聚四氢呋喃生产技术的研究

聚四氢呋喃生产技术的研究

摘要：对于当今的社会来说，聚四氢呋喃是一种十分重要的精细化工以及有机化工原料，它的用途是十分的广泛的。随着科技的不断发展，我国聚四氢呋喃的生产的能力得到了很大的提升，但是，聚四氢呋喃的主要生产来源还是以美国和欧洲的一些发达国家为主，尤其是巴斯夫的公司生产量最大，可以达到全世界总产量的三分之一。因此，本文就我国的聚四氢呋喃的生产技术进行分析，以期可以使我国的聚四氢呋喃生产技术得到有效的提升，提高我国聚四氢呋喃的生产效率。

关键词：聚四氢呋喃生产技术研究

在1960年，原有的工业技术已经无法满足聚氨酯弹性替氨纶纤维工业的发展，聚四氢呋喃便被研发出来并投入到了使用之中。随着时代不断的进步，科技水平的不断提高，发现了聚四氢呋喃越来越多的优点，从而使得聚四氢呋喃在各个领域之中都得到了广泛的应用。对于当今的聚四氢呋喃的生产技术来说，各个国家的竞争都是非常的激烈的，同时所有的生产技术都是处于一个保密的状态的。因此，如果我国的聚四氢呋喃的生产技术想要得到有效的提高，就应该对能够参考的技术进行深度的研究，从而提高我国聚四氢呋喃的生产技术。

一、什么是聚四氢呋喃

聚四氢呋喃的学名叫做聚四亚甲基咪二醇，同时还可以叫做四氢呋喃均聚醚，英文是polytetramethyleneetherglycol，英文缩写是PTMEG。聚四氢呋喃的链体主要是由碳链和醚链组成，据四氢呋喃的组成部分并没有酯键的存在，所以它具备着十分卓越的耐水解的能力，同时也不含不饱和键，所以在抗老化和力学方面的性能也是十分的出色的，并且具有了十分出色的柔顺性。

聚四氢呋喃是具有无色可燃的性质，因此在进行工业化生产的过程中一般都是使用经过干氮密封的罐子进行包装，用于包装的罐子最好带有保温和加热盘管，同时在对其进行储存的时候要远离火种和热源，以免发生一些不必要的事故。此外，在对聚四氢呋喃进行运输时，通常都是按照易燃有毒物品的规格来进行操作。

二、聚四氢呋喃主要的生产技术

四氢呋喃是聚四氢呋喃生产的主要原料，在制作的过程中，因为所使用的催化剂是不同的，所以制作工艺也是不同的，大致可以分为三个种类，分别是氟磺酸技术、杂多酸技术以及醋酐酯化—醇解技术。

1、氟磺酸工艺

氟磺酸技术是一种比较常见的生产工艺，它的基本流程是：四氢呋喃在氟磺

酸的作用下进行聚合、水解封端，然后对四氢呋喃进行闪蒸脱除，再用水进行清洗，溶剂甲苯萃取出聚四氢呋喃，最后对其进行脱水、中和脱酸以及过滤，将溶剂甲苯进行脱除，从而制的聚四氢呋喃，其中需要注意的是脱除的溶剂甲苯一定要送入回收系统中。

2.杂多酸工艺

杂多酸是由各种各样的含氧酸缩合制作而成的，是缩合含氧酸的总称。是强度非常均匀的质子酸，同时还具有氧化还原的功能。杂多酸工艺的生产基本流程是：将水、催化剂以及四氢呋喃一起放置在聚合反应器当中，经过集合以及水解反应之后进入闪蒸塔闪蒸，然后分离出四氢呋喃，四氢呋喃再次返回到反应的系统，含有聚四氢呋喃的产物的物流进入到萃取塔之内，以辛烷作为萃取剂，将聚四氢呋喃融入到辛烷之中，催化剂并不是溶体，达到催化剂和聚四氢呋喃的分离。催化剂返回到反应系统，将含产物的物流进行蒸馏，更进一步的将四氢呋喃进行脱除。

3.醋酐酯化—醇解工艺

所谓的醋酐指的就是乙酸酐，是一种无色并且透明的液体，具有非常强烈的乙酸气味，具有吸湿的特性。醋酐酯化—醇解技术的生产基本流程是：将醋酐和四氢呋喃一同放入到聚合反应釜之中，使其进行聚合反应，反应完成之后再放入到四氢呋喃汽提塔之中，用以对单体四氢呋喃进行脱除，使得单体四氢呋喃返回到聚合系统之中。将含有聚合物的物流送入到醇解反应塔之中使其进行醇解的反应，然后进行碱中和脱酸，甲醇闪蒸汽化，深度真空低聚物汽化用以对低聚物进行脱除，从而得到聚四氢呋喃。

三、关于国外聚四氢呋喃的生产工艺

1、均相催化剂聚四氢呋喃的生产工艺

在传统的工艺之中通常都是以氟磺酸作为催化剂的，将完成聚合反应后的反应产物进行水解，并且对反应产物进行汽提，从而将其中未能产生反应的四氢呋喃进行脱除。这时制作出来的聚四氢呋喃并非是完整的，应该将其进行萃取和水洗，将其中的大部分硫酸和氢氟酸进行去除，接着使用Ca（OH）2对残留的酸再次进行脱除。将中和后的产品进行过滤并且使用两段蒸发对其进行脱水，过滤掉其中生成的钙盐，将得到的聚四氢呋喃进行干燥处理。如何对生产过程中产生的废物进行处理是这项工艺中存在的问题。

这项工艺中所涉及到的物料都具有一定的腐蚀性，所以对设备材质的要求非常的高。这种技术叫做均相反应，与其相类似的还有浓硫酸法和高氯酸法，其中都有着催化剂的存在，所以是不能回收的，同时废水量较大、腐蚀性强都是比较棘手的问题，所以现在很少有企业采用这种制作技术了。

2.非均相催化剂聚四氢呋喃的生产工艺

经过近些年来的发展，针对均相催化剂的聚四氢呋喃生产技术的问题进行研究，从而研制除了非均相催化剂聚四氢呋喃的生产工艺。这种工艺只要有三个反应的步骤。第一个步骤是将醋酐和聚四氢呋喃在催化剂的作用下进行聚合，从而生成聚四氢甲基醚二醋酸酯，然后使用闪蒸的方法将未能发生反应的四氢呋喃进行去除。第二个步骤是将聚四氢甲基醚二醋酸酯放入第二反应器中，使其进行醇解反应，从而生成聚四氢呋喃，同时生成的还有甲醇和醋酸甲酯等副产物，然后使用共沸精馏对副产物进行脱除，催化剂应该选择甲氧基木糖醇钠。第三个步骤是使用真空闪蒸的方式对醇解产物中残留的甲醇进行去除，使用硫酸镁水溶液对残留的催化剂进行处理，然后将其中的低分子量齐聚物进行脱除，从而得到真正的聚四氢呋喃。

在这项工艺中，无论是产物还是副产物，当中都存在着一定的有机酸。因此，为了解决腐蚀的问题，基本所有的设备都采用不锈钢来制作，并且使用特殊的填料。

【总结】随着科技的不断进步，我国对于聚四氢呋喃的使用量正在逐步的上升，因此我国应该着重的发展其生产的技术，同时还可以加大力度开发下游产品，提高我国聚四氢呋喃生产的装置竞争能力，使我国逐渐的拉近与发达国家之间的距离。

参考文献：

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