TWI471354B - 使用非攪動式酯化反應器的聚酯製造系統 - Google Patents

使用非攪動式酯化反應器的聚酯製造系統 Download PDF

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Description

使用非攪動式酯化反應器的聚酯製造系統
本發明係關於一種製造熔融相聚酯之系統。在另一態樣中，本發明係關於一種利用需要極少或不需要機械攪動之直立式長型酯化反應器的酯化系統。
熔融相聚合可用於製造多種聚酯，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET廣泛用於飲料容器、食品容器及其他容器中以及用於合成纖維及樹脂中。方法技術之進展以及增加之需求已導致製造及出售PET之日益具競爭性的市場。因此，需要一種製造PET之低成本、高效率方法。
一般而言，熔融相聚酯製造設施(包括用於製造PET之彼等設施)使用酯化部分及聚縮合部分。在酯化部分中，使聚合物原料(亦即，反應物)轉化成聚酯單體及/或寡聚物。在聚縮合部分中，使離開酯化部分之聚酯單體轉化成具有所要最終鏈長之聚合物產物。
在大多數習知熔融相聚酯製造設施中，酯化係於一或多個諸如連續攪拌槽式反應器(CSTR)之機械攪動反應器中進行。然而，CSTR及其他機械攪動反應器具有許多可導致總體聚酯製造設施之資金、操作及/或維護成本增加的缺陷。舉例而言，通常與CSTR相關之機械攪動器及各種控制設備係複雜、昂貴的，且可能需要大量維護。另外，習知CSTR頻繁使用佔用一部分反應器內部體積之內部熱交換管。為補償有效反應器體積之損失，具有內部熱交換管 之CSTR需要較大總體積，此使得資金成本增加。另外，通常與CSTR相關之內部熱交換線圈可不利地干擾容器內反應介質之流型，進而導致轉化率損失。為增加產物轉化率，許多習知聚酯製造設施已使用多個串聯操作之CSTR，其進一步增加資金成本與操作成本。
因此，需要一種使資金、操作及維護成本最小化同時使產物轉化率最大化之高效率聚酯方法。
在本發明之一實施例中，提供一種包含下列步驟之方法：(a)在直立式長型之酯化反應器中使反應介質經受酯化；及(b)視情況攪動酯化反應器中之反應介質，其中小於約50%之攪動係由機械攪動來提供。
在本發明之另一實施例中，提供一種包含下列步驟之方法：(a)在第一酯化區中使第一反應介質經受酯化以藉此製造具有至少約70%轉化率之第一產物；及(b)在由第二酯化反應器界定之第二酯化區中使第一產物之至少一部分經受進一步酯化以藉此製造具有至少約80%轉化率之第二產物，其中該第二酯化反應器界定用於接收第一產物之流體入口及用於排出第二產物之液體出口，其中該液體出口係位於高於該流體入口之高度。
在本發明之又一實施例中，提供一種包含反應容器及複數個位於該反應容器中之垂直間隔熱交換管的裝置。反應容器沿伸長方向之豎直中心軸伸長。反應容器界定流體入口、複數個垂直間隔之液體出口及蒸氣出口。該流體入口 係位於低於該蒸氣出口之高度。該等液體出口係位於高於流體入口且低於蒸氣出口之高度。
本發明之某些實施例係參考附隨圖式於下文中詳細描述。
本發明可在能夠自多種起始物質製造多種聚酯之熔融相聚酯製造設施中使用。如本文所用之術語"聚酯"亦包括聚酯衍生物，諸如聚醚酯、聚酯醯胺及聚醚酯醯胺。可根據本發明製造之熔融相聚酯之實例包括(但不限於)：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)之均聚物及共聚物；PETG(經1,4-環己烷-二甲醇(CHDM)共聚單體改質之PET)；完全芳族或液晶聚酯；生物可降解聚酯，諸如包含丁二醇、對苯二甲酸及己二酸殘基之彼等聚酯；聚(對苯二甲酸環己烷-二亞甲酯)均聚物及共聚物；及CHDM與環己烷二甲酸或環己烷二甲酸二甲酯之均聚物及共聚物。
在本發明之一實施例中，使包含至少一種醇及至少一種酸之聚酯起始物質在製程之初始部分經受酯化。酸起始物質可為二羧酸，以使得最終聚酯產物包含至少一個具有約4至約15個或8至12個範圍內之碳原子的二羧酸殘基。適用於本發明之二羧酸之實例可包括(但不限於)：對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、環己烷二甲酸、環己烷二乙酸、二苯基-4,4'-二甲酸、二苯基-3,4'-二甲酸、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、二甲酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸及其混合物。在一實施例 中，酸起始物質可為相應酯，諸如替代對苯二甲酸之對苯二甲酸二甲酯。
醇起始物質可為二醇，以使得最終聚酯產物可包含至少一個二醇殘基，諸如源自具有約3至約25個範圍內之碳原子或6至20個範圍內之碳原子之環脂族二醇的彼等二醇殘基。合適之二醇可包括(但不限於)：乙二醇(EG)、二乙二醇、三乙二醇、1,4-環己烷-二甲醇、丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、新戊二醇、3-甲基戊二醇-(2,4)、2-甲基戊二醇-(1,4)、2,2,4-三甲基戊二醇-(1,3)、2-乙基己二醇-(1,3)、2,2-二乙基丙二醇-(1,3)、己二醇-(1,3)、1,4-二(羥基乙氧基)-苯、2,2-雙(4-羥基環己基)-丙烷、2,4-二羥基-1,1,3,3-四甲基-環丁烷、2,2,4,4-四甲基-環丁二醇、2,2-雙(3-羥基乙氧基苯基)-丙烷、2,2-雙(4-羥基-丙氧基苯基)-丙烷、異山梨醇(isosorbide)、氫醌、BDS-(2,2-(磺醯基雙)4,1-伸苯氧基))雙(乙醇)及其混合物。
