带有分流的倾斜管状反应器制造技术

一种倾斜的管状反应器，其可以用来促进在流过其中的反应介质中的化学反应。该反应器可以包括向下倾斜的管状元件、布置在该管状元件中的分流器和布置在该管状元件中的一个或多个内塔板。该分流器对塔板和管状元件底部中的反应介质进行分流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有分流的倾斜管状反应器
技术介绍
1. 专利
本专利技术涉及用于加工含有液体的反应介质的反应器。在另一方面， 本专利技术涉及缩聚反应器，该反应器用于聚酯的熔融相生产。2. 现有技术说明熔融相聚合可以用来生产多种聚酯，例如诸如聚对苯二曱酸乙二醇 酯(PET)。 PET被广泛的用于饮料、食品和其他容器中，以及用于合成纤 维和树脂中。加工工艺的进步以及增长的需求已经导致了 PET生产和销 售的市场竟争日益激烈。所以，用于生产PET的低成本、高效率的方法 是令人期望的。通常，熔融相聚酯生产设备，包括用于制造PET的这些设备，使用 了酯化阶段和缩聚阶段。在该酯化阶段中，聚合物原材料(即，反应物) 被转化为聚酯单体和/或低聚物。在该缩聚阶段中，将从酯化阶段出来的 聚酯单体和/或低聚物转化成具有所期望的最终平均链长的聚合物产物。在许多常规的熔融相聚酯生产设备中，酯化和缩聚是在一个或多个 机械搅拌的反应器例如诸如连续搅拌的槽式反应器(CSTR)中进行的。但 是，CSTR和其他机械搅拌的反应器具有许多的缺点，这会导致整个聚酯 生产设备的资金、运行和/或维护成本的上升。例如，与CSTR相关的机 械搅拌器和不同的控制装置典型的是复杂的、昂贵的，并且会需要大的 维护。因此，存在着对于高效的聚酯加工方法的需要，该方法使得资金、 运行和维护成本最低，同时保持或者提高了产物的品质。
技术实现思路
在本专利技术的一种实施方案中，这里提供了一种方法，其包含使反应 介质在反应器中进行化学反应，该反应器包含向下倾斜的管状元件、布 置在该管状元件中的分流器和布置在该管状元件中的第一塔板。该管状 元件沿着中心轴的延长线延伸，该延长线定向在水平线以下大约5-大约 75度的向下的角度范围内。该分流器将该反应介质分流成为第 一部分和第二部分，该第一部分在管状元件的底部上流动，该第二部分在第一塔 板上流动。在本专利技术的另外一种实施方案中，这里提供了一种制造聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)的方法，该方法包含(a)将缩聚供料引入到缩聚反应 器中，其中该缩聚供料形成了在该反应器中的反应介质，其中该缩聚供 料包含了平均链长范围为大约5-大约50的PET; (b)使得该反应介质在 反应器中进行缩聚，其中该反应器包含一个基本上直的管、布置在该管 中的分流器、布置在该管中的第一塔板和布置在该管中的第二塔板，其 中该管定向在水平线以下大约10-大约60度的向下的角度范围内，其中 该管的长径比(L: D)范围是大约2: 1-大约50: 1,其中该第一和第二塔 板每个的长度是至少大约0. 25L,其中该分流器将反应介质分流成第一部 分、第二部分和第三部分，该第一部分在所述管的底部上流动，该第二部分在第一塔板上流动，该第三部分在第二塔板上流动，其中该第一、 第二和第三部分的质量流速处于彼此的大约50%内，其中第一和第二塔板 分别具有第一和第二个面朝上的表面，反应介质的第二和第三部分分别 沿着该表面流动，其中该第一和第二个面朝上的表面每个定向在所述管 的向下角度的大约5度内；和(c)从该反应器中回收主要为液体的缩聚产 物，其中该缩聚产物包含PET，该PET的平均链长比缩聚供料中的PET的 平均链长至少大了大约10。在本专利技术另外一种实施方案中，这里提供了一种反应器，其包含 向下倾斜的管状元件、布置在该管状元件中的分流器和布置在该管状元 件中的塔板。该管状元件沿着中心轴的延长线延伸，该延长线定向在水 平线以下大约5-大约75度的向下的角度范围内。该塔板延伸在管状元件 的至少四分之一的长度上，并且与该管状元件的顶部和底部间隔开。该 反应器具有下腔室和上腔室，该下腔室通常位于塔板以下，该上腔室通 常位于塔板以上。该分流器至少部分的具有第一出口和第二出口，该第 一出口与下腔室流体连通，该第二出口与上腔室流体连通。附图说明本专利技术的某些实施方案将参考附图在下面进行更详细的说明，其中 图1是按照本专利技术的一种实施方案所配置倾斜管状反应器的示意性侧横截面图，具体示意了使用分流器来将向下的流动的反应介质分配到上内塔板、下内塔板和反应器底部中；图2是适用于图1的管状反应器中的分流器的顶视图，具体示意了 该分流器的五个流道，其将反应介质导流到内塔板和反应器的底部；图3是图2的分流器沿着图2的线3-3的侧横截面图，具体示意了 反应介质流过该分流器的一个通道，并且流到反应器的底部上；图4是图2的分流器沿着图2的线4-4的侧横截面图，具体示意了 反应介质流过该分流器的一个通道，并且流到上塔板上；图5是图2的分流器沿着图2的线5-5的侧横截面图，具体示意了 反应介质流过该分流器的一个通道，并且流到下塔板上；图6是适用于图1的管状反应器的一种可选择的分流器的顶视图， 具体示意了分流器的三个流道，其将该反应介质导流到内塔板和反应器 的底部；和图7是图6的分流器沿着图6的线7-7的侧横截面图，具体示意了 反应介质流过该分流器的一个通道，并且流到反应器的底部上。 