RU2686464C2 - Способ, относящийся к зоне твердофазной полимеризации - Google Patents
Способ, относящийся к зоне твердофазной полимеризации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686464C2 RU2686464C2 RU2017104326A RU2017104326A RU2686464C2 RU 2686464 C2 RU2686464 C2 RU 2686464C2 RU 2017104326 A RU2017104326 A RU 2017104326A RU 2017104326 A RU2017104326 A RU 2017104326A RU 2686464 C2 RU2686464 C2 RU 2686464C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- water
- molten
- cutting
- zone
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 56
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 7
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 claims description 5
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 claims description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L terephthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=C(C([O-])=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 31
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N benzene-dicarboxylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C08G63/80—Solid-state polycondensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
- B29B9/065—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion under-water, e.g. underwater pelletizers
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/16—Auxiliary treatment of granules
- B29B2009/165—Crystallizing granules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу получения высушенных гранул для твердофазной полимеризации, включающему в себя: А) контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью; B) резку в зоне резки расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы, причем резка расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава происходит при времени пребывания не более 1 с; С) отведение гранул и воды при температуре, по меньшей мере, 190°C; D) сушку гранул; и Е) подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации. Технический результат – снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Заявление о приоритете
Данная заявка испрашивает приоритет на основании заявки US № 14/335045 от 18 июля 2014 года, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в целом относится к зоне твердофазной полимеризации.
Уровень техники
Полимерная смола и, в частности, сложный полиэфир, могут быть сформованы во множество полезных продуктов. Типичная полимерная смола, имеющая большое промышленное применение, может включать полиэтилентерефталат (PET), политриметилентерефталат (PTT), полибутилентерефталат (PBT), политриметиленнафталат (PTN) полициклогексилтерефталат (PCT) или полиэтиленнафталат (PEN). Из этих смол PET, сополимеры терефталевой кислоты с пониженным содержанием изофталевой кислоты и PBT в настоящее время широко используются при производстве контейнеров для напитков, пленок, волокон, пакетов и шинного корда.
Промышленные способы производства сложных полиэфиров обычно включают в себя четыре стадии: этерификацию, предварительную конденсацию, конечное выделение и твердофазную полимеризацию или твердофазную поликонденсацию (SSP). Способ полимеризации в расплавленной фазе (MPP) для производства крошки PET может включать первые три из этих стадий. Как правило, на стадии конечного выделения при MPP продолжается улучшение расплавленного сложного полиэфира (например, PET) с повышением молекулярной массы, подходящей для марок форполимеров для изготовления волокон и бутылок. Во время стадии конечного выделения высоковязкий расплавленный сложный полиэфир может непрерывно перемешиваться с использованием мешалки специальной конструкции для повышения его площади поверхности для эффективного удаления этиленгликоля (EG) и других побочных продуктов с помощью очень низкого разрежения или прокачивания инертного газа через реакционную смесь. Для некоторых видов промышленного применения может еще осуществляться дополнительное улучшение продукта MPP. Улучшение обычно достигается при последующей обработке с помощью формования продукта MPP в частицы и направления их на SSP. Молекулярная масса может быть увеличена при SSP путем сохранения температур твердых полимерных частиц в диапазоне между температурой стеклования и температурой плавления, при одновременном удалении продуктов реакции с помощью продувки инертного газа или вакуума.
В типичном способе SSP расплавленную сложнополиэфирную смолу, полученную в результате MPP, охлаждают и затем формуют в гранулы в качестве форполимеров. Данная обработка может осуществляться экструзией аморфного продукта MPP в нити под давлением и разрезанием экструдированного материала на мелкие частицы, с последующим быстрым охлаждением. Как правило, гранулятор разрезает полимерные нити на гранулы в камере резки, которая обычно полностью заполнена водой, непосредственно после того, как они прошли фильерную пластину.
Из-за высокой разницы температур между температурой расплава и температурой воды, капли отрезанного полимера быстро отверждаются и принимают характерную сферическую форму, в зависимости от вязкости отрезанных под водой гранул. Как правило, основными компонентами гранулятора являются камера резки с фильерной пластиной, прижимной фланец, смотровое окно и подвижная опорная рама. Подвижная опорная рама может включать двигатель гранулятора, гидравлический блок, ножевой вал и устройство кристаллизации, которое может кристаллизовать до 45% продукта. Устройство кристаллизации может высушивать продукт до очень низкого влагосодержания, что дает возможность надлежащего рассеивания остаточного тепла и влаги и предотвращает слипание гранул и образование комков.