另外，在一實施例中，起始物質可包含一或多種共聚單體。合適之共聚單體可包括(例如)：包含對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、二甲基-2,6-萘二甲酸酯、2,6-萘-二甲酸、乙二醇、二乙二醇、1,4-環己烷-二甲醇(CHDM)、1,4-丁二醇、聚丁二醇、反DMCD、偏苯三酸酐、環己烷-1,4二甲酸二甲酯、十氫萘-2,6二甲酸二甲酯、十氫萘二甲醇、十氫萘2,6-二甲酸酯、2,6-二羥甲基-十氫萘、氫醌、羥基苯甲酸及其混合物之共 聚單體。
根據本發明之一實施例，可在製程內之一或多個位置處將一或多種添加劑添加至起始物質、聚酯及/或聚酯前驅體中。合適之添加劑可包括(例如)：三官能或四官能共聚單體，諸如偏苯三酸酐、三羥甲基丙烷、苯四甲酸二酐、異戊四醇或其他多元酸或多元醇；交聯劑或分枝劑；著色劑；調色劑；顏料；碳黑；玻璃纖維；填充劑；抗衝擊改質劑；抗氧化劑；UV吸收化合物及氧清除化合物。
一般而言，根據本發明之一實施例之聚酯製造製程可使用兩個主要部分。第一部分使起始物質(本文中亦稱作"原料"或"反應物")反應成單體及/或寡聚物。第二部分使單體及/或寡聚物進一步反應成最終聚酯產物。
若進入第一部分之起始物質包括酸端基，諸如對苯二甲酸或間苯二甲酸，則第一部分可稱作酯化。若起始物質具有甲基端基，諸如對苯二甲酸二甲酯或間苯二甲酸二甲酯，則第一部分可稱作酯交換或酯基轉移。為簡單起見，如本文所用之術語"酯化"包括酯化反應與酯交換反應兩者。因此，若第一部分用於酯化、酯交換或酯基轉移，則其可稱作製程之"酯化部分"。根據本發明之一實施例，酯化可在酯化部分之一或多個階段中在約220℃至約300℃、或約235℃至約290℃、或245℃至280℃範圍內之溫度下及小於約25 psig之壓力或約1 psig至約10 psig或2 psig至5 psig範圍內之壓力下進行。在一實施例中，離開酯化部分之單體及/或寡聚物之平均鏈長可小於約25，可為約1至約 20或5至15。
製程之第二部分可稱作聚縮合部分。該聚縮合部分可使用單步製程或可分成預聚縮合(或預聚合)步驟及最終(或後處理)聚縮合步驟。一般而言，較長鏈聚合物可經由多階段聚縮合製程來製造。一般而言，聚縮合可在聚縮合部分中在約220℃至約350℃或約240℃至約320℃範圍內之溫度下及低氣壓(例如真空)壓力下進行。當聚縮合係以兩階段製程進行時，預聚合(或預聚物)反應器可使離開酯化部分之單體轉化成具有約2至約40、約5至約35或10至30範圍內之平均鏈長的寡聚物。後處理反應器接著使寡聚物/聚合物混合物轉化成具有通常大於約30、大於約50、大於約75或大於90之所要平均鏈長的最終聚合物產物。
根據本發明之一實施例組態之多階段酯化部分係描繪於圖1-3中。詳言之，圖1說明例示性第一階段酯化系統，而圖2及圖3說明例示性第二階段酯化反應器。現將更詳細地描述圖1-3之多階段酯化部分。
現參見圖1，根據本發明之一實施例組態之第一階段酯化系統10如所說明一般包含熱交換器12、酯化容器14、蒸餾塔16及再循環迴路18。一般而言，第一階段酯化系統10中所進行之製程包括下列主要步驟：(1)將酯化饋料引入熱交換器12中；(2)在熱交換器12中加熱且部分酯化該酯化饋料；(3)將來自熱交換器12之至少一部分經加熱及經部分酯化之產物引入酯化容器14中；(4)在酯化容器14中進一步酯化來自熱交換器12之經部分酯化之產物；(5)在酯化容器14 中使液體產物與蒸氣副產物分離；(6)將來自酯化容器14之至少一部分蒸氣副產物引入蒸餾塔16中；(7)在蒸餾塔16中使蒸氣副產物分離成主要塔頂水流及主要塔底醇流；(8)經由再循環迴路18將來自酯化容器14之液體產物之再循環部分導引回熱交換器12;(9)在液體產物之再循環部分流經再循環迴路18時，向其中添加來自蒸餾塔16之再循環醇、新鮮醇、添加劑及/或酸；及(10)自酯化容器14抽取液體產物之產物部分以供進一步下游處理。
如上文所指示，第一階段酯化可在酯化系統10之熱交換器12與酯化容器14兩者中進行。因此，熱交換器12與酯化容器14可各自稱作各自界定"第一階段酯化區"之一部分的"第一階段酯化反應器"。然而，由於熱交換器12之額外功能可在於加熱其中所處理之反應介質，因此熱交換器12亦可稱作界定"加熱區"之"加熱器"。另外，由於酯化容器14之額外功能可在於促進氣/液脫離，因此酯化容器14亦可稱作界定"脫離區"之"脫離容器"。現將更詳細地描述圖1所說明之第一階段酯化系統10的組態及操作。
再次參見圖1，經第一階段酯化系統10之再循環管道100輸送下文更詳細討論之再循環液體產物流。如圖1所說明，可將下列物質添加至流經再循環管道100之再循環液體產物流中：(a)經由管道104引入之額外新鮮醇，及(b)經由管道106引入之一或多種添加劑。在另一實施例中，可將管道104及/或106中之一或多種物流的至少一部分添加至管道114中之離開酯化容器14之物流中，其於下文詳細 討論。在又一實施例中，可將管道104及/或106中之一或多種物流的至少一部分直接引入尚待討論之再循環泵40中。管道104中之新鮮醇可為如上文討論適用作本發明系統中之起始物質的醇中之任一者。根據一實施例，醇可為乙二醇。管道106中之一或多種添加劑可為如上文討論適用於本發明系統的添加劑中之任一者。
亦可將來自管道108之額外酸添加至流經再循環管道100之物流中。經由管道108引入再循環管道100中之酸可為如上文計論適用作本發明系統中之起始物質的酸中之任一者。管道108中之酸可呈液體、漿料、膏狀物或乾燥固體形式。在一實施例中，管道108中之酸可為對苯二甲酸之固體粒子。
