EOD工藝和產(chǎn)品簡(jiǎn)介課件

120kt/aEOD裝置張彥京2013.9工藝&產(chǎn)品簡(jiǎn)介非離子表面活性劑即EOD是乙氧基化產(chǎn)物。它溶于水時(shí)不發(fā)生離解，其分子中既有親油基團(tuán)，也含有一定量的含氧的親水基團(tuán)如羥基、聚氧乙烯鏈，由于不是以離子狀態(tài)存在，所以其穩(wěn)定性高，不易受強(qiáng)電解質(zhì)存在的影響，也不易受酸堿的影響，并與其它表面活性劑相容性好，在固體表面上不發(fā)生強(qiáng)烈吸附，具有良好的洗滌、分散、發(fā)泡、潤(rùn)濕、增溶、抗靜電、防腐蝕、殺菌和保護(hù)膠體等多種功能，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、食品、塑料、皮革、玻璃、石油、化纖、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、染料、化肥、選礦、建材、環(huán)保、化妝品、消防，農(nóng)業(yè)等。歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的EOD品種已超過(guò)10000種。主要品種有：長(zhǎng)鏈脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚，脂肪酸聚氧化乙烯酯、聚氧乙烯烷基醇酰胺等；EOD的主要產(chǎn)品概況非離子表面活性劑EOD的生產(chǎn)屬于典型的EO/PO陰離子聚合；EO的分子結(jié)構(gòu)示意圖如下，其中C-O-C的夾角是61.6°：EOD的主要產(chǎn)品概況2-甲基烯丙基聚乙二醇TPEG；分子式CH2=C(CH3)-(CH2CH2O)m-(CH2CHCH3O)n-H；起始劑為2-甲基烯丙醇；催化劑：NaOH；反應(yīng)溫度：140℃；反應(yīng)壓力：4~5bargTPEG系列產(chǎn)品溶于水及多種有機(jī)溶劑。TPEG系列產(chǎn)品的雙鍵保留率高，分子結(jié)構(gòu)呈梳形、自由度大，可對(duì)其進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并可通過(guò)比較簡(jiǎn)單的合成工藝制造出所需要的高性能減水劑。TPEG系列產(chǎn)品的摻量低、減水率高、混凝土拌合物的流動(dòng)性和流動(dòng)保持性好、坍落度損失低、增強(qiáng)效果潛力大及低收縮。TPEG的主要測(cè)試指標(biāo)是色度、羥值、PH值、分子量分布和不飽和度。EOD的主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介-TPEG聚乙二醇單甲醚MPEG

分子式CH3O-(CH2CH2O)n-H；起始劑是甲醇CH3OH；催化劑：CH3ONa；反應(yīng)溫度：160℃；反應(yīng)壓力：4~5bargMPEG用于建材工業(yè)中，作水泥減水劑、增強(qiáng)劑的原料。使用該原料合成的高效減水劑有較強(qiáng)的水泥顆粒分散性保持能力，使產(chǎn)品具有摻量低、減水率高、增強(qiáng)效果好、耐久性、不銹蝕鋼筋及對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)?？蓱?yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)攪拌及遠(yuǎn)距離輸送的高性能、高強(qiáng)度（C60以上）的商品混凝土中。MPEG蒸汽壓低，對(duì)熱穩(wěn)定，在紡織印染工業(yè)及日化工業(yè)中作為增稠劑、潤(rùn)滑劑。MPEG最重要的產(chǎn)品指標(biāo)是羥值、水分、PH值和分子量。EOD的主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介-MPEG聚乙二醇PEG化學(xué)結(jié)構(gòu)式：HO-(CH2CH2O)nH；起始劑為乙二醇，OH-CH2-CH2-OH；催化劑：KOH；反應(yīng)溫度：165℃；反應(yīng)壓力：4~5bargPEG化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，比用傳統(tǒng)的油脂基質(zhì)品刺激性小，產(chǎn)品可以分為醫(yī)藥級(jí)，化妝品級(jí)，食品級(jí)和工業(yè)級(jí)等幾種系列。在橡膠、金屬加工中用作潤(rùn)滑劑、冷卻劑，在農(nóng)藥、顏料工業(yè)生產(chǎn)中用作分散劑、乳化劑；在紡織工業(yè)中用作抗靜電劑、潤(rùn)滑劑等。PEG-400為液體，最適合做軟膠囊。