PTMEG部分工藝與發(fā)展現(xiàn)狀問(wèn)題探討

原森浩 陳維軍

摘? 要：PTMEG的中文名稱為聚四氫呋喃，又被稱為聚四亞甲基醚二醇，選用陽(yáng)離子催化反應(yīng)單體四氫呋喃開(kāi)環(huán)聚合生成。其適用范圍是生產(chǎn)制造氨綸化學(xué)纖維（中國(guó)稱氨綸）和聚氨酯彈性體。聚四氫呋喃化工用品的規(guī)格型號(hào)并不相同，其相對(duì)性分子量各自為600、1000、1500、1800、2000、3000等規(guī)格。 四氫呋喃和聚氨酯的均值相對(duì)性分子量為2000，占總使用量的60%以上。近些年，因?yàn)榫郯滨サ犬a(chǎn)品的發(fā)展趨向，PTMEG的生產(chǎn)制造總產(chǎn)值呈持續(xù)增長(zhǎng)發(fā)展趨勢(shì)，其中美國(guó)的生產(chǎn)能力最大。中國(guó)在2002年之前無(wú)法生產(chǎn)制造PTMEG，但在2005年之后的產(chǎn)能就可以做到了15萬(wàn)t/a，一舉成為了世界范圍內(nèi)最大的PTMEG出口國(guó)和消費(fèi)國(guó)。本文立足于PTMEG部分工藝與發(fā)展現(xiàn)狀的問(wèn)題，針對(duì)關(guān)于聚四氫呋喃的產(chǎn)品研發(fā)，科學(xué)研究其生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：PTMEG工藝;發(fā)展現(xiàn)狀;問(wèn)題探討

一、生產(chǎn)PTMEG的部分工藝細(xì)節(jié)

離子交換樹(shù)脂是用高分子化合物和活性基團(tuán)反應(yīng)化學(xué)交聯(lián)的多孔結(jié)構(gòu)海綿狀固態(tài)纖維材料的一種，組成離子交換樹(shù)脂“骨架”的高聚物具有良好的耐腐蝕性、一般不溶解有機(jī)溶液和水，因而，離子交換樹(shù)脂被廣泛應(yīng)用于石油化學(xué)、污水處理等各種生產(chǎn)制造行業(yè)中吸咐分離出來(lái)的原材料。

根據(jù)離子交換樹(shù)脂構(gòu)造的不同，主要可以分為3個(gè)部分：高聚物骨架、活性基團(tuán)和可交換正離子。構(gòu)成高分子材料骨架的原料一般是聚乙烯系和聚丙烯酸系等，不一樣原材料對(duì)多醇類等有機(jī)化學(xué)色素的吸咐特性不一樣，如聚苯乙烯樹(shù)脂。聚丙烯酸乳液對(duì)無(wú)機(jī)化合物色素具備很強(qiáng)的去除能力，具體生產(chǎn)制造可依據(jù)實(shí)際情況挑選。

在制取離子交換法樹(shù)脂三維框架時(shí)，可以根據(jù)反應(yīng)的交聯(lián)度來(lái)進(jìn)行控制，制取孔限定尺寸不一樣的樹(shù)脂。依據(jù)樹(shù)脂里空隙的尺寸，可以將顆粒物互換樹(shù)脂分成凝膠型。凝膠型樹(shù)脂交叉度大，樹(shù)脂框架孔小，吸附性好，非常容易吸附無(wú)機(jī)顆粒，但不適合用以對(duì)大分子有機(jī)物的吸附。大板孔樹(shù)脂交叉度低，樹(shù)脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)孔眼間隙較大，互換反映率快，高效率，非常有益于吸附大分子有機(jī)物。

在同樣酸值的前提下，離子交換法樹(shù)脂的粒徑越重越好。顆粒規(guī)格越大，根據(jù)床層的原材料工作壓力差別越小，長(zhǎng)期性運(yùn)作過(guò)程中對(duì)床樹(shù)脂的的壓力損害就越小。樹(shù)脂會(huì)注入后面機(jī)器設(shè)備，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響。

聚苯乙烯樹(shù)脂非常容易吸附有機(jī)色素，并且不易清洗，因而在PTMEG生產(chǎn)制造中應(yīng)挑選聚乙烯框架的離子交換樹(shù)脂。樹(shù)脂強(qiáng)度越高，樹(shù)脂在正常的實(shí)際操作及再生全過(guò)程中不容易破裂，對(duì)增加樹(shù)脂使用壽命、確保產(chǎn)品質(zhì)量具備關(guān)鍵功效。因而，務(wù)必挑選樹(shù)脂強(qiáng)度高的樹(shù)脂。