在本發明之一實施例中，可以小的、實質上乾燥之固體粒子(例如粉末)形式將管道108中之酸添加至管道100中之再循環流中。在該實施例中，饋入管道100中之酸可含有小於約5重量%、小於約2重量%或小於1重量%之液體。此乾式酸添加方法可排除對傳統上用於在將所得混合物引入酯化製程之前使固體酸粒子轉化成膏狀物或漿料之複雜且昂貴之機械攪動槽的需要。
如圖1所說明，可使用減壓器20以允許在不呈膏狀物或漿料之情況下將固體酸反應物直接添加至再循環管道100中。在本發明之一實施例中，可在再循環流之壓力已經由減壓器20減小之位置處將固體酸反應物添加至再循環管道100中。減壓器20可為此項技術中已知之能夠減小主要流 體流之壓力以使得可經由最接近減壓區之開口將物質添加至經減壓流中的任何裝置。噴射器為適用作減壓器20之裝置的一種實例。
如圖1所說明，可將管道108中之固體酸反應物添加至額外醇及添加劑注射點下游之再循環迴路18中。另外，可有利地將固體酸反應物引入再循環管道100之頂端部分中以在固體酸粒子下降至再循環流中時加速其溶解。再循環流中聚酯單體及/或寡聚物之存在亦可增強添加至再循環管道100中之固體酸粒子的溶解。在本發明之一實施例中，再循環管道100中之物流可具有約1至約20、約2至約18或5至15範圍內之平均鏈長。
一般而言，添加至再循環管道100中之再循環流中之醇及酸的量可為提供所要產率及所要醇酸比所必需之任何量。在本發明之一實施例中，離開再循環管道100之酯化饋料流的醇酸莫耳比係在約1.005:1至約10:1、約1.01:1至約8:1或1.05:1至6:1之範圍內。
可經由饋料管道110將離開再循環管道100及/或減壓器20之組合流作為酯化饋料引入熱交換器12之入口22中。在熱交換器12中，將酯化饋料/反應介質加熱且使其經受酯化條件。根據本發明之一實施例，熱交換器12之入口22與出口24之間的反應介質之溫度增加可為至少約50℉、至少約75℉或至少85℉。一般而言，進入熱交換器12之入口22的酯化饋料之溫度可在約220℃至約260℃、約230℃至約250℃或235℃至245℃之範圍內。一般而言，離開熱交換器 12之出口24的酯化產物之溫度可在約240℃至約320℃、約255℃至約300℃或275℃至290℃之範圍內。可將熱交換器12中之反應介質維持在約5至約50 psig、約10至約35 psig或15至25 psig範圍內之壓力下。
如先前所討論，熱交換器12亦可視為酯化反應器，此係因為流經其之至少一部分反應介質可經歷酯化。根據本發明所進行之酯化的量可依據"轉化率"來量化。如本文所用之術語"轉化率"係用於描述已經受酯化之物流液相的特性，其中酯化流之轉化率表示已轉化(亦即，酯化)成酯基之原始酸端基的百分率。轉化率可量化為經轉化端基(亦即，醇端基)之數目除以端基(亦即，醇加上酸端基)之總數，以百分率表示。儘管本文中使用轉化率，但應瞭解，描述化合物所包含之單體單元平均數目的平均鏈長亦可同樣適於描述本發明之物流的特徵。
根據一實施例，在熱交換器12中所進行之酯化反應可使入口22與出口24之間反應介質的轉化率增加至少約5、至少約10、至少約15、至少約20、至少約30或至少50個百分點。一般而言，引入熱交換器12之入口22中之酯化饋料流具有小於約90%、小於約75%、小於約50%、小於約25%、小於約10%或小於5%之轉化率，而離開熱交換器12之出口24之酯化產物流具有至少約50%、至少約60%、至少約70%、至少約75%、至少約80%、至少約85%、至少約95%或至少98%之轉化率。
在本發明之一實施例中，熱交換器12中所進行之酯化反 應係在相對於習知酯化製程而言顯著縮短之滯留時間下發生。舉例而言，流經熱交換器12之反應介質的平均滯留時間可小於約60分鐘、小於約45分鐘、小於約35分鐘或小於20分鐘。此相對短之滯留時間甚至可在高商業規模產率下達成。因此，在一實施例中，產物流以至少約10,000磅/小時(lb/h)、至少約25,000 lb/h、至少約50,000 lb/h或至少100,000 lb/h之流動速率離開熱交換器12之出口24。
現轉向熱交換器12之特定組態。根據本發明之一實施例，熱交換器12可為臥式長型殼管式熱交換器。經熱交換器12之內部流動過道可由當將反應介質加熱及酯化時其所流經之熱交換管來界定。此內部流動過道可視為第一階段酯化系統10之"第一酯化區"。一般而言，經熱交換器之內部流動過道的合計體積可在約10至約1,500立方呎(ft3 )、約100至約800 ft3 或200至600 ft3 之範圍內。個別熱交換管之平均內徑可小於約4吋，或在約0.25至約3吋或0.5至2吋之範圍內。
如圖1所示，經加溫之傳熱介質(HTM)流可進入熱交換器12之殼側且至少部分地環繞至少一部分熱交換管以加熱流經其之反應介質。在本發明之一實施例中，與熱交換器12中之反應介質的加熱相關之傳熱係數可在約0.5至約200 BTU/小時℉平方呎(BTU/h．℉．ft2 )、約5至約100 BTU/h．℉．ft2 或10至50 BTU/h．℉．ft2 之範圍內。經傳遞至熱交換器12中之反應介質之熱的總量可在約100至約5,000 BTU/磅反應介質(BTU/lb)、約400至約2,000 BTU/lb或600 至1,500 BTU/lb之範圍內。
如圖1所描繪，可經由管道112將經由出口24離開熱交換器12之經部分酯化產物輸送至酯化容器14。可經由流體入口26將管道112中之經部分酯化流引入酯化容器14之內部體積中。如先前所討論，在酯化容器14中，使經部分酯化流經受進一步酯化及相分離。因此，界定於酯化容器14內之內部體積可視為"酯化區"及/或"脫離區"。一般而言，酯化容器14中之反應介質實質上水平流經內部體積。當反應介質自流體入口26流走且經歷酯化時，蒸氣副產物逸出液相且一般在液相上方流動。經分離之液體產物可經由液體出口28離開酯化容器14，而經分離之蒸氣副產物可經由蒸氣出口30離開酯化容器14。
