TW201534636A - 製備聚對苯二甲酸乙二酯之高固有黏度塔型反應器 - Google Patents

製備聚對苯二甲酸乙二酯之高固有黏度塔型反應器 Download PDF

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Robert E Neate
Clive A Hamilton
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Invista Tech Sarl
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
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    • 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

Abstract

本發明揭示具有經改良之壓降及溫度分佈之逆流反應塔。該等改良產生更高IV預聚物。該等優於先前技術設計之改良包括減小該塔之圓柱形部分的長度與直徑之比率同時維持相同的有效容積，及/或包括外部熱交換器。此外，惰性氣體流動速率及預聚物滯留時間增加。

Description

製備聚對苯二甲酸乙二酯之高固有黏度塔型反應器
本發明係關於一種自新穎的預聚合及聚合反應器製造聚對苯二甲酸乙二酯(PET)之方法。
聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)樹脂經廣泛生產及使用，例如以纖維形式及以瓶用樹脂形式。PET通常用於生產飲料及食物容器、熱成形應用、紡織品及用作工程樹脂。PET為基於單體單元雙-β-羥基對苯二甲酸酯之聚合物，其通常由乙二醇及對苯二甲酸(或對苯二甲酸二甲酯)形成。
PET之製造方法一般在一系列熔融相反應器內實施，該等反應器可包括酯化器、上流預聚合器(UFPP)及加工機。此等反應器典型地在高於270℃之溫度下操作，同時操作壓力自第一個反應器(酯化器)中之超大氣壓減小至最後一個反應器(加工機)中之幾乎完全真空。
用於PET生產之原材料為乙二醇及鄰苯二甲酸。對於生產聚酯纖維而言，鄰苯二甲酸典型地為100%對苯二甲酸，但對於瓶用樹脂而言，其可含有至多5%間苯二甲酸。可在任何位置處向方法中添加催化劑及其他添加劑，但通常在UFPP之第一塔盤之前的某一位置處注入。在酯化器中，經由酯化反應使乙二醇與對苯二甲酸反應以形成作為副產物之寡聚物及水蒸汽。隨後在UFPP及加工機中使寡聚物聚合 以形成PET聚合物產物及作為副產物之乙二醇及水。
UFPP設計之替代方案揭示於洛維(Lowe)之美國專利第5,786,443號中。洛維之設計使用逆流塔型反應器，其自頂部饋入酯化材料且自底部饋入惰性氣體，從而生成PET預聚物。惰性氣體之流動速率為每公斤退出反應器之底部產物0.02公斤氣體至0.75公斤氣體。與來自酯化反應器之材料相比，PET預聚物具有更少的酸端基，平均固有黏度(IV)為0.25dl/g。
洛維氏設計具有若干優於UFPP設計之優點；然而洛維氏設計之問題為在塔之底部生成的低IV預聚物。該低IV預聚物需要後續熔融相精整設備來提高IV。由洛維設計生產之預聚物的IV受塔型反應器壓降及溫度分佈限制。因此，設計一種生產高IV預聚物之逆流反應塔系統將為有利的。此類系統將減少熔融相加工機之成本及尺寸，或完全自PET製造方法省去加工機。
本發明提供具有經改良之壓降及溫度分析之逆流反應塔。該等改良產生更高IV預聚物。優於洛維氏設計之改良包括減小該塔之圓柱形部分的長度與直徑之比率同時維持相同的有效容積，及/或包括外部熱交換器。此外，惰性氣體流動速率及預聚物滯留時間增加。
在本發明之一個態樣中，提供包含以下各者之逆流塔型反應器：高度與直徑之比率為約7：1至1：1之容器，該比率界定內部空間；安置於容器之頂半部之第一入口管；安置於容器之底半部之第二入口管；及安置於內部空間內之至少1個塔盤，其用以在200mmHg至500mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間。逆流塔型反應器可進一步包含內部及/或外部熱交換器，各具有其自身的溫度控制系統以維持整個塔中之相對恆定溫度。若溫度保持相對恆定，則壓降可為100mmHg至500mmHg。第一入口管可經組態以接收寡聚物，且第二入 口管經組態以接收惰性氣體。
