CN204162646U - 一种用于pbs生产的防堵塞缩聚装置 - Google Patents

Abstract

一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，包括缩聚釜、除渣器、喷淋冷凝器和气相回收罐，缩聚釜的底部一侧设置有预聚物进料口，另一侧设置有终聚物出料口，缩聚釜的顶部安装有气相管道，气相管道接入除渣器的下部侧壁，除渣器的内部上方安装有过滤网，且除渣器的顶部利用管道接入喷淋冷凝器，喷淋冷凝器内部设置有若干用以通过气体的纵向冷却管，且喷淋冷凝器的侧壁接入喷淋管，喷淋管的末端安装有喷淋头，喷淋头与纵向冷却管相对设置，气相回收罐安装于喷淋冷凝器的下游位置；气相管道内还安装有填料层，填料层的渗透粒径为100-1000nm。本实用新型能够保证缩聚反应的正常进行，提高回收冷凝气相的纯度，避免了管道堵塞，提高产品的质量。

Description

一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置

技术领域

本实用新型涉及丁二醇下游产品生产技术领域，具体涉及用于PBS生产的防堵塞缩聚装置。

背景技术

1,4-丁二醇(简称BDO)是一种重要的有机和精细化工原料，它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由BDO可以生产聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PU Resin)、涂料和增塑剂等，以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。

1,4丁二醇传统的生产方法主要有以下几个。

(1)乙炔法：先以乙炔和甲醛在Cu-Bi催化剂存在下，于98kPa、80-95℃反应制成1,4-丁炔二醇。后者再经骨架镍催化，于1.372-2.06MPa、50-60℃加氢成1,4-丁烯二酸盐，继之以Ni-Cu-Mn/Al₂O₃进一步催化加氢(13.7-20.6MPa、120-140℃)成1,4-丁二醇，经离子交换树脂除去金属离子后，再经蒸馏提纯得纯品。

(2)顺酐加氢法：以正丁烷、MAH为原料的马来酸酐酯化加氢水解法。

(3)丁二烯法由1,3-丁二烯与乙酸与氧气进行乙酰氧化反应，生成1,4-二乙酰氧基-2-丁烯，再经加氢、水解制成。

(4)1,4-二氯丁烯法1,4-二氯丁烯是丁二烯生产氯丁二烯过程的中间产物，以其为原料，经水解、加氢而得1,4-丁二醇。

1,4丁二醇发展状况为：由于技术壁垒较高和原料来源有限，全球BDO生产相对集中。2011年，全球BDO产能主要分布在亚洲、美国和欧洲，其中亚洲BDO产能占比高达56.6％。中国BDO产业是在引进国外技术的基础上发展起来的。2006-2011年，中国BDO产能增长迅速，年均复合增长率达27.6％。随着中国BDO产能的快速增长，中国BDO对外依存度逐步下降。2011年，中国BDO需求量约为43万吨，产量约37万吨，对外依存度降至14％左右。

目前，BDO生产基本采用Reppe法和顺酐法。随着中国限制高能耗行业发展和节能减排政策的逐步实行，未来Reppe法BDO装置比例将会下降。但是，因为顺酐价格长时间维持高位，受成本影响，国内目前建成的顺酐法装置全部关停。在这种形势下，利用生物基发酵生产1,4丁二醇成为当前的发展趋势。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)由丁二酸和丁二醇经缩合聚合合成而得，树脂呈乳白色，无嗅无味，易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。具有良好的生物相容性和生物可吸收性。

它于20世纪90年代进入材料研究领域，并迅速成为可广泛推广应用的通用型生物降解塑料研究热点材料之一,耐热性能好，热变形温度和制品使用温度可以超过100℃。其合成原料来源既可以是石油资源，也可以通过生物资源发酵得到，PBS是生物降解塑料材料中的佼佼者。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用做垃圾袋、包装袋、化妆品瓶、各种塑料卡片、婴儿尿布、农用材料及药物缓释载体基质等；还有其它涉及到环境保护的各种塑料制品，如土木绿化用网、膜等。可用于包装、餐具、化妆品瓶及药品瓶、一次性医疗用品、农用薄膜、农药及化肥缓释材料、生物医用高分子材料等领域。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)属热塑性树脂，加工性能良好，可以在普通加工成型设备上进行成型加工，加工温度范围140-260℃。物料加工前须进行干燥，含水率须在0.02％以下。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)可以用注塑、吹塑、吹膜、吸塑、层压、发泡、纺丝等成型方法进行加工。聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是具有良好可生物降解性能的聚合物，与聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯等可生物降解塑料相比，PBS价格相对较低，力学性能优异，耐热性能好，热变形温度接近100℃，是国内外在生物降解塑料研发方面的重点。

在聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的生产过程中，聚酯步骤是非常关键的。而原来的聚酯生产装置中，缩聚过程为了加快小分子脱出，气相脱出管均采用中空结构。但是这存在一些缺点：虽然加快小分子脱出，但是部分重组分也会发生轻微脱出现象，导致长时间运行时管道易堵塞且部分中组分混入轻组分中，回收的轻组分纯度不高，产品质量受到很大影响。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，其结构合理，能够有效减少PBS缩聚生产中出现的堵塞现象，从而消除上述背景技术中缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，包括缩聚釜、除渣器、喷淋冷凝器和气相回收罐，