酯化容器14中所進行之酯化反應可增加其中所處理之反應介質的轉化率，因此離開液體出口28之液體產物具有比進入流體入口26之流體流的轉化率高出至少約1個百分點、至少約2個百分點或至少5個百分點之轉化率。一般而言，離開酯化容器14之液體出口28之液體產物可具有至少約80%、至少約85%、至少約90%、至少95%或至少約98%之轉化率。
在酯化容器14中所達成之轉化率可在相對短之滯留時間期間且在極少或無熱輸入之情況下而發生。舉例而言，酯化容器14中反應介質之平均滯留時間可小於約200分鐘、小於約60分鐘、小於約45分鐘、小於約30分鐘或小於15分鐘。另外，轉移至酯化容器14中之反應介質之熱的量可小 於約100 BTU/磅反應介質(BTU/lb)、小於約20 BTU/lb、小於約5 BTU/lb或小於1 BTU/lb。
在以最小或無熱輸入酯化容器14中之情況下，離開酯化容器14之液體出口28之液體產物的平均溫度可在經由流體入口26進入酯化容器14之流體平均溫度的約50℃、約30℃、約20℃或15℃內。一般而言，離開酯化容器14之液體出口28之液體產物的平均溫度可在約220℃至約320℃、約240℃至約300℃或約250℃至約275℃之範圍內。
現轉向酯化容器14之特定組態。在圖1所說明之實施例中，酯化容器14為實質上空的、非攪動式、非加熱式、一般為圓筒形、臥式長型容器。酯化容器14可具有小於約10:1，介於約1.25:1至約8:1、約1.5:1至約6:1或2:1至4.5:1範圍內之長度與直徑(L:D)比。在一實施例中，流體入口26、液體出口28及蒸氣出口30以提供充分酯化且增強蒸氣、液體及泡沫相脫離/分離之方式彼此間隔。舉例而言，液體出口28及蒸氣出口30可與流體入口26水平間隔至少約1.25D、至少約1.5D或至少2.0D。另外，液體出口28與蒸氣出口30可彼此垂直間隔至少約0.5D、至少約0.75D或至少0.95D。
如圖1所說明，酯化容器14可包含有助於將饋料有效分布至酯化容器14之流體分布器32。在圖1所說明之實施例中，流體分布器簡單為具有向下彎曲末端之實質上水平延伸之管，該末端界定具有面向下定向之流體入口26。或者，流體分布器32可在酯化容器14中之多個水平間隔位置 處界定複數個用於排出經部分酯化饋料之開口。在本發明之一實施例中，當反應介質實質上水平穿過酯化容器14時，將酯化容器14中該反應介質之平均深度維持在小於約0.75D、小於約0.50D、小於約0.25D或小於0.15D。
如圖1所示，在進入酯化容器14後，離開流體分布器32之反應介質即可隨著蒸氣氣泡與反應介質之液體部分脫離而開始起泡。一般而言，隨著蒸氣與反應介質之液相脫離，泡沫製造可沿酯化容器14之長度而減少，使得在一實施例中，實質上無泡沫離開酯化容器14之液體出口28及/或蒸氣出口30。
為幫助確保實質上無泡沫離開酯化容器14之蒸氣出口30，可在酯化容器14中使用向下延伸之隔板34。隔板34一般可安置於酯化容器14之流體入口26與蒸氣出口30之間，但與流體入口26相比更接近蒸氣出口30。隔板34可自最接近蒸氣出口30之酯化容器14頂部向下延伸且可用於實體阻斷泡沫(若存在)向蒸氣出口30流動。在本發明之一實施例中，隔板34可呈現與酯化容器14底部垂直間隔至少約0.25D、至少約0.5D或至少0.75D之底部邊緣。在圖1所說明之實施例中，隔板包括向下延伸部分36及側向延伸部分38。向下延伸部分36可自最接近蒸氣出口30之位置向下延伸，而側向延伸部分38可自向下延伸部分36之底端橫向延伸至一般處於蒸氣出口30下方之位置。
界定於酯化容器14內之總內部體積可視許多因素而定，該等因素包括(例如)酯化系統10之總體流體動力學需求。 在本發明之一實施例中，酯化容器14之總內部體積可為如下文進一步詳述之再循環迴路18之總內部體積的至少約25%、至少約50%、至少約75%、至少約100%或至少150%。在本發明之又一實施例中，酯化容器14之總內部體積可為再循環迴路18、熱交換器12內之流動過道及產物管道112之合計內部體積的至少約25%、至少約50%、至少約75%或至少150%。
再次參見圖1，可將經由管道120離開酯化容器14之蒸氣出口30的蒸氣流導引至蒸餾塔16之流體入口42。管道120中之蒸氣副產物流可包含水及醇。在蒸餾塔16中可使水與醇彼此實質上分離以藉此產生經由塔頂出口44離開蒸餾塔16之主要塔頂水蒸氣流及經由下部出口46離開蒸餾塔16之主要塔底醇液體流。蒸餾塔16可為能夠基於饋料流各組份之相對揮發性將物流分離成主要為蒸氣之塔頂產物及主要為液體之塔底產物的任何器件。蒸餾塔16可包含內部零件，諸如塔盤、隨機填料、結構化填料或其任何組合。
根據本發明之一實施例，經由塔頂出口44離開蒸餾塔16之主要塔頂水蒸氣流可包含至少約50莫耳%、至少約60莫耳%或至少75莫耳%之水。可經由管道122將自蒸餾塔16之出口44排出之塔頂蒸氣產物導引至後續處理、儲存或處置，諸如廢水處理單元或使用(例如)焚化之處置構件。
經由下部出口46離開蒸餾塔16之主要塔底醇液體流可包含至少約50莫耳%、至少約60莫耳%或至少75莫耳%之醇(例如乙二醇)。在本發明之一實施例中，自蒸餾塔16之下 部出口46抽取之主要醇流可具有至少約150℃，介於約175℃至約250℃或190℃至230℃範圍內之溫度及介於約0.25 psig至約50 psig、約0.5 psig至約35 psig或1 psig至25 psig範圍內之壓力。如圖1所示，可經由管道124導引自蒸餾塔之下部出口46排出之液體流以供進一步處理、儲存及/或再使用。
