[发明专利]聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置及催化剂的添加方法

说明书

本发明涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置及催化剂的添加方法，该聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置包括酯化釜和预聚釜，所述酯化釜和预聚釜分别连通有催化剂添加管线，所述酯化釜中部的反应料出口通过输送管道与预聚釜中部的反应料进口连通。本发明通过酯化釜和预聚釜分别连通催化剂添加管线，可以分阶段加入催化剂钛酸四丁酯，可以有效降低酯化反应过程产生的水导致催化剂水解失活，通过在缩聚反应阶段再次加入催化剂钛酸四丁酯可以保证缩聚反应良好进行，维持催化剂的最高活性，降低催化剂钛酸四丁酯损失，降低成本。

技术领域

本发明涉及一种催化剂的添加方式和装置，具体涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置及催化剂的添加方法，属于化工生产领域。

背景技术

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是一种结晶型热塑性聚酯，具有优良的综合性能，在电子、电器、汽车部件、纺丝等领域被广泛应用。直接酯化法聚合PBT工艺是以精对苯二甲酸(PTA)和1，4-丁二醇(BD O)为原料，钛酸四丁酯(TBT)为催化剂，经过酯化反应、预缩聚反应和终缩聚反应三个阶段，在温度、压力、停留时间和搅拌转速等条件的控制下，生成大分子聚合物PBT熔体，供给切粒、包装系统，最终生产出高品质的PBT切片。

催化剂钛酸四丁酯是一种可溶性过渡金属配合物，属于Lewi s酸催化剂，其对酯交换和缩聚全过程都有效，具有活性高、用量较小、可溶于反应液的特点，在聚酯生产过程中被广泛使用。

PBT聚酯生产中，催化剂是经精密转子计量齿轮泵由酯化釜底部加入系统。但催化剂钛酸四丁酯极易水解失活，酯化反应过程中会产生大量的水，因此酯化过程中部分催化剂会水解失活，导致缩聚反应阶段有效催化剂含量较少，致使终聚反应不佳，压力控制偏低，真空余量不足。高负荷下为维持产品粘度正常，必须采取提高搅拌转速和真空度、延长物料停留时间等措施，同时也造成了高负荷下纺丝级PBT在下游用户使用时出现频繁断丝等情况，严重影响PBT质量，制约PBT装置高负荷生产。如何避免催化剂的水解，并使催化剂更好的发挥作用，一直是PBT聚酯生产的急需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置及催化剂的添加方法，克服现有技术中酯化过程中部分催化剂会水解失活，导致缩聚反应阶段有效催化剂含量较少，致使缩聚反应不佳，压力控制偏低，真空余量不足的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置包括酯化釜和预聚釜，所述酯化釜和预聚釜分别连通有催化剂添加管线，所述酯化釜中部的反应料出口通过输送管道与预聚釜中部的反应料进口连通。

本发明的有益效果是：本发明通过酯化釜和预聚釜分别连通催化剂添加管线，可以分阶段加入催化剂钛酸四丁酯，可以有效降低酯化反应过程产生的水导致催化剂水解失活，通过在缩聚反应阶段再次加入催化剂钛酸四丁酯可以保证缩聚反应良好进行，维持催化剂的最高活性，降低催化剂钛酸四丁酯损失，降低成本。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

本发明如上所述一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置，进一步，所述催化剂添加管线为酯化催化剂添加管线和预聚催化剂添加管线，所述酯化催化剂添加管线与所述酯化釜底端的入料口连通；所述预聚催化剂添加管线与所述预聚釜中部的反应料进口连通。

本发明如上所述一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置，进一步，所述酯化催化剂添加管线和预聚催化剂添加管线进口同时连接催化剂输送总管，所述催化剂输送总管上连接催化剂泵。

本发明如上所述一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置，进一步，所述酯化催化剂添加管线上沿催化剂输送方向依次连接第一流量计和第一调节阀。

本发明如上所述一种聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合装置，进一步，所述输送管道上连接酯化泵；所述预聚催化剂添加管线催化剂注入方向依次设置第二流量计、第二调节阀及注入阀，所述注入阀连通所述酯化泵出口。