CN116459747A - 一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 - Google Patents
一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116459747A CN116459747A CN202210031092.4A CN202210031092A CN116459747A CN 116459747 A CN116459747 A CN 116459747A CN 202210031092 A CN202210031092 A CN 202210031092A CN 116459747 A CN116459747 A CN 116459747A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyester
- air flow
- particles
- bottle
- melt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims abstract description 32
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 97
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 84
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 60
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 43
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 40
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 10
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 6
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 13
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 abstract description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 18
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 18
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 18
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 7
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 7
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- LZFNKJKBRGFWDU-UHFFFAOYSA-N 3,6-dioxabicyclo[6.3.1]dodeca-1(12),8,10-triene-2,7-dione Chemical compound O=C1OCCOC(=O)C2=CC=CC1=C2 LZFNKJKBRGFWDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 4-methylidene-3,5-dioxabicyclo[5.2.2]undeca-1(9),7,10-triene-2,6-dione Chemical compound C1(C2=CC=C(C(=O)OC(=C)O1)C=C2)=O LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N bis(2-hydroxyethyl) terephthalate Chemical compound OCCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCCO)C=C1 QPKOBORKPHRBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
- C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
- C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
- C08G63/181—Acids containing aromatic rings
- C08G63/183—Terephthalic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/78—Preparation processes
- C08G63/785—Preparation processes characterised by the apparatus used
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明公开了一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法，所述的反应设备包括依次相连的缩聚反应器、过滤器、造粒器、干燥机和脱醛塔；其中脱醛塔为立式塔式结构，且其从上至下设有若干流化床多孔板，且每层的底部设有气流进气风道，顶部设有气流出口风道；气流出口风道依次与气流干燥净化系统和气流加热系统相连，且气流加热系统与气流进气风道相连。本发明生产的瓶用聚酯较SSP技术相比流程更短、产品性能更加优异，可降低后加工螺杆温度，提高产品品质，实现绿色、低能耗、高品质瓶用聚酯生产工艺技术的突破。
Description
技术领域
本发明涉及化工生产领域领域，尤其涉及一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法。
背景技术
