[發明專利]一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法

在審

• 申請號: 202010428516.1
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111393624A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 汪少朋;楊勇;譚燕;林永明;劉斌;袁紅卿
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化儀征化纖有限責任公司;北京芯友工程技術有限公司;南京昊揚化工裝備有限公司
• 主分類號: C08G63/78
• 分類號: C08G63/78;C08G63/183
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

本發明的目的在于提供一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，有別于傳統的兩步法，本發明一步法合成高分子量聚酯，從而實現對酯化反應的高純度反應，以解決傳統反應器所存在的反應效率低和反應物轉換率低的缺陷；為達到上述目的，本發明提供一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，本發明提供了一種新穎的、連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，體現了產品差別化、生產線柔性化、在線監測技術、環保和節能技術的集成，極大的推動行業的發展；本發明提供的所述反應系統包括：酯化反應器、預縮聚反應器、終縮聚反應釜；所述酯化反應器、預縮聚反應器、終縮聚反應釜通過管線依次連接。

技術領域

本發明屬于聚酯合成領域，尤其涉及一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法。

背景技術

傳統制造高分子量(聚合度≥150)聚酯的方法是采用液相聚合制造中等分子量(聚合度30～110)的固體顆粒，再采用固相縮聚的方法提高聚酯分子量的兩步法工藝。隨著聚酯行業的發展和技術進步，一步法熔融縮聚制造高分子量聚酯工藝和裝置大型化成為趨勢。

傳統制造中等分子量聚酯的液相增粘工藝方法采用3～5個反應器，基本都是釜式反應段，采用機械攪拌器的方式去更新反應界面，脫出反應副產物，反應效率低、反應器數目多，設備臺數多、單位產量所需設備體積大、運行費用高。

CN100415710C公開了一種對苯二甲酸乙二醇酯的制備方法，為連續酯化反應，反應溫度258～290℃，反應壓力40～120kPa，進料摩爾比對苯二甲酸∶乙二醇＝1∶1.5～1.9。采用的酯化反應裝置包括反應釜和外循環列管加熱器，反應釜具有內外室雙室結構，內室位于釜底。反應釜連接外循環列管加熱器進口的管道連接口與內室相通，連接外循環列管加熱器出口的管道連接口與外室相通。連通內外室的液相物料通道為一個截面呈U形的環形通道。原料進料口位于外循環列管加熱器的進口，液相反應產物出料口位于釜底與內室相通，氣相出料口位于釜頂。本發明利用乙二醇和水份蒸發產生的壓力來增加系統中物料循環流動的動力，可以明顯降低乙二醇與對苯二甲酸的投料摩爾比，但其仍然存在前述的合成方法的缺陷。

CN104017191A公開一種瓶用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂的制備方法，采用酯化、熔融縮聚、液相增黏一步法制備特性黏度為0.70～1.00dL/g的PET高黏熔體，后續可以直接注塑成型制成瓶坯或片材，或者冷卻切粒脫去乙醛制成瓶用PET樹脂。與現行的熔融縮聚加固相縮聚兩步法工藝比較，省卻了固相縮聚等工序，可以減少了設備投資，縮短了工藝流程，降低了生產能耗，但其仍然存在兩段式合成的各種缺陷。

如何開發高效的塔式反應段和停留時間更短的工藝，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，有別于傳統的兩步法，本發明一步法合成高分子量聚酯，從而實現對酯化反應的高純度反應，以解決傳統反應器所存在的反應效率低和反應物濃度轉換率低的缺陷。

為達到上述目的，本發明提供一種連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，本發明提供了一種新穎的、連續熔融縮聚生產高分子量聚酯的反應系統和方法，體現了產品差別化、生產線柔性化、在線監測技術、環保和節能技術的集成，極大的推動行業的發展。

本發明提供的所述反應系統包括：酯化反應器、預縮聚反應器、終縮聚反應釜；所述酯化反應器、預縮聚反應器、終縮聚反應釜通過管線依次連接。

進一步地，所述酯化反應器是一種二級酯化反應器，所述酯化反應器的內部存在一個隔板將其分割為一級反應釜和二級反應釜，所述一級反應釜位于所述二級反應釜上部。