CN114011357B - 具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统和方法，包括浆料调配槽、第一酯化釜、第二酯化釜、精馏工艺塔、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜、切粒系统以及切粒收集料仓，精馏工艺塔与浆料调配槽之间设有混醇减压精馏系统，混醇减压精馏系统包括混醇收集槽、减压精制槽、EG废液收集槽、EG减压精制塔、精制EG收集槽、凝液收集槽。采用本发明所述系统和方法，通过设置高粘釜、双刮板冷凝器及双大气腿管线、独立的物料添加系统和混醇减压精馏系统，形成六釜低温长流程的工艺流程，反应过程效率高、可控性好、EG的回收纯度高、原料单耗低、产品粘度高、质量连续稳定。

Description

具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统和方法

技术领域

本发明涉及一种高粘度共聚酯生产装置，特别涉及一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统和方法。

背景技术

普通聚酯一般是由对苯二甲酸(PTA)与乙二醇(EG)经过酯化、缩聚反应而制得，属于结晶型聚合物。共聚酯的生产是在聚合过程中除了二元酸与二元醇两种主要组分之外，再引入第三甚至第四单体参与共聚，目的是使之生成不对称的分子结构而形成无定形的非结晶型共聚物。这类非结晶型共聚酯，具有优秀的耐化学腐蚀性、耐冲击性和环保性能，其制品高度透明，加工成型性能极佳，可制得板材、片材、高性能收缩膜、瓶类容器及异型材。并且这类非结晶型共聚酯二次加工性能优良，可回收再利用，具有环保优势。广泛应用在化妆品包装、食品包装、医疗釜械、室内外标牌、家具、建材等领域。

本发明涉及的第三单体可以是二元酸或二元醇。其中，二元酸有间苯二甲酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、癸二酸、2,5-呋喃二甲酸等；二元醇有新戊二醇、丙烯二醇、二甘醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等。

公布号CN101508767A的中国发明专利公开了一种高粘度聚酯切片的生产方法，其生产方法包括酯化反应、缩聚反应和固相缩聚反应，在酯化温度210～280℃、缩聚温度260～290℃进行反应，其特征是在进行酯化反应或缩聚反应时添加钛催化剂和助催化剂，已提高聚酯固相缩聚的速率，生产高粘度聚酯切片。

公布号CN109422868A的中国发明专利公开了一种高粘度聚酯的生产方法，以在酯化阶段添加催化剂、醚抑制剂、热稳定剂及抗氧剂，在聚合和缩聚温度275℃～285℃条件下，制备的熔体再经切粒后，送至空气氛围的反应器中再反应，以获得高粘度聚酯。

公布号CN104558555A的中国发明专利公开了高粘度树脂的聚合方法，主要采用在聚合熔融阶段加入有机羧酸金属盐，以酯化温度230℃～280℃、缩聚温度250℃～320℃制得高粘度树脂。

在共聚酯生产过程中，在酯化和缩聚反应阶段会产生未反应的物质及反应副产物，这些物质以混醇的形式存在，其主要成分为乙二醇、甲基二氧戊环、4-甲基环己烯-3-甲醇、4-亚甲基环己烷甲醇、二甘醇、1，4-环己烷二甲醇和水等。而乙二醇是合成共聚酯的主要原料，在混醇中的含量较大，如不进行回收利用会大量浪费，且为了防止污染环境还需要进行废液处理，处理成本比较高。

综上，现有高粘度共聚酯技术都是以改变催化剂或添加抗氧剂，并通过在酯化、缩聚等反应阶段提高反应温度以及增加固相增粘反应过程，以获得高粘度共聚酯。同时，常规共聚酯生产流程一般设置为五釜流程，反应流程中各反应釜尤其是缩聚釜反应温度高，易出现产品粘度、色值等质量问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种装置反应流程设计合理，反应过程效率高、可控性好、质量稳定的具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统。采用本发明所述的系统分离回收的乙二醇纯度达到99.8％，能循环使用。

本发明所要解决的另一技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用上述高粘度共聚酯生产系统的来生产高粘度共聚酯生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，该系统包括依次连通的浆料调配槽、第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜、切粒系统以及切粒收集料仓，在所述浆料调配槽上连接有若干根供料管，在所述浆料调配槽与第一酯化釜之间设置有物料输送机构，其特点是，在所述终缩聚釜的输出端连接有高粘釜；