如圖1所說明，液體酯產物可離開酯化容器14之液體出口28且其後可將其引入再循環迴路18中。再循環迴路18自酯化容器14之液體出口28至熱交換器12之入口22界定流動過道。再循環迴路18一般包含液體產物管道114、再循環泵40、泵排出管道116、再循環管道100、減壓器20及饋料管道110。自酯化容器14排出之液體酯產物可最初經產物管道114流至再循環泵40之吸入口。離開泵40之物流可穿過泵排出管道116且其後分成經由酯產物管道118輸送之產物部分及經由再循環管道100輸送之再循環部分。可進行離開泵40之物流的分流以使得管道100中再循環部分之質量流動速率與管道118中產物部分之質量流動速率的比率可介於約0.25:1至約30:1、約0.5:1至約20:1或2:1至15:1之範圍內。如先前所討論，管道100中之再循環部分在經由管道104添加新鮮醇、經由管道106添加添加劑及/或經由管道108添加酸之後最終可用作熱交換器12之饋料。
可將管道118中之液體酯產物之產物部分導引至下游位置以供進一步處理、儲存或其他用途。在一實施例中，可在下文詳述之第二階段酯化反應器中使管道118中之至少 一部分產物部分經受進一步酯化。
現參見圖2，可經由管道A將來自第一階段酯化系統10(圖1)之一部分產物導引至第二階段酯化反應器50(圖2)之流體入口48。在第二階段酯化反應器50中，將反應介質加熱且使其經受酯化條件。然而，與先前技術之複雜及維護密集型CSTR對比，第二階段酯化反應器50可為向其中所處理之反應介質提供極少或不提供機械攪動之簡單且可靠的反應容器。在本發明之一實施例中，向第二階段酯化反應器50中之反應介質所提供之小於約50%、小於約25%、小於約10%、小於約5%之攪動或實質上無攪動係由機械攪動來提供。在另一實施例中，如圖2所說明，第二階段酯化反應器50不裝備攪動器。
在一實施例中，第二階段酯化反應器50內所提供之熱使反應介質之溫度增加至少約5℉、至少約10℉或至少25℉。一般而言，反應介質之入口溫度可介於約200℃至約300℃、約225℃至約280℃或240℃至270℃之範圍內，而出口溫度可介於約230℃至約310℃、約240℃至約290℃或245℃至約275℃之範圍內。可將第二階段酯化反應器50中之頂部壓力維持在小於約25 psig、小於約15 psig或小於5 psig之壓力下。
由於第二階段酯化反應器50中所進行之酯化反應，經由流體入口48進入第二階段酯化反應器50之物流可在第二階段酯化反應器50之流體入口48與液體出口52之間經歷至少約2個百分點、至少約5個百分點或至少10個百分點的轉化 率增加。通常，進入第二階段酯化反應器50之流體入口48之物流可具有至少約70%、至少約75%或至少80%之轉化率，而經由管道130離開第二階段酯化反應器50之物流可具有至少約80%、至少約90%、至少約95%或至少98%之轉化率。一般而言，酯化容器50中反應介質之滯留時間可大於約45分鐘、大於約60分鐘或大於約70分鐘。
現轉向第二階段酯化反應器50之特定組態。在圖2所說明之實施例中，第二階段酯化反應器50為具有最大直徑(D)及約1.15:1至約10:1、或約1.25:1至約8:1或1.4:1至6:1範圍內之高度與直徑(H:D)比的實質上圓筒形、直立式長型、非攪動式容器。第二階段酯化反應器50可包含下端壁54、實質上圓筒形側壁56及上端壁58，其分別界定流體入口48、至少一個液體出口52及蒸氣出口60。在一實施例中，圓筒形側壁56可包含複數個垂直間隔之液體出口，其於圖2中說明為上部液體出口52a、中間液體出口52b及下部液體出口52c。流體入口48、液體出口52a-c及蒸氣出口60可以相對於先前技術之CSTR使流經第二階段酯化反應器50之反應介質之轉化率最大化的方式彼此間隔。舉例而言，流體入口48可定位於低於液體出口52a-c之高度，且蒸氣出口60可定位於高於液體出口52a-c之高度。根據一實施例，流體入口48可位於第二階段酯化反應器50之下部分(例如，下部三分之一)中，液體出口52a-c可位於第二階段酯化反應器50之中間部分及/或上部分(例如，中間三分之一及/或上部三分之二)中，且蒸氣出口60可位於第二階 段酯化反應器50之頂部部分(例如，頂部三分之一)中。
現參見圖3，在一實施例中，流體入口48及/或液體出口52可以相對於習知CSTR使第二階段酯化反應器50中之反應介質之轉化率最大化之方式徑向及/或沿圓周彼此間隔。如圖3所說明，第二階段酯化反應器50可界定伸長方向之豎直中心軸62，流體入口48及/或液體出口52可與該豎直中心軸徑向間隔個別距離ri 及ro 。在一實施例中，ri 可為至少約0.15D、至少約0.25D或至少0.4D，其中"D"為界定於酯化反應器50內之體積的最大水平尺寸。在一實施例中，ro 可為至少約0.4D、至少約0.45D或至少0.5D。如圖3所說明，除與中心軸62徑向間隔以外，流體入口48與液體出口52可沿圓周彼此間隔角度。在一實施例中，可為至少約45∘、至少約90∘、至少約120∘或至少約175∘。
再次參見圖2，第二階段酯化反應器50可經由複數個一般高於流體入口48且低於蒸氣出口60定位之垂直間隔內部傳熱構件向流經其之反應介質提供熱。在一實施例中，傳熱構件可為熱交換管。該等管可排列為兩個或兩個以上垂直間隔組，諸如如圖2所描繪之上部組64a、中間組64b及下部組64c。各組熱交換管可經相應上部HTM入口66a、中間HTM入口66b及下部HTM入口66c接收經加溫之傳熱介質(HTM)流。HTM接著流經該等管以加熱第二階段酯化反應器50中之反應介質。在本發明之一實施例中，與第二階段酯化反應器50中之反應介質之加熱相關之傳熱係數可介於約10至約150 BTU/小時．平方呎．℉(BTU/h．ft2 ．℉)、約25至 約100 BTU/h．ft2 ．℉或35至80 BTU/h．ft2 ．℉之範圍內。由傳熱構件傳遞至第二階段酯化反應器50中之反應介質之熱的總量可介於約100至約5,000 BTU/磅反應介質(BTU/lb)、約400至約2,000 BTU/lb或600至1,500 BTU/lb之範圍內。經冷卻之HTM經由個別HRM出口(未圖示)離開熱交換管之上部組、中間組及下部組64a-c且隨後可在整個HTM系統中再循環。