Сущность изобретения
Одним иллюстративным вариантом осуществления может быть способ. Способ может включать в себя: контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью; резку расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы; отведение гранул и воды при температуре по меньшей мере 190°C; сушку гранул; и подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации.
Другим иллюстративным вариантом осуществления может быть способ. Способ может включать в себя отведение гранул и воды из зоны подводного гранулирования, сушку гранул и подачу высушенных гранул непосредственно в реакционную зону твердофазной полимеризации.
Еще одним иллюстративным вариантом осуществления может быть способ. Способ может включать в себя: контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью; резку расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы при времени пребывания не более 1 с; отведение гранул и воды при температуре по меньшей мере 200°C; сушку гранул; и подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации.
Описываемые здесь варианты осуществления могут использоваться для модернизации существующих установок SSP. Кроме того, варианты осуществления могут исключать применение такого технологического оборудования, как прекристаллизаторы, кристаллизаторы, нагреватели и один или более уравнительных барабанов. Это исключение оборудования может приводить к соответствующему снижению капитальных и эксплуатационных затрат, поскольку считается, что возможны экономия электроэнергии до 30% или даже до 40% и снижение потребления тепла до 70%. Кроме того, утечки азота и образование пыли могут быть уменьшены. Кроме того, меньшее количество смолы PET может ускорять диффузию и реакционную способность в установке SSP, что может приводить к уменьшению размеров реактора SSP на величину до 20%.
Определения
Используемый в настоящем документе термин «поток» может включать молекулы различных веществ, таких как углеводороды, вода и полимеризованные углеводороды в газовой, жидкой и/или твердой фазах, который обычно является текущим в условиях перепада давления от более высокого давления к более низкому давлению или под действием силы тяжести, т.е. текущим из более высокого положения в более низкое положение.
Используемый в настоящем документе термин «зона» может относиться к участку, включающему одну или более единицу оборудования и/или одну или более подзону. Единицы оборудования могут включать один или несколько реакторов или реакционных сосудов, нагревателей, разделительных элементов, теплообменников, труб, насосов, компрессоров и устройств управления. Кроме того, единица оборудования, такая как реактор, осушитель или сосуд, может дополнительно включать в себя одну или более зону или подзону.
Используемый в настоящем документе термин «смола» может относиться к полутвердой или твердой сложной смеси органических соединений.
Используемый в настоящем документе термин «непосредственно» может относиться к направлению потока без осуществления реакции, например, без осуществления реакции с по меньшей мере одним другим соединением, или без очистки с помощью такого процесса, как мгновенное испарение, перегонка, адсорбция или экстракция, с удалением, например, более легких или более тяжелых соединений. Однако, поток может быть направляемым непосредственно, если он подвергается нагреванию или охлаждению, например, в теплообменнике.
Используемый в настоящем документе термин «процент кристалличности» может быть основан на плотности репрезентативного образца или, в ином случае, репрезентативного числа гранул, по его/их плавучести в градиентной колонне плотности в соответствии с ASTM D1505-98, «Standard Test Method for the Density of Plastics by Density-Gradient Technique», исходя из того, что значения плотности соответствуют кристалличности от 0% (полностью аморфные) до 100% (полностью кристаллические). Например, в случае PET эти значения составляют 1,332 г/см3 и 1,455 г/см3, соответственно, для 0% и 100%. Продукт MPP, если используется PET, также имеет характеристическую вязкость (IV), как правило, от 0,50 до 0,70 дл/г, которая хотя и подходит для изготовления тканей или ковровых покрытий, может быть значительно повышена с помощью увеличения его молекулярной массы для других практических применений, включая промышленное изготовление бутылок для напитков. В промышленном производстве главных конечных продуктов сложного полиэфира (например, ПЭТ), таких как бутылки, шинный корд и техническая комплексная нить, могут потребоваться обработка различными способами, такими как инжекционное формование, ориентированное формование раздувом, и формование крошки, часто с IV 0,70-1,2 дл/г.