與各種溶劑有廣泛相容性，是好的溶劑和增溶劑，廣泛用于液體制劑，如口服液、滴眼液等。PEG-1500，3350有較高的水溶性和較寬的熔點(diǎn)范圍，最適合做膏劑、栓劑、霜?jiǎng)?。單?dú)使用或混配可以制出保存時(shí)間長(zhǎng)和符合藥理效果要求的熔點(diǎn)范圍。PEG-4000，6000，8000用于片劑、膠囊劑、薄膜衣、滴丸、栓劑等，藥品表面有光澤而且平滑，同時(shí)不易損壞。PEG的主要指標(biāo)是色度、羥值、分子量、PH值、水分和熔點(diǎn)等。EOD的主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介-PEG壬基酚聚氧乙烯醚

英文名稱(chēng)NonylphenolEthoxylate10；化學(xué)結(jié)構(gòu)式：

C9H19C6H4O(CH2CH2O)10H；起始劑：壬基苯酚，即NP。催化劑：KOH；反應(yīng)溫度：165℃；反應(yīng)壓力：4~5barg廣泛用作W/O型乳化劑或O/W型乳化劑、分散劑，是合成洗滌劑的主要原料。在工業(yè)清洗、紡織印染、造紙、皮革化工、化纖油劑、油田助劑、農(nóng)藥、乳液聚合等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。NP-10的主要分析項(xiàng)目有外觀、羥值、水分、PH值和濁點(diǎn)。2011年8月，綠色和平組織指出，阿迪達(dá)斯、李寧等國(guó)際國(guó)內(nèi)知名品牌的產(chǎn)品中含有“環(huán)境激素”壬基酚（NPE）。壬基酚系列物質(zhì)干擾生物的內(nèi)分泌，對(duì)生殖系統(tǒng)具有毒性，并對(duì)免疫系統(tǒng)和肝臟有影響。研究表明，這些物質(zhì)即使含量很少，也極具危害性。目前中國(guó)政府已禁止進(jìn)出口NP。EOD的主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介NP-10PL61/62/64為EO和PO嵌段共聚而成，因起始劑和EO/PO比例不同，得到不同產(chǎn)品；結(jié)構(gòu)通式是：H-(CH2CH2O)m-(CH2CHCH3O)n-(CH2CH2O)m-H起始劑：二甘醇，DEG，HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH；起始劑：雙丙甘醇，DPG，HO-CH2-CHCH3-O-CH3CH-CH2-OH；催化劑：KOH；反應(yīng)溫度：130℃；反應(yīng)壓力：4~5barg該產(chǎn)品是非常有效的泡沫抑制劑，潤(rùn)滑劑，乳化劑和分散劑，主要用于日化工業(yè)和商業(yè)清洗，金屬加工以及制糖工業(yè)。PL系列的主要分析項(xiàng)目有外觀、色度、羥值、水分、PH值和濁點(diǎn)。EOD的主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介PL系列環(huán)醚在開(kāi)環(huán)聚合中是研究得最早且最多的一種單體，主要是以EO和PO為原料；用陽(yáng)離子和陰離子開(kāi)環(huán)聚合只能得到低相對(duì)分子量的產(chǎn)物，用配位聚合則可得到高相對(duì)分子量的結(jié)晶聚合物。開(kāi)環(huán)聚合的推動(dòng)力：環(huán)張力的釋放。C-C-C的自然鍵角為109°28’，C-O-C的自然鍵角為110°，而環(huán)狀化合物的鍵角有不同程度的變形，因此產(chǎn)生張力，開(kāi)環(huán)傾向較大，陽(yáng)離子、陰離子甚至水均可使C-O鍵斷裂而開(kāi)環(huán)。聚合熱：開(kāi)環(huán)時(shí)，環(huán)張力能以聚合熱形式釋放聚合自由焓；鍵的變形程度愈大，環(huán)的張力能和聚合熱愈大。放熱越強(qiáng)，說(shuō)明環(huán)的穩(wěn)定性愈低，愈易開(kāi)環(huán)聚合。取代基的影響：環(huán)上取代基的存在將產(chǎn)生位阻，不利于開(kāi)環(huán)聚合，因此PO較EO更難聚合些，聚合速度也更慢。環(huán)中O、S等雜原子易被親核或親電活性種進(jìn)攻，有利于開(kāi)環(huán)。陰離子聚合的催化劑主要是含金屬Na、K的烷氧基RO-。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理一醇的化學(xué)性質(zhì)與本身結(jié)構(gòu)和羥基相關(guān)，由于氧具有較強(qiáng)的電負(fù)性，C-O和O-H鍵都是極性鍵，容易發(fā)生取代、氧化等反應(yīng)。醇的酸性—失質(zhì)子(H+)的能力。