[发明专利]一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法

说明书

本发明的目的在于提供一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，有别于传统的两步法，本发明一步法合成高分子量聚酯，从而实现对酯化反应的高纯度反应，以解决传统反应器所存在的反应效率低和反应物转换率低的缺陷；为达到上述目的，本发明提供一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，本发明提供了一种新颖的、连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，体现了产品差别化、生产线柔性化、在线监测技术、环保和节能技术的集成，极大的推动行业的发展；本发明提供的所述反应系统包括：酯化反应器、预缩聚反应器、终缩聚反应釜；所述酯化反应器、预缩聚反应器、终缩聚反应釜通过管线依次连接。

技术领域

本发明属于聚酯合成领域，尤其涉及一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法。

背景技术

传统制造高分子量(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)的固体颗粒，再采用固相缩聚的方法提高聚酯分子量的两步法工艺。随着聚酯行业的发展和技术进步，一步法熔融缩聚制造高分子量聚酯工艺和装置大型化成为趋势。

传统制造中等分子量聚酯的液相增粘工艺方法采用3～5个反应器，基本都是釜式反应段，采用机械搅拌器的方式去更新反应界面，脱出反应副产物，反应效率低、反应器数目多，设备台数多、单位产量所需设备体积大、运行费用高。

CN100415710C公开了一种对苯二甲酸乙二醇酯的制备方法，为连续酯化反应，反应温度258～290℃，反应压力40～120kPa，进料摩尔比对苯二甲酸∶乙二醇＝1∶1.5～1.9。采用的酯化反应装置包括反应釜和外循环列管加热器，反应釜具有内外室双室结构，内室位于釜底。反应釜连接外循环列管加热器进口的管道连接口与内室相通，连接外循环列管加热器出口的管道连接口与外室相通。连通内外室的液相物料通道为一个截面呈U形的环形通道。原料进料口位于外循环列管加热器的进口，液相反应产物出料口位于釜底与内室相通，气相出料口位于釜顶。本发明利用乙二醇和水份蒸发产生的压力来增加系统中物料循环流动的动力，可以明显降低乙二醇与对苯二甲酸的投料摩尔比，但其仍然存在前述的合成方法的缺陷。

CN104017191A公开一种瓶用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂的制备方法，采用酯化、熔融缩聚、液相增黏一步法制备特性黏度为0.70～1.00dL/g的PET高黏熔体，后续可以直接注塑成型制成瓶坯或片材，或者冷却切粒脱去乙醛制成瓶用PET树脂。与现行的熔融缩聚加固相缩聚两步法工艺比较，省却了固相缩聚等工序，可以减少了设备投资，缩短了工艺流程，降低了生产能耗，但其仍然存在两段式合成的各种缺陷。

如何开发高效的塔式反应段和停留时间更短的工艺，成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，有别于传统的两步法，本发明一步法合成高分子量聚酯，从而实现对酯化反应的高纯度反应，以解决传统反应器所存在的反应效率低和反应物浓度转换率低的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供一种连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，本发明提供了一种新颖的、连续熔融缩聚生产高分子量聚酯的反应系统和方法，体现了产品差别化、生产线柔性化、在线监测技术、环保和节能技术的集成，极大的推动行业的发展。

本发明提供的所述反应系统包括：酯化反应器、预缩聚反应器、终缩聚反应釜；所述酯化反应器、预缩聚反应器、终缩聚反应釜通过管线依次连接。

进一步地，所述酯化反应器是一种二级酯化反应器，所述酯化反应器的内部存在一个隔板将其分割为一级反应釜和二级反应釜，所述一级反应釜位于所述二级反应釜上部。