所述第一酯化釜的上部和第二酯化釜的上部分别连接有有用于对酯化反应过程产生的酯化蒸汽进行精馏分离的精馏工艺塔，精馏工艺塔上连接有塔顶换热系统，所述第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜上方均连接有用于回收混醇的单刮板冷凝器，单刮板冷凝器均与EG蒸汽喷射真空系统相连接，所述第一预缩聚釜上方连接有用于回收混醇的双刮板冷凝器；

所述第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜连接的单刮板冷凝器下方均设置有双大气腿管线；在所述第一酯化釜与第二酯化釜的底部之间通过管道连接有塔釜输送机构；

所述高粘釜与第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜在精馏工艺塔和双刮板冷凝器的共同作用下形成了一条直接酯化、连续缩聚的六釜低温长流程的共聚酯生产系统。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述第二酯化釜上设置有独立的物料添加系统，用于满足差异化产品生产的需要，所述第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜上方均连接有用于回收混醇的单刮板冷凝器，所述单刮板冷凝器下方均设置有实现防堵功能的双大气腿管线。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在所述精馏工艺塔与浆料调配槽之间设有用于分离回收混醇的混醇减压精馏系统，所述混醇减压精馏系统包括混醇收集槽、减压精制槽、EG废液收集槽、EG减压精制塔、精制EG收集槽及凝液收集槽，混醇收集槽上连接有混醇进料管和混醇出料管，混醇进料管与高粘度共聚酯生产系统连接，混醇出料管通过输送机构与减压精制槽的进料口相连，减压精制槽的出料口与EG减压精制塔的进料口通过管道相连，EG减压精制塔中部的EG采集出料口处通过管道连接到精制EG收集槽，且管道上设置有EG冷却器；EG减压精制塔顶部通过管道与凝液收集槽相连，且管道上设置有塔顶冷却器，凝液收集槽下方出料口通过输送机构与EG减压精制塔上方的进料口相连接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述减压精制槽底部与顶部之间连接有循环输送机构，所述循环输送机构设有循环管道，循环管道上安装有循环泵，循环泵与减压精制槽顶部之间的循环管道上安装有塔槽再沸器。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述混醇减压精馏系统还包括EG废液收集槽，减压精制槽底部出料管与塔槽再沸器进料口之间设置有与EG废液收集槽相接的管道，在所述EG废液收集槽和混醇收集槽内均安装有搅拌器，所述EG废液收集槽进料管道伸至槽内搅拌器下方，EG废液收集槽出料口管道连接有将EG废液装车用的出料输送机构，EG废液收集槽下部设置有残渣出料口和残渣排放收集槽。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，所述精制EG收集槽下方出料口连接有将回用乙二醇送入高粘度共聚酯生产系统的回用输送机构；

在所述混醇收集槽与减压精制槽的相连接的管道上设置有加热器；

在所述凝液收集槽上连接有塔顶真空系统。

一种高粘度共聚酯生产方法，其特点是，该方法使用上述的高粘度共聚酯生产系统，具体步骤为，

(1)PTA、EG及调色剂在浆料调配槽中配制成浆料后，通过物料输出机构送入第一酯化釜、第二酯化釜，在第二酯化釜加入第三单体、催化剂、热稳定剂，物料再依次送入第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜中反应，高粘釜出口熔体特性粘度达到0.77～1.33dl/g后进入切粒装置进行切粒，切粒后的粒子进入切粒收集料仓；

(2)第一酯化釜和第二酯化釜在酯化反应过程中的酯化蒸汽沿气相管线分别进入与其相连的精馏工艺塔中进行精馏分离，精馏分离后酯化蒸汽再进入塔顶换热系统；

(3)第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜内脱出EG、水和其他小分子气态物质分别进入与其相连的刮板冷凝器中；

(4)所述刮板冷凝器产生的混醇，通过管道进入减压精馏系统的混醇收集槽中，由输送机构将混醇送入减压精制槽，通过与其相连接的塔釜再沸器在减压精制槽内进行闪蒸，混合气体再进入EG减压精制塔进一步精馏，减压精馏系统的负压由塔顶真空系统完成，通过EG减压精制塔侧相采集后的高纯度EG进入精制EG收集槽，再通过输送机构进入浆料调配槽循环使用。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(4)所述混醇回收的具体过程为，