醇的酸性強(qiáng)弱可以從其電離平衡常數(shù)比較出來(lái)，甲醇是10-15.5，乙醇是10-15.9，伯醇(CH3)2CHOH是10-18，仲醇(CH3)3COH是10-19.2，所以它們都是較弱的酸，可以與金屬鈉、鉀等發(fā)生較為溫和的反應(yīng)。水的酸性稍強(qiáng)于甲醇。25℃時(shí)1L純水中只有10-7mol的水分子發(fā)生電離，而1L純水的物質(zhì)的量約為55.5mol。電離是水分子與水分子之間的相互作用而引起的，因此極難發(fā)生。水電離的示意圖如下：EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理三醇的電離示意公式為：RO-H?RO-+H+影響這個(gè)平衡體系的主要是烷氧負(fù)離子的穩(wěn)定性，因烷基是供電子基團(tuán)，烷基越多，供電子能力愈強(qiáng)，氧原子上的負(fù)電荷愈多，烷氧負(fù)離子就愈不穩(wěn)定，醇就難以電離，酸性弱。溫度越高，電離常數(shù)就越大；以水為例，90℃時(shí)電離常數(shù)約是25℃時(shí)的80倍。當(dāng)醇與水形成溶液時(shí)，因越多烷基越影響水分子與烷氧基的接近，因此仲醇和伯醇的電離程度也低，酸性較弱。醇鈉的堿性強(qiáng)于氫氧化鈉，遇水幾乎完全水解，形成平衡：RO-Na+H2O?RO-H+NaOH如果我們不斷地把水脫去，則反應(yīng)將向左移動(dòng)。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理四根據(jù)研究，高碳醇在堿的作用下，進(jìn)行烷氧基化反應(yīng)，其反應(yīng)歷程隨溫度的變化而有所不同。在135~190℃時(shí)，催化劑種類(lèi)對(duì)反應(yīng)速度沒(méi)有明顯影響；在130℃以下時(shí)，反應(yīng)速度隨催化劑種類(lèi)的不同有明顯變化，順序?yàn)橥榛尖洠径〈尖c＞氫氧化鉀＞烷基醇鈉＞乙醇鈉＞甲醇鈉＞氫氧化鈉。這說(shuō)明在不同的溫度區(qū)間，反應(yīng)歷程可能不同。在135~190℃時(shí)，催化劑種類(lèi)對(duì)反應(yīng)速度沒(méi)有明顯影響，說(shuō)明催化劑只在反應(yīng)初期起作用，其可能的歷程是：鏈引發(fā)反應(yīng)為：RX-H+NaOH?RX-Na+H2O反應(yīng)可逆，需脫水電離：RX-Na?RX-+Na+鏈增長(zhǎng)反應(yīng)為：RX-+nC2H4ORX-[C2H4O]n-質(zhì)子交換反應(yīng)：RX-H+RX-[C2H4O]n-?RX-+RX-[C2H4O]nH質(zhì)子(H+)交換很重要。一般在反應(yīng)中，起始劑的摩爾量遠(yuǎn)大于催化劑，在反應(yīng)初期，只有與催化劑等摩爾數(shù)的起始劑被催化；而通過(guò)質(zhì)子交換，大多數(shù)起始劑都逐漸被催化，EO才得以均勻加成。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理五從分子量分布的反應(yīng)機(jī)理來(lái)說(shuō)，如果鏈引發(fā)的反應(yīng)速率常數(shù)為k1，鏈增長(zhǎng)的反應(yīng)速率常數(shù)為k2，則k2比k1大得越多，分子量分布越寬。因EO的k2比PO的k2大很多，因此EO聚醚的分子量分布遠(yuǎn)寬于PO聚醚。系統(tǒng)中EO和PO共同存在時(shí)，其競(jìng)聚率約為4.5:1。分子量分布也與EO的濃度相關(guān)，EO投入越快則分子量分布越寬。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理七反應(yīng)壓力越高，則反應(yīng)速率越快，有利于提高生產(chǎn)能力，但使分子量分布變寬。我們裝置的反應(yīng)壓力一般在2~5BAR，其中還有約30%氮?dú)夥謮?。反?yīng)溫度越高，則反應(yīng)速率越快，有利于提高生產(chǎn)能力，一般每升高20℃反應(yīng)速率提高一倍，但溫度過(guò)高副反應(yīng)增加。在堿的作用下，溫度過(guò)高，PO會(huì)異構(gòu)成丙烯醇，且易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。反應(yīng)溫度高時(shí)，PO的羥基還有脫水的可能。我們裝置在EO聚合時(shí)的反應(yīng)溫度為135~180℃，而在使用PO時(shí)，不能高于140℃。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，一般要求反應(yīng)溫度為±1℃，反應(yīng)溫升小于20℃。