混合用于聚酰胺合成的侧流制造技术

本申请涉及混合用于聚酰胺合成的侧流。侧流混合单元连接至连续聚酰胺生产系统并配置为将聚酰胺从所述生产系统分流，将添加剂与聚酰胺混合，并且之后将聚酰胺-添加剂混合物返回至所述生产系统中的聚酰胺的主流。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请涉及混合用于聚酰胺合成的侧流。侧流混合单元连接至连续聚酰胺生产系统并配置为将聚酰胺从所述生产系统分流，将添加剂与聚酰胺混合，并且之后将聚酰胺-添加剂混合物返回至所述生产系统中的聚酰胺的主流。【专利说明】混合用于聚酰胺合成的侧流相关申请的交叉引用本申请要求2013年5月I日提交的美国临时专利申请号61/818，201的优先权权益，其公开通过引用以其全部内容结合在此。
本申请涉及混合用于聚酰胺合成的侧流。
技术介绍
连续聚酰胺生产方法中向聚酰胺中的添加剂加入是有问题的。如果在聚合过程中的早期将添加剂与反应物混合物混合，处理设备可以变得被添加剂和添加剂的降解产物垢化。如果将添加剂与基本上聚合的聚酰胺混合，混合均匀是困难的，因为聚酰胺是十分粘的。此外，添加剂溶剂可以扰乱聚合反应，尤其是，例如，如果溶剂是水。水是聚合反应的产物。大量的水可以在相反方向上驱动聚合反应或导致副反应。 杂质可以或者由添加剂混合物或者作为聚合混合物的组分和添加剂或其溶剂之间的反应的结果引入至聚酰胺中。聚合反应混合物是熔融形式。当引入添加剂时，加热可以促进副产物形成。聚合混合物通常经历减压以有助于驱动聚合反应向前。聚合混合物的粘度通常使得需要泵送或其他力以移动聚合物通过生产系统。添加剂溶液与聚合混合物之间的压力差可以导致回流(blow back)至添加剂入口中和添加剂进料装置的结垢。 可以将添加剂与聚合物载体(也称为稀释剂)预混合。该预混合的添加剂和聚合物通常被称为“母料”。虽然母料的使用可以克服在该方法中较早引入添加剂伴随的一些问题，注入载体聚合物自身可以带来问题(如果它与所进行的聚合反应的反应产物不是完全相同)。如果载体聚合物与反应产物不同，那么载体聚合物在产物中成为杂质。即使载体聚合物具有与产物基本上相似的化学式，载体聚合物可以在聚合度(如通过分子量反映的)上不同。因此将需要提供一种用于以完全利用母料操作的混合益处而不将不希望的杂质引入至产物流中的方式引入添加剂的方法和装置。
技术实现思路
本文描述了用以将添加剂混合至聚酰胺聚合物流中的系统和方法，其可以解决不充分混合、污染物引入、副产物形成和设备结垢的问题。 该系统的一个实例是一种连续聚酰胺生产系统，所述系统包括: 侧流混合单元，所述侧流混合单元具有至少一个上游入口、至少一个混合室和至少一个下游出口； 其中侧流单元平行于连续聚酰胺生产系统的主聚酰胺流管线安置； 其中所述至少一个混合室配置为将添加剂与通过所述上游入口中的至少一个分流的基本上聚合的聚酰胺混合；并且 其中每个所述下游出口安置在聚酰胺挤出机或聚酰胺线料形成单元的上游。 侧流混合单元可以还包括至少一个添加剂储器、至少一个泵、至少一个叶轮、至少一个混合器、至少一个流量计、一个或多个排放口(vent),或它们的组合。 连续聚酰胺生产系统可以包括反应物储器、蒸发器、聚合反应器、间歇反应器闪蒸器、后缩聚器(finisher)、聚酰胺线料形成单元、挤出机，以及它们的组合。 本文还描述的是使用具有这种侧流混合单元的这种系统的方法。例如，一种用于将添加剂混合至聚酰胺聚合物流中的方法包括: (a)将基本上聚合的聚酰胺从连续聚酰胺生产系统中的上游管线分流以产生聚酰胺侧流； (b)将添加剂混合至聚酰胺侧流中以产生聚酰胺-添加剂侧混合物；和 (C)使聚酰胺-添加剂侧混合物返回至系统中的下游管线以产生聚酰胺-添加剂主流； 其中，当分流时，来自上游管线的基本上聚合的聚酰胺具有约0.1% -3重量％的水含量。 【专利附图】【附图说明】 图1是示例本文描述的侧流混合单元中可以包括的示例性特征的示意图，其是连续聚酰胺生产系统的一部分。 【具体实施方式】 如本文描述的，添加剂至聚酰胺聚合混合物的加入可以是有问题的，因为这种加入可以导致污染物和侧产物形成，以及设备结垢。