精馏塔顶系统的初始真空度设定为-85～-110Kpa(A)，减压精制槽内混醇的温度设定为140～150℃，系统产生的混醇经过滤后进入混醇收集槽中，经搅拌后进一步混合均匀，混匀后的混醇经过输送机构的管道进入减压精制槽中，输送管道上加热釜温度设置为110～120℃，将混醇进行预热；

混醇全部进入减压精制槽后，减压精制槽缓慢升为至185～190℃，同时，减压精制槽底部出口通过输送机构经管道进行内循环，在循环管道上加热釜温度为185～191℃；

减压精制槽内蒸发的混醇蒸汽进入EG减压精制塔中，通过塔顶的部分酯化废水回流控制EG减压精制塔顶温度稳定在101～102℃，精馏产生的高纯度乙二醇通过EG减压精制塔中部采出，采出后的乙二醇经EG冷却器后，进入精制EG收集槽中，输送至高粘度共聚酯生产系统，重新进行配浆和循环使用。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，在酯化反应中，PTA、EG及调色剂在浆料调配槽中配制成浆料后，经输送机构连续计量连续进入第一酯化釜，在反应温度240℃～260℃、压力50～100Kpa条件下进行酯化反应，控制物料酯化率达到90％后进入在第二酯化釜中，在第二酯化釜加入第三单体、催化剂、热稳定剂，物料经第二酯化釜酯化率达到97％后，依次连续进入第一预缩聚釜、第二预缩聚釜内，在反应温度250～270℃及压力1～15Kpa条件下，酯化物之间发生预缩聚反应，脱出EG、水和其他小分子气态物质，未反应的羧基进一步与EG、第三单体进行反应，使酯化物完成反应，并脱出水。

经第二预缩聚釜后，预聚物依次连续进入终缩聚釜和高粘釜内，预聚物在终缩聚釜和高粘釜内，在反应温度260～280℃及压力100～150pa的条件下进行终缩聚和高粘反应，高粘釜出口熔体特性粘度达到0.77～1.33dl/g。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明采用PTA、EG及第三单体制成高粘度共聚酯，酯化及缩聚温度均低于上述公布号CN101508767A、公布号CN109422868A、公布号CN104558555A等专利中的反应温度。特别通过设置高粘釜，形成六釜低温长流程的工艺流程，根据反应过程的突发情况，可以在采用调节反应温度、提高真空等各种工艺调节补偿的方式保证产品质量稳定。同时减少了物料在反应过程中的降解等副反应，提高了产品色值，产品品质好。

2、通过在第一预缩聚釜上方连接双刮板冷凝器以及在第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜连接的单刮板冷凝器下方均设置双大气腿管线，反应过程低聚物脱除效率高，有效减少突发情况造成的生产中断，可以保证生产过程连续不停车。

3、在第二酯化釜上设置独立的催化剂及第三单体添加系统，可以根据产品种类和质量的调整要求，调整粘度、端羧基、色值等指标，确保生产系统可控性好、调节灵活、质量稳定。

4、反应过程中产生的混醇，通过减压精馏装置分离回收的乙二醇纯度达到99.8％，全部循环使用，降低了原料EG单耗和生产成本。

5、通过对第一酯化釜和第二酯化釜分别设置精馏工艺塔，将酯化废水中的乙二醇含量降低到0.06％以下，减少污水处理压力，环保效益好。

附图说明

图1为本发明所述高粘度共聚酯生产系统的结构图；

图2为所述图1虚线中混醇减压精馏系统的结构图。

图中：1-浆料调配槽；2-第一酯化釜；3-精馏工艺塔；4-第二酯化釜；5-物料添加系统；6-精馏工艺塔；7-塔顶换热系统；8-混醇收集槽；9-加热器；10-减压精制槽；11-塔槽再沸器；12-EG减压精制塔；13-EG冷却器；14-精制EG收集槽；15-塔顶冷却器；16-凝液收集槽；17-塔顶真空系统；18-EG废液收集槽；19-残渣排放收集槽；20-第一预缩聚釜；21-刮板冷凝器；22-刮板冷凝器；23-第二预缩聚釜；24-刮板冷凝器；25-双大气腿管线；26-终缩聚釜；27-刮板冷凝器；28-EG蒸汽喷射真空系统；29-双大气腿管线；30-高粘釜；31-刮板冷凝器；32-双大气腿管线；33-切粒系统；34-切粒收集料仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1和2，一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，该系统包括依次连通的浆料调配槽1、第一酯化釜2、第二酯化釜4、第一预缩聚釜20、第二预缩聚釜23、终缩聚釜26、高粘釜30、切粒系统33以及切粒收集料仓34，