在本發明之另一態樣中，提供包含以下各者之逆流塔型反應器：高度與直徑之比率為約4：1至0.6：1之容器，該比率界定內部空間及截面積；安置於容器之頂半部之第一入口管；安置於容器之底半部之第二入口管；及安置於內部空間內之至少1個塔盤，其用以在100mmHg至300mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間。容器中之溫度梯度為10℃至20℃。逆流塔型反應器可進一步包含內部及/或外部熱交換器，各具有其自身的溫度控制系統以維持此溫度梯度。第一入口管可經組態以接收寡聚物，且第二入口管經組態以接收惰性氣體。
在本發明之又一態樣中，提供包含以下各者之逆流塔型反應器：高度與直徑之比率為約7：1至0.6：1之容器，該比率界定內部空間及截面積；安置於容器之頂半部之第一入口管；安置於容器之底半部之第二入口管；安置於內部空間內之至少1個塔盤，其用以在100mmHg至300mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間；及溫度控制系統，其用於將容器中之溫度梯度維持在1℃至5℃。溫度控制系統可為內部及/或外部熱交換器。第一入口管可經組態以接收寡聚物，且第二入口管經組態以接收惰性氣體。
在本發明之另一態樣中，提供包含以下之方法：將酯化反應產物提供於塔型反應器之頂部中；使該酯化反應產物與惰性氣體在至少1個塔盤上方逆流接觸；及自該塔型反應器之底部移出IV為0.26至0.45之聚酯預聚物材料。惰性氣體可經由塔型反應器之底部的入口進入塔型反應器。惰性氣體與預聚物之流動速率比率為0.06至約0.75。塔盤設計、幾何結構及數目可將塔型反應器中之預聚物滯留時間維持在20分鐘至120分鐘。
10‧‧‧逆流塔型反應器/塔
15‧‧‧蒸餾塔
17‧‧‧冷凝器
20‧‧‧酯化材料
30‧‧‧惰性氣體
40‧‧‧預聚物
50‧‧‧反應器蒸汽
60‧‧‧底部產物
70‧‧‧第一部分冷凝物
75‧‧‧第二部分冷凝物
100‧‧‧逆流塔型反應器
115‧‧‧外部熱交換器
200‧‧‧酯化材料
300‧‧‧惰性氣體
400‧‧‧預聚物
500‧‧‧聚合物蒸汽
因此，以通用術語描述本發明之後，現將參考隨附圖式，其不 必按比例繪製，且其中：
圖1為洛維設計之逆流塔型反應器的圖解說明。
圖2為本發明之一個態樣之逆流塔型反應器的圖解說明。
圖3為本發明之一個態樣之高度與直徑之比率為約4：1的逆流塔型反應器的圖解說明。
圖4為本發明之另一態樣之具有視情況選用之外部熱交換器的逆流塔型反應器的圖解說明。
本發明提供用於生產聚對苯二甲酸乙二酯(PET)預聚物的經改良之逆流塔型反應器。更確切而言，本發明描述提供高IV預聚物之新穎反應器設計及方法，且在某些態樣中不需要熔融相加工機。有利的是新穎塔型反應器設計允許更嚴密控制壓降及溫度，得到更有成本效益的聚酯樹脂製造方式。本文中描述新穎逆流塔型反應器之細節。
本文中所述之新穎逆流塔型反應器設計提供優於已知塔型反應器設計之改良，該等已知塔型反應器設計諸如洛維之美國專利第5,786,443號(下文稱作「洛維專利」)中所描述，其以引用之方式併入本文中。塔型反應器一般為接收酯化聚合物且完成酸端基及未反應之二酸與二醇及羥端基的直接酯化反應以形成PET預聚物的系統。
洛維專利中所描述之逆流塔型反應器與酯化器及加工機流體連通。在圖1中，逆流塔型反應器10含有10個反應板且在介於275℃與300℃之間的溫度下操作。高度與直徑之比率為約7：1。塔型反應器在頂部接收酯化材料20，同時在底部引入惰性氣體30，從而產生材料之間的逆流接觸。自底部移出預聚物40且自頂部移出反應器蒸汽50。向蒸餾塔15饋入聚合物蒸汽，在該蒸餾塔15中將底部產物60傳送回塔10以供再次使用。來自蒸餾塔15之蒸汽在冷凝器17中冷凝，將第一部分冷凝物70以回流形式再循環至蒸餾塔15，且將第二部分冷凝物75傳送 至廢水處理設施。
來自以上塔型反應器之預聚物40的IV為約0.133且聚合度(DP)為16。此歸因於較低的壓降(150mmHg)、較短的滯留時間(3分鐘)及較少的塔盤數目。
圖2描述本發明之一個態樣之逆流塔型反應器100。該塔型反應器含有22個塔盤，其中高度與直徑之比率為約7：1。塔型反應器在頂部接收酯化材料200，同時在底部引入惰性氣體300，從而產生材料之間的逆流接觸。自底部移出預聚物400且自頂部移出聚合物蒸汽500。向蒸餾塔15饋入該聚合物蒸汽，在該蒸餾塔15中將底部產物傳送回塔100以供再次使用。來自蒸餾塔之蒸汽在冷凝器中冷凝，將第一部分冷凝物以回流形式再循環至蒸餾塔，且將第二部分冷凝物傳送至廢水處理設施。
在此組態中塔型反應器之壓降為約200mmHg，恆定塔溫度為約290℃。滯留時間為約40分鐘。所得預聚物400之IV為約0.25且DP為35。
圖3描述本發明之一個態樣之逆流塔型反應器100。塔型反應器含有22個塔盤，其中高度與直徑之比率為約4：1。塔型反應器在頂部接收酯化材料200，同時在底部引入惰性氣體300，從而產生材料之間的逆流接觸。自底部移出預聚物400且自頂部移出聚合物蒸汽500。向蒸餾塔15饋入該聚合物蒸汽，在該蒸餾塔15中將底部產物傳送回塔100以供再次使用。來自蒸餾塔之蒸汽在冷凝器中冷凝，將第一部分冷凝物以回流形式再循環至蒸餾塔，且將第二部分冷凝物傳送至廢水處理設施。
在此組態中塔型反應器壓降為約100mmHg，溫度梯度為約15℃。滯留時間為約40分鐘。所得預聚物400之IV為約0.27且DP為36。
圖4描述本發明之另一態樣之逆流塔型反應器100及外部熱交換 器115。在此組態中塔型反應器壓降為約100mmHg，恆定塔溫度為約285℃。滯留時間為約115分鐘。所得預聚物400之IV為約0.43且DP為65。
當饋入反應產物時，向塔型反應器之底部饋入主要惰性氣體流。惰性氣體攜載揮發物與其一起向上流過該塔。氣體流亦產生用於自液相至氣相之質量轉移的表面區域。雖然氮氣為較佳惰性氣體，然而惰性氣體應含有大於50重量%之對於聚縮合反應具有惰性的氣體。饋入塔型反應器中之惰性氣體可在至多310℃之任何溫度下供應。
在塔型反應器中，反應產物連續流動穿過多個反應器板片(塔盤)且通過經加熱之塔型反應器。同時，惰性氣體向上流過塔型反應器。使得反應產物之流動速率能夠使反應產物在反應器中之滯留時間為至少約20分鐘，包括20分鐘至120分鐘、30分鐘至120分鐘、30分鐘至100分鐘及30分鐘至60分鐘。
塔型反應器可包含此項技術中已知之任何合適種類的板片/塔盤(例如隔板、多通道)，只要其提供液體與氣體之間的充分接觸即可。合適的塔盤包括篩板、泡帽板、閥板及槽板。塔盤之數目可視流動速率、壓降及溫度分佈而在至少1至50之範圍內變化。舉例而言，塔盤之數目可為2個塔盤至50個塔盤、2個塔盤至20個塔盤、2個塔盤至10個塔盤、2個塔盤至50個塔盤、20個塔盤至50個塔盤、25個塔盤至35個塔盤、5個塔盤至20個塔盤及5個塔盤至10個塔盤。塔盤之堰高度可在0.02公尺至1公尺之範圍內變化，包括0.02公尺至0.5公尺及0.1公尺至0.5公尺。塔盤各含有至少一個孔洞(開口)，且較佳含有複數個孔洞以促進惰性氣體與預聚物之間的質量轉移。孔洞安置於塔盤之截面中且直徑介於0.5毫米與5毫米之間。當塔盤含有複數個孔洞時，按正方形或三角形間距配置孔洞，且相鄰孔洞之間的間距在5毫米至200毫米範圍內。
適合在每公斤退出塔之底部產物約0.02公斤惰性氣體至約0.75公斤惰性氣體的流動速率之比率下，將惰性氣體饋入塔型反應器中。較佳地，流動速率比率為每公斤底部產物約0.06公斤氣體至約0.3公斤氣體。可接受之流動速率的範圍將部分地視塔設計而定。若流動速率過低，則塔中之液體將經由該塔之板片中之孔洞「流出」。若流動速率過高，則可出現夾帶液泛。塔中之惰性氣體的流動速率在每平方公尺塔之截面積每秒0.03公斤惰性氣體至1.0公斤惰性氣體之範圍內變化。塔盤中之惰性氣體的流動速率在每平方公尺塔盤孔洞之截面積每秒5公斤惰性氣體至50公斤惰性氣體之範圍內變化。
塔溫度梯度可在1℃與20℃之範圍內變化，包括1℃至10℃、5℃至20℃、5℃至15℃及1℃至5℃。塔壓降可在50mmHg至500mmHg之範圍內變化，包括100mmHg至400mmHg、100mmHg至300mmHg、100mmHg至200mmHg及200mmHg至400mmHg。塔型反應器之高度與直徑成正比。合適的高度與直徑之比率包括：7：1、6：1、5：1、4：1、3：1、2：1、1：1及0.6：1及7：1至4：1、7：1至5：1及7：1至6：1。
塔亦可含有安置於該塔之底半部中的汽液分離器，其接收液體且移除夾帶氣體。分離器可包含固定隔板、機械攪拌器、管內型分離器(in-pipe separator)及其組合。
