旨在被包括在本发明的范围内。当然，本发明不由前述公开限制，相反仅由所附专利权利要求书及其法律等同物来限制。说明书CN104045777A1/3页8图说明书附图CN104045777A2/3页9图说明书附图CN104045777A3/3页10图3说明书附图CN104045777A10