在所述浆料调配槽1上连接有若干根供料管，如PTA供料管、EG供料管、调色剂供料管，在所述浆料调配槽1与第一酯化釜2之间设置有物料输送机构，

所述第一酯化釜2的上部和第二酯化釜4的上部分别连接有精馏工艺塔3、6，精馏工艺塔3、6上连接有塔顶换热系统7，共用一个塔顶换热系统，使第一酯化塔、第二酯化塔通过塔顶换热系统与第一酯化釜、第二酯化釜之间形成一种并联式工艺塔组；

所述第一预缩聚釜上方连接有用于回收混醇的双刮板冷凝器，双刮板冷凝器可以与上述的浆料调配槽1或者下述的混醇减压精馏系统连接，双刮板冷凝器均与EG蒸汽喷射真空系统相连接，所述双刮板冷凝器指两个刮板冷凝器，在正常生产时可同时运行，也可单独运行，且可以互相切换，保证反应的连续进行。

所述第二酯化釜4的上方连接有独立的物料添加系统，用于满足差异化产品生产的需要，所述第三单体、催化剂及热稳定剂在第二酯化釜上设置独立的物料添加系统进行添加；

所述第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜上方均连接有用于回收混醇的单刮板冷凝器，单刮板冷凝器可以与上述的浆料调配槽1或者下述的混醇减压精馏系统连接，所述单刮板冷凝器下方均设置有实现防堵功能的双大气腿管线，双大气腿管线的出口端连接有液封槽，双大气腿管线指设有两根大气腿管线，可有效避免堵塞物集中在一根大气腿管线内，实现防堵功能，在正常生产时，大气腿管线可同时运行，也可单独运行，两根大气腿管线同时进入一个液封槽中，保证反应的连续进行，节省工作时间，提高了工作效率。

在所述精馏工艺塔3、6与浆料调配槽1之间设有用于分离回收混醇的混醇减压精馏系统；所述混醇减压精馏系统包括混醇收集槽8、减压精制槽10、EG废液收集槽18、EG减压精制塔12、精制EG收集槽14及凝液收集槽16，混醇收集槽8上连接有混醇进料管和混醇出料管，混醇进料管与精馏工艺塔连接，混醇出料管通过输送机构与减压精制槽10的进料口相连，减压精制槽10的出料口与EG减压精制塔12的进料口通过管道相连，EG减压精制塔10中部的EG采集出料口处通过管道连接到精制EG收集槽14，且管道上设置有EG冷却器13；EG减压精制塔10顶部通过管道与凝液收集槽16相连，且管道上设置有塔顶冷却器15，凝液收集槽16下方出料口通过输送机构与EG减压精制塔12上方的进料口相连接。

所述减压精制槽10底部与顶部之间连接有循环输送机构，所述循环输送机构设有循环管道，循环管道上安装有循环泵，循环泵与减压精制槽顶部之间的循环管道上安装有塔槽再沸器11。

所述混醇减压精馏系统还包括EG废液收集槽18,减压精制槽10底部出料管与塔槽再沸器11进料口之间设置有与EG废液收集槽18相接的管道，在所述EG废液收集槽18和混醇收集槽8内均安装有搅拌器；所述EG废液收集槽18进料管道伸至槽内搅拌器下方，EG废液收集槽18出料口管道连接有将EG废液装车用的出料输送机构，EG废液收集槽下部设置有残渣出料口和残渣排放收集槽19。

所述精制EG收集槽14下方出料口连接有将回用乙二醇送入高粘度共聚酯生产系统的回用输送机构；

在所述混醇收集槽与减压精制槽的相连接的管道上设置有加热器9；

在所述凝液收集槽16上连接有塔顶真空系统17。

所述第一预缩聚釜20、第二预缩聚釜23、终缩聚釜26和高粘釜30分别设置有与其相连通的刮板冷凝器21、22、24、27、31，刮板冷凝器均与EG蒸汽喷射真空系统28相连接，与第一预缩聚釜20连接的刮板冷凝器21采用双刮板冷凝器，双刮板冷凝器共用一个EG液封槽，与第二预缩聚釜23、终缩聚釜26和高粘釜30相连通的刮板冷凝器上均设置双大气腿管线25、29、32。

