[发明专利]采用水平延伸的酯化容器的聚酯制备体系

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种制备熔融相聚酯的体系。另一方面，本发明涉及 一种使用水平延伸的容器进行酯化和/或蒸气-液体离析(disengagement) 的酯化体系。

2.现有技术描述

熔融相聚合可用于制备各种聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)。PET广泛用于饮料、食品及其他包装物中，也用于合成纤维 和树脂中。工艺技术的进步和需求的增长导致了PET制备和销售的市 场竞争不断增加。因此，希望有用于制备PET的低成本、高效率的方 法。

一般来讲，熔融相聚酯的制备设备(facilities)(包括用于制备PET 的那些)采用酯化阶段和缩聚阶段。在所述酯化阶段，聚合物原料(即 反应物)转化为聚酯单体和/或低聚物。在所述缩聚阶段，离开酯化阶 段的聚酯单体转化为具有所需最终链长的聚合物产物。

在大多数常规熔融相聚酯制备设备中，在一个或更多个机械搅拌 反应器(例如连续搅拌釜式反应器(CSTRs))中进行酯化。但CSTRs和 其他机械搅拌反应器具有很多缺点，对于整个聚酯制备设备而言，这 些缺点可引起资金、操作和/或维护成本的增加。例如，通常与CSTRs 相关的各种机械搅拌器和各种控制设备是复杂昂贵的且需要仔细维 护。此外，常规CSTRs通常采用内部换热管，该换热管占据反应器内 体积的一部分。为了补偿有效反应器体积的损失，具有内部换热管的 CSTRs需要更大的总体积，这增加了资金成本。此外，通常与CSTRs 相关的内部换热盘管会不合需要地干扰容器中反应介质的流型，从而 引起转化率的损失。为了提高产物的转化率，许多常规的聚酯制备设 备已采用了多个串联操作的CSTRs，这进一步增加了资金和操作两者 的成本。

因此，需要有一种使耗资、操作和维护成本最小化而产物转化率 最大化的高效聚酯工艺。

发明概述

在本发明的一个实施方案中，提供了一种方法，所述方法包括： 在限定在酯化容器内的酯化区中对反应介质进行酯化，其中所述酯化 容器的长径比小于约10∶1，其中所述反应介质基本水平地流经所述酯 化容器。

在本发明的另一个实施方案中，提供了一种方法，所述方法包括： (a)在酯化反应器中对反应介质进行酯化，从而制备第一产物；(b)将至 少部分所述第一产物引入离析容器中；(c)从离析容器中取出单独的液 体和蒸气产物；和(d)将至少部分取出的液相经再循环回路送回至第一 酯化反应器中，其中由离析容器限定的内体积为由再循环回路和酯化 反应器限定的总内体积的至少约50％。

在本发明的又一个实施方案中，提供了一种限定了流体入口、液 体出口和蒸气出口的离析容器。所述离析容器沿着基本水平的轴延伸 且其长径比小于约10∶1。所述流体入口与所述液体和蒸气出口在水平 方向上间隔至少约1.25D且所述蒸气和液体出口相互在垂直方向上间 隔至少约0.5D。

附图简述

根据附图，以下详细描述了本发明的某些实施方案，其中：

图1是按照本发明的一个实施方案构建的酯化体系的图示且适用 于熔融相聚酯制备设备。

详细描述

本发明可用于能由各种起始物质制备各种聚酯的熔融相聚酯制 备设备中。本文使用的术语“聚酯”还包括聚酯衍生物，例如聚醚酯、 聚酯酰胺和聚醚酯酰胺。可按照本发明制备的熔融相聚酯的实例包括 但不限于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的均聚物和共聚物、PETG(用1，4- 环己烷-二甲醇(CHDM)共聚单体改性的PET)、全芳族或液晶聚酯、生 物可降解聚酯(例如包含丁二醇、对苯二甲酸和己二酸残基的那些)、 聚(对苯二甲酸环己二亚甲酯)的均聚物和共聚物以及CHDM和环己烷 二羧酸或环己烷二羧酸二甲酯的均聚物和共聚物。