瓶用聚酯是由原料乙二醇(EG)、对苯二甲酸(PTA)、间苯二甲酸(IPA)按一定摩尔比混合成浆料，浆料在一定的温度和压力下完成酯化反应，生成对苯二甲酸乙二醇酯(BHET)、间苯二甲酸乙二醇酯(BHEI)，然后经过预缩聚、终缩聚制成间苯二甲酸改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。基础瓶用PET特性黏度一般为0.62dL/g，此后通过固相增黏(SSP)将PET的特性黏度增至0.80dL/g以上。目前，瓶用聚酯生产的工艺主要分为固相增黏和液相增黏，其中固相增黏技术较为成熟，代表性的企业有瑞士布勒、意大利兴科、美国康泰斯、中国仪征化纤等技术，采用热氮气/空气脱除PET固体颗粒内的小分子，提高PET的特性黏度，但该技术存在能耗物耗高、工艺流程长、PET产品分子量分布不均、粉尘多等问题。液相增黏技术是将PET在终缩聚反应器内达到较高的特性黏度(一般在0.80dL/g以上)，再通过低温脱醛技术实现瓶用PET的制备，该技术具有能耗物耗低、粒子内外黏度均匀、粉尘少等优点，但对反应器的结构设计提出了更高的要求。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种降低生产能耗、提升产品品质、提高加工性能的短流程瓶用聚酯的反应设备；本发明的另一目的是提供一种制备绿色、低能耗、高品质瓶用聚酯的方法。
技术方案：本发明的短流程瓶用聚酯的反应设备，包括依次相连的缩聚反应器、过滤器、造粒器、干燥机和脱醛塔；其中脱醛塔为立式塔式结构，且其从上至下设有若干流化床多孔板，且每层的底部设有气流进气风道，顶部设有气流出口风道；气流出口风道依次与气流干燥净化系统和气流加热系统相连，且气流加热系统与气流进气风道相连。
进一步地，分别在缩聚反应器和过滤器，过滤器和造粒器之间设置熔体泵。
进一步地，流化床多孔板中心设有物料出料口，气流出口风道与流化床多孔板之间设置折流板，用于阻挡物料进入风道。
进一步地，所述的脱醛塔的下端为锥形的物料停留容器，且物料停留容器的顶部设有气流出口，底部设有气流入口。
另一方面，本发明的制备瓶用聚酯的方法，包括以下步骤：
(1)采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇为原料，通过连续化的酯化和熔融聚合反应得到聚酯熔体；其中对苯二甲酸：(66.5～69.25)％、间苯二甲酸；(0.25-3)％、乙二醇：30.5％、磷酸：(0.001～0.002)％。
(2)聚酯熔体经过滤、水下造粒、干燥，得到聚酯粒子；
(3)聚酯粒子由惰性气流输送至脱醛塔，脱醛塔中通入惰性气流，且聚酯粒子依次穿过多层流化床多孔板，并在物料停留容器停留一段时间，脱醛后得到瓶用聚酯。
进一步地，步骤(1)中，聚酯熔体的特性黏度高于0.60dL/g，聚合度为100～135，乙醛含量小于60μg/g。
进一步地，步骤(2)中，采用水下造粒设备生产百粒重(1.5～1.8)g的球形基础粒子，粒子从振动筛出口的结晶度在8～15％，温度低于90℃。
进一步地，步骤(3)中，惰性气流的温度大于190℃，气流速度大于0.15SCFM。
进一步地，步骤(3)中，脱醛塔中的脱醛温度为170～200℃，停留时间为20～40h。
进一步地，步骤(3)中，聚酯粒子在物料停留容器停留时间为20～40h。
其中，脱醛塔引入聚酯粒子，粒子从上部布料机构均匀流入流化床多孔板，流化床多孔板为流化床流化床多孔板，从气流风道引入连续气流，气流速度至少0.15SCFM，气流温度在190～220℃，高温高流速气流带动物料沸腾流化，物料在高速气流带动夏克服重力，经中心位置出料口进入下一层床层。根据不同产品调整床层高度及停留时间，经过至少一层流化床后，使物料残留乙醛含量快速降低至10μg/g以下。物料进入下端停留容器，物料在下端停留容器停留20-40h，气流不断移出聚酯聚合颗粒残留乙醛，直至残留乙醛含量低于1μg/g。
与常规固相增黏工艺需要经过预结晶器、结晶器、预热器提升粒子结晶度和温度防止粒子表面粘连相比，本发明使用了多层流化床结构，无定形或低结晶度粒子经过沸腾床后在气流的作用下无法粘结，同时气流也为粒子提供了外部升温的热源，使得粒子快速达到脱醛所需要的温度。
脱醛塔气流温度控制在190℃以上。控制粒子在脱醛塔内的脱醛温度在170～200℃，停留时间控制在20～40h，确保瓶用PET产品中的乙醛含量低于1μg/g。在脱醛温度条件下，固定脱醛温度后，随着停留时间增加，粒子内的小分子如乙醛等逐步扩散脱除，粒子黏度也会随之逐渐增加，但实验发现温度固定时粒子黏度增幅存在固定值，达到一定增幅后随着停留时间延长不再继续增加，此时乙醛仍继续脱除直至小于1.0μg/g的国标要求。基于此研究，确定了脱醛与聚合熔体黏度之间的对应关系，通过调整熔体特性黏度，固定脱醛工艺可生产至少0.80dL/g的瓶用聚酯产品，该技术与SSP通过调整固相停留时间控制产品黏度相比具有显著差异，且工艺控制更加稳定。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
(1)本发明生产的瓶用聚酯结晶度低于50％，熔融焓小于55J/g，粒子内外黏度差低于0.01dL/g，粉尘含量低于10μg/g，初始熔融塑化温度小于205℃，分子量分布窄，成品非乙醛小分子低于0.5μg/g，粒子在螺杆加工注塑温度下流变性能较SSP产品大幅改善，可下调螺杆注塑温度10℃以上；注塑后的制品乙醛含量较SSP产品下降15％、制品黏度降减少24％、制品雾度下降50％；
(2)本发明生产的瓶用聚酯较SSP技术相比流程更短、产品性能更加优异，可降低后加工螺杆温度，提高产品品质，实现绿色、低能耗、高品质瓶用聚酯生产工艺技术的突破。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
一般瓶级聚酯切片中含有占总重量0.25-3％的间苯二甲酸。
实施例1
如图1所示，本发明的短流程瓶用聚酯的反应设备，包括依次相连的缩聚反应器1、过滤器2、造粒器3、干燥机4和脱醛塔5；其中脱醛塔5为立式塔式结构，且其从上至下设有若干流化床多孔板502，且每层的底部设有气流进气风道503，顶部设有气流出口风道501；气流出口风道501依次与气流干燥净化系统6和气流加热系统7相连，且气流加热系统7与气流进气风道503相连，其中分别在缩聚反应器1和过滤器2，过滤器2和造粒器3之间设置熔体泵。