1、高粘度共聚酯生产工艺流程

浆料调配槽1包括PTA供料管、EG供料管、调色剂供料管。PTA、EG及调色剂在浆料调配槽1中配制成浆料后，经输送机构连续计量连续进入第一酯化釜2，在反应温度240℃～260℃、压力50～100Kpa条件下进行酯化反应，控制物料酯化率达到90％后进入在第二酯化釜4中，在第二酯化釜经物料添加系统5加入第三单体、催化剂、热稳定剂，物料经第二酯化釜4酯化率达到97％后，依次连续进入第一预缩聚釜20、第二预缩聚釜23内，在反应温度250～270℃及压力1～15Kpa条件下，酯化物之间发生预缩聚反应，脱出EG、水和其他小分子气态物质，未反应的羧基进一步与EG、第三单体进行反应，使酯化物完成反应，并脱出水。

经第二预缩聚釜23后，预聚物依次连续进入终缩聚釜26和高粘釜30内，在反应温度260～280℃及压力100～150pa的条件下进行终缩聚和高粘反应，高粘釜出口熔体特性粘度达到0.77～1.33dl/g。

实施例1

在高粘共聚酯连续生产线上，将PTA/EG按摩尔比1:1.1的比例以及一定比例的调色剂投入浆料调配槽1中，通过浆料混合后，物料送入第一酯化釜2内，在反应温度249℃及压力60Kpa(A)条件下，控制酯化率高于90％。酯化物送入第二酯化釜4中，第三单体间苯二甲酸(IPA)按23.6％mol(用量相对于PTA)及一定比例的催化剂、热稳定剂通过物料添加系统5进入第二酯化釜4中，在微正压、比第一酯化釜稍高温度及搅拌下进一步酯化反应，酯化率达到97％后进入第一预缩聚釜20中，在反应温度259℃及压力11Kpa(A)条件下发生缩聚反应，物料在第二预缩聚釜23内，在反应温度265℃及压力1.2Kpa(A)条件下继续发生缩聚反应。预聚物进入终缩聚釜26内，在反应温度272℃及压力110pa(A)的条件下进行终缩聚反应，物料连续输送至高粘釜30中，在反应温度280℃及压力105pa(A)的条件下进行高粘反应，控制熔体特性粘度达到0.87dl/g后进入所述切粒装置33进行切粒，切粒后的粒子进入切粒收集料仓34。经过检测，高粘度共聚酯的特性粘度为0.873dL/g、△b：-1.2、端羧基：33mol/t、二甘醇：1.15％、乙醛：0.52μg/g。

实施例2

在高粘共聚酯连续生产线上，将PTA/EG按摩尔比1:1.1的比例以及一定比例的调色剂投入浆料调配槽1中，通过浆料混合后，物料送入第一酯化釜2内，在反应温度255℃及压力68Kpa(A)条件下，酯化率达到90％。酯化物送入第二酯化釜4中，第三单体1,4-环己烷二甲醇(CHDM)按3.31％mol(用量相对于PTA)及一定比例的催化剂、热稳定剂通过物料添加系统5进入第二酯化釜4中，在微正压、比第一酯化釜稍高温度及搅拌下进一步酯化反应，酯化率达到98％。酯化物进入第一预缩聚釜20中，在反应温度258℃及压力9Kpa(A)条件下发生缩聚反应，物料在第二预缩聚釜23内，在反应温度269℃及压力1.1Kpa(A)条件下继续发生缩聚反应。预聚物进入终缩聚釜26内，在反应温度273℃及压力110pa(A)的条件下进行终缩聚反应，物料连续输送至高粘釜30中，在反应温度280℃及压力123pa(A)的条件下进行高粘反应，控制熔体特性粘度达到0.98dl/g后进入所述切粒装置33进行切粒，切粒后的粒子进入切粒收集料仓34。经过检测，高粘度共聚酯的特性粘度为0.978dL/g、△b：-0.5、端羧基：31mol/t、二甘醇：1.2％、乙醛：0.61μg/g。