可向酯化器及/或向塔型反應器之頂部塔盤下方添加視情況選用之二醇、二酸或其混合物以及其反應產物。在塔型反應器中，此舉將允許共聚單體與改質劑之混入。作為另一選擇，可以蒸汽形式添加二醇以促使加熱該塔。亦可向該塔之頂部板片下方添加聚合物改質劑，諸如DEG。可經由支流向塔型反應器添加催化劑，諸如(但不限於)聚縮合催化劑。
為了確保適當且穩定的加工機操作或塔型反應器下游粒子形成製程，可能需要有效移出殘留在塔型反應器中的預聚物中之任何夾帶 惰性氣泡。在本發明之另一態樣中，塔型反應器亦可包含在塔型反應器容器之內部或外部的汽液分離裝置。
自塔型反應器之底部收集聚酯預聚物。與來自酯化反應器之材料相比，預聚物具有更少的酸端基(更低的羧基含量)。典型地，所收集之預聚物之羧基含量將在比酯化材料少約25毫當量/公斤至約800毫當量/公斤範圍內，且聚合度(DP)為約30至約100，包括30至65、35至60及35至55。預聚物之固有黏度(IV)為約0.25至0.45，包括0.25至0.40、0.25至0.35及0.25至0.30。
實例 實例1(比較實例)
重複洛維專利之實例2(細節以全文引用之方式併入本文中)。此處，將6700kg/h之DP為6.67且酸性為810毫當量/公斤COOH的乙二醇及TPA之酯化產物與378kg/h之SMEG1(乙二醇)引入50s管線反應器中。在此情況下塔型反應器之滯留時間為約116秒。反應器為10塔盤逆流裝置，其在293℃下操作，具有454kg/h之氮氣作為惰性氣體或氣體：PET之比率為0.068。
藉由模擬所得預聚物之DP為15.57且IV為0.133以及COOH值為每公克241毫當量。
實例2(本發明)
實例2揭示所主張之反應器及方法的一個態樣，由此逆流塔型反應器溫度在288℃下保持恆定且在22盤式塔中具有220mmHg之壓降。在此情況下滯留時間為約38分鐘，氣體：PET之比率為0.063且初始寡聚物之DP為6.29且COOH為966。
藉由模擬所得預聚物之DP為34.85且IV為0.256以及COOH值為每公克129毫當量。
實例3(本發明)
實例3揭示所主張之反應器及方法的一個態樣，由此逆流塔型反應器溫度在305℃下保持恆定且在22盤式塔中具有約400mmHg之壓降。現將滯留時間增加至約85分鐘且氣體：PET比率提高至0.135。初始寡聚物之DP為6.51且COOH為897。
藉由模擬所得預聚物之DP為55.55且IV為0.377以及COOH值為每公克185毫當量。
實例4(本發明)
實例4揭示根據圖3所揭示之反應器及方法的一個態樣。此處，逆流塔型反應器溫度在301℃至288℃範圍內變化且在22盤式塔中具有約500mmHg之壓降。滯留時間為約38分鐘，氣體：PET之比率為0.099。初始寡聚物之DP為6.28且COOH為1030。
藉由模擬所得預聚物之DP為34.71且IV為0.256以及COOH為每公克178毫當量。
實例5(本發明)
實例5揭示根據圖3所揭示之反應器及方法的另一態樣。此處，逆流塔型反應器溫度在301℃至288℃範圍內變化且在22盤式塔中具有約100mmHg之壓降。滯留時間為約38分鐘且同樣氣體：PET比率為0.099。初始寡聚物與以上實例4相同。
藉由模擬所得預聚物之DP為36.74且IV為0.268以及COOH值為每公克172毫當量。
已出人意料地發現保持相同的反應器維度、滯留時間及溫降；但將壓降自500mmHg改變至100mmHg產生更高IV及DP之聚合物。其他變量保持恆定時的此壓降作用為新的且出人意料。
實例6(本發明)
實例6揭示根據圖4所揭示之反應器及方法之一個態樣。此處，逆流塔型反應器溫度在301℃下保持恆定，具有外部熱交換器且在22 盤式塔中具有約500mmHg之壓降。滯留時間為約38分鐘，氣體：PET之比率為0.099。初始寡聚物與以上實例4相同。
藉由模擬所得預聚物之DP為38.72且IV為0.280以及COOH值為每公克183毫當量。
比較實例4與實例6，已出人意料地發現保持相同的滯留時間及壓降；但保持恆定的反應器溫度(實例6)相較於變溫(實例4)產生更高IV及DP之聚合物。其他變量保持恆定時的此溫度作用為新的且出人意料的。
實例7(本發明)
實例7揭示所主張之反應器及方法的另一態樣，由此逆流塔型反應器溫度在286℃下保持恆定且在22盤式塔中具有100mmHg之壓降。滯留時間為約114分鐘，氣體：PET比率為0.125。初始寡聚物之DP為6.45且COOH為1130。