Краткое описание чертежа
На фиг. представлено схематическое изображение примера установки для твердофазной полимеризации.
Подробное описание
В соответствии с иллюстративном вариантом осуществления, изображенным на фиг., установка 10 может включать в себя зону 100 подводного гранулирования или резки, зону 200 сушки, горячий лифт-конвейер 300, реакционную зону 500 твердофазной полимеризации (SSP), зону 600 или установку очистки азота (NPU), и зону 700 охладителя с псевдоожиженным слоем и пылеотделителя. Как правило, расплавленный поток 12 MPP подается при повышенной температуре и может включать расплавленный продукт MPP, такой как по меньшей мере один из PET, PTT, PBT, PTN, PCT и PEN. Расплавленный продукт MPP обычно может быть аморфным или может иметь среднюю кристалличность менее 10%. В случае смолы PET температура может находиться в диапазоне 230-290 °C, и подача осуществляется в зону 100 подводного гранулирования или резки, которая может включать вспомогательные насосы и другое периферийное оборудование для устройства подводной резки, такого как подводный гранулятор.
Как правило, типичные способы включают в себя контактирование расплавленного продукта MPP, такого как сложнополиэфирная смола, с водосодержащей жидкостью, и резку на гранулы, предпочтительно, имеющие округленную форму без кромок и устойчивые в связи с этим к истиранию. В типичной зоне 100 подводного гранулирования, например, используется камера резки, которая заполняется водой или другой водосодержащей жидкостью (например, рециркуляционной водой, имеющей низкое содержание растворенных и/или взвешенных примесей из продукта MPP). Часто резка продукта MPP осуществляется при контактировании его с горячей водосодержащей жидкостью (например, практически чистой водой), имеющей температуру обычно в диапазоне 60-90 °С. Подводные грануляторы обычно разрезают продукт MPP в водной среде непосредственно после прохождения через фильерную пластину экструдера. Из-за большой разницы температур между расплавом и водой капли отрезанного полимера могут быстро отверждаться в сферические или яйцеобразные формы, характерные для операции разрезания под водой. Отрезанные гранулы обычно имеют максимальный размер (например, диаметр сферы, главная ось наибольшего эллиптического поперечного сечения или другой наибольший размер) равный 1-5 мм. Системы подводного гранулирования являются коммерчески доступными, например, от Nordson BKG GmbH (Мюнстер, Германия). Подводное режущее устройство может давать, применительно, например, к PET, смолу с температурой 190-210°C, которая может соответствовать температуре реакции SSP, и придавать кристалличность 30-45% расплавленному продукту MPP, который может подаваться непосредственно в реакционную зону 500 SSP, как описано в дальнейшем в этом документе. Время пребывания в подводном грануляторе или зоне 100 может составлять не более 1 с или даже 0,5 с. Это сокращенное время пребывания, может повышать температуру потока 18 гранул и воды на 40°С, или даже 50°С, по сравнению с более длительным временем пребывания 3 с или более. Таким образом, выходящий поток 18 гранул и воды может иметь температуру по меньшей мере 190°С, 200°С или даже 210°С.
Вся или часть этой горячей водосодержащей жидкости является потоком 14 водосодержащего жидкого рециркулята, имеющим температуру обычно в диапазоне 60-90°C, который может быть отделен от потока 20 высушенных гранул в зоне 200 сушки, которая может включать, например, сушильную центрифугу. Поток сброса может отводиться из потока 14 водосодержащего жидкого рециркулята, чтобы ограничить накопление примесей в водосодержащей жидкости, в сочетании с подачей свежей подпиточной водосодержащей жидкости (например, чистой воды) в поток 14 водосодержащего жидкого рециркулята. Поток 18 гранул и воды, выходящий из зоны 100 подводной резки, подается, соответственно, в зону 200 сушки для осуществления данного отделения водосодержащей жидкости или сушки. Контур рециркуляции, образованный потоком 14 водосодержащего жидкого рециркулята, обычно включает в себя сопутствующее оборудование: как правило, по меньшей мере, насос, фильтр и нагреватель, а также потоки подпиточной воды и сброса.