具体的脱醛塔5为塔式结构，包括流化床多孔板502、出料口505、物料进料口504、气流进气风道503、下端停留容器506和气流进气风道503，其中若干个流化床多孔板502间隔一定距离的设置在设备的塔壁上，流化床多孔板502的底部设有气流进气风道503，所述气流进气风道503用于惰性气体的流入，流化床多孔板502的上方塔壁上设有气流进气风道503，所述气流进气风道503用于惰性气体的流出。气流进气风道503和气流进气风道503共用一台离心风机。
物料进料口504设在设备的顶部中心位置，出料口505设在流化床多孔板502的中心位置，且物料进料口504与出料口505的处于同一中垂线上，物料进料口504的底端为部分敞口，其中间设有一阻挡物，使物料从物料进料口504的两边流出，而物料进料口504底端的阻挡物相对的出料口505上端位置设有开口，而出料口505上端与物料进料口504流出物料相对的位置并未设有开口，这样的设置，能够使物料从物料进料口504进入，从两边流出，而不会直接从出料口505流出，而是分别留到出料口的两侧。物料进料口504的上端物料入口设有布料结构，使物料分布均匀。
出料口505包括内筒和外筒，外筒设在内筒的外部，且高度可以调节，当物料需要停留在流化床多孔板502上一段时间使，外筒升高，升高的高度大于物料最高点的高度，从而使物料无法流入下一层；当物料需要流入下一层时，外筒高度降低，高度与流化床多孔板502齐平，物料从出料口505流入下一层，其中出料口505的下端设置与物料进料口504的下端相同的阻挡物，使物料从出料口505的两边流出。下端停留容器506与流化床多孔板502共用一塔壁，下端停留容器506为锥形，下端停留容器506的顶面直径和流化床多孔板502直径相同，流化床多孔板502至少一层以上，每层高度至少2米，床层采用直径至少1.5毫米孔板。下端停留容器506的两侧上下斜对角位置分别设有气流进气风道503和气流进气风道503。
使用上述反应设备制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的69.25％、间苯二甲酸占熔体质量的0.25％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.001％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.60dL/g，熔体乙醛含量为60μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.5g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度90℃，结晶度为15％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层5层，脱醛塔气流温度为220℃，流化粒子温度为200℃，停留时间控制在20h，出口粒子乙醛含量为0.8μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为50％、熔融焓为55J/g，粒子内外黏度差为0.01dL/g，初始熔融塑化温度为205℃，分子量分布指数为2.10。
实施例2
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的66.5％、间苯二甲酸占熔体质量的3.0％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.0015％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.65dL/g，熔体乙醛含量为58μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.6g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度80℃，结晶度为12％；
粒子由氮气送入乙醛脱除塔，脱醛塔沸腾床层数量为5层，脱醛塔氮气温度为200℃，流化粒子温度为180℃，停留时间控制在35h，出口粒子乙醛含量为0.9μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为48％、熔融焓为52J/g，粒子内外黏度差为0.008dL/g，初始熔融塑化温度为204℃，分子量分布指数为2.05。
实施例3
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.70dL/g，熔体乙醛含量为55μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.7g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度60℃，结晶度为8％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层6层，脱醛塔气流温度为190℃，流化粒子温度为175℃，停留时间控制在40h，出口粒子乙醛含量为0.7μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为45％、熔融焓为49J/g，粒子内外黏度差为0.006dL/g，初始熔融塑化温度为202℃，分子量分布指数为2.00。
实施例4
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的67.7％、间苯二甲酸占熔体质量的1.8％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.002％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.75dL/g，熔体乙醛含量为50μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.8g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度50℃，结晶度为7％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层8层，脱醛塔气流温度为190℃，流化粒子温度为170℃，停留时间控制在35h，出口粒子乙醛含量为0.9μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为46％、熔融焓为50J/g，粒子内外黏度差为0.007dL/g，初始熔融塑化温度为201℃，分子量分布指数为2.08。