实施例3

在高粘共聚酯连续生产线上，将PTA/EG按摩尔比1:1.1的比例以及一定比例的调色剂投入浆料调配槽1中，通过浆料混合后，物料送入第一酯化釜2内，在反应温度254℃及压力85Kpa(A)条件下，酯化率达到90％。酯化物送入第二酯化釜4中，第三单体2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(CBDO)按5.87％mol(用量相对于PTA)及一定比例的催化剂、热稳定剂通过物料添加系统5进入第二酯化釜4中，在微正压、比第一酯化釜稍高温度及搅拌下进一步酯化反应，酯化率达到97％。酯化物进入第一预缩聚釜20中，在反应温度262℃及压力5Kpa(A)条件下发生缩聚反应，物料在第二预缩聚釜23内，在反应温度269℃及压力1.1Kpa(A)条件下继续发生缩聚反应。预聚物进入终缩聚釜26内，在反应温度275℃及压力110pa(A)的条件下进行终缩聚反应，物料连续输送至高粘釜30中，在反应温度280℃及压力110pa(A)的条件下进行高粘反应，控制熔体特性粘度达到1.33dl/g后进入所述切粒装置33进行切粒，切粒后的粒子进入切粒收集料仓34。经过检测，高粘度共聚酯的特性粘度为1.331dL/g、△b：-0.9、端羧基：35mol/t、二甘醇：1.2％、乙醛：0.66μg/g。

本发明所述的系统和方法相对于传统工艺来说，具有反应温度低、原料单耗低、调节灵活、可控性好、产品粘度高、质量优异的特性，更加符合差别化、大批量的生产要求。

2、混醇减压精馏系统工艺流程

第一酯化釜2和第二酯化釜4分别设置相连通的精馏工艺塔3和6以及第一预缩聚釜20、第二预缩聚釜22、终缩聚釜24和高粘釜27其相连通的刮板冷凝器21、23、25、28产生的混醇，通过管道进入减压精馏系统的混醇收集槽8中，由输送机构将混醇送入减压精制槽10，通过与其相连接的塔槽再沸器11在减压精制槽内10进行闪蒸，混合气体再进入EG减压精制塔12进一步精馏，塔顶高温凝液经塔顶冷却器15后进入凝液收集槽16中，减压精馏系统的负压由塔顶真空系统17完成，收集后的高纯度EG从EG减压精制塔12侧相采出后经EG冷却器13冷却后进入精制EG收集槽14，再通过输送机构进入浆料调配槽循1环使用。具体过程为，在共聚酯生产过程中，在酯化和缩聚反应阶段会产生未反应的物质及反应副产物以混醇的形式存在，其主要成分为乙二醇、甲基二氧戊环、4-甲基环己烯-3-甲醇、4-亚甲基环己烷甲醇、二甘醇、1，4-环己烷二甲醇和水等物质。

精馏塔顶系统的初始真空度设定为-85～-110Kpa(A)，减压精制槽内10混醇的温度设定为140～150℃。系统产生的混醇经过滤后进入混醇收集槽8中，经搅拌后进一步混合均匀，混匀后的混醇经过输送机构的管道进入减压精制槽10中，输送管道上加热器9温度设置为110～120℃，将混醇进行预热。

混醇全部进入减压精制槽10后，减压精制槽10缓慢升温为至185～190℃。同时，减压精制槽10底部出口通过输送机构经管道进行内循环，在循环管道上设置进加热釜温度为185～191℃。在混醇内循环过程中，部分无法蒸发进入EG减压精制塔12的高浓度杂醇经管道输送至废液回收槽18中。

减压精制槽10内蒸发的混醇蒸汽进入EG减压精制塔12中，通过塔顶的部分酯化废水回流，控制EG减压精制塔12顶温度稳定在101～102℃，精馏产生的高纯度乙二醇通过EG减压精制塔12中部采出，采出后的乙二醇经换热器13冷却后，进入精制EG收集槽14中，输送至高粘度共聚酯生产系统，重新进行配浆和循环使用。

EG减压精制塔12顶部产生的酯化废水经冷却器15冷却后进入收集罐16中，部分酯化废水通过管道输送至汽提塔进行污水预处理，部分酯化废水通过EG减压精制塔12塔顶回流，以控制EG减压精制塔12塔顶温度稳定在101～102℃。

以下给出了不同工艺条件下对乙二醇纯度的影响：

通过调节减压精制槽10温度、EG减压精制塔12塔顶温度、EG减压精制塔12塔顶真空度选择出适合精馏出高纯度乙二醇的工艺条件。

减压精制槽温度℃	减压精制塔顶温度℃	精馏塔顶真空度MPa	乙二醇纯度％
				186	99	-0.085	99.33
189	101	-0.095	99.67
				190	102	-0.011	99.81