Поток 20 высушенных гранул может подаваться в горячий лифт-конвейер 300 с помощью любой подходящей текучей среды, такой как поток 32 подъемного газа, содержащий азот, обеспечиваемый NPU 600. Обычно текучая среда является нагретой. Азот может служить в качестве подъемного газа для горячего лифт-конвейера 300. В других иллюстративных вариантах осуществления стояк для подъема жидкости, использующий такую текучую среду, как вода, может работать в режиме поршневого потока, с последующим использованием разделительной емкости, такой как центрифуга. Такой стояк для подъема жидкости описан, например, в US 2011/0245452. Поток 20 высушенных гранул можно рассматривать как направляемый непосредственно в реакционную зону 500 SSP, через горячий лифт-конвейер 300 или в обход его.
Поднятый поток 24 из горячего лифт-конвейера 300 может быть направлен непосредственно в реакционную зону 500 SSP. Как поток 32 подъемного газа, так и поток 36 несущего газа в реактор SSP содержат части потока 28 очищенного азота из NPU 600. Поток 28 очищенного азота может использоваться для продувки реактора SSP, и некоторая часть - в качестве потока 36 несущего газа, и обычно не содержит воды в результате осушки, например, с помощью молекулярно-ситовых осушителей. В случае использования PET в качестве сложного полиэфира, поток 36 несущего газа может входить в реактор SSP при температуре обычно в диапазоне 20-80°С, и выходить в виде азотсодержащего выходящего потока 38, содержащего летучие продукты реакции SSP, такие как ацетальдегид, этиленгликоль и воду, при температуре обычно в диапазоне 195-225°C. В частности, поток 32 подъемного газа может включать часть азотсодержащего потока 38, выходящего из реакционной зоны 500 SSP после удаления органических соединений, а именно часть газа, очищенную в NPU 600 и не поданную в реакционную зону 500 SSP в виде потока 36 несущего газа. Обычно органические соединения и воду удаляют с помощью NPU 600.
NPU 600 может удалять органические соединения, например, с помощью каталитического горения в присутствии катализатора драгоценных металлов, и воду, например, с помощью молекулярно-ситовых осушителей, из потока 38, выходящего из реакционной зоны 500 SSP. Азотсодержащий выходящий газ или его часть может успешно использоваться для различных целей, в том числе, например, в качестве потока 32 подъемного газа. Необязательно, нагревание азотсодержащего выходящего газа, или его части, перед контактированием его с высушенными гранулами, также может обеспечивать функцию нагревания, например, путем предварительного нагревания гранул до их использования в реакторе SSP, в дополнение к десорбирующей и/или осушающей функциям.
Поднятый поток 24 может подаваться в реакционную зону 500 SSP необязательно после прохождения через транспортный бункер. Поддержание высушенных гранул при повышенной температуре предпочтительно обеспечивает их транспортировку в качестве горячего материала непосредственно в реактор SSP, обычно работающий при температуре выше 190°C в реакционной зоне 500 SSP, тем самым позволяя избежать какого-либо охлаждения в комбинированном процессе до выхода из реактора SSP. Поток 36 несущего газа подается снизу вверх в реакторе SSP. Частично кристаллизованные гранулы MPP, в случае PET, на данном этапе также имеют среднюю кристалличность по меньшей мере 30%, и часто в диапазоне 30-45%, и могут подходить для дополнительного улучшения, имея ввиду повышение характеристической вязкости и молекулярной массы в реакторе SSP, не становясь липкими выше температуры стеклования. Частично кристаллизованный MPP также обычно находится в форме гранул или крошки по существу сферического или эллиптического поперечного сечения, имеющих максимальный размер, например, 1-5 мм. Средняя насыпная плотность гранул или крошки обычно составляет 0,8-0,9 г/см3.
Продувка влаги, образованной в реакционной зоне 500 SSP, и ее удаление в NPU 600 может способствовать продвижению к завершению ограниченных равновесием реакций поликонденсации в реакционной зоне 500 SSP, что необходимо для повышения молекулярной массы полимера. Обычно поток 42 продукта присутствует в форме крошки, имеющей IV 0,70-1,4 дл/г, которая подходит для промышленного изготовления бутылок, шинного корда и технической комплексной нити. Горячий сложнополиэфирный продукт в форме гранул или крошки PET отводится из реакционной зоны 500 SSP, обычно через оборудование для дополнительной обработки, такое как, например, зона 700 охладителя с псевдоожиженным слоем и пылеотделителя, для охлаждения и очистки потока 42 продукта в присутствии движущегося воздушного потока 46, с получением потока 50 очищенного продукта по меньшей мере частично кристаллизованного полимера.