藉由模擬所得預聚物之DP為65.77且IV為0.43以及COOH值為每公克56毫當量。
15‧‧‧蒸餾塔
17‧‧‧冷凝器
60‧‧‧底部產物
70‧‧‧第一部分冷凝物
75‧‧‧第二部分冷凝物
100‧‧‧逆流塔型反應器
200‧‧‧酯化材料
300‧‧‧惰性氣體
400‧‧‧預聚物
500‧‧‧聚合物蒸汽

Claims (75)

  1. 一種逆流塔型反應器，其包含高度與直徑之比率介於約7：1至0.6：1之間的容器，該比率界定內部空間及截面積；安置於該容器之頂半部之第一入口管；安置於該容器之底半部之第二入口管；及安置於該內部空間內的至少1個塔盤，其用以在200mmHg至500mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間。
  2. 如請求項1之塔型反應器，其中該內部空間具有2至50個塔盤。
  3. 如請求項1之塔型反應器，其中該內部空間具有2至20個塔盤。
  4. 如請求項1之塔型反應器，其中該內部空間具有2至10個塔盤。
  5. 如請求項1之塔型反應器，其中該內部空間具有2至5個塔盤。
  6. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其進一步包含至少一個具有溫度控制系統之熱交換器以維持該塔內之相對恆定溫度。
  7. 如請求項6之塔型反應器，其中該壓降為100mmHg至500mmHg。
  8. 如請求項6之塔型反應器，其中該至少一個熱交換器係在該塔之外部。
  9. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中該第一入口管係經組態以接收寡聚物。
  10. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，且該惰性氣體流動速率除以該截面積係在每平方公尺截面積每秒0.03公斤惰性氣體至1.0公斤惰性氣體範圍內。
  11. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且經由該至少一個開口之惰性氣體流動速率 係在每平方公尺該開口之截面積每秒5公斤惰性氣體至50公斤惰性氣體範圍內。
  12. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中至少一個塔盤之堰高度為0.02公尺至1公尺。
  13. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且該至少一個開口之直徑介於0.5毫米與5毫米之間。
  14. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定複數個安置於該塔盤之截面內的開口，其中該複數個開口係按正方形或三角形間距配置，且相鄰開口之間的間距係介於5毫米至200毫米範圍內。
  15. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其進一步包含安置於該塔之底半部中之汽液分離器，其中該分離器係經組態以接收液體且移除該液體中之夾帶氣體。
  16. 如請求項15之塔型反應器，其中該分離器係選自由固定擋扳裝置、機械攪拌器、管內型分離器(in-pipe separator)及其組合組成的裝置。
  17. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中該第二入口係經組態以接收惰性氣體，且其中該惰性氣體之至少一部分係由穩態聚合反應器供應。
  18. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤具有選自由檔板裝置、多通道及其組合組成之群的設計。
  19. 如請求項1至5中任一項之塔型反應器，其中滯留時間係介於20分鐘與120分鐘之間。
  20. 如請求項19之塔型反應器，其中該滯留時間係介於30分鐘與60分鐘之間。
  21. 一種逆流塔型反應器，其包含高度與直徑之比率介於約4：1至0.6：1之間的容器，該比率界定內部空間及截面積；安置於該容器之頂半部之第一入口管；安置於該容器之底半部之第二入口管；及安置於該內部空間內的至少1個塔盤，其用以在100mmHg至300mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間。