HTM流至熱交換管組64a-c中可由上部HTM閥68a、中間HTM閥68b及下部HTM閥68c來控制。在本發明之一實施例中，可獨立地操作熱交換管之組64a-c以使得一或多個組可向第二階段酯化反應器50中之反應介質提供加熱，儘管一或多個組實質上不提供加熱。獨立地操作一或多個熱交換管組64a-c可增加第二階段酯化反應器50優於先前技術之CSTR的操作靈活性。舉例而言，如圖2所說明，當第二階段酯化反應器50中之反應介質的液面高度72低於上部管組64a時，可關閉上部HTM閥68a以藉此防止經加溫之HTM流入上部管組64a中。第二階段酯化反應器50在反應介質之變化液面高度下進行操作之能力與先前技術之CSTR形成直接對比，該等先前技術之CSTR一般在反應介質之恆定液面高度下進行操作以保持傳熱管在操作期間始終完全浸沒。
再次參見圖2，主要蒸氣產物可經由蒸氣出口60離開第二階段酯化反應器50。在本發明之一實施例中，主要蒸氣產物可包含水及/或醇，諸如乙二醇。離開第二階段酯化 反應器50之後，蒸氣流流入管道128中，隨後可將其導引以供進一步處理、儲存及/或處置。
如圖2所說明，可經由一或多個液體出口52a-c自第二階段酯化反應器50抽取液體產物。在獨立地操作熱交換管之一或多個組64a-c之一實施例中，可同樣使用產物閥70a-c來隔離一或多個相應液體產物出口。舉例而言，如圖2所示，當反應介質液面高度72低於上部熱交換管組64a且如先前所述使各管隔離而不提供熱時，可藉由關閉上部產物閥70a而另外隔離上部液體出口52a。類似地，獨立地隔離一或多個液體出口之能力向第二階段酯化反應器50提供額外之操作靈活性。
液體酯化產物經由管道130離開第二階段酯化反應器50且其後可將其導引以供儲存或進一步處理，諸如於下游聚縮合部分中。
數值範圍
本說明書使用數值範圍以量化與本發明相關之某些參數。應瞭解，當提供數值範圍時，該等範圍被視為提供對僅列舉範圍下限值之請求項限制以及僅列舉範圍上限值之請求項限制的文字支持。舉例而言，所揭示之10至100之數值範圍提供對列舉"大於10"(無上限)之請求項及列舉"小於100"(無下限)之請求項的文字支持。
定義
如本文所用之術語"一"及"該"意謂一或多個。
如本文所用之術語"攪動"係指耗散於反應介質中引起流 體流動及/或混合之操作。
如本文所用之術語"及/或"當在兩個或兩個以上項目之清單中使用時意謂可單獨使用所列項目中之任一者或可使用所列項目中之兩者或兩者以上之任何組合。舉例而言，若組合物描述為含有組份A、B及/或C，則該組合物可含有單獨A；單獨B；單獨C；組合之A及B；組合之A及C；組合之B及C；或組合之A、B及C。
如本文所用之術語"包含"為用於自術語前所列舉之主題過渡至術語後所列舉之一或多個元件的開放式過渡術語，其中過渡術語後所列之該或該等元件並非必需為構成該主題之唯一元件。
如本文所用之術語"含有"具有與下文所提供之"包含"相同之開放式含義。
如本文所用之術語"蒸餾分離"係指基於正經分離之各物質的相對揮發性使一或多種化學物質與一或多種其他化學物質分離。
如本文所用之術語"具有"具有與上文所提供之"包含"相同之開放式含義。
如本文所用之術語"包括"具有與上文所提供之"包含"相同之開放式含義。
如本文所用之術語"機械攪動"係指藉由與反應介質相抵或在反應介質內實體移動硬性或可撓性元件而引起之反應介質的攪動。
如本文所用之術語"反應介質"係指經受化學反應之任何 介質。
如本文所用之術語"殘基"係指在特定反應流程或後續調配物或化學產物中之化學物質的所得產物部分，而不論該部分是否實際上係自該化學物質而獲得。
申請專利範圍不限於所揭示之實施例
上文所述本發明之較佳形式僅用作說明，且不應以限制性含義用以解釋本發明之範疇。在不脫離本發明之精神的情況下，熟習此項技術者可易於對上文所陳述之例示性實施例進行修改。
本發明者在此聲明其依據均等論(Doctrine of Equivalents)以確定並評估當係關於本質上不脫離但處於如以下申請專利範圍所陳述之本發明文字範疇以外的任何裝置時本發明之合理公平範疇之目的。
10‧‧‧第一階段酯化系統/酯化系統
12‧‧‧熱交換器
14‧‧‧酯化容器
16‧‧‧蒸餾塔
18‧‧‧再循環迴路
20‧‧‧減壓器
22‧‧‧熱交換器入口
24‧‧‧熱交換器出口
26‧‧‧流體入口
28‧‧‧液體出口
30‧‧‧蒸氣出口
32‧‧‧流體分布器
34‧‧‧隔板
36‧‧‧向下延伸部分
38‧‧‧側向延伸部分
40‧‧‧再循環泵
42‧‧‧流體入口
44‧‧‧塔頂出口
46‧‧‧下部出口
48‧‧‧流體入口
50‧‧‧第二階段酯化反應器/酯化容器
52‧‧‧液體出口
52a‧‧‧上部液體出口
52b‧‧‧中間液體出口
52c‧‧‧下部液體出口
54‧‧‧下端壁
56‧‧‧圓筒形側壁
58‧‧‧上端壁
60‧‧‧蒸氣出口
62‧‧‧中心軸
64a‧‧‧上部組/熱交換管組/上部管組/上部熱交換管組
64b‧‧‧中間組
64c‧‧‧下部組
66a‧‧‧上部HTM入口
66b‧‧‧中間HTM入口
66c‧‧‧下部HTM入口
68a‧‧‧上部HTM閥
68b‧‧‧中間HTM閥
68c‧‧‧下部HTM閥
70a‧‧‧產物閥/上部產物閥