所述缩聚釜的底部一侧设置有预聚物进料口，另一侧设置有终聚物出料口，

所述缩聚釜的顶部安装有气相管道，所述气相管道接入所述除渣器的下部侧壁，所述除渣器的内部上方安装有过滤网，且所述除渣器的顶部利用管道接入所述喷淋冷凝器，所述喷淋冷凝器内部设置有若干用以通过气体的纵向冷却管，且所述喷淋冷凝器的侧壁接入喷淋管，所述喷淋管的末端安装有喷淋头，所述喷淋头与所述纵向冷却管相对设置，所述气相回收罐安装于所述喷淋冷凝器的下游位置；

所述气相管道内还安装有填料层，所述填料层的渗透粒径为100-1000nm，该渗透粒径既满足小分子通过又能有效拦截大分子。

作为一种优化的选择，所述填料层安装于所述气相管道的前端。即，靠近所述缩聚釜的一端。

本实用新型的工作原理如下：

预聚物通过预聚物进料口加入缩聚釜内，并在其中进行缩聚反应，缩聚反应过程中产生的气相会通过气相管道排出，小分子轻组分随气相排送至喷淋冷凝器，在喷淋冷凝器处喷淋冷却，进入气相回收罐，大分子的重组分在填料层处被有效拦截，从而可以避免了重组分出现的微脱现象。

由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在缩聚釜的顶部安装有气相管道，所述气相管道接入所述除渣器的下部侧壁，所述除渣器的内部上方安装有过滤网，且所述除渣器的顶部利用管道接入所述喷淋冷凝器，所述喷淋冷凝器内部设置有若干用以通过气体的纵向冷却管，且所述喷淋冷凝器的侧壁接入喷淋管，所述喷淋管的末端安装有喷淋头，所述喷淋头与所述纵向冷却管相对设置，所述气相回收罐安装于所述喷淋冷凝器的下游位置。基于以上结构，本实用新型可以将PBS缩聚反应过程中产生的小分子轻组分气相排出，并进行冷凝回收，保证缩聚反应的正常进行，提高产品的质量。

本实用新型在气相管道内还安装有填料层，所述填料层的渗透粒径为100-1000nm，该渗透粒径既满足小分子通过又能有效拦截大分子，所述填料层安装于所述气相管道的前端。基于这种结构，本实用新型可以将气相中夹带的大分子重组分截留，防止其混入轻组分中，提高了回收的轻组分纯度，同时也拦截了大分子，避免了管道堵塞，对产品质量的提高有很大的帮助。

总之，本实用新型能够保证缩聚反应的正常进行，提高回收冷凝气相的纯度，避免了管道堵塞，提高产品的质量。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图中：1.缩聚釜，2.除渣器，3.喷淋冷凝器，4.气相回收罐，5.预聚物进料口，6.终聚物出料口，7.气相管道，8.过滤网，9.纵向冷却管，10.喷淋管，11.喷淋头，12.填料层。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，包括缩聚釜1、除渣器2、喷淋冷凝器3和气相回收罐4，所述缩聚釜1的底部一侧设置有预聚物进料口5，另一侧设置有终聚物出料口6，所述缩聚釜1的顶部安装有气相管道7，所述气相管道7接入所述除渣器2的下部侧壁，所述除渣器2的内部上方安装有过滤网8，且所述除渣器2的顶部利用管道接入所述喷淋冷凝器3，所述喷淋冷凝器3内部设置有若干用以通过气体的纵向冷却管9，且所述喷淋冷凝器3的侧壁接入喷淋管10，所述喷淋管10的末端安装有喷淋头11，所述喷淋头11与所述纵向冷却管9相对设置，所述气相回收罐4安装于所述喷淋冷凝器3的下游位置；所述气相管道7内还安装有填料层12，所述填料层12的渗透粒径为100-1000nm，该渗透粒径既满足小分子通过又能有效拦截大分子。

本实施例中，所述填料层12安装于所述气相管道7的前端。即，靠近所述缩聚釜的一端。

本实用新型的工作原理如下：

预聚物通过预聚物进料口5加入缩聚釜1内，并在其中进行缩聚反应，缩聚反应过程中产生的气相会通过气相管道7排出，小分子轻组分随气相排送至喷淋冷凝器3，在喷淋冷凝器3处喷淋冷却，进入气相回收罐4，大分子的重组分在填料层12处被有效拦截，从而可以避免了重组分出现的微脱现象。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，一切基于本实用新型的技术构思，所作出的结构上的改进，均落入本实用新型的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，其特征在于：包括缩聚釜、除渣器、喷淋冷凝器和气相回收罐，所述缩聚釜的底部一侧设置有预聚物进料口，另一侧设置有终聚物出料口，所述缩聚釜的顶部安装有气相管道，所述气相管道接入所述除渣器的下部侧壁，所述除渣器的内部上方安装有过滤网，且所述除渣器的顶部利用管道接入所述喷淋冷凝器，所述喷淋冷凝器内部设置有若干用以通过气体的纵向冷却管，且所述喷淋冷凝器的侧壁接入喷淋管，所述喷淋管的末端安装有喷淋头，所述喷淋头与所述纵向冷却管相对设置，所述气相回收罐安装于所述喷淋冷凝器的下游位置；所述气相管道内还安装有填料层，所述填料层的渗透粒径为100-1000nm。

2.如权利要求1所述的一种用于PBS生产的防堵塞缩聚装置，其特征在于：所述填料层安装于所述气相管道的前端。