混醇回收时，减压精制槽10温度设定为190℃、EG减压精制塔12塔顶温度稳定在102℃、EG减压精制塔12塔顶真空度设定为11Kpa(A)时，回收的乙二醇纯度最高，且比较稳定。

本发明所述的系统和方法具有以下几个方面的改进：

第一，装置设计为六釜流程，常规五釜基础上增加一个高粘釜，采用这种低温长流程工艺，酯化温度≤260℃，缩聚温度≤280℃，能达到合成的共聚酯分子量分布更为均匀，生产粘度可达到1.33dl/g的高粘度共聚酯产品。且反应温度低、原料单耗低、调节灵活、可控性好、产品粘度高、质量优异的特性，更加符合差别化、大批量的生产要求。

第二，低温长流程工艺流程对催化剂、添加剂的添加批次、品质具有很强的缓冲能力，对催化剂、添加剂的浓度波动亦具有很好的自适应能力。同时减少了物料在反应过程中的降解等副反应，提高了产品色值，产品品质好。

第三，第一酯化釜和第二酯化釜分别设置独立高效的工艺分离塔，可使塔顶废水中EG含量小于0.06％，减少后续污水处理压力。

第四，在第二酯化釜上设置独立的物料添加系统，可以根据产品种类和质量的调整要求，调整粘度、端羧基、色值等指标，确保生产系统可控性好、调节灵活、质量稳定。

第五，通过在第一预缩聚釜上方连接双刮板冷凝器以及在第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜连接的单刮板冷凝器下方均设置双大气腿管线，反应过程低聚物脱除效率高，有效减少突发情况造成的生产中断，可以保证生产过程连续不停车。

第六，在装置流程中设置混醇减压精馏回收系统，对反应过程中产生的混醇进行分离，经过回收的乙二醇纯度大于99％，重新进入浆料配制槽循环使用，降低原料消耗和生产成本。大幅减少EG损失和降低生产成本，提高产品的市场竞争力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，该系统包括依次连通的浆料调配槽、第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜及终缩聚釜，在所述浆料调配槽上连接有若干根供料管，在所述浆料调配槽与第一酯化釜之间设置有物料输送机构，其特征在于，

在所述终缩聚釜的输出端连接有高粘釜；

所述第一酯化釜的上部和第二酯化釜的上部分别连接有用于对酯化反应过程产生的酯化蒸汽进行精馏分离的精馏工艺塔，两个精馏工艺塔共同连接一个塔顶换热系统，所述第一预缩聚釜上方连接有用于回收混醇的双刮板冷凝器；

所述高粘釜与第一酯化釜、第二酯化釜、第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜在精馏工艺塔和双刮板冷凝器的共同作用下形成了一条直接酯化、连续缩聚的六釜低温长流程的共聚酯生产系统；

在所述第二酯化釜上设置有用于满足差异化产品生产需要的物料添加系统；

所述第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜上方均连接有用于回收混醇的单刮板冷凝器，所述单刮板冷凝器下方均设置有实现防堵功能的双大气腿管线，

在所述精馏工艺塔与浆料调配槽之间设有用于分离回收混醇的混醇减压精馏系统，所述混醇减压精馏系统包括混醇收集槽、减压精制槽、EG废液收集槽、EG减压精制塔、精制EG收集槽及凝液收集槽；混醇收集槽上连接有混醇进料管和混醇出料管，混醇进料管与高粘度共聚酯生产系统连接，混醇出料管通过输送机构与减压精制槽的进料口相连，减压精制槽的出料口与EG减压精制塔的进料口通过管道相连，EG减压精制塔中部的EG采集出料口处通过管道连接到精制EG收集槽，且管道上设置有EG冷却器；EG减压精制塔顶部通过管道与凝液收集槽相连，且管道上设置有塔顶冷却器，凝液收集槽下方出料口通过输送机构与EG减压精制塔上方的进料口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，其特征在于，所述减压精制槽底部与顶部之间连接有循环输送机构，所述循环输送机构设有循环管道，循环管道上安装有循环泵，循环泵与减压精制槽顶部之间的循环管道上安装有塔槽再沸器。

3.根据权利要求2所述的一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，其特征在于，所述减压精制槽底部出料管与塔槽再沸器进料口之间设置有与EG废液收集槽相接的管道，在所述EG废液收集槽和混醇收集槽内均安装有搅拌器；所述EG废液收集槽进料管道伸至槽内搅拌器下方，EG废液收集槽出料口管道连接有将EG废液装车用的出料输送机构，EG废液收集槽下部设置有残渣出料口和残渣排放收集槽。