Конкретные варианты осуществления
Хотя ниже следует описание в связи с конкретными вариантами осуществления, следует понимать, что данное описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
Первый вариант осуществления изобретения представляет собой способ, включающий в себя А) контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью; B) резку расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы; С) отведение гранул и воды при температуре по меньшей мере 190°C; D) сушку гранул; и Е) подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором резка расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава происходит при времени пребывания не более 1 с. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором резка расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава происходит при времени пребывания не более 0,5 с. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором температура составляет по меньшей мере 200°C. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором температура составляет по меньшей мере 210°C. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, также включающий в себя подачу высушенных гранул в горячий лифт-конвейер. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором в горячем лифт-конвейере используется нагретая текучая среда. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором высушенные гранулы направляются непосредственно в горячий лифт-конвейер. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором расплавленный продукт полимеризации в фазе расплава содержит по меньшей мере одно вещество из полиэтилентерефталата, политриметилентерефталата, полибутилентерефталата, политриметиленнафталата, полициклогексилтерефталата и полиэтиленнафталата. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к первому варианту осуществления в данном параграфе, в котором расплавленный продукт полимеризации в фазе расплава содержит полиэтилентерефталат.
Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ, включающий в себя А) отведение гранул и воды из зоны подводного гранулирования; В) сушку гранул; и С) подачу высушенных гранул непосредственно в реакционную зону твердофазной полимеризации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя резку расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава в зоне подводного гранулирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, в котором резка происходит при времени пребывания не более 1 с. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, в котором отведение происходит при температуре по меньшей мере 200°C. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, в котором отведение происходит при температуре по меньшей мере 210°C. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, в котором резка происходит при времени пребывания не более 0,5 с. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, дополнительно включающий в себя подачу высушенных гранул в горячий лифт-конвейер перед реакционной зоной твердофазной полимеризации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие ко второму варианту осуществления в данном параграфе, в котором в горячем лифт-конвейере используется нагретая текучая среда.
Третий вариант осуществления изобретения представляет собой способ, включающий в себя А) контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью; B) резку расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы при времени пребывания не более 1 с; С) отведение гранул и воды при температуре по меньшей мере 200°C; D) сушку гранул; и Е) подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, какой-либо или все предыдущие варианты осуществления в данном параграфе, восходящие к третьему варианту осуществления в данном параграфе, в котором расплавленный продукт полимеризации в фазе расплава содержит по меньшей мере одно вещество из полиэтилентерефталата, политриметилентерефталата, полибутилентерефталата, политриметиленнафталата, полициклогексилтерефталата и полиэтиленнафталата.
Без дополнительного уточнения считается, что специалист с помощью приведенного выше описания сможет использовать настоящее изобретение в его максимальной степени. Поэтому приведенные выше предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать только как иллюстративные и не ограничивающие каким бы то ни было образом остальную часть описания.
В вышеизложенном все температуры приведены в градусах Цельсия, если не указано иное.
На основе приведенного выше описания специалист может легко оценить существенные характеристики данного изобретения и, без отклонения от его сущности и объема, сможет выполнить различные изменения и модификации изобретения с целью приспособления его к различным областям применения и условиям.
Claims (14)
1. Способ получения высушенных гранул для твердофазной полимеризации, включающий в себя:
А) контактирование расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава с водосодержащей жидкостью;
B) резку в зоне резки расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава, погруженного в водосодержащую жидкость, на гранулы, причем резка расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава происходит при времени пребывания не более 1 с;
С) отведение гранул и воды при температуре, по меньшей мере, 190°C;
D) сушку гранул; и
Е) подачу высушенных гранул в реакционную зону твердофазной полимеризации.
