[發明專利]具有優化的內部塔盤設計的反應器

有效

• 申請號: 200680039255.2
• 申請日: 2006-10-19
• 公開（公告）號: CN101291728A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: T·L·揚特;L·C·溫德斯;B·R·德布勒因
• 申請（專利權）人: 伊士曼化工公司
• 主分類號: B01J19/00
• 分類號: B01J19/00;B01J19/24;B01D3/24;C08G63/78
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;劉華聯

相關申請的交叉引用

本申請要求于2005年10月28日提交的美國臨時申請序列號No.60/731,390的優先權，該美國臨時申請的公開通過引用而整體地結合于本發明中。

技術領域

本發明大體涉及一種用于處理反應介質的反應器，該反應介質的粘度隨著介質流過反應器而增加。在另一個方面中，本發明涉及一種聚合反應器，其具有多個垂直地間隔開的內部塔盤(tray)，聚合反應介質在該內部塔盤上流動，同時該反應介質的聚合度增加。

背景技術

在某些化學處理方案中，希望化學反應發生在以一個或多個較薄片(sheet)形式流動的反應介質中。在這種處理方案中，該反應進行了延長的時間段，同時反應介質片暴露于必需的反應條件。這種工藝尤其有利的是，化學反應產生氣態的反應副產物，并且希望從反應介質上快速地且完全地脫離這種副產物。例如，如果產生氣態副產物的化學反應是可逆的，則不能充分地脫離該副產物可阻礙所期望的反應。當反應介質以一個或多個較薄片的形式流動時，氣態的反應副產物可快速地逃離反應介質。此外，當反應介質以一個或多個較薄片的形式流動時，反應介質的底部上的低流體靜壓減小了當利用較深的反應介質執行反應時可產生的沸騰抑制。

雖然在反應介質的較薄片中執行化學反應具有許多優點，但是這種工藝也存在許多難題。例如，由于反應介質的較薄片需要反應介質在其上流動的大量的表面面積，故可能需要非常大量的和/或眾多的反應器，以生產批量的反應產物。此外，在采用反應介質的較薄片的許多工藝中，反應介質的粘度隨著反應的進行而變化。因此，最終產物的粘度可遠遠大于或遠遠小于初始反應介質的粘度。由于可能不希望反應介質的流率和/或深度產生顯著的變化，故反應介質的這種變化的粘度提出了許多設計難題。

普通的工業化工藝的一個示例處于聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)生產的“后縮聚(finishing)”階段，在該工業化工藝中希望在反應介質的一個或多個較薄片中執行化學反應。在PET后縮聚階段期間，縮聚使反應介質的聚合度顯著地增加，并且產生作為反應副產物的乙二醇、乙醛和水。通常，引入后縮聚反應器/區域內的反應介質的聚合度為20-60，而離開后縮聚反應的反應介質/產物的聚合度為80-200。反應介質的聚合度在后縮聚期間的這種增加使反應介質的粘度顯著地增加。此外，由于與PET后縮聚有關的縮聚反應是可逆的，故希望乙二醇反應副產物從反應介質盡可能快速地且完全地脫離。

因此，需要一種更加有效的且經濟的反應器，其有利于在延長的時間段內處理較薄片形式的大量反應介質。此外，需要一種更加有效的且實際的PET后縮聚反應器，其有利于以較均勻的較薄片形式流過后縮聚反應器的大量反應介質的縮聚，并且同時提供足夠的停留時間以實現必需的聚合度。

發明內容

根據本發明的一個實施例，提供一種反應器，該反應器包括多個垂直地間隔開的單向傾斜塔盤和多個垂直地間隔開的雙向傾斜塔盤，其中單向塔盤的斜度向下增加。

根據本發明的另一個實施例，提供一種用于處理反應介質的反應器。該反應器包括多個垂直地間隔開的傾斜塔盤。該塔盤中的至少一些包括向上延伸的溢流堰，反應介質的至少一部分在該溢流堰上溢出，以便到達位于該溢流堰正下方的下一個塔盤上。

根據本發明的又一個實施例，提供一種聚合工藝，其包括：(a)將反應介質引入聚合反應器內，該聚合反應器包括多個垂直地間隔開的傾斜塔盤；(b)使反應介質在聚合反應器中在垂直地間隔開的塔盤上向下流動，其中在垂直地間隔開的塔盤上流動的反應介質的平均厚度維持為大約2.5英寸或更大；和(c)將反應介質從聚合反應器中排出，其中從聚合反應器排出的反應介質的聚合度比引入聚合反應器內的反應介質的聚合度大至少大約25％。

根據本發明的又一個實施例，提供一種工藝，其包括：(a)將反應介質引入反應器的上段內，該反應器包括多個單向傾斜塔盤和多個雙向傾斜塔盤；(b)使反應介質在反應器中在單向塔盤和雙向塔盤上向下流動；和(c)將反應介質從反應器的下段排出。

附圖說明

圖1是反應器的前視截面圖，該反應器用于處理向下流過反應器的反應介質，該前視截面圖具體表示包括兩個塔盤盒的反應器，該兩個塔盤盒都容納多個垂直地間隔開的傾斜的內部塔盤，當反應介質向下經過反應器時反應介質在該內部塔盤上流動。

圖2a是沿圖1中的線2a-2a截取的反應器的頂視截面圖，其具體表示頂部單向塔盤上的反應介質的縱向流向。

圖2b是沿圖1中的線2b-2b截取的反應器的頂視截面圖，其具體表示位于圖2a所示塔盤正下方的單向塔盤上的反應介質的縱向流向。