70b‧‧‧產物閥
70c‧‧‧產物閥
72‧‧‧反應介質液面高度
100‧‧‧再循環管道
104‧‧‧管道
106‧‧‧管道
108‧‧‧管道
110‧‧‧饋料管道
112‧‧‧產物管道
114‧‧‧液體產物管道
116‧‧‧泵排出管道
118‧‧‧酯產物管道
120‧‧‧管道
122‧‧‧管道
124‧‧‧管道
128‧‧‧管道
130‧‧‧管道
A‧‧‧管道
D‧‧‧最大水平直徑
ri ‧‧‧距離
ro ‧‧‧距離
‧‧‧角度
圖1為根據本發明之一實施例組態且適用於熔融相聚酯製造設施之第一階段酯化系統的示意圖；圖2為根據本發明之一實施例組態且適用於熔融相聚酯製造設施之第二階段酯化反應器的示意圖，其中線A將圖2之第二階段酯化反應器與圖1之第一階段酯化系統相連接；及圖3為圖2之第二階段酯化反應器沿圖2中之線3-3所獲取之剖視圖。
10‧‧‧第一階段酯化系統/酯化系統
12‧‧‧熱交換器
14‧‧‧酯化容器
16‧‧‧蒸餾塔
18‧‧‧再循環迴路
20‧‧‧減壓器
22‧‧‧熱交換器入口
24‧‧‧熱交換器出口
26‧‧‧流體入口
28‧‧‧液體出口
30‧‧‧蒸氣出口
32‧‧‧流體分布器
34‧‧‧隔板
36‧‧‧向下延伸部分
38‧‧‧側向延伸部分
40‧‧‧再循環泵
42‧‧‧流體入口
44‧‧‧塔頂出口
46‧‧‧下部出口
100‧‧‧再循環管道
104‧‧‧管道
106‧‧‧管道
108‧‧‧管道
110‧‧‧饋料管道
112‧‧‧產物管道
114‧‧‧液體產物管道
116‧‧‧泵排出管道
118‧‧‧酯產物管道
120‧‧‧管道
122‧‧‧管道
124‧‧‧管道

Claims (49)

  1. 一種方法，其包含：(a)在直立式長型酯化反應器中使反應介質經受酯化，其中該酯化反應器界定一具有流體入口及至少兩個分離的出口之單一容器，該等出口包含自該酯化反應器排出反應介質之液體出口及自該酯化反應器排出蒸氣酯化副產物之蒸氣出口，其中該蒸氣出口係位於高於該液體出口之高度的相同容器上，該流體入口係位於低於該液體出口之高度；且其中該酯化反應器向該酯化反應器中之反應介質提供熱；及(b)非機械攪動該酯化反應器中之該反應介質，或若有機械攪動，小於約50%之反應介質的攪動係由機械攪動來提供。
  2. 如請求項1之方法，其中進入該流體入口之反應介質具有至少約70%之初始轉化率。
  3. 如請求項2之方法，其中自該液體出口排出之反應介質具有至少約80%之最終轉化率。
  4. 如請求項3之方法，其中該初始轉化率為至少約75%，且該最終轉化率為至少約85%。
  5. 如請求項1之方法，其中該酯化反應器具有約1.15：1至約10：1範圍內之高度與直徑比。
  6. 如請求項1之方法，其中該流體入口係位於該酯化反應器下部三分之一中，其中該液體出口係位於該酯化反應器上部三分之二中。
  7. 如請求項1之方法，其中該酯化反應器界定伸長方向之豎直中心軸，其中該液體出口係與該中心軸徑向間隔。
  8. 如請求項7之方法，其中該流體入口係與該中心軸徑向間隔。
  9. 如請求項8之方法，其中該酯化反應器具有最大水平直徑(D)，其中該液體出口係與該中心軸徑向間隔至少約0.4D且該流體入口係與該中心軸徑向間隔至少約0.15D。
  10. 如請求項8之方法，其中該流體入口與該液體出口係沿圓周彼此間隔至少約90度。
  11. 如請求項1之方法，其中該酯化反應器界定流體入口及複數個垂直間隔之液體出口，其中該反應介質之至少第一部分經該流體入口進入該酯化反應器，其中該反應介質之至少第二部分經該等液體出口中之一或多者自該酯化反應器排出，其中該流體入口係位於低於該等液體出口之高度。
  12. 如請求項11之方法，其中該酯化反應器界定伸長方向之豎直中心軸，其中該流體入口及該等液體出口係與該中心軸徑向間隔，其中該入口與出口係沿圓周彼此間隔至少約120度。
  13. 如請求項11之方法，其中該等出口係界定於該酯化反應器之豎直實質上圓筒形側壁中，其中該入口係界定於該酯化反應器之下端壁中。
  14. 如請求項1之方法，其進一步包含在該酯化期間加熱該 酯化反應器中之該反應介質。
  15. 如請求項14之方法，其中該加熱係由複數個垂直間隔之傳熱構件來提供。
  16. 如請求項15之方法，其中該垂直間隔傳熱構件能夠經獨立地操作以使得該等熱交換構件中之一或多者可提供該反應介質之加熱，而該等熱交換構件中之一或多個其他者不提供該反應介質之加熱。
  17. 如請求項14之方法，其中該加熱係藉由使傳熱介質流經熱交換管之複數個垂直間隔組來提供。
  18. 如請求項17之方法，其進一步包含當該反應介質之液面高度低於該等熱交換管組中之至少一者時，實質上免除該傳熱介質流經該等熱交換管組中之至少一者。
  19. 如請求項1之方法，其中小於約25%之該攪動係由機械攪動來提供。
  20. 如請求項1之方法，其中該反應介質在該酯化期間實質上不接收機械攪動。
  21. 如請求項1之方法，其中該酯化反應器中該反應介質之滯留時間係大於約45分鐘。
  22. 如請求項1之方法，其中該酯化係於約200℃至約300℃範圍內之溫度下進行。
  23. 如請求項1之方法，其中該酯化係於小於約25psig之壓力下進行。
  24. 一種方法，其包含：(a)在由具有流體入口、液體出口及蒸氣出口之第一酯 化反應器所界定之第一酯化區中，使第一反應介質經受酯化，以藉此製造具有至少約70%轉化率之第一產物，及經由該第一酯化反應器上之蒸氣出口離開該第一酯化反應器之蒸氣副產物；及(b)在由具有流體入口及包含液體出口及蒸氣出口之至少兩個分離出口的第二酯化反應器界定之第二酯化區中，使該第一產物之至少一部分經受進一步酯化，以藉此製造具有至少約80%轉化率之第二產物，及具有經由該第二酯化反應器上之蒸氣出口以自該第二酯化反應器排出之蒸汽副產物，該第二產物係經由該第二酯化反應器上之液體出口以自該第二酯化反應器排出，該第二酯化反應器上之液體出口係位於高於該流體入口之高度，其中該第二酯化反應器向該反應介質提供熱。
