遼寧化工PVP-I

國(guó)內(nèi)PVP產(chǎn)品生產(chǎn)廠家主要有:河南博愛精細(xì)化工廠采用浙江省化工研究院開發(fā)的單體合成工藝,建立了NVP生產(chǎn)線,并可向市場(chǎng)提供 PVP,PVP/VA,PVPP等產(chǎn)品.河南清華永昌精細(xì)化工廠采用清華大學(xué)的技術(shù)建立了一套由吡咯烷酮和乙炔合成NVP的生產(chǎn)線,主要向市場(chǎng)提供單體產(chǎn)品.山東東勝集團(tuán)星華化工公司也在致力于PVP產(chǎn)品的生產(chǎn).

PVP在水中的溶解度只受溶解后形成溶液黏度的限制,室溫下PVP在其中溶解度超過10%的溶劑有:·醇類:甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、環(huán)己醇、苯酚、乙二醇,丙二醇、丁二醇、甘油.·醚類:甲基丁基醚、冠醚.·醇-醚類:乙二醇醚、二甘醇、三甘醇、1,6-己二.醇、聚乙二醇200.聚乙二醇400、硫醚．·羧酸類:甲酸、乙酸丙酸、丙烯酸.·內(nèi)酯類:y-丁內(nèi)酯.·酯類:乳酸乙酯、乙酸乙烯酯.

條件:水溶液0.08ml,三羥甲基氯化銨,pH4.65,流速1ml/min,23℃.從圖2.4中不難看出,與其他所有自由基聚合的產(chǎn)物一樣,PVP也有一典型的Schulg-Flory分子量分布.通過不同分子量的K12,K;,和K3三種PVP分子量分布曲線進(jìn)行比較,分子量較大的PVP-K3分子量分布較寬,而分子量較小的PVP-K2分子量分布較窄.這是因?yàn)榉肿恿看蟮木酆衔?形成的分子鏈越長(zhǎng),在分子鏈形成的過程中就可能在某些部位因?yàn)榻又Χ纬蓚?cè)鏈,接枝程度越高,則分子量分布越寬.

廣東省羅定市農(nóng)藥廠采用廣東工業(yè)大學(xué)的NVP單體合成工藝建立了生產(chǎn)線,可向市場(chǎng)提供的產(chǎn)品主要有單體、PVP-K:(固體、液體產(chǎn)品)和 PVP-I.以上這幾個(gè)PVP生產(chǎn)廠家都是在20世紀(jì)90年代建成的,產(chǎn)品年總產(chǎn)能力估計(jì)在2000t左右.其他家如日本、韓國(guó)等也有少量PVP產(chǎn)品.把原料y-丁內(nèi)酯、乙醇胺按比例加入胺解反應(yīng)釜,攪拌條件下加熱到180℃以上,使反應(yīng)物料呈回流狀態(tài),保持回流狀態(tài)反應(yīng)約3h,由于反應(yīng)過程會(huì)生成部分水,由于水沸點(diǎn)較低與產(chǎn)物形成共沸物使體系溫度降低,會(huì)影響反應(yīng)的順利進(jìn)行.

從NVP水解機(jī)理來看,NVP能否發(fā)生水解主要依賴于一步一系列過渡態(tài)是否可以形成,或者說NVP分子內(nèi)異構(gòu)化反應(yīng)能否發(fā)生是NVP是否發(fā)生水解的關(guān)鍵。溶液中H*或者堿金屬陽(yáng)離子的存在正好使NVP的分子內(nèi)異構(gòu)化得以實(shí)現(xiàn),所以NVP的水解得以進(jìn)行.NVP的水解速率主要取決于二步,當(dāng)K’存在時(shí),會(huì)與一步生成的吡咯烷酮反應(yīng)先生成吡咯烷酮鉀鹽,然后再與NVP進(jìn)行加成反應(yīng).