聚醚反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，EO的聚合熱為2140KJ/KG，PO的聚合熱為1465KJ/KG，因此及時(shí)移走反應(yīng)熱是很重要的。催化劑的初始用量為最終產(chǎn)品總量的0.1~0.2%wt。催化劑用量過(guò)多，則分子量分布變寬，且浪費(fèi)大；過(guò)少則反應(yīng)速度偏慢。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理八環(huán)氧丙烷開(kāi)環(huán)易發(fā)生向單體轉(zhuǎn)移反應(yīng)，使分子量降低：RX-[C2H4O]n-Na+CH3C2H3ORX-[C2H4O]n-H+CH2C2H3ONaCH2C2H3ONa會(huì)很快異構(gòu)，生成CH2=CH-CH2O-Na這種有雙鍵的副產(chǎn)物是不希望出現(xiàn)的。如作為紡絲助劑時(shí)，雙鍵使絲線容易因結(jié)焦而斷頭。而根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，反應(yīng)溫度越高、PO濃度越高、催化劑濃度越低(但高于一定濃度后對(duì)反應(yīng)影響則不大)、PO/EO比例越大，則雙鍵含量越高；PO聚合中鏈轉(zhuǎn)移的影響很大，因此一般得不到高分子量聚合物，通常3000～4000（聚合度50～70）左右。理論上EO聚合的分子量無(wú)上限，但實(shí)際上，本裝置的設(shè)計(jì)產(chǎn)品粘度最高到500CP，分子量一般在6000以下，聚合度一般不能超過(guò)80。醇作為起始劑通常用來(lái)溶解催化劑形成均相聚合體系，同時(shí)能明顯地提高聚合反應(yīng)的速率，這可能是因?yàn)榫囿w系增加了自由離子的濃度以及使緊密離子轉(zhuǎn)變?yōu)樗蓪?duì)的緣故。EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理九氫化鈉NaH也可用作乙氧基化的催化劑。它是一種無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)合成中，主要被用作強(qiáng)堿，可以?shī)Z取很多化合物（如醇、酚和硫醇等）中的質(zhì)子而生成相應(yīng)的鈉化合物。氫化鈉是鹽類(lèi)氫化物的典型代表，是由Na+和H?組成的，不同于甲烷、氨和水之類(lèi)的分子型氫化物。氫化鈉不溶于有機(jī)溶劑，因此幾乎所有與氫化鈉有關(guān)的反應(yīng)都于固體表面發(fā)生。易與水反應(yīng)：NaH+H2O→NaOH+H2與醇反應(yīng)：NaH+RO-H→RO-Na+H2氫化鈉結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)右：EOD的主要生產(chǎn)機(jī)理十一下面以甲醇鈉引發(fā)EO聚合為例來(lái)簡(jiǎn)要介紹其機(jī)理。反應(yīng)假定是在較低溫度下進(jìn)行的，這時(shí)甲醇鈉未電離。甲醇鈉中O-Na鍵的鍵長(zhǎng)為0.199nm，比甲醇中O-H鍵的鍵長(zhǎng)0.098長(zhǎng)得多，說(shuō)明此鍵易發(fā)生斷裂。甲醇鈉的Na1-O1鍵軸和EO的C2-O2鍵軸保持平行，且距離約0.255nm時(shí)，可得到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的中間體，見(jiàn)下圖。EOD的生產(chǎn)機(jī)理示例-甲醇鈉1在這個(gè)中間體中，O1-Na1鍵的鍵長(zhǎng)變?yōu)?.233nm，說(shuō)明這時(shí)鍵已接近斷裂，并在絡(luò)合結(jié)構(gòu)中形成了新的O2-Na1鍵，其鍵長(zhǎng)為0.202nm，而此時(shí)C2-O2鍵的鍵長(zhǎng)卻延長(zhǎng)為0.245nm，表明EO已開(kāi)環(huán)。甲醇鈉使EO開(kāi)環(huán)，首先是Na離子進(jìn)攻EO中的氧原子，并使其C-O鍵斷裂，形成絡(luò)合體。此時(shí)甲醇鈉中的Na-O鍵接近斷裂。此絡(luò)合物形成放熱約為92.56KJ/mol，說(shuō)明反應(yīng)容易進(jìn)行。EOD的生產(chǎn)機(jī)理示例-甲醇鈉2然后，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化，形成一個(gè)中間物種，此過(guò)程需要較大的能量，不容易發(fā)生。此步完成，即達(dá)到了EO的鏈增長(zhǎng)。結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。EOD的生產(chǎn)機(jī)理示例-甲醇鈉4重復(fù)鏈增長(zhǎng)步驟，即生成了一定聚合度的EOD產(chǎn)品。當(dāng)向系統(tǒng)中加入質(zhì)子酸如醋酸、磷酸時(shí)，反應(yīng)立即終止，先生成過(guò)渡態(tài)。見(jiàn)下圖所示的H12。EOD的生產(chǎn)機(jī)理示例-甲醇鈉5EO/PO管式反應(yīng)器因更接近于理想活塞流，停留時(shí)間短，因此可以得到分子量分布較窄、色澤較好的產(chǎn)品。但管式反應(yīng)器有如下缺點(diǎn)：（1）對(duì)于每一段反應(yīng)，EO加成量一般不大于4；即不易得到高分子量產(chǎn)品，如果要得到高分子量產(chǎn)品，必須多段進(jìn)料，使反應(yīng)器的進(jìn)料系統(tǒng)復(fù)雜化；（2）因反應(yīng)截面小，要達(dá)到一定的生產(chǎn)能力，必須使反應(yīng)器加長(zhǎng)，導(dǎo)致反應(yīng)器的壓降升高，對(duì)設(shè)備要求更高，增加動(dòng)力消耗和投資。目前，可能僅有DOW公司使用此工藝，生產(chǎn)高品質(zhì)醫(yī)藥級(jí)產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)管式反應(yīng)器。EOD傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝之二攪拌器釜式工藝簡(jiǎn)圖管式反應(yīng)器工藝簡(jiǎn)圖乙氧基化的反應(yīng)機(jī)理與一般聚合過(guò)程類(lèi)似，有鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)過(guò)程，但沒(méi)有鏈終止。EO聚合的反應(yīng)歷程是由傳質(zhì)步驟控制。為減少副產(chǎn)物的生成，關(guān)鍵是避免系統(tǒng)中有水、局部過(guò)熱、避免催化劑與EO長(zhǎng)時(shí)間接觸。催化劑常采用氫氧化物（如NaOH、KOH）、烷氧基化合物（如CH3ONa）等，催化劑的選用對(duì)分子量分布、產(chǎn)品中雙鍵保留率等都有較大影響。工藝中控制EO加料速度、反應(yīng)壓力和溫度也很重要。EO聚合工藝要點(diǎn)自1930年代聚醚型非離子表面活性劑由I.G公司工業(yè)化以來(lái)，大多廠家長(zhǎng)期采用帶攪拌器的釜式反應(yīng)器生產(chǎn)裝置。盡管其設(shè)計(jì)不斷改進(jìn)，但所存在的若干固有缺點(diǎn)一直未得到根本克服，很少會(huì)再被選用。1962年意大利的Press工業(yè)公司推出了全新的聚醚反應(yīng)器，才使該項(xiàng)技術(shù)有了明顯飛躍?，F(xiàn)PRESS公司已被DesmetBallestra公司并購(gòu)，簡(jiǎn)稱(chēng)DBI公司。該技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展到第五代，也即推薦給我們的技術(shù)。PRESS工藝簡(jiǎn)介在PRESS第五代反應(yīng)器中，頂端裝有噴頭，反應(yīng)液由此霧化噴出，與充滿(mǎn)反應(yīng)器的氣態(tài)EO/PO相接觸進(jìn)行充分反應(yīng)，同時(shí)增加了側(cè)線文丘里管。反應(yīng)壓力通常保持在2～5BAR之間，溫度一般為110～l80℃左右。PRESS反應(yīng)器的機(jī)理是氣相吸收、液相反應(yīng)。PRESS工藝簡(jiǎn)介PRESS工藝簡(jiǎn)介1、傳質(zhì)面積大，有較高的反應(yīng)速率PRESS反應(yīng)器將液相起始劑分散成較細(xì)的微滴，使其進(jìn)入連續(xù)的環(huán)氧乙烷氣相空間，因此獲得了非常大的傳質(zhì)表面積，而且氣液接觸均勻。Press反應(yīng)器的反應(yīng)速率可達(dá)到甚至超過(guò)1000Kg環(huán)氧化物／小時(shí)?立方米。反應(yīng)器的水平，是常規(guī)釜式反應(yīng)器的3～5倍；而且這是在較少的催化劑用量、較低的反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度下獲得的。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之一2、較高、較強(qiáng)的生產(chǎn)能力因Press反應(yīng)器明顯減少了起始段時(shí)間，使總的生產(chǎn)時(shí)間大為縮短，故一般每天可完成數(shù)批之多，極大地提高了生產(chǎn)能力。對(duì)于PRESS第五代反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，至少帶來(lái)了兩個(gè)好處：一是液相中增加了氣力攪拌器，使液相中溫差變小，傳熱更均勻，副產(chǎn)物相應(yīng)減少；二是有助于在最終的“熟化”階段快速吸收和消耗盡氣相中的微量EO，使得排放氣和液相產(chǎn)品中的EO含量很低。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之二3、占地少，投資低Press反應(yīng)器因效率很高，使裝置體積變小，因而占地少，投資低。同時(shí)由于設(shè)備中實(shí)際容納的危險(xiǎn)性氣體量少，所以裝置的安全系數(shù)也較高。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之三4、產(chǎn)品質(zhì)量好由于氣液接觸均勻，每個(gè)起始劑液滴四周接觸環(huán)氧乙烷氣相分子的機(jī)會(huì)幾乎相等，因而聚合物分子量增加較為均勻。聚合反應(yīng)在反應(yīng)器上層液相中快速完成，循環(huán)液相中溶解的環(huán)氧乙烷較少，因此由副反應(yīng)生成的聚乙二醇等雜質(zhì)量也少。由于反應(yīng)過(guò)程中液滴有著相同的下降途徑，反應(yīng)分子有相同的增長(zhǎng)速率，因而最終產(chǎn)品的分子量分布較窄；同時(shí)根據(jù)投料量計(jì)算的理論羥值與產(chǎn)品實(shí)際羥值也較為接近。由于反應(yīng)快，周期短，所以產(chǎn)品的色澤較好，甚至無(wú)需進(jìn)行脫色處理。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之四5、操作安全可靠由于Press反應(yīng)器氣液兩相接觸面積明顯擴(kuò)大，使反應(yīng)處于十分有利的動(dòng)力學(xué)條件下進(jìn)行，EO(PO)很少在液相中殘留。而且Press反應(yīng)器氣相部分沒(méi)有任何傳動(dòng)部件，無(wú)需攪拌，減少了泄漏的可能性，也不存在產(chǎn)生靜電的威脅，故大大減少了爆燃的可能性。Press裝置廠家至今尚無(wú)一家發(fā)生爆燃事故，足以證明其安全可靠性。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之五6、生產(chǎn)消耗低由于每個(gè)液滴均是反應(yīng)單元，增大了氣－液接觸面，強(qiáng)化了傳質(zhì)，從而獲得了很高的反應(yīng)速度，因此動(dòng)力消耗大為降低。另外，PRESS工藝還具有設(shè)備簡(jiǎn)單、控制回路少、增長(zhǎng)比大等優(yōu)點(diǎn)。

Press反應(yīng)器的缺點(diǎn)：更換品種時(shí)，反應(yīng)器等需要大量水洗滌，增加廢水處理量及成本；每批產(chǎn)品切換時(shí)氮?dú)舛夹枰榭眨虼说獨(dú)庀牧枯^大，并需要較大的尾氣處理設(shè)施。PRESS工藝優(yōu)點(diǎn)之六BUSS工藝?yán)梦那鹄锕?，在縮短反應(yīng)時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)能力方面做出了重要貢獻(xiàn)。利用其固有優(yōu)勢(shì)，使氣態(tài)EO、PO與含有催化劑的液相充分接觸，瞬間完成反應(yīng)。反應(yīng)壓力通常保持在5～8BAR之間，溫度一般為110～l80℃左右。BUSS反應(yīng)器的機(jī)理是氣相吸收、液滴反應(yīng)(大多在噴嘴中就完成)。BUSS工藝簡(jiǎn)介BUSS工藝簡(jiǎn)介BUSS工藝簡(jiǎn)介當(dāng)一種物質(zhì)加入到某液體中，若能使其表面張力降低，人們則稱(chēng)這種物質(zhì)具有表面活性。具有表面活性的物質(zhì)叫作表面活性物質(zhì)。1.表面活性劑有潤(rùn)濕和滲透性廣義地說(shuō)，潤(rùn)濕作用是一種流體從基質(zhì)表面把另一種流體取代的過(guò)程。2.表面活性劑有起泡和消泡性；3.表面活性劑有乳化和破乳作用表面活性劑的乳化作用是表面活性劑應(yīng)用最為廣泛的性質(zhì)之一。例如在化妝品、食品、紡織、造紙、金屬的切削液、油漆、農(nóng)藥、醫(yī)藥等方面，乳化劑都起著重要的作用。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之一從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，所有的表面活性劑分子都是由極性的親水基和非極性的親油基兩部分組成的。親水基使分子伸向水相，而親油基則使分子離開(kāi)水相而伸向油相。親油基是由烴基構(gòu)成的，而親水基卻是多種多樣的，通常含有氧、硫等原子。親水性是靠分子中的氧原子與水的氫原子形成氫鍵，產(chǎn)生水合物而具有的，一個(gè)醚基氧原子可結(jié)合20~30個(gè)水分子。EOD的鏈有兩種結(jié)構(gòu)，在無(wú)水時(shí)為鋸齒型，而在水溶液中為曲折型。憎水基為-CH2-；親水基為醚鍵-O-，即分子中EO和PO的聚合度越大，即醚鍵越多，親水性越強(qiáng)。

EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之二隨著乙氧基的增加，分子間的力增加，產(chǎn)品的密度增加，熔點(diǎn)升高，且乙氧基增長(zhǎng)的影響遠(yuǎn)比C鏈增長(zhǎng)的影響大。不同的EO聚合度對(duì)應(yīng)用的影響不同，如用于羊毛洗滌，EO數(shù)在8~12之間為好；當(dāng)超過(guò)15時(shí)，效力急劇下降。而用于棉布洗滌時(shí)，EO數(shù)為10最好。EOD產(chǎn)品不帶電荷，不會(huì)與蛋白質(zhì)結(jié)合，所以對(duì)人體刺激性小，其生理毒性也隨C鏈的增長(zhǎng)而降低。EOD的分解速度按聚氧乙烯鏈的長(zhǎng)短來(lái)決定，即(EO)n中n數(shù)越大，鏈越長(zhǎng)，則分解越慢。比起支鏈，直鏈EOD產(chǎn)品的生物降解性更好些。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之三EOD重要的物性指標(biāo)--HLB值，俗稱(chēng)“水油度”。1949年由Griffin率先提出HLB值理論，解釋EOD分子中的親水基團(tuán)與親油基團(tuán)的平衡關(guān)系。他將疏水性最大的完全由飽和烷烴基組成的石蠟的HLB值定為0，將完全由親水性的氧乙烯基組成的EOD的HLB值定為20，其他的則介于0～20之間。H=“Hydrophile”表示親水性，L=“Lipophilic”表示親油性，B=“Balance”平衡的意思。EOD的親油或親水程度可以用HLB值的大小判別，HLB值越大代表親水性越強(qiáng)，HLB值越小代表親油性越強(qiáng)，目前已達(dá)到1~40之間。親水親油轉(zhuǎn)折點(diǎn)HLB為10。知道了EOD的組成，則可以用下式計(jì)算得出HLB值：HLB=7+Σ(親水的基團(tuán)數(shù))-Σ(憎水的基團(tuán)數(shù))不同的基團(tuán)具有不同的基團(tuán)數(shù)，如-O-為1.3，而-CH2-、-CH3、=CH-均為0.475。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之四EOD重要的物性指標(biāo)--cmc值。在EOD溶液中，當(dāng)濃度增大到一定值時(shí)，表面活性劑分子不但在表面聚集而形成單分子層，而且溶液本體內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基相互靠攏，聚在一起形成膠束。膠束可以成球狀、棒狀或?qū)訝睢Ｐ纬赡z束的最低濃度稱(chēng)為臨界膠束濃度cmc（CriticalMicelleConcentration）。cmc是EOD表面活性的一種度量，cmc越小，表明形成膠束所需的濃度越低，達(dá)到表面飽和吸附的濃度越低。因而起到潤(rùn)濕，乳化，增溶，起泡等作用所需的濃度也越低。此外，cmc也是溶液性質(zhì)發(fā)生顯著變化的分水嶺，cmc值對(duì)EOD的研究有著極其重要的參考價(jià)值。疏水基相同時(shí)，cmc隨疏水基增大而降低，一般每增加兩個(gè)碳原子，cmc下降至1/10。具有同樣化學(xué)組成的異構(gòu)體中，直碳?xì)滏渃mc最低，支化度越高cmc越高。碳?xì)滏溝嗤瑫r(shí)，極性基越靠近中間位置的，cmc越大。碳鏈中有雙鍵時(shí)，其cmc較飽和化合物高。在疏水鏈中有苯基時(shí)，一個(gè)苯基約相當(dāng)于3.5個(gè)CH2基團(tuán)。另外，溫度對(duì)cmc也有影響。cmc的測(cè)量方法有表面張力法、電導(dǎo)法、濁度法等。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之五EOD重要的物性指標(biāo)--濁點(diǎn)（Cloudpoint）。一定濃度的表面活性劑溶液在加熱過(guò)程中，表面活性劑突然析出使溶液變渾濁的溫度點(diǎn)叫濁點(diǎn)。