使用管式反应器的聚酯方法技术

公开了使用管式反应器（５）的聚酯方法和相应的装置。特别地，公开了包括酯化管式反应器的方法和相应的装置，该酯化管式反应器具有再循环反应区（４）（ＲＲ区）和平推流反应形式反应区（６）（ＰＲＰＲ区），特别是当操作时总体转化率的显著部分在平推流反应形式反应区（ＰＲＰＲ区）中发生时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及和相应的装置。特别地，本专利技术涉及包括酯化管式反应器的方法和相应的装置，该酯化管式反应器具有再循环反应区(RR区)和平推流反应形式反应区(PRPR区)，尤其是当操作时总体转化率的显著部分在平推流反应形式反应区(PRPR区)中发生时。
技术介绍
由于制造聚酯的生意竞争变得更为激烈，因此，非常需要另外的方法。本专利技术的相关背景参见与本申请相关的、由本专利技术人，Bruce Roger DeBruin同一天提交的名称为″″的美国专利申请。另一个相关的美国专利申请由本专利技术人，Richard GillBonner和Bruce Roger Debruin在与本申请同一天提交，名称为″″。此外，相关申请案是2001年12月7日提交的美国申请系列No.10/013,318，和2000年12月7日提交的美国临时申请系列No.60/254,040。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。因此，本专利技术涉及一种制备预聚酯的方法，该方法包括提供包括管子的酯化管式反应器，所述管子含有入口和出口；向管子中加入增溶剂；和使在管子中向出口流动的一种或多种反应物在酯化反应条件下反应以形成预聚酯。本专利技术也涉及类似的方法，其中管子也具有再循环反应区(RR区)和平推流反应形式反应区(PRPR区)，及RR区比PRPR区更接近入口。此外，本专利技术涉及这些方法中的任何一种，其中流过管子RR区出口的物质的平均固体含量小于2.5wt％，和管子中的操作条件使得在PRPR区出口的转化率大于或等于在RR区出口的转化率的1.08倍。类似地，本专利技术涉及一种制备聚酯低聚物、聚酯或两者的方法，该方法包括进行制备预聚酯的任何上述方法；和使预聚酯和任选其它反应物在缩聚反应条件下反应以形成聚酯低聚物、聚酯或两者。本专利技术的进一步的目的是提供用装置。因此，本专利技术涉及与在此所述方法相应的装置。附图说明引入和构成本说明书一部分的附图阐明本专利技术的几个实施方案，它们与描述一起用于解释本专利技术的原理。图1显示本专利技术的聚酯方法和装置的典型实施方案。图1中数字指示的索引1 罐(任选的)1A 从罐到管子的管线(任选的)3 管子入口4 RR区4A RR区循环管线4B RR区出口4C 蒸汽分离器(任选的)4D 蒸汽管线(任选的)4E 固体检测器(任选的)5 酯化管式反应器的管子6 PRPR区7 蒸汽分离器(任选的)7A 蒸汽管线(任选的)9 固体检测器(任选的)11 管子出口15 缩聚反应器(任选的和显示为管式反应器)15A 从缩聚反应器到管子的管线(任选的) 具体实施例方式在此公开内容和以下的权利要求中，除非另外说明，术语聚酯以宽的意义使用，表示包含多于100个酯键(或在″直链″或″纯″聚酯衍生物如聚醚酯、聚酯酰胺和聚醚酯酰胺的情况下多于100个相应的键)的聚合物。类似地，聚酯单体将含有1-2个这样的键，聚酯二聚体含有3-4个这样的键，聚酯三聚体含有5-6个这样的键，聚酯低聚物含有7-100个这样的键。预聚酯表示聚酯单体、二聚体、三聚体、低聚物及这些的混合物。为简便起见，除非另外说明，聚酯方法将理解为当用于此公开内容和以下的权利要求时包括制备预聚酯的方法。根据本专利技术的方法包括一种制备预聚酯的方法，该方法包括提供包括管子的酯化管式反应器，所述管子具有入口和出口；向管子中加入增溶剂；和使在管子中向出口流动的一种或多种反应物在酯化反应条件下反应以形成预聚酯。在由本专利技术的方法覆盖的反应体系中，可能存在涉及一种或多种反应物的溶解性问题。例如，对苯二甲酸不太溶于乙二醇，因此难以在制备聚对苯二甲酸乙二醇酯中使两种物质反应。