  22. 如請求項21之塔型反應器，其中該內部空間具有2至50個塔盤。
  23. 如請求項21之塔型反應器，其中該內部空間具有2至20個塔盤。
  24. 如請求項21之塔型反應器，其中該內部空間具有2至10個塔盤。
  25. 如請求項21之塔型反應器，其中該內部空間具有2至5個塔盤。
  26. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其進一步包含至少一個具有溫度控制系統之熱交換器以維持該塔內之相對恆定溫度。
  27. 如請求項26之塔型反應器，其中該容器中之溫度梯度為10℃至20℃。
  28. 如請求項26之塔型反應器，其中該熱交換器係在該塔之外部。
  29. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中該第一入口管係經組態以接收寡聚物。
  30. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，且該惰性氣體流動速率除以該截面積係在每平方公尺截面積每秒0.03公斤惰性氣體至1.0公斤惰性氣體範圍內。
  31. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且經由該至少一個開口之惰性氣體流動速率係在每平方公尺該開口之截面積每秒5公斤惰性氣體至50公斤惰性氣體範圍內。
  32. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中至少一個塔盤之堰高度為0.02公尺至1公尺。
  33. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且該至少一個開口之直徑介於0.5毫米與5毫米之間。
  34. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定複數個安置於該塔盤之截面內的開口，其中該複數個開口係按正方形或三角形間距配置，且相鄰開口之間的間距係介於5毫米至200毫米範圍內。
  35. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其進一步包含安置於該塔之底半部中之汽液分離器，其中該分離器係經組態以接收液體且移除該液體中之夾帶氣體。
  36. 如請求項35之塔型反應器，其中該分離器係選自由固定擋扳裝置、機械攪拌器、管內型分離器及其組合組成的裝置。
  37. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中該第二入口係經組態以接收惰性氣體，且其中該惰性氣體之至少一部分係由穩態聚合反應器供應。
  38. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤具有選自由檔板裝置、多通道及其組合組成之群的設計。
  39. 如請求項21至25中任一項之塔型反應器，其中該滯留時間係介於20分鐘與120分鐘之間。
  40. 如請求項39之塔型反應器，其中該滯留時間係介於30分鐘與60分鐘之間。
  41. 一種逆流塔型反應器，其包含高度與直徑之比率介於約7：1至0.6：1之間的容器，該比率界定內部空間及截面積；安置於該容器之頂半部之第一入口管；安置於該容器之底半部之第二入口 管；安置於該內部空間內之至少1個塔盤，其用以在100mmHg至300mmHg之容器壓降下維持所需滯留時間；及溫度控制系統，其用於將該容器中之溫度梯度維持在1℃至5℃。
  42. 如請求項41之塔型反應器，其中該內部空間具有2至50個塔盤。
  43. 如請求項41之塔型反應器，其中該內部空間具有2至20個塔盤。
  44. 如請求項41之塔型反應器，其中該內部空間具有2至10個塔盤。
  45. 如請求項41之塔型反應器，其中該內部空間具有2至5個塔盤。
  46. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該溫度控制系統為熱交換器。
  47. 如請求項46之塔型反應器，其中該熱交換器係在該塔之外部。
  48. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該第一入口管係經組態以接收寡聚物。
