[发明专利]具有内部塔盘的多级管式反应器

说明书

发明背景

1.发明领域

本发明涉及用于加工含液体的反应介质的反应器。在另一方面中， 本发明涉及用于聚酯的熔体相生产的缩聚反应器。

2.现有技术描述

熔体相聚合可用于制造各种聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)。 PET广泛用在饮料、食品和其它容器中以及用在合成纤维和树脂中。工 艺技术的进步以及需求量的提高使PET的生产和销售成为日益竞争性 的市场。因此，低成本高效率的PET生产方法是合意的。

通常，熔体相聚酯生产设施，包括用于制造PET的那些，使用酯化 阶段和缩聚阶段。在酯化阶段中，将聚合物原材料(即反应物)转化成 聚酯单体和/或低聚物。在缩聚阶段中，将离开酯化阶段的聚酯单体转化 成具有所需最终平均链长的聚合物产物。

在许多传统的熔体相聚酯生产设施中，在一个或多个机械搅动反应 器，如连续搅拌釜反应器(CSTR)中进行酯化和缩聚。但是，CSTR和 其它机械搅动反应器具有许多缺点，它们能造成整个聚酯生产设施的提 高的资本成本、运行成本和/或维护成本。例如，一般与CSTR相联的机 械搅拌器和各种控制设备是复杂、昂贵的并且需要大量维护。

因此，需要在保持或提高产品质量的同时使资本成本、运行成本和 维护成本最小化的高效聚酯法。

发明概述

在本发明的一个实施方案中，提供了包括在包含水平延伸的反应器 区段的反应器中使反应介质发生化学反应的方法，随着反应介质行经该 反应器，该反应介质流过该反应器区段。该反应器区段包含水平延伸的 管状构件和基本位于该管状构件内并延伸该管状构件长度的至少一半 的塔盘。至少一部分反应介质以一个方向在该塔盘上流动并以大致相反 的方向在该管状构件底部上流动。

在本发明的另一实施方案中，提供了制造聚对苯二甲酸乙二酯 (PET)的方法，包括：(a)将缩聚进料引入缩聚反应器，其中该缩聚 进料构成该反应器中的反应介质，其中该缩聚进料包含平均链长为大约 5至大约50的PET；(b)在该反应器中使该反应介质缩聚，其中该反 应器包含垂直延伸的集管和接合到集管上并从所述集管向外延伸的至 少两个水平延伸的垂直间隔的反应器区段，其中该集管提供反应器区段 之间的流体连通，其中在该反应介质从一个反应器区段向另一反应器区 段行进时，该反应介质向下通过该集管，其中各反应器区段包含细长管 和基本位于该管内的塔盘，其中该管和塔盘基本水平取向，其中该管具 有大约2∶1至大约50∶1的长径(L∶D)比，其中该塔盘具有至少大约0.75L 的长度，其中至少一部分反应介质以一个方向在该塔盘上流动并以大致 相反的方向在该管的底部上流动；和(c)从反应器中回收主要液态的 缩聚产物，其中该缩聚产物包含平均链长比缩聚进料中PET的平均链长 大至少大约10的PET。

在本发明的再一实施方案中，提供了包含水平延伸的反应器区段的 反应器。该反应器区段包含细长管状构件和基本位于该管状构件内的塔 盘。该塔盘延伸该管状构件长度的至少一半并将该管状构件内部分成上 室和下室。该反应器区段限定紧邻该反应器区段的一个末端的内部流道 以允许上室和下室之间的流体连通。

附图简述

下面参照附图详细描述本发明的某些实施方案，其中：

图1是根据本发明的一个实施方案构造并适合用作熔体相聚酯生产 设施中的缩聚反应器的多级管式反应器的示意图；

图1a是显示将进料物流引入图1的反应器用的备选构造的放大侧 视图；

图1b是图1a中所示的备选进料引入系统的顶视图；

图1c是图1a中沿线段1c-1c截取的备选进料引入系统的截面端视 图；

图2是根据本发明的另一实施方案构造并适合用作熔体相聚酯生产 设施中的缩聚反应器的多级管式反应器的示意图；且

图3是根据本发明的再一实施方案构造并适合用作熔体相聚酯生产 设施中的缩聚反应器的多级管式反应器的示意图。

详述