具体实施例方式图l-7示意了按照本专利技术所配置的示例性的倾斜管状反应器的不同 的实施方案。图1-7中所述的反应器的构造和运行在下面更详细的进行 描述。虽然下面的说明的某些部分主要涉及到用于熔融相聚酯生产方法 中的反应器，但是根据本专利技术的实施方案所配置的反应器可以在广泛的 多种化学方法中获得应用。例如，按照本专利技术的某些实施方案所配置的 反应器可以有利的用于任何这样的方法中，在这里化学反应是在反应介 质的液相中进行的，并且在该反应器中产生了蒸气。此外，按照本专利技术 的某些实施方案所配置的反应器可以有利的用于这样的化学方法，该方 法是通过增加反应介质的表面积来增强的。现在参考图1，示意了倾斜的管状反应器10的一种实施方案，其通 常包含容器壳12、布置在容器壳12中的分流器14和布置在容器壳12中 的多个塔板16a, b。容器壳包含向下倾斜的管状元件18、结合到管状元 件18上端的上端帽20和结合到管状元件18下端的下端帽22。容器壳 12具有位于反应器IO顶部附近的进料口 24、位于反应器IO底部附近的 液体产物出口 26和位于反应器10顶部附近(如图l所示)或者位于反应 器IO底部附近(未示出)的蒸气出口 28。在一种实施方案中，蒸气出口 28可以连接到真空源(未示出)。反应器10的内部空间包括位于分流器14以上的上部未分流区30、位于分流器14紧下面的分流区32和位于分流区32紧下面的反应器10 底部附近的下部未分流区34。塔板16a， b将分流区32分成上腔室36a、 中间腔室36b和下腔室36c。上腔室36a通常定义为管状元件18的上部 与上部塔板16a的上表面之间。中间腔室36b通常定义为上塔板16a的 下部与下塔板16b的上表面之间。下腔室36c通常定义为下塔板16b的 下部与管状元件18的底部38之间。分流器14 (其将在下面更详细的描述) 提供在上部未分流区30与分流区32的腔室36a， b， c之间的流体连通。反应器10的管状元件18沿着以向下的角度倾斜的中心轴的延长线 延伸。在本专利技术的某些实施方案中，管状元件18的向下的角度范围是水 平线以下大约5-大约75度，水平线以下大约10-大约60度，或者水平 线以下15-45度。在图1所示的实施方案中，管状元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包含：使反应介质在反应器中进行化学反应，该反应器包含向下倾斜的管状元件、布置在所述的管状元件中的分流器和布置在所述的管状元件中的第一塔板，其中所述的管状元件沿着中心轴的延长线延伸，该延长线定向在水平线以下５－７５度的向下的角度范围内，其中所述的分流器将所述的反应介质分流成为第一部分和第二部分，该第一部分在所述的管状元件的底部上流动，该第二部分在所述的第一塔板上流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-7-12 11/776,6001.一种方法，其包含使反应介质在反应器中进行化学反应，该反应器包含向下倾斜的管状元件、布置在所述的管状元件中的分流器和布置在所述的管状元件中的第一塔板，其中所述的管状元件沿着中心轴的延长线延伸，该延长线定向在水平线以下5-75度的向下的角度范围内，其中所述的分流器将所述的反应介质分流成为第一部分和第二部分，该第一部分在所述的管状元件的底部上流动，该第二部分在所述的第一塔板上流动。2 包含布置在所述的管中的第二塔板，其中所述的管的长径比(L: D)范围 是2: 1-50: 1，其中所述的第一和第二塔板每个具有至少0. 25L的长度， 其中所述的分流器进一步将所述的反应介质分流成在所述的第二塔板上 流动的第三部分，其中所述的第一，第二和第三部分的质量流速处于彼 此的50%内，其中所述的第一和第二塔板分别具有第一和第二个面朝上的 表面，所述的反应介质的所述的第二和第三部分分别沿着该表面流动， 其中所述的第一和第二个面朝上的表面每个定向在所述管的所述向下角 度的5度内。3. 权利要求1-2的方法，其中所述的反应介质包含缩聚供料，其中所 述的缩聚供料包含平均链长为5-50的PET。4. 权利要求1-3的方法，其中所述的反应介质通过重力的作用流过所 述的反应器。5. 权利要求1-4的方法，其中所述的管状元件的长径比(L: D)范围是 2: 1-50: 1，并且其中L的范围是3， 05-61米(10-200英尺)，D的范围 是O. 31-6. 1米(1-20英尺)。6. 权利要求1-5的方法，其进一步包含从所述的反应器经由蒸气出 口排出至少一部分所述的蒸气副产物，该蒸气出口位于所述反应器的顶 部和/或底部附近。7. 权利要求1-6的方法，其进一步包含将主要为液体的供料从进料 口引入到所述的反应器中，该进料口位于所述反应器顶部附近。8. 权利要求1、 3-7的方法，其进一步包含在所述反应器的底部附 近对所述的反应介质的所述第一部分和所述第二部分进行合并，并且将9. 权利要求2-7的方法，其进一步包含在所述反应器的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：BR德布勒因，MP埃卡特，LC温德斯，
申请(专利权)人：伊士曼化工公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]