[發明專利]立式酯化預縮聚反應器和酯化預縮聚反應的方法

有效

• 申請號: 201610097835.2
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105664796B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 景遼寧;嚴旭明;陳文興;劉榮俊;鐘明
• 申請（專利權）人: 揚州惠通化工科技股份有限公司
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04;B01J19/14;C08G63/183;C08G63/78
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 任利國

技術領域

本發明涉及一種立式酯化預縮聚反應器，本發明還涉及一種酯化預縮聚反應的方法，屬于聚酯生產技術領域。

背景技術

現有技術中，聚酯生產時的酯化反應和縮聚反應一般在相互獨立的反應塔或反應釜中進行，如公開號為CN101618304B的中國發明專利，公開了一種酯化反應器，由多塊塔板組成，每塊塔板上都安裝一個降液管和一個升氣管，升氣管連接可旋轉的氣體分布器，氣體分布器由引氣管、扇片和噴嘴構成。每塊塔板都保留一定液位的液體，液體中有固體催化劑。液相為含有羧酸的組分，在反應器中向下由一塊酯化塔板流向下一塊塔板，與上升的醇蒸汽逆流反應。

公開號為CN2741645的中國實用新型專利，公開了縮聚反應裝置領域內的一種縮聚反應塔，包括由內殼體和外殼體組成的雙層殼體，內殼體和外殼體之間為夾套，外殼體上設有連通夾套的熱媒進、出口，雙層殼體上設有連通內殼體內腔的蒸汽抽出口、進料口和出料口，所述雙層殼體直立設置，進料口設置于雙層殼體上部并伸入內殼體內，出料口設置于雙層殼體的底部，進料口和出料口之間設有若干水平設置的塔盤，所述塔盤包括外框，外框內設有若干漏料通道。傳統上酯化反應和縮聚反應分成兩個反應釜進行，結構不夠緊湊，占地面積大，生產效率低。

發明內容

本發明的首要目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種立式酯化預縮聚反應器，結構緊湊，占地面積小，生產效率高。

為解決以上技術問題，本發明的一種立式酯化預縮聚反應器，包括封閉的立式塔體，所述立式塔體內由弧形隔板分隔成酯化上室和預縮聚下室，所述酯化上室的筒壁外設有酯化加熱夾套，所述預縮聚下室的筒壁外設有預縮聚加熱夾套；所述酯化上室的頂部設有物料進口和酯化上室氣相出口，所述弧形隔板的底部中心設有氮氣進口，所述酯化上室的側壁設有酯化物料出口；所述預縮聚下室的底部連接有酯化物料預熱器，所述酯化物料預熱器的下封頭底部設有預熱器進料口，所述酯化物料出口通過酯化液位控制閥和酯化物出料管與所述預熱器進料口相連，所述酯化物出料管上連接有助劑進口，所述酯化物料預熱器上端的預熱器出料口與所述預縮聚下室的底部進口相連；所述預縮聚下室的內腔自下而上設有多層塔盤，所述預縮聚下室的上部筒壁上設有聚合物出料口，所述聚合物出料口通過預縮聚液位控制閥與聚合物出料管相連，所述聚合物出料口的上方設有抽真空口。

相對于現有技術，本發明取得了以下有益效果：PTA粉料和乙二醇混合打漿后從物料進口進入酯化上室，氮氣從弧形隔板底部的氮氣進口進入酯化上室，對物料進行攪拌使其混合均勻，在酯化上室的高溫環境下，PTA粉料與乙二醇發生酯化反應，酯化上室的工作壓力為0.5～2bar（表壓），酯化反應產生的氣相物質從酯化上室氣相出口排出，酯化物料從酯化物料出口排出，通過酯化液位控制閥進入酯化物出料管，助劑通過助劑進口添加到酯化物出料管中；在位差和壓差的作用下，酯化物料和助劑進入預熱器進料口，在酯化物料預熱器中，助劑中過量的乙二醇氣化產生氣泡，氣泡由下而上運動給物料以推動力，同時起到攪拌作用；酯化物料被加熱后向上進入預縮聚下室，繼續進行部分酯化反應，同時進入縮聚過程；預縮聚下室的抽真空口位于最上端，越往上層真空度越高，預縮聚下室頂部的真空度為1～10kpa（絕對壓力），物料在穿過層層塔盤時逐步進行聚合反應，使物料在由下而上的過程中聚合度逐步增大，最后從聚合物出料口排出。該反應器將酯化室和預縮聚室連為一體，結構緊湊，占地面積小，熱損失少，無需額外動力物料即可從酯化上室流向預縮聚下室，無機械攪拌裝置，節約了能耗，降低了故障率，提高了生產效率。

作為本發明的進一步改進，所述酯化上室的底部中心設有水平設置且呈中心對稱的氣旋攪拌盤，所述氣旋攪拌盤為空心的圓柱盤，所述氣旋攪拌盤的底部中心與所述氮氣進口相連，所述氣旋攪拌盤的圓周壁上均勻分布有多個氮氣噴射口，各所述氮氣噴射口的外側分別設有使氮氣沿切向射出的氮氣導流弧形板，各所述氮氣導流弧形板的根部分別連接在所述氣旋攪拌盤的圓周壁上。氮氣從氣旋攪拌盤的底部中心進入氣旋攪拌盤的內腔，從各個氮氣噴射口噴出，經過氮氣導流弧形板的導流，各處氮氣均沿氮氣導流弧形板頂圓的切線方向射出，在酯化上室的底部形成水平渦旋，可以充分地對物料進行攪拌，氮氣射出后還要向上運動對物料形成二次攪拌，保證物料徹底混合均勻。