当聚酰胺聚合混合物变得粘时，添加剂至混合物中的均匀混合是有问题的。没有杂质、副产物和凝胶(例如，可以包括氧化或热降解产物的无序固体材料)的所需的均匀地混合的聚酰胺-添加剂产物可以通过使用本文描述的方法和侧流混合单元获得。聚酰胺可以是任意合适的聚酰胺，如尼龙6、尼龙7、尼龙11、尼龙12、尼龙6，6、尼龙6，9 ;尼龙6，10、尼龙6，12，或它们的共聚物。 本文描述的侧流混合单元可以在将聚酰胺基本上聚合的位置配置在连续聚酰胺生产系统内。例如，分流至侧流混合单元中的基本上聚合的聚酰胺可以具有少于5重量％，或少于2重量％，或少于1.5重量％的水含量。可以将任意合适的量的主流分流至侧流混合单元中，如约0.01重量％至约99.9重量％，约I重量％至约80重量％，约I重量％至约30 重量％，约 0.01 重量％或更少，0.1 重量％、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96、97、98、99、99.9 重量％或约 99.99 重量％或更多。从其取出分流流的主流可以具有任意合适的流速，如约IL/分钟至约1，000，000L/分钟，或约1L/分钟至约100，000L/分钟，或约IL/分钟或更低，1L/分钟、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1，000、2，500,5, 000、10，000,50, 000、100，000,500, 000 或约 I, 000，000L/ 分钟或更高。 这种安置避免在聚合方法的早期过程中采用的设备的结垢(例如，由添加剂、污染物和添加剂-聚合副产物结垢)。因此，用以减少反应物的水含量的设备如蒸发器，用以促进反应物的聚合的反应器，以及用以增加聚合物的分子量的闪蒸器单元保持为没有污染物、添加剂和副产物积累，这可以由添加剂至聚合方法的早期引入产生。污染物、添加剂和副产物可以积累在设备上，例如，在加热表面上，在设备表面不规则处，以及在聚合混合物的流动中出现旋涡的位置。这种积聚可以导致其他有问题的材料如凝胶的形成和积累。 本文描述的侧流混合单元在聚酰胺基本上聚合的位置配置在连续聚酰胺生产系统内。然而，本文描述的侧流混合单元也在聚合的聚酰胺产物的挤出之前的位置配置在连续聚酰胺生产系统内。挤出过程中添加剂的加入可以引入溶剂和其他的材料，其可以不利地影响聚酰胺产物的品质。在聚合的聚酰胺产物的挤出之前的位置配置在生产系统内的侧流混合单元允许添加剂溶剂的进一步处理、混合和移除。 例如，在连续聚酰胺生产系统内，侧流混合单元可以安置在后缩聚器单元正前方或后缩聚器单元正后方。 在生产系统中的该点，聚合混合物是基本上聚合的。与在系统的早期阶段的聚合混合物比较，混合物的水含量显著减少。例如，当分流至侧流混合单元中时基本上聚合的聚酰胺的水含量可以是约2重量％以下。水含量可以低至约I重量％或者甚至低达约0.1重量％。例如，当分流至侧流混合单元中时基本上聚合的聚酰胺的水含量可以少于0.9%、少于0.7%、少于0.6%、少于0.5%、少于0.4%、少于0.3%或少于0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续聚酰胺生产系统，所述系统包括：侧流混合单元，所述侧流混合单元具有至少一个上游入口、至少一个混合室和至少一个下游出口；其中每个上游入口配置为将基本上聚合的聚酰胺从所述连续聚酰胺生产系统的主聚酰胺流管线分流；其中所述至少一个混合室配置为将添加剂与通过所述上游入口中的至少一个分流的基本上聚合的聚酰胺混合；并且其中每个所述下游出口安置在聚酰胺挤出机或聚酰胺线料形成单元的上游。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·R·克尔曼，托马斯·A·米茨卡，约翰·P·普安萨蒂，加里·R·韦斯特，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH