使用管式反应器的聚酯方法技术

本发明专利技术公开了使用管式反应器以及相应的装置的聚酯方法。特别地，本发明专利技术公开了涉及方法以及相应的装置包括以上流或下流方式操作的酯化管式反应器，尤其是以包含层流方式操作的酯化管式反应器。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以及相应的装置。更特别地，本专利技术涉及其方法以及相应的装置包括以上流或下流方式操作的酯化管式反应器，尤其是以包含层流方式操作的酯化管式反应器。
技术介绍
由于制造聚酯的行业变得更具有竞争性，非常希望可供选择的方法。本专利技术的相关背景由专利技术人Bruce Roger DeBruin在本专利技术同一天提交的美国专利申请″″中给出。本专利技术的另一相关背景由专利技术人Bruce Roger DeBruin和DanielLee Martin在本专利技术同一天提交的美国专利申请″″中给出。其它有关的情况是2001年12月7日提交的美国申请序列号10/013,318和2000年12月7日提交的美国临时申请序列号60/254,040。专利技术概述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，包括提供含管的酯化管式反应器，该管具有一个进口和一个出口并且物流(flow)从管的进口到管的出口经过一个即不完全垂直也不完全水平的路径；流入管中的一种或多种反应物在酯化反应条件下流出出口，从而制得预聚酯。本专利技术还涉及类似方法其中从管进口流入的物流经过整体向上(出口比进口高)但不是完全垂直的路径；此外，这种路径通常可能是非向下的、非垂直的。此外，本专利技术涉及在管中出现层流的任何这些方法。类似地，本专利技术涉及聚酯低聚物、聚酯或两者的制备方法，包括进行任何一种制备预聚酯的上述方法；然后所述的预聚酯与任选其它的反应物在缩聚反应条件下进行反应，制得聚酯低聚物、聚酯或两者。本专利技术还涉及与在此所述那些相当的方法，其中从管进口流入的物流经过整体向下(出口比进口低)但不是完全垂直的路径；此外，这种路径通常可能是非向上的、非垂直的。本专利技术的另一目的是提供的装置。因此，本专利技术涉及与上述方法相当的装置。附图的简要说明所述的附图结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分，与所述的描述一起用于说明本专利技术的若干实施方案，解释本专利技术的原理。附图说明图1表示本专利技术聚酯方法和装置的典型实施方案。图1中数字的说明1槽(任选的)1A从槽到管的线(任选的)3管进口5酯化管式反应器的管7蒸汽分离器(任选的)7A蒸汽线(任选的)9再循环线(任选的)11管出口15缩聚反应器(任选的并且表示为管式反应器)15A从缩聚反应器到管的线(任选的)专利技术的详细说明在本说明书和权利要求书中，除非另有说明，术语聚酯以广义解释并且是指含有超过100条酯键的聚合物(或者在″直链″或″纯″聚酯的衍生物如聚醚酯、聚酯酰胺和聚醚酯酰胺的情况下，超过100条相应的键)。类似地，聚酯单体具有1-2条这样的键，聚酯二聚物具有3-4条这样的键，聚酯三聚物具有5-6条这样的键以及聚酯低聚物具有7-100条这样的键。预聚酯是指聚酯单体、二聚物、三聚物、低聚物以及这些的组合。为简单起见，除非另有说明，当在本说明书和权利要求书中使用时，聚酯方法被理解成包括制备预聚酯的方法。本专利技术的方法包括一种制备预聚酯的方法，包括提供含管的酯化管式反应器，该管具有一个进口和一个出口并且物流从管的进口到管的出口经过一个即不完全垂直也不完全水平的路径；流入管中的一种或多种反应物在酯化反应条件下流出出口，从而制得预聚酯。更具体地说，管的构造可以这样以便从管进口流入的物流经过整体向上(出口比进口高)但不是完全垂直的路径；此外，这种路径通常可能是非向下的、非垂直的。此外，该管基本上是空的；也就是说基本上没有机械的或结构的内部构件(当然不包括反应物等)。在本说明书的上下文和权利要求书中，该管被理解为是空的。为简单起见，在整个说明书和权利要求书中，酯化不仅包括它通常的含义，还包括酯交换。本专利技术的方法还包括聚酯低聚物、聚酯或两者的制备方法，包括进行制备上述预聚酯的任何方法，然后将所述的预聚酯与任选其它的反应物在缩聚反应条件下进行反应，制得聚酯低聚物、聚酯或两者。