因此，本专利技术的方法包括向管子中加入增溶剂。为了此处的目的，增溶剂通常使一种或多种反应物更易溶于其它物质或反应混合物中；在此上下文中(涉及到增溶剂)，反应物仅被认为是聚酯单体前体的那些(由于增溶剂不是这样的前体)。合适的增溶剂包括含有聚酯单体、二聚体和/或三聚体的那些；包括聚酯低聚物的那些；包括聚酯的那些；包括有机溶剂如氯代芳族物质(如三氯苯)、苯酚和氯代烃(如四氯乙烷)的混合物、四氢呋喃或二甲亚砜的那些；以及包括这些的混合物的那些。通常优选是包括聚酯低聚物的这种试剂，特别是在方法中生成的那些类型。可以将这些试剂在加入管子之前与反应物混合或单独地完全或部分加入管子中。如果采用任何方式与反应物(在此指聚酯单体前体)混合，增溶剂将被认为是缺乏这些反应物的混合物。为简便起见，在整个公开内容和以下的权利要求中，酯化不仅仅包括它的通常意义，也包括酯交换。更具体地，管子也可具有再循环反应区(RR区)和平推流反应形式反应区(PRPR区)，及RR区比PRPR区更接近入口。管子可以基本是空的，即，基本没有机械或结构内件(当然不包括反应物等)。管子在本公开内容和以下的权利要求中理解为中空的。在此公开内容和以下的权利要求中，RR区表示管式反应器中的区域，其中该区域中的反应产物(完全或部分)从区域的出口再循环(循环)到入口；为了此处的目的，区域及其入口和出口由这种再循环的存在和位置定义。涉及在离开出口之后和在达到入口之前的循环物质的物理变化(包括过滤，冷却和加热)，蒸汽的脱除，残余反应，加入形成聚酯单体的反应物和加入改性剂(如调色剂，催化剂和稳定剂)是可接受的。相反，在此公开内容和以下的权利要求中，PRPR区表示管式反应器中的区域，其中不将区域任何部分的反应产物的任一部分再循环回所述区域，而是将产物分离，和/或送到其它方法设备。可以将组成已经发生变化的PRPR区反应产物送回PRFR，然而，所述变化必须以使反应形式基本上至少是平推流类型。此反应形式是PRPR区的证明；通常，对于产生所述形式来说，不需要在此给出的那些要求以外的特殊要求。根据本专利技术的方法也包括一种制备聚酯低聚物、聚酯或两者的方法，该方法包括进行先前所述制备预聚酯的任何方法(步骤)；和使预聚酯和任选其它反应物在缩聚反应条件下反应以形成聚酯低聚物、聚酯或两者。最后提及的在缩聚反应条件下反应的步骤可以在缩聚管式反应器或其它类型缩聚反应器中进行。回到先前讨论的增溶剂，这些试剂可以被认为至少会降低由它们所用于的组合物产生堵塞的可能性。已经发现加入到管子中的增溶剂的质量流量与离开管子并且不循环回管子的物质的质量流量的比例，其优选范围为2∶1-25∶1；另一个这样的范围是3∶1-20∶1。在此上下文中，“不循环回”意味着不直接循环回，即，除非组成有显著改变否则不循环回。类似地，已经发现，加入到RR区的增溶剂的质量流量与离开RR区并且不循环回RR区的物质的质量流量的比例，其优选范围为2∶1-25∶1(另一个这样的范围是3∶1-20∶1)。词语“不循环回”，如以前那样，是不直接循环回，即，除非组成有显著改变否则不循环回。“加入的”表示如果该区域是第一个，则不从先前区域进入管子或管子入口。依赖于增溶剂，可能要求一些加热或冷却；这些试剂涉及溶解度，与它们加入其中的物质的凝固点和沸点变化相对。许多不同类型的反应物或反应物混合物可用于根据本专利技术的方法形成聚酯和预聚酯，反应物的类型或混合物包括二羧酸(在此缩写为二元酸)、二元醇、二酯、羟基酯、羧酸酯(在此缩写为酸酯)、羟基羧酸(在此缩写为羟基酸)或其混合物。也可以采用相关物质如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备预聚酯的方法，包括：提供包括管子的酯化管式反应器，所述管子具有入口和出口；向管子中加入增溶剂；和使在管子中向出口流动的一种或多种反应物在酯化反应条件下反应以形成预聚酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BR德布瑞恩，DL马丁，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]