表面活性劑以其醚鍵中的氧原子與水中的氫原子以氫鍵形式結(jié)合而溶于水(可多達(dá)20~30個(gè)水分子)。氫鍵結(jié)合力較弱，隨溫度升高而逐漸斷裂，因而使表面活性劑在水中的溶解度逐漸降低，達(dá)到一定溫度時(shí)轉(zhuǎn)為不溶而析出成為渾濁液。濁點(diǎn)與表面活性劑分子中親水基和親油基質(zhì)量比有一定關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，共聚程度越高，則濁點(diǎn)也越高。水分子除了在EOD親水基團(tuán)周?chē)纬蓺滏I以外，在親油基周?chē)彩嵌ㄏ蚺帕械模m然水分子不能和親油基形成氫鍵，但是由于疏水基的存在，周?chē)乃肿訌脑瓉?lái)的隨機(jī)取向改為有利于形成氫鍵的取向），稱(chēng)之為疏水水合作用，這是導(dǎo)致親油基也會(huì)影響濁點(diǎn)的主要原因。通常EOD的應(yīng)用溫度都要低于其濁點(diǎn)，因?yàn)檫_(dá)到濁點(diǎn)時(shí)，絡(luò)合物就開(kāi)始離解，無(wú)法發(fā)揮其作用。而在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)測(cè)定濁點(diǎn)控制EO和PO的聚合度，用以檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量，是簡(jiǎn)單而又可靠的方法。專(zhuān)利商推薦的濁點(diǎn)測(cè)量方法是ASTMD2024。對(duì)于高于100℃的濁點(diǎn)，可用加壓或加NaCl的方法測(cè)量濁點(diǎn)，因?yàn)辂}會(huì)使?jié)狳c(diǎn)降低。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之六EOD重要的物性指標(biāo)--羥值(mgKOH/g)羥值(Hydroxylvalue)是指100g樹(shù)脂中的羥基基團(tuán)的物質(zhì)的量。通常工業(yè)上用的羥值是指1g樣品中的羥基所相當(dāng)?shù)臍溲趸?KOH)的毫克數(shù)，以mgKOH/g表示。羥值是聚合物羥基含量的量度，它可以直接反映出聚合物的分子量的大小。同一原料生產(chǎn)的EOD，其羥值不同，用途也不一樣，羥值是衡量它的一個(gè)重要指標(biāo)。在EOD的生產(chǎn)過(guò)程中，利用羥值的測(cè)試來(lái)監(jiān)控聚合反應(yīng)程度，同時(shí)它又是檢驗(yàn)分子量是否符合產(chǎn)品出廠要求的有效方法。一般羥值控制在理論值的±10%以?xún)?nèi)。

本裝置羥值的測(cè)定專(zhuān)利商推薦方法為ASTME1899。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之七EOD重要的物性指標(biāo)--PH值EOD生產(chǎn)過(guò)程中使用堿性催化劑(通常是NaOH或KOH)，反應(yīng)完成后，需要用酸(通常是冰醋酸)進(jìn)行中和，達(dá)到PH值在5~7之間，以滿(mǎn)足下游用戶(hù)應(yīng)用的要求。同時(shí)，過(guò)量的酸也可保證產(chǎn)品的封端。中和之后，通常要進(jìn)行真空脫水；如果用磷酸中和，產(chǎn)品還需要過(guò)濾。本裝置PH值的測(cè)定專(zhuān)利商推薦方法為ASTMD1172。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之八EOD重要的物性指標(biāo)–水分水分的存在對(duì)許多下游應(yīng)用有不利影響，因此在反應(yīng)完成后，特別是在酸堿中和后，通常在后處理罐中(偶爾也在反應(yīng)器中進(jìn)行)，要對(duì)物料進(jìn)行真空脫水處理。

以MPEG的應(yīng)用為例，MPEG是用于酯化反應(yīng)的，且很多國(guó)內(nèi)廠家在應(yīng)用時(shí)不脫水，而水分含量高會(huì)抑制酯化反應(yīng)向正方向進(jìn)行，影響其轉(zhuǎn)化率。如含水0.23%的MPEG1000在酯化反應(yīng)后單酯含量為79%，含水0.5%的單酯含量為76%，而含水2%的單酯含量?jī)H為66%。

本裝置水分的測(cè)定專(zhuān)利商推薦方法為ASTMD1364。EOD產(chǎn)品的物性指標(biāo)之九EOD重要的物性指標(biāo)–二惡烷含量二惡烷又稱(chēng)1、4-二氧雜環(huán)己烷，無(wú)色液體，稍有香味?？纱嬖谟谧匀唤绾芏嘟橘|(zhì)中，從沐浴露、洗潔精、潤(rùn)膚品，到包括海魚(yú)、烤雞、肉制品、西紅柿、番茄醬、胡椒、