在缩聚反应条件下进行的最后提及的步骤可以在缩聚管式反应器中或其它类型的缩聚反应器中进行。构成本专利技术方法一部分的该反应通常生成水(也许其它类型的)蒸汽，其如果不除去的话，可以显著降低产物收率。因此，本专利技术的方法进一步包括从管内除去蒸汽中。考虑到通常在制造场所存在的空间局限性，可以方便地将管做成盘管(serpentine)；也就是说，具有至少一个弯曲。与此相应的该管的一种优选取向表示在图1中。管5具有若干通过弯管连接的水平区域。在本专利技术方法的反应体系中，可能会涉及一种或多种反应物的溶解度问题。例如，对苯二酸在乙二醇不是极易溶解的，因此在制备聚对苯二甲酸乙二醇酯中很难将两种进行反应。因此，本专利技术的方法还可以包括向管中加入增溶剂。为此，增溶剂使一种或多种反应物相互之间或在反应混合物中变得更易溶解；在本文中(关于增溶剂)，反应物仅仅被理解为聚酯单体前体的那些(因为增溶剂不是这些前体)。合适的增溶剂包括含聚酯单体、二聚体和/或三聚体的那些；含聚酯低聚物的那些；含聚酯的那些；含有机溶剂如氯化芳烃(如三氯苯)以及苯酚和氯代烃的混合物(如四氯乙烷)、四氢呋喃或二甲亚砜的那些；以及含这些组合的那些。含聚酯低聚物尤其是含在方法中所生成类型的聚酯低聚物的试剂通常是优选的。在加入到管中之前，这些试剂可以与反应物混合，或者这些试剂可以全部或部分单独加入到管中。如果以任何方式与反应物(这里是聚酯单体前体)混合的话，那么所述的增溶剂将被认为是除去任何这些反应物后的混合物。在根据本专利技术的方法制备聚酯和预聚酯的过程中，可以使用许多不同类型的反应物或反应物的混合物，所述类型或反应物的混合物包括二羧酸(在此缩写为二酸)、二醇、二酯、羟基酯、羧酸酯(在此缩写为酸酯)、羟基羧酸(在此缩写为羟酸)或其组合。还有可能使用有关物质如三羧酸以及其它多官能物质。应当清楚，在本文中酸包括相应的单、二或更高级的盐。当然，所制备的预聚酯和聚酯反过来可以是反应物本身。令人感兴趣的更具体的反应物或反应物的混合物包括优选具有8-14个碳原子的芳香族二羧酸，优选具有4-12个碳原子的脂肪族二羧酸，或优选具有8-12个碳原子的环脂族二羧酸。这些包括对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2，6-二羧酸、环己烷二羧酸、环己烷二乙酸、二苯基-4，4′-二羧酸、二苯基-3，4′-二羧酸、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、二羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、它们的混合物等。所述的酸组分可以通过它们的酯如对苯二甲酸二甲酯实现。其它更具体的反应物或反应物的混合物包括优选具有6-20个碳原子的环脂族二醇或优选具有3-20个碳原子的脂肪族二醇。这些包括乙二醇(EG)、二甘醇、三甘醇、1，4-环己-二甲醇、丙烷-1，3-二醇、丁烷-1，4-二醇、戊烷-1，5-二醇、己烷-1，6-二醇、新戊二醇、3-甲基戊二醇-(2，4)、2-甲基戊二醇-(1，4)、2，2，4-三甲基戊二醇-(1，3)、2-乙基己二醇-(1，3)、2，2-二乙基丙二醇-(1，3)、己二醇-(1，3)、1，4-二-(羟基乙氧基)-苯、2，2-二-(4-羟基环己基)-丙烷、2，4-二羟基-1，1，3，3-四甲基-环丁烷、2，2，4，4-四甲基环丁二醇、2，2-二-(3-羟基乙氧基苯基)-丙烷、2，2-二-(4-羟基丙氧基苯基)-丙烷、异山梨糖醇、氢醌、1，4-丁二醇丁二酸酯-(2，2-(磺酰基二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备预聚酯的方法，包括：提供含管的酯化管式反应器，该管具有一个进口和一个出口，如此的构造以使得从进口进入管内部的物流到管的出口经过一个即不完全垂直也不完全水平的路径；以及流入管中的一种或多种反应物在酯化反应条件下流向出口，从而制得预聚酯。

【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，RG邦纳，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]