鹵代經(jīng)類:四氯化碳、氯苯.·酮類:丙酮、2-丁酮、環(huán)己酮.·酯類:乙酸乙酯、乙酸異丁酯.從上面列出的PVP在溶劑中的溶解情況可以總結(jié)出-一-般性的規(guī)律:較易溶解于極性較強(qiáng)的溶劑,而相對(duì)較難溶解于弱極性或非極性的溶劑.分子量對(duì)PVP的溶解度有的影響,PVP-K,,和PVP-Ko在水、乙醇、環(huán)已烷中的溶解度。PVP的增溶性是PVP的另-一重要的溶液特性.

遼寧化工PVP-I

另外,該反應(yīng)是一個(gè)選擇性催化反應(yīng),生成產(chǎn)物的脫附是--個(gè)吸熱過程,體系放出的熱量增加,在加快產(chǎn)物1,4-丁二醇脫附的同時(shí),也使得一部分1,4-丁烯二醇來不及進(jìn)行進(jìn)一步加氫就從催化劑上脫附下來進(jìn)入產(chǎn)物中,總體是使產(chǎn)物中作為主要副產(chǎn)物的1,4-丁烯二醇比例增加,從而了生成1,4-丁二醇的選擇性.目前已有的乙炔法生產(chǎn)工藝丁炔二醇水溶液濃度在30%一40%之間。催化脫氫通常都需要加壓,丁炔二醇的催化加氫是通過以下過程實(shí)現(xiàn)的:將30%~40%的丁炔二醇水溶液與高壓H同時(shí)引入裝有Ni催化劑的高壓固定床反應(yīng)器中,同時(shí)在反應(yīng)器外壁加上換熱套,以移去反應(yīng)過程放出的多余的熱量.

所以需要在胺解反應(yīng)過程中將生成的水除去,這樣可保證反應(yīng)在185±5℃下進(jìn)行.另外,蒸出水的同時(shí)共沸帶出部分產(chǎn)物,也有利于反應(yīng)的正向進(jìn)行,保持溫度繼續(xù)反應(yīng)15~17h,待反應(yīng)轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上時(shí)，可停止反應(yīng).將反應(yīng)物料輸人蒸餾塔,減壓蒸餾出產(chǎn)物羥乙基吡咯烷酮(NHP).同時(shí)餾出未反應(yīng)完全的-丁內(nèi)酯和乙醇胺返回胺解釜繼續(xù)反應(yīng).胺解反應(yīng)部分中試試驗(yàn)結(jié)果.將溶劑苯和經(jīng)過處理的羥乙基吡咯烷酮(NHP)按比例加入到乙烯化反應(yīng)釜,攪拌混合均勻后,加入助劑,升溫到100℃以上，攪拌反應(yīng)1~1.5h.反應(yīng)過程中生成的水需要及時(shí)除去,然后將體系溫度降低至65±5℃,加入催化劑,繼續(xù)攪拌反應(yīng)1.5~2h,將反應(yīng)后的物料放入貯槽,輸入溶劑回收塔,常壓下于65~90℃之間蒸出溶劑苯回收利用.余下的物料輸入產(chǎn)物蒸餾塔,在0.085MPa左右真空度下蒸餾出產(chǎn)物NVP.

遼寧化工PVP-I

即用--種鹵代劑把α-NHP分子內(nèi)的羥基轉(zhuǎn)化為鹵素,進(jìn)而使α-NHP轉(zhuǎn)變成鹵乙基吡咯烷酮,如氯乙基吡咯烷酮;三步為鹵乙基吡咯烷酮在一定條件下脫鹵生成NVP.這一方法與直接脫水法相比反應(yīng)條件較為溫和,但同時(shí)也有其不足之處,就是反應(yīng)步驟相對(duì)較多,工藝流程較長(zhǎng),使用的原料較多,副產(chǎn)物也較多,后處理工序煩瑣,會(huì)造成環(huán)境污染.就工業(yè)化而言,-丁內(nèi)酯法總的來說都存在原料價(jià)格比較昂貴、生產(chǎn)成本較高的問題.但是,與乙炔法比較,Y-丁內(nèi)酯法具有工藝流程短、設(shè)備投資小.建廠周期短、操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，比較適合NVP的中、小型生產(chǎn)廠家.