2. Способ по п.1, в котором резка расплавленного продукта полимеризации в фазе расплава происходит при времени пребывания не более 0,5 с.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором температура составляет, по меньшей мере, 200°C.
4. Способ по п.1 или 2, в котором температура составляет, по меньшей мере, 210°C.
5. Способ по п. 1 или 2, дополнительно включающий подачу высушенных гранул в зону твердофазной полимеризации, через горячий лифт-конвейер.
6. Способ по п.5, в котором в горячем лифт-конвейере используют нагретую текучую среду.
7. Способ по п. 1 или 2, в котором высушенные гранулы направляют непосредственно в зону твердофазной полимеризации.
8. Способ по любому из пп. 1-3, в котором расплавленный продукт полимеризации в фазе расплава содержит по меньшей мере одно вещество из полиэтилентерефталата, политриметилентерефталата, полибутилентерефталата, политриметиленнафталата, полициклогексилтерефталата и полиэтиленнафталата.
9. Способ по п.8, в котором расплавленный продукт полимеризации в фазе расплава содержит полиэтилентерефталат.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US14/335,045 US20160016332A1 (en) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | Method related to a solid state polymerization zone |
| US14/335,045 | 2014-07-18 | ||
| PCT/US2015/036878 WO2016010678A1 (en) | 2014-07-18 | 2015-06-22 | Method related to a solid state polymerization zone |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017104326A RU2017104326A (ru) | 2018-08-10 |
| RU2017104326A3 RU2017104326A3 (ru) | 2018-11-02 |
| RU2686464C2 true RU2686464C2 (ru) | 2019-04-26 |
Family
ID=55073841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104326A RU2686464C2 (ru) | 2014-07-18 | 2015-06-22 | Способ, относящийся к зоне твердофазной полимеризации |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160016332A1 (ru) |
| CN (1) | CN106687501A (ru) |
| RU (1) | RU2686464C2 (ru) |
| WO (1) | WO2016010678A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015119787A1 (de) * | 2015-11-16 | 2017-05-18 | Maag Automatik Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgranulats |
| US11298853B2 (en) | 2016-06-21 | 2022-04-12 | Uop Llc | Processes and apparatuses for conditioning polymer particles for an SSP reactor |
| RU2748939C1 (ru) * | 2016-06-21 | 2021-06-01 | Юоп Ллк | Способ и устройство для кристаллизации и повышения молекулярной массы полимерных частиц |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2292362C2 (ru) * | 2003-10-17 | 2007-01-27 | Бкг Брукманн Унд Крейенборг Гранулиртехник Гмбх | Способ термической обработки гранул полиэтилентерефталата и устройство для ее осуществления |
| CN101230130A (zh) * | 2007-01-22 | 2008-07-30 | 中国石化仪征化纤股份有限公司 | 聚对苯二甲酸乙二酯固相缩聚工艺 |
| EP2019804B1 (en) * | 2006-05-24 | 2011-09-21 | Grupo Petrotemex, S.A. de C.V. | Crystallizing conveyor |
| WO2011123380A2 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Uop Llc | Integrated underwater melt cutting, solid-state polymerization process |
| WO2012041406A1 (de) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | Uhde Inventa-Fischer Gmbh | Verfahren zur erhöhung des molekulargewichts unter nutzung der restwärme von polyestergranulat |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7329723B2 (en) * | 2003-09-18 | 2008-02-12 | Eastman Chemical Company | Thermal crystallization of polyester pellets in liquid |
| CA2482056A1 (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-10 | Eastman Chemical Company | Thermal crystallization of a molten polyester polymer in a fluid |
| US7157032B2 (en) * | 2003-11-21 | 2007-01-02 | Gala Industries, Inc. | Method and apparatus for making crystalline PET pellets |
| DE102004050356A1 (de) * | 2003-11-21 | 2005-07-28 | Gala Industries, Inc. | Verfahren und Vorrichtung für das Herstellen von kristallinem PET-Granulat |
