一种用于制备钛系聚酯的反应器及制备钛系聚酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制备钛系聚酯的反应器及制备钛系聚酯的方法，反应器的材料中含有钛元素，钛元素的质量占反应器材料总元素质量的百分比为0.6

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备钛系聚酯的反应器及制备钛系聚酯的方法


[0001]本专利技术涉及一种反应器及制备聚酯的方法，尤其涉及一种用于制备钛系聚酯的反应器及制备钛系聚酯的方法。

技术介绍

[0002]在聚酯PET行业，聚酯产品色相发黄的问题一直是有待解决的技术难题。通过改善催化剂及其制备方法来提高产品色相是目前关注较多的一个解决路径。目前使用较多的缩聚催化剂主要有锑、钛和锗三种类型。其中，钛系催化剂由于绿色环保、无毒无害、催化活性高、生产的聚酯透明度优异等优点而得到广泛研究。因此，目前聚酯行业内的聚焦点主要在钛催化剂的制备上，期望通过调整钛催化剂的结构来改善产品质量，尤其是色相，但效果并不明显。
[0003]专利CN103554452提供了一种使用液态钛催化剂在一些助剂的帮助下得到L值≥85、b值3
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4的钛系聚酯的方法，所得钛系聚酯的b值仍偏高，不利于大范围推广。专利CN101942076提供了一种使用自制的金属
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钛螯合型液态钛催化剂的制备及相应聚酯的制备方法，所得钛系聚酯的基本上处于L值≥86、b值3
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5的水平。一方面螯合型钛催化剂的制备比较复杂，不利于长时间储存，且b值相比市场接受度最高的锑系聚酯的色相，仍然较黄。
[0004]目前通过改善酯化过程所用反应釜的材料来解决产品色相发黄的问题较少。虽然不同材质的反应釜在其它行业有涉及，但聚酯行业内很少有聚焦反应釜材质改善钛系聚酯色相的案例。例如专利CN201610780912.4公开了一种酯化釜，主要是通过改变反应釜材质及结构，解决化工行业酯粉加入罐体后部分酯粉漂浮不能与水按投料比完全混合的问题。专利CN200780023987.7公开了一种用于将至少一种待脱氢的烃连续非均相催化部分脱氢的镀覆不锈钢的反应釜和相应的方法，主要是通过改变反应釜材质，使复合材料由于各钢层相似的热膨胀系数对热循环具有高抗性、对长期脆变、渗碳、金属灰化和不希望的催化作用具有高抗性。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种能使聚酯色相优异的用于制备钛系聚酯的反应器；
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种利用上述反应器制备钛系聚酯的方法。
[0007]技术方案：本专利技术所述的用于制备钛系聚酯的反应器，所述反应器的材料中含有钛元素。
[0008]其中，所述钛元素的质量占反应器材料总元素的质量百分比为0.6
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0.9％。在该范围内，不锈钢在具有较好的耐腐蚀性、易加工性的同时，也具有较好的吸氧性。
[0009]其中，所述反应器的材料为含有钛元素的不锈钢。优选的，所述反应器的材料包含以下元素：Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、C、Si、N。
[0010]其中，所述反应器的材料按照质量百分比包含以下元素：Cr：18
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20％，Ni：10
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14％，Mo：2
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3％，Mn：≤2.0％，Ti：0.6
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0.9％，C：≤0.03％，Si：≤0.75％，N：≤0.10％，余量为Fe以及不可避免的杂质，其中P：≤0.035％，S：≤0.015％。
[0011]利用上述的反应器制备钛系聚酯的方法，缩聚阶段的真空值为≤5pa。
[0012]其中，缩聚阶段的反应温度280
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285℃、搅拌转速70
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80rpm/min。
[0013]其中，预聚阶段按照反应进程分为前期、中期、后期三个阶段，所述三个阶段的反应温度依次升高、反应压力先低后高、搅拌转速先慢后快；所述前期的反应压力10
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20Kpa、反应温度250
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260℃、搅拌转速80
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90rpm/min；所述中期的反应压力1
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5Kpa、反应温度260
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270℃、搅拌转速100
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110rpm/min；所述后期的反应压力200
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300pa、反应温度270
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275℃、搅拌转速120
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130rpm/min。所述前期、中期、后期各占预聚反应总时间的1/3。