PTMEG在生產(chǎn)加工的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生醛、酚等有機(jī)色素化學(xué)物質(zhì)，PTMEG產(chǎn)品對(duì)于色度的要求是極為苛刻的，需要選取聚苯乙烯樹(shù)脂來(lái)對(duì)有機(jī)色素等化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行吸取。PTMEG原材料由于甲醇溶液黏度高，物料的流通性相對(duì)差，對(duì)正離子的擴(kuò)散率產(chǎn)生負(fù)面影響。根據(jù)以上緣故，交叉度提高的疑膠型環(huán)氧樹(shù)脂并不適宜PTMEG生產(chǎn)制造，但交叉度低的大孔樹(shù)脂具備里孔多、安全通道大、表面活性大、正離子擴(kuò)散速度更快等特性，可加速環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)PTMEG飽和溶液中有機(jī)化學(xué)色素和的吸附速率、吸附高效率。此外，在吸附強(qiáng)酸時(shí)交換能力就相對(duì)較差，許多陽(yáng)離子很可能留到產(chǎn)品溶度中。

二、我國(guó)PTMRG行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀問(wèn)題探討

現(xiàn)階段，2006-2007年在我國(guó)PTMEG的生產(chǎn)量已在約14 ～ 15萬(wàn)噸級(jí)/年里，一舉變成全球最大的PTMEG生產(chǎn)制造大國(guó)，但新裝備的生產(chǎn)設(shè)備并不穩(wěn)定，設(shè)備使用率僅在60% ～ 65%之內(nèi)。據(jù)了解，除去2006年國(guó)際性的設(shè)備運(yùn)作狀況必須進(jìn)一步調(diào)節(jié)外，此外的生產(chǎn)設(shè)備均可做到規(guī)范生產(chǎn)制造，2006年在我國(guó)PTMEG的生產(chǎn)量約為11萬(wàn)噸級(jí)，實(shí)際產(chǎn)量可以滿足中國(guó)國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)需求。自2006年至今，我國(guó)PTMEG的生產(chǎn)項(xiàng)目收到了世界各地的項(xiàng)目投資，產(chǎn)業(yè)鏈估值得到持續(xù)的提升。我國(guó)的PTMEG的具體交易行業(yè)——氨綸產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)已進(jìn)入到穩(wěn)定發(fā)展階段，但其發(fā)展速率略低于PTMEG的整體生產(chǎn)速率。

四氫呋喃是濃稠的原材料，必須要使用特別的設(shè)備和工藝流程來(lái)進(jìn)行制造。例如，對(duì)于微金屬催化劑等液體顆粒物的去除，必須要使用特別的方式進(jìn)行過(guò)濾。未反應(yīng)的四氫呋喃、水、酸、堿、鹽等的除去也很艱難，可以選擇管式冷凝器等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的處理。四氫呋喃生產(chǎn)的制造工藝流程繁多，要想確保產(chǎn)品的質(zhì)量一致，不但需要用心來(lái)進(jìn)行操作、精細(xì)管理，還需要了解裝置設(shè)備的運(yùn)作流程，必須高度重視操作過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，積累相關(guān)的操作經(jīng)驗(yàn)。

三、結(jié)語(yǔ)

PTMEG是聚氨酯材料化學(xué)纖維與PU彈性體材料生成的關(guān)鍵原料，用其生成的PU商品具備較高的拉伸強(qiáng)度和延展性，并具備良好的耐水解性、透氣性能、耐磨性能及超低溫物理性能，具備極為廣泛的使用場(chǎng)景。2006年，全球PTMEG總產(chǎn)值做到42.2萬(wàn)噸/年上下，并且將年增長(zhǎng)率維持在10%以上。伴隨著國(guó)際性跨國(guó)企業(yè)在國(guó)內(nèi)建設(shè)全球級(jí)裝置，中國(guó)公司新創(chuàng)建和擴(kuò)張裝置產(chǎn)生，使長(zhǎng)期性依靠進(jìn)口商品的局勢(shì)獲得了全面性的扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了聚氨酯材料原料自給自足，但在產(chǎn)品品質(zhì)和工藝上與外國(guó)對(duì)比還是存在有許多差別?，F(xiàn)階段海外制造的PTMEG關(guān)鍵選用固態(tài)酸做為催化劑，具備對(duì)設(shè)施浸蝕小、不環(huán)境污染、易再生、物質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量和遍布可控性等優(yōu)勢(shì)，非常值得國(guó)內(nèi)企業(yè)的大力發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李愛(ài)妹，萬(wàn)里鷹，李佩杰，肖洋，晏文康.基于聚四氫呋喃的形狀記憶聚氨酯的合成及形狀記憶性能[J].高分子材料科學(xué)與工程，2020，36（04）：135-141.DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0016.

[2]郭輝.聚四氫呋喃生產(chǎn)過(guò)程中分子量控制的影響因素[J].云南化工，2019，46（08）：154-155.