폴리에테르 알콜의 연속적 제조 방법 document_id A220623073150

폴리에테르 알콜은 다량으로 생성되며 광범위하게 사용된다. 이들은 일반적으로 H 작용성 개시제와 산화알킬렌의 첨가 반응에 의해 생성된다. 첨가 반응은 통상 촉매, 특히 염기성 화합물, 예컨대 아민 또는 알칼리 금속 수산화물, 또는 DMC 촉매로도 언급되는 다중금속 시안화물 화합물의 존재 하에서 실시된다. 폴리에테르 알콜이 사용되는 주요 분야는 폴리우레탄의 생산 분야이다. 폴리우레탄의 성질과 관련한 요구 조건에 따라, 폴리에테르 알콜은 이의 작용가, 분자량 및 사용되는 개시제가 상당히 달라질 수 있다. 요즘에는 폴리에테르 알콜이 회분식 또는 반회분식 절차에 의해 주로 생성된다. DMC 촉매는 예외이다. 상기 촉매가 보다 긴 쇄로 단쇄의 성장을 촉진하기 때문에, 폴리에테르 알콜은 또한 연속적인 공정에 의해 제조될 수도 있다. 여기서, 개시제 및 산화알킬렌은 연속식 반응기, 예컨대 연속식 교반조(stirred kettle) 또는 관형 반응기로 연속적으로 계량되고, 최종 생성물은 연속적으로 제거된다. 그러한 공정은, 예를 들어 WO 98/03571 또는 DD 204 735에 기재된다. 하지만, 이러한 공정은 DMC 촉매에만 국한된다. 하지만, 연질 폴리우레탄 발포체의 제조에 사용되는 폴리에테르 알콜만이 DMC 절차에 의해 액체 개시제를 사용함으로써 제조될 수 있다. 경질 폴리우레탄 발포체에 사용하기 위한 폴리에테르 알콜 제조용 개시제로 사용되는 고체 개시제 또는 방향족 아민과 산화알킬렌의 첨가 반응은 DMC 촉매와는 가능하지 않다. 최근 일반적인 반회분식 공정과 비교하였을 때 향상된 경질 발포체 폴리에테르 알콜의 제조 방법을 밝히는 것이 바람직할 것이다. 긴 셋업 시간 및 배출 시간으로 인해 이러한 절차시 요구되는 비교적 거대한 반응기는 결정적으로 생산 플랜트의 자본 비용을 결정한다. 또한, 밸브, 펌프 및 모터는 전환 부하로 인해 상당한 응력이 적용된다. 정확하게 당류를 기초로 하는 폴리올의 제조시, 강력 모터, 기어 및 교반축은 또한 철저하게 산화알킬렌과 당류 슬러리를 혼합시킬 수 있도록 하는데 필요하다. 반회분식 절차는 또한 회분식에서 회분식으로의 생성물 품질의 변화를 초래할 수 있다. 반회분식 절차는 또한 알콕시화 동안 단점을 갖는다. 일반적으로, 당류는 공개시제, 예컨대 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 트리에탄올아민, 디프로필렌 글리콜 또는 물과 혼합되어 슬러리를 형성한다. 산화알킬렌은 이후 계량 투입된다. 하지만, 특히 공정의 초기에, 산화프로필렌은 실제로 당류 슬러리에서 불용성이다. 따라서, 초기에 반응기 내에 고압이 발생하여 특정한 환경에서 산화알킬렌의 계량을 중단해야 한다. 또한, 상이한 정도의 알콕시화가 관찰된다. 이러한 절차의 더욱 비용 효과적인 연속적인 절차로의 전환은 직접적으로 가능하지는 않다. 알칼리 촉매된 프로폭시화가 리빙 중합(living polymerization)이기 때문에, 예를 들어 DMC 촉매 작용의 경우에는, 반회분식 기술의 직접적인 전환이 가능하며 US 5698012에 기재되어 있는 것은 가능하지 않다. 오히려, 광범위한 분자량 분포가 이 경우 관찰된다. WO 00136514, WO 00136088 및 WO 00136513은 또한 경질 발포체 폴리에테르 알콜의 제조에 사용될 수도 있는 관형 반응기를 기재한다. 여기서 완전한 전환을 실현하기 위해서는, 관형 반응기가 매우 길게 고안되어야 한다. 관형 유동상 반응기의 용도가 협소한 분자량 분포를 초래하지만, 당류와 공개시제를 포함하는 슬러리는 파이프라인을 통해 적어도 상당히 고가의 절차에 의해서만 어렵게 펌핑될 수 있다. 산화알킬렌 상과 당류 상의 비혼화성 그리고 결과적으로는 저농도로 인한 낮은 반응 속도의 문제가 또한 지속된다. 또한, 다수의 계량점은 안전하게 반응기가 작동하고 반응 온도를 모니터링할 수 있도록 하는데 필요하다.