[0014]其中，加入的钛催化剂的量为基于聚酯的钛原子含量3
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10ppm。
[0015]其中，所述酯化反应的温度230
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250℃，压力0.1
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0.3Mpa。
[0016]有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：(1)反应器的材料中含有钛元素，利用钛元素具有吸氧的物理特性，可大幅减少反应体系中热氧化降解的发生，减少极限氧含量，从而使得制备出的聚酯色相优异。(2)可大幅提高缩聚阶段的真空度，减少极限氧含量，进而减少高温缩聚阶段的热氧化降解，改善产品色相。(3)本专利技术的预聚阶段分段控制方法，可有效减少钛系聚酯预聚反应过程小分子的产生，并有效减少预聚体中引起黄变小分子的浓度，进而有效减少钛系聚酯预聚体的黄变程度。(4)本专利技术在不使用调色剂的前提下，即可得到色相优异的钛系聚酯PET。
具体实施方式
[0017]下面对本专利技术作进一步详细描述。
[0018]实施例1
[0019]本专利技术提供了一种用于制备钛系聚酯的反应器，反应器的材料按质量百分比包含以下元素：Cr：20％，Ni：14％，Mo：3％，Mn：2.0％，C：0.03％，Si：0.75％，N：0.10％，Ti：0.9％，余量为Fe以及不可避免的杂质，其中P：0.035％，S：0.015％。
[0020]利用上述反应器制备聚酯PET的具体方法为：
[0021]将500g对苯二甲酸和300g乙二醇加入到2L的上述反应器中；升温进行酯化反应，整个酯化过程的温度范围是230
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250℃，酯化时的压力波动范围是0.2
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0.3Mpa，通过分馏柱排出反应生产的水。酯化结束后泄压至常压，分别加入一定量的钛催化剂STiC
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01，其中钛催化剂的加入量标准为基于PET的量，钛原子的量为3ppm，然后抽真空、升温进行预缩聚，温度范围250
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275℃，时间45min，搅拌转速80
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130rpm/min，压力200pa
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20Kpa，其中前15min控制反应压力10
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20KPa、反应温度250
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260℃、搅拌转速80
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90rpm/min，中间15min控制反应压力1
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5KPa、反应温度260
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270℃、搅拌转速100
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110rpm/min，后15min控制反应压力200
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300Pa、反应温度270
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275℃、搅拌转速120
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130rpm/min；然后继续升温进行终缩聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制备钛系聚酯的反应器，其特征在于，所述反应器的材料中含有钛元素。2.根据权利要求1所述的用于制备钛系聚酯的反应器，其特征在于，所述钛元素的质量占反应器材料总元素的质量百分比为0.6
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0.9％。3.根据权利要求1所述的用于制备钛系聚酯的反应器，其特征在于，所述反应器的材料为含有钛元素的不锈钢。4.根据权利要求1所述的用于制备钛系聚酯的反应器，其特征在于，所述反应器的材料包含以下元素：Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、C、Si、N。5.根据权利要求1所述的用于制备钛系聚酯的反应器，其特征在于，所述反应器的材料按照质量百分比包含以下元素：Cr：18
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20％，Ni：10
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14％，Mo：2
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3％，Mn：≤2.0％，Ti：0.6
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0.9％，C：≤0.03％，Si：≤0.75％，N：≤0.10％，余量为Fe以及不可避免的杂质，其中P：≤0.035％，S：≤0.015％。6.一种利用权利要求1所述的反应器制备钛系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉合，李红芳，乔秀静，李金平，
申请(专利权)人：中国石化仪征化纤有限责任公司，
类型：发明
国别省市：