  25. 如請求項24之方法，其中該第一產物具有至少約75%之轉化率且該第二產物具有至少約85%之轉化率。
  26. 如請求項24之方法，其中該第二酯化反應器係直立式長型。
  27. 如請求項24之方法，其中該第二酯化反應器之蒸氣出口係位於高於該第二酯化反應器液體出口之高度。
  28. 如請求項24之方法，其中該第二酯化反應器之流體入口係位於該第二酯化反應器下部三分之一中，其中該第二酯化反應器之液體出口係位於該第二酯化反應器上部三分之二中。
  29. 如請求項24之方法，其中該第二酯化反應器界定豎直中心軸，其中該第二酯化反應器具有最大水平直徑(D)，其中該第二酯化反應器之液體出口與該中心軸徑向間隔至少0.4D且該第二酯化反應器之流體入口與該中心軸徑向間隔至少0.15D，其中該第二酯化反應器之流體入口與該第二酯化反應器之液體出口係沿圓周彼此間隔至少約90度。
  30. 如請求項24之方法，其中該第二酯化反應器界定複數個用於排出該第二產物之至少一部分的垂直間隔液體出口，其中該第二酯化反應器之流體入口係位於低於該等第二酯化反應器之液體出口之高度。
  31. 如請求項30之方法，其中該第二酯化反應器界定豎直中心軸，其中該第二酯化反應器之流體入口及該等第二酯化反應器之液體出口係與該中心軸徑向間隔，其中該第二酯化反應器之流體入口與該等第二酯化反應器之液體出口係沿圓周彼此間隔至少約120度。
  32. 如請求項24之方法，其進一步包含加熱該第二酯化反應器中之反應介質。
  33. 如請求項32之方法，其中該加熱係經由與流經熱交換管之複數個垂直間隔組之傳熱介質進行間接熱交換來提供。
  34. 如請求項33之方法，其進一步包含當該第二酯化反應器之反應介質之液面高度低於該等熱交換管組中之至少一者時，實質上免除該傳熱介質流經該等熱交換管組中之 至少一者。
  35. 如請求項24之方法，其中在該第二酯化反應器中，該反應介質實質上不接收機械攪動。
  36. 一種裝置，其包含：聚酯化反應容器，其包含反應混合物及複數個位於該聚酯化反應容器中之垂直間隔熱交換管，該反應混合物包含至少一種二醇及至少一種二羧酸及一或多種二醇與二羧酸的反應產物，其中該聚酯化反應容器係沿伸長方向之豎直中心軸伸長，其中該聚酯化反應容器界定流體入口、複數個垂直間隔液體出口及蒸氣出口，其中該流體入口係位於低於該蒸氣出口之高度，其中該等液體出口係位於高於該流體入口且低於該蒸氣出口之高度，且其中該熱交換管含有熱交換介質，該熱交換介質之溫度係高於該反應混合物之溫度，且其中該反應混合物不存在於該熱交換管中。
  37. 如請求項36之裝置，其中該聚酯化反應容器不裝備機械攪動器。
  38. 如請求項36之裝置，其中該等熱交換管係位於高於該流體入口且低於該蒸氣出口之高度。
  39. 如請求項36之裝置，其中該聚酯化反應容器具有約1.15：1至約8：1範圍內之高度與直徑比。
  40. 如請求項39之裝置，其中該聚酯化反應容器具有最大水 平直徑(D)，其中該等液體出口係與該中心軸徑向間隔至少約0.4D，其中該流體入口係與該中心軸徑向間隔至少約1.5D。
  41. 如請求項40之裝置，其中該等液體出口與該流體入口係沿圓周彼此間隔至少90度。
  42. 如請求項36之裝置，其中該聚酯化反應容器包含界定該等液體出口之大體上豎直、實質上圓筒形側壁。
  43. 如請求項36之裝置，其進一步包含上游熱交換器及上游脫離容器，其中該上游熱交換器界定交換器入口及交換器出口，其中該上游脫離容器界定脫離流體入口、經脫離蒸氣出口及經脫離液體出口，其中該交換器出口與該脫離流體入口係以流體彼此流通之方式連接，其中該經脫離液體出口與該聚酯化反應容器之該流體入口係以流體彼此流通之方式連接，其中該經脫離液體出口與該交換器入口係以流體彼此流通之方式連接。
  44. 如請求項43之裝置，其中該熱交換器為殼管式熱交換器。
  45. 如請求項43之裝置，其中該脫離容器係臥式長型。
  46. 一種聚酯化反應裝置，其包含：聚酯化反應容器，其包含反應混合物及複數個位於該聚酯化反應容器中之垂直間隔熱交換管，該反應混合物包含至少一種二醇及至少一種二羧酸及一或多種二醇與二羧酸的反應產物，其中該聚酯化反應容器界定沿伸長方向之豎直中心軸 伸長的單一容器，其中該聚酯化反應容器具有流體入口、複數個垂直間隔液體出口及蒸氣出口，其中該流體入口係位於低於該蒸氣出口之高度，其中該等液體出口係位於高於該流體入口且低於該蒸氣出口之高度，且其中該熱交換管含有熱交換介質，該熱交換介質之溫度係高於該反應混合物之溫度，且其中該反應混合物不存在於該熱交換管中。
  47. 如請求項46之聚酯化反應裝置，其中該聚酯化反應容器不裝備機械攪動器。
  48. 如請求項46之聚酯化反應裝置，其中該聚酯化反應容器具有1.15：1至8：1之高度與直徑比。
  49. 如請求項46之聚酯化反應裝置，其進一步包含：上游熱交換器及上游脫離容器，其中該上游熱交換器界定交換器入口與交換器出口，其中該上游脫離容器界定脫離流體入口、經脫離蒸氣出口與經脫離液體出口，其中該交換器出口與該脫離流體入口係以流體彼此流通之方式連接，其中該經脫離液體出口與該聚酯化反應容器之流體入口係以流體彼此流通之方式連接，且其中該經脫離液體出口與該交換器入口係以流體彼此流通之方式連接。
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