实施例5
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的67.7％、间苯二甲酸占熔体质量的1.8％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.0015％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.78dL/g，熔体乙醛含量为49μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.7g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度50℃，结晶度为8％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层8层，脱醛塔气流温度为195℃，流化粒子温度为180℃，停留时间控制在35h，出口粒子乙醛含量为0.6μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.85dL/g、结晶度为49％、熔融焓为52J/g，粒子内外黏度差为0.009dL/g，初始熔融塑化温度为204℃，分子量分布指数为2.02。
实施例6
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的67.7％、间苯二甲酸占熔体质量的1.8％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.0015％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.80dL/g，熔体乙醛含量为49μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.7g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度50℃，结晶度为8％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层8层，脱醛塔气流温度为190℃，流化粒子温度为175℃，停留时间控制在30h，出口粒子乙醛含量为0.9μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.87dL/g、结晶度为48％、熔融焓为53J/g，粒子内外黏度差为0.008dL/g，初始熔融塑化温度为203℃，分子量分布指数为2.04。
实施例7
本发明的制备瓶用聚酯的步骤如下：
(1)PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的67.7％、间苯二甲酸占熔体质量的1.8％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.0015％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.72dL/g，熔体乙醛含量为58μg/g；
(2)采用水下造粒设备生产百粒重1.7g的球形基础粒子，粒子离开水后表层温度40℃，结晶度为7％；
粒子由氮气送入乙醛脱除设备，脱醛塔流化床床层6层，脱醛塔气流温度为195℃，流化粒子温度为180℃，停留时间控制在32h，出口粒子乙醛含量为0.8μg/g。
(3)离开脱醛塔的粒子经过冷空气降温、振动筛去除残留粉尘及异状切片，最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为47％、熔融焓为51J/g，粒子内外黏度差为0.005dL/g，初始熔融塑化温度为200℃，分子量分布指数为2.01。
比较例1
PET瓶级聚酯由对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸为原料制得，其中对苯二甲酸占熔体质量的67.7％、间苯二甲酸占熔体质量的1.8％、乙二醇占熔体质量的30.5％、磷酸占熔体质量的0.0015％。对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、磷酸在经历打浆、酯化、预缩聚、终缩聚后，终缩聚熔体的特性黏度控制在0.60dL/g，熔体乙醛含量为80μg/g；
采用拉条造粒设备生产百粒重1.7g的柱状基础粒子，粒子冷却至50℃后经过固相增黏工序的预结晶器、结晶器、预热器达到210℃输送至固相增黏反应器，粒子在反应器内部堆积成床，底部通入氮气，氮气从顶部逸出，底部氮气温度60℃，反应器内粒子温度为220℃，反应停留时间为18h，出口粒子乙醛含量为0.80μg/g。
最终生产的瓶用聚酯特性黏度为0.80dL/g、结晶度为55％、熔融焓为60J/g，粒子内外黏度差为0.015dL/g，吨产品粉尘含量为20μg/g，初始熔融塑化温度为225℃，注塑后的制品乙醛含量为6.5μg/g，制品黏度为0.74dL/g。
表1工艺参数变化对产品性能及制品性能的影响
Claims (10)
1.一种短流程瓶用聚酯的反应设备，其特征在于，包括依次相连的缩聚反应器(1)、过滤器(2)、造粒器(3)、干燥机(4)和脱醛塔(5)；其中脱醛塔(5)为立式塔式结构，且其从上至下设有若干流化床多孔板(502)，且每层的底部设有气流进气风道(503)，顶部设有气流出口风道(501)；气流出口风道(501)依次与气流干燥净化系统(6)和气流加热系统(7)相连，且气流加热系统(7)与气流进气风道(503)相连。
2.根据权利要求1所述的短流程瓶用聚酯的反应设备，其特征在于，分别在缩聚反应器(1)和过滤器(2)，过滤器(2)和造粒器(3)之间设置熔体泵。
3.根据权利要求1所述的短流程瓶用聚酯的反应设备，其特征在于，流化床多孔板(502)中心设有物料出料口，气流出口风道(501)与流化床多孔板(502)之间设置折流板，用于阻挡物料进入风道。
4.根据权利要求1所述的短流程瓶用聚酯的反应设备，其特征在于，所述的脱醛塔(5)的下端为锥形的物料停留容器，且物料停留容器的顶部设有气流出口，底部设有气流入口。