4.根据权利要求3所述的一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，其特征在于，所述精制EG收集槽下方出料口连接有将回用乙二醇送入高粘度共聚酯生产系统的回用输送机构；

在所述混醇收集槽与减压精制槽的相连接的管道上设置有加热器；

在所述凝液收集槽上连接有塔顶真空系统。

5.根据权利要求4所述的一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统，其特征在于，在所述第一酯化釜与第二酯化釜的底部之间通过管道连接有塔釜输送机构。

6.一种具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产方法，其特征在于，该方法使用权利要求5所述的高粘度共聚酯生产系统，具体步骤为，

(1)PTA、EG及调色剂在浆料调配槽中配制成浆料后，通过物料输出机构送入第一酯化釜、第二酯化釜，在第二酯化釜加入第三单体、催化剂、热稳定剂，物料再依次送入第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜、高粘釜中反应，高粘釜出口熔体特性粘度达到0.77～1.33dl/g后进入切粒装置进行切粒，粒子进入切粒收集料仓；

(2)第一酯化釜和第二酯化釜在酯化反应过程中的酯化蒸汽沿气相管线分别进入与其相连的精馏工艺塔中进行精馏分离，精馏分离后酯化蒸汽再进入塔顶换热系统；

(3)第一预缩聚釜、第二预缩聚釜、终缩聚釜以及高粘釜内脱出EG、水和其他小分子气态物质分别进入与其相连的刮板冷凝器中；

(4)所述刮板冷凝器产生的混醇，通过管道进入所述混醇减压精馏系统的混醇收集槽中，由输送机构将混醇送入减压精制槽，通过与其相连接的塔槽再沸器在减压精制槽内进行闪蒸，混合气体再进入EG减压精制塔进一步精馏，减压精馏系统的负压由塔顶真空系统完成，通过EG减压精制塔侧相采集后的高纯度EG进入精制EG收集槽，再通过输送机构进入浆料调配槽循环使用。

7.根据权利要求6所述的一种高粘度共聚酯生产方法，其特征在于，步骤(4)所述混醇回收的过程为，

精馏塔的塔顶真空系统的初始真空度设定为-85～-110Kpa(A)，减压精制槽内混醇的温度设定为140～150℃，系统产生的混醇经过滤后进入混醇收集槽中，混匀后的混醇经过输送机构的管道进入减压精制槽中，输送管道上加热器温度设置为110～120℃，将混醇进行预热；

混醇全部进入减压精制槽后，减压精制槽缓慢升温至185～193℃，同时，减压精制槽底部出口通过输送机构经管道进行内循环，在循环管道上塔槽再沸器温度为185～193℃；

减压精制槽内蒸发的混醇蒸汽进入EG减压精制塔中，通过塔顶的部分酯化废水回流控制EG减压精制塔顶温度稳定在100～102℃，精馏产生的高纯度乙二醇通过EG减压精制塔中部采出，采出后的乙二醇经EG冷却器后，进入精制EG收集槽中，输送至高粘度共聚酯生产系统，重新进行配浆和循环使用。

8.根据权利要求6所述的一种高粘度共聚酯生产方法，其特征在于，在步骤(1)中，PTA、EG及调色剂在浆料调配槽中配制成浆料后，经输送机构连续计量连续进入第一酯化釜，在反应温度240℃～260℃、压力50～100Kpa条件下进行酯化反应，控制物料酯化率达到90％后进入在第二酯化釜中，在第二酯化釜加入第三单体、催化剂、热稳定剂，物料经第二酯化釜酯化率达到97％后，依次连续进入第一预缩聚釜、第二预缩聚釜内，在反应温度250～270℃及压力1～15Kpa条件下，酯化物之间发生预缩聚反应，脱出EG、水和其他小分子气态物质，未反应的羧基进一步与EG、第三单体进行反应，使酯化物完成反应，并脱出水；

经第二预缩聚釜后，预聚物依次连续进入终缩聚釜和高粘釜内，预聚物在终缩聚釜和高粘釜内，在反应温度260～280℃及压力100～150pa的条件下进行终缩聚和高粘反应，高粘釜出口熔体特性粘度达到0.77～1.33dl/g。

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