| US20110256331A1 (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-20 | Dak Americas Llc | Ultra-high iv polyester for extrusion blow molding and method for its production |
| US8877107B2 (en) * | 2010-09-28 | 2014-11-04 | Uhde Inventa-Fischer Gmbh | Method for increasing the molecular weight of a polyester granulate by using its residual heat |
-
2014
- 2014-07-18 US US14/335,045 patent/US20160016332A1/en not_active Abandoned
-
2015
- 2015-06-22 CN CN201580049020.0A patent/CN106687501A/zh active Pending
- 2015-06-22 RU RU2017104326A patent/RU2686464C2/ru active
- 2015-06-22 WO PCT/US2015/036878 patent/WO2016010678A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2292362C2 (ru) * | 2003-10-17 | 2007-01-27 | Бкг Брукманн Унд Крейенборг Гранулиртехник Гмбх | Способ термической обработки гранул полиэтилентерефталата и устройство для ее осуществления |
| EP2019804B1 (en) * | 2006-05-24 | 2011-09-21 | Grupo Petrotemex, S.A. de C.V. | Crystallizing conveyor |
| CN101230130A (zh) * | 2007-01-22 | 2008-07-30 | 中国石化仪征化纤股份有限公司 | 聚对苯二甲酸乙二酯固相缩聚工艺 |
| WO2011123380A2 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Uop Llc | Integrated underwater melt cutting, solid-state polymerization process |
| WO2012041406A1 (de) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | Uhde Inventa-Fischer Gmbh | Verfahren zur erhöhung des molekulargewichts unter nutzung der restwärme von polyestergranulat |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017104326A3 (ru) | 2018-11-02 |
| US20160016332A1 (en) | 2016-01-21 |
| RU2017104326A (ru) | 2018-08-10 |
| CN106687501A (zh) | 2017-05-17 |
| WO2016010678A1 (en) | 2016-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105754139B (zh) | 用于回收聚酯材料的方法和装置 | |
| JP5591111B2 (ja) | 高粘度ポリエステル溶融物でできた低加水分解性ポリエステル顆粒の製造方法、および該ポリエステル顆粒の製造装置 | |
| CN103140337B (zh) | 利用聚酯粒料的残余热提高其分子量的方法 | |
| CN100362038C (zh) | 高度缩合的聚酯颗粒的制备方法 | |
| RU2685299C1 (ru) | Способ и устройство для кристаллизации и повышения молекулярной массы полимерных частиц | |
| TW200524970A (en) | Thermal crystallization of polyester pellets in liquid | |
| US8562882B2 (en) | Method for producing homogeneously crystallized polycondensate pellets | |
| JP2009538369A (ja) | 結晶化用コンベヤー | |
| CN110561642A (zh) | 用于制备聚酰胺颗粒的方法 | |
| RU2686464C2 (ru) | Способ, относящийся к зоне твердофазной полимеризации | |
| US6284808B1 (en) | Inline solid state polymerization of PET flakes for manufacturing plastic strap by removing non-crystalline materials from recycled PET | |
| US8877107B2 (en) | Method for increasing the molecular weight of a polyester granulate by using its residual heat | |
| US20120035342A1 (en) | Method for Producing Polyester Particles at High Throughput in a Line | |
| CN1930207A (zh) | 在固态下制备高度缩合的聚酯的方法 | |
| US9707702B2 (en) | Drying-/degassing device and also device and method for the direct production of moulded articles from polyester melts | |
| TW201604220A (zh) | 製造ｐｅｔ顆粒之方法及系統 | |
| US20110245452A1 (en) | Integrated Underwater Melt Cutting, Solid-State Polymerization Process | |
| KR100961449B1 (ko) | 회전식 프로세서 | |
| RU2412955C2 (ru) | Способ и установка для получения полиэтилентерефталата или его модифицированных сополимеров для приготовления гранулята и/или формованных изделий с низким содержанием ацетальдегида | |
| US7098300B1 (en) | Apparatus and process for continuous solid-state poly-condensation in a fluidized reactor with multiple stages | |
| US6703479B1 (en) | Process and apparatus for cooling polymer in a reactor | |
| EP4198075A1 (en) | Process for producing recycled pet resin and method for producing moulded articles | |
| CN118201750A (zh) | 用于制备和处理回收的聚酯材料和来自聚酯制造过程的聚酯预聚物的混合物的方法和装置 | |
| CN1925907A (zh) | 冷却聚合物的方法和装置 | |
| MXPA06007797A (en) | Process and apparatus for cooling polymer |