5.一种利用权利要求1-4任一所述的短流程瓶用聚酯的反应设备制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)采用对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇为原料，通过连续化的酯化和熔融聚合反应得到聚酯熔体；
(2)聚酯熔体经过滤、水下造粒、干燥，得到聚酯粒子；
(3)聚酯粒子由惰性气流输送至脱醛塔，脱醛塔中通入惰性气流，且聚酯粒子依次穿过多层流化床多孔板，并在物料停留容器停留一段时间，脱醛后得到瓶用聚酯。
6.根据权利要求5所述的制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，步骤(1)中，聚酯熔体的特性黏度高于0.60dL/g，聚合度为100～135，乙醛含量小于60μg/g。
7.根据权利要求5所述的制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，步骤(2)中，水下造粒后的粒子离开水后表层温度小于90℃，结晶度为8～15％。
8.根据权利要求5所述的制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，步骤(3)中，惰性气流的温度大于190℃，气流速度大于0.15SCFM。
9.根据权利要求5所述的制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，步骤(3)中，脱醛塔中的脱醛温度为170～200℃，停留时间为20～40h。
10.根据权利要求5所述的制备瓶用聚酯的方法，其特征在于，步骤(3)中，聚酯粒子在物料停留容器停留时间为20～40h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210031092.4A CN116459747A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210031092.4A CN116459747A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116459747A true CN116459747A (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=87175844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210031092.4A Pending CN116459747A (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116459747A (zh) |
-
2022
- 2022-01-12 CN CN202210031092.4A patent/CN116459747A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100487027C (zh) | 聚对苯二甲酸丁二醇酯颗粒、其复合制品和成型品及它们的制造方法 | |
| US7683156B2 (en) | Production of a high-molecular polycondensate | |
| CN209205310U (zh) | 降膜式脱挥器及其降膜元件 | |
| CN111304771B (zh) | 一种共聚改性低熔点尼龙纤维的熔融直纺方法 | |
| JP4167159B2 (ja) | ポリエステル樹脂の製造方法 | |
| EP2398598B1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyesterpartikeln bei hohem durchsatz in einer linie | |
| BRPI0514589B1 (pt) | processo e instalação para produção de um poliéster de peso molecular elevado | |
| EA016775B1 (ru) | Способ получения равномерно кристаллизованных гранулятов из поликонденсата | |
| CN113045740B (zh) | 一种循环再生型水溶性聚酯切片的制备方法 | |
| US20150031850A1 (en) | Process for Solid-State Polycondensation | |
| CN111423570B (zh) | 一种连续化生产可降解聚酯的工艺方法及装置 | |
| CN1246359C (zh) | 固相生产高度缩合的聚酯的方法和设备 | |
| CN116459747A (zh) | 一种短流程瓶用聚酯的反应设备及其制备瓶用聚酯的方法 | |
| CN101921388A (zh) | 一种高均匀性ssp高粘聚酯切片的生产工艺 | |
| US7300999B2 (en) | Method of making polyesters | |
| KR101250302B1 (ko) | 저 아세트알데히드 함량을 갖는 폴리에스테르 과립 및/또는성형제품의 제조방법 및 제조장치 | |
| RU2205844C2 (ru) | Способ и установка для получения гранулированного полиэтилентерефталата | |
| CN1492895A (zh) | 聚酯材料在固相中连续缩聚反应的方法及装置 | |
| CN102451660A (zh) | 一种下流式预聚塔 | |
| CN116462832A (zh) | 一种瓶用聚酯的制备方法及其反应设备 | |
| CN114011357B (zh) | 具有混醇分离回收功能的高粘度共聚酯生产系统和方法 | |
| CN217288348U (zh) | 除去瓶用聚酯聚合颗粒残留乙醛的设备及聚酯反应设备 | |
| CN112194782A (zh) | 一种生产pbt合成树脂的装置和方法 | |
| CN113773482A (zh) | 一种生产低小分子含量聚酯的高效反应器及方法 | |
| JP3075406B1 (ja) | ポリエステルの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |