[发明专利]在生产线上高产量地生产聚酯颗粒的方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1前序部分的热塑性聚酯生产方法。

借助熔相聚合步骤和后续的固相聚合步骤生产聚酯颗粒的方法在实践中是已知的。为改善这种方法的经济性，渴望生产线具有越来越高的生产能力。为了应对固相高产量，对此需要大型的反应器。

但是，在具有大容器直径的反应器中出现了高的反应器内部产物压力，这又限制了最大容许反应器温度，进而导致较长的停留时间和更大型的反应器。如果反应器被工艺气体流过并随着反应器的高度使反应器前后的压力降增大，则这又限制了容许的工艺气体量，进而同样导致较长的停留时间和更大型的反应器。同时，当颗粒的加热要在反应器上方的局部水平高度完成时，在由大型反应器处理大量产物时的建筑成本变得越来越高。为避免于此，可以从加热级将热的颗粒送至反应器入口。

在反应器很高时，也出现了很高的输送装置高度。但在输送装置很高时，产物在输送过程中受损成为了制约因素。

因此，为了经济运行，必须限制反应器的尺寸、反应器内部的压力降和建筑成本。同时，必须提供一种输送热聚酯预聚物颗粒的小心谨慎的方法。

因此，本发明的任务是提供一种尽量经济的方法，它允许小心处理处于固相的大量聚酯颗粒。

文献DE102005025975A1公开一种反应器，它达到60吨/小时地处理聚酯颗粒。在此说明了待处理物料在反应器内的停留时间、反应器体积和反应器L/D比例。

可是，没有说明必须如何最佳设计单独的反应器以尽量减少产物粘结风险、气体流动阻力和产物输送中受损。描述了使用具有多个产物输送装置和多股工艺气体流的多个串联反应器。

与现有技术相比，本发明允许针对高的反应器生产能力拟定工艺条件、反应器设计和输送装置设计。

根据本发明，该任务如此通过具有权利要求1的特征的热塑性聚酯生产方法完成，即，固相处理在反应器内进行，颗粒以较高的沉降速度流过反应器，以便由此防止在尽量高的温度下的产物粘结。因此按照权利要求1，聚酯固相处理在反应器内进行，其中，颗粒沉降速度为2-6米/小时。

此外，被加热的聚酯预聚物颗粒借助至少一个输送步骤从初始水平高度(HO)被输送至反应器的入口水平高度(HR)，在这里，入口水平高度(HR)在初始水平高度(HO)上方并且最好比初始水平高度(HO)高40-80米。

此外，聚酯预聚物颗粒最好在预热步骤之前被输送经过除尘装置。

本发明还涉及热塑性聚酯生产装置，包括：a)用于生产具有0.35-0.75dl/g的本征粘度的聚酯预聚物颗粒的熔融缩聚反应器，b)至少一个用于使聚酯预聚物颗粒结晶以制造部分结晶的聚酯预聚物颗粒的结晶器，c)至少一个用于将该部分结晶的聚酯预聚物颗粒加热到合适的反应温度以制造被加热的聚酯预聚物颗粒的预热器，d)至少一个用于制造具有0.70-0.95dl/g的本征粘度的聚酯聚合物颗粒的反应器，其特征是，在预热器c)之前设有除尘装置，该反应器的入口水平高度(HR)比预热器c)的出口水平高度H0高出40-80米，并且该反应器优选能以40-100吨颗粒/小时的物料流量、6-30小时的颗粒在反应器内停留时间和2-6米/小时的颗粒在反应器内沉降速度来运行。

根据一个优选的实施方式，本发明方法应该在被气体流过的反应器中进行，气流压力降得到限制，以便由此能使用未被归类为压力容器的反应器。根据本发明，颗粒输送经过在竖立的反应器内的长的竖直路段来进行，在这里，优选按照较低输送速度的保护产物的输送，因为由此可以减小产物磨损和粉尘生成。根据一个优选实施方式，本发明方法利用气动输送装置来进行。

本发明方法用于生产聚酯，在此尤其优选生产聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物。

聚酯是可结晶的热塑性缩聚物，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或者聚萘二甲酸三甲基酯(PTN)，它们或是呈均聚物的形式，或是呈共聚物的形式。

聚酯是一种通过其单体、二醇组分和二羧酸组分的缩聚而获得的聚合物。采用不同的、大多为直链或环状且具有2-10个碳原子的二醇组分。同样可以采用不同的、大多是芳香族的通常有1-3个芳香族环的二羧酸组分。代替二羧酸，也可以采用其相应的二酯，尤其是二甲酯。

聚酯通常通过在小分子反应产物裂解下的缩聚反应来获得。此时，可以直接在单体之间实现缩聚，或者通过随后通过酯交换被转化的中间级，在这里，酯交换又可以在小分子反应产物裂解下或通过开环聚合来实现。基本上，所获得的聚酯是线型的，在这里，可能出现少量的支链。