  49. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，且該惰性氣體流動速率除以該截面積係在每平方公尺截面積每秒0.03公斤惰性氣體至1.0公斤惰性氣體範圍內。
  50. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該第二入口管係經組態以接收惰性氣體，至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且經由該至少一個開口之惰性氣體流動速率係在每平方公尺該開口之截面積每秒5公斤惰性氣體至50公斤惰性氣體範圍內。
  51. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中至少一個塔盤之堰高度為0.02公尺至1公尺。
  52. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定至少一個安置於該塔盤之截面內的開口，且該至少一個開口之直徑介於0.5毫米與5毫米之間。
  53. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤界定複數個安置於該塔盤之截面內的開口，其中該複數個開口係按正方形或三角形間距配置，且相鄰開口之間的間距係介於5毫米至200毫米範圍內。
  54. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其進一步包含安置於該塔之底半部中之汽液分離器，其中該分離器係經組態以接收液體且移除該液體中之夾帶氣體。
  55. 如請求項54之塔型反應器，其中該分離器係選自由固定擋扳裝置、機械攪拌器、管內型分離器及其組合組成的裝置。
  56. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該第二入口係經組態以接收惰性氣體，且其中該惰性氣體之至少一部分係由穩態聚合反應器供應。
  57. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中至少1個塔盤具有選自由檔板裝置、多通道及其組合組成之群的設計。
  58. 如請求項41至45中任一項之塔型反應器，其中該滯留時間為20分鐘至120分鐘。
  59. 如請求項58之塔型反應器，其中該滯留時間為30分鐘至60分鐘。
  60. 一種製造聚酯預聚物之方法，其包含：a.將酯化反應產物提供於塔型反應器之頂部中；b.使該酯化反應產物與惰性氣體在安置於該塔型反應器內之至少1個塔盤上方逆流接觸；及c.自該塔型反應器之底部移出固有黏度(IV)為0.26至0.45之聚酯預聚物。
  61. 如請求項60之方法，其中該塔型反應器之高度與直徑之比率為約7：1至0.6：1，其界定內部空間及截面積。
  62. 如請求項61之方法，其中該內部空間具有2至50個塔盤。
  63. 如請求項61之方法，其中該內部空間具有2至20個塔盤。
  64. 如請求項61之方法，其中該內部空間具有2至10個塔盤。
  65. 如請求項61之方法，其中該內部空間具有2至5個塔盤。
  66. 如請求項60至65中任一項之方法，其中惰性氣體與預聚物之流動速率比率為0.06至0.75。
  67. 如請求項60至65中任一項之方法，其中該聚酯預聚物之聚合度(dp)為30至100。
  68. 如請求項67之方法，其中該聚合度為35至60。
  69. 如請求項68之方法，其中該聚合度為35至55。
  70. 如請求項60至65中任一項之方法，其中在該塔中之滯留時間為20分鐘至120分鐘。
  71. 如請求項70之塔型反應器，其中該滯留時間為30分鐘至60分鐘。
  72. 如請求項60至65中任一項之方法，其進一步包含將該塔內之溫度分佈維持在10℃至20℃。
  73. 如請求項72之方法，其中該塔內之溫度分佈為1℃至5℃。
  74. 如請求項62至65中任一項之方法，其進一步包含利用外部熱交換器將液體自一個塔盤轉移至相鄰塔盤以提供溫度控制，其中該塔內之溫度分佈為10℃至20℃。
  75. 如請求項74之方法，其中該塔內之溫度分佈為1℃至5℃。
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