Pbt-pet共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法。該方法適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)：先打漿配料，然后分別進行酯化反應(yīng)得到PBT和PET的酯化物，后續(xù)過程則提供了三條可選工藝路線，即：各自預(yù)縮合之后再合在一起共縮合；合在一起預(yù)縮合之后再進行共縮合；僅PBT酯化物進行預(yù)縮合，所得PBT預(yù)聚體與PET酯化物一起進行共縮合反應(yīng)。這種柔性工藝既可避免共縮合時產(chǎn)生大量混合醇而增加分離的能耗，又可視情況抓住主要矛盾充分利用裝置設(shè)備的能力，從整體上進行工藝優(yōu)化，降低最終產(chǎn)品“PBT-PET共聚酯”的生產(chǎn)成本。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及PBT-PET共聚酯生產(chǎn)方法，尤其是一種PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn) 方法，屬于共聚酯改性【技術(shù)領(lǐng)域】。 PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法

【背景技術(shù)】
[0002] 聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET)是兩種非常重要的 聚酯材料，廣泛應(yīng)用于電子、儀表及汽車工業(yè)等領(lǐng)域。由于二者化學(xué)結(jié)構(gòu)式的差異，造成PBT 和PET的性能存在較大的差異。PBT有著良好的化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn) 定性，PET除了具有PBT的性質(zhì)外，還具有耐高熱、不易變形變色、抗疲勞性好、表面硬度高 等特點，且PET的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于PBT，具有高的性價比。
[0003] PBT-PET共聚酯同時兼顧PBT和PET兩種材料的優(yōu)點，具有PBT和PET樹脂的綜合 優(yōu)異性能，其加工成本低于PBT，是一種性能優(yōu)異、性價比較高的新材料。目前已有報道采用 間歇法來制備PBT-PET共聚酯，但未見報道采用連續(xù)化生產(chǎn)方法來制備PBT-PET共聚酯。
[0004] 采用間歇法來制備PBT-PET共聚酯，在酯化反應(yīng)過程中易使得到酯化產(chǎn)物不符合 下一步縮聚反應(yīng)的要求，在縮聚反應(yīng)過程中易產(chǎn)生混合醇。這樣，往往需要在生產(chǎn)過程中或 生產(chǎn)結(jié)束后將上述混合醇和其它副產(chǎn)物進行分離處理，將產(chǎn)物進一步提純。這不僅導(dǎo)致產(chǎn) 率低下，而且增加生產(chǎn)能耗，使工藝步驟繁瑣，能源浪費。因此，探索一種能耗低、流程簡單 的PBT-PET共聚酯連續(xù)化生產(chǎn)方法，已成為研究熱點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是解決上述技術(shù)問題，提供一種能耗低、流程簡單的PBT-PET共聚 酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法， 包括如下步驟： ⑴打漿步驟 將對苯二甲酸、1，4- 丁二醇、催化劑加入PBT打漿罐中攪拌混合制得PBT漿料，將對苯 二甲酸、乙二醇、催化劑加入PET打漿罐中攪拌混合制得PET漿料。
[0006] ⑵酯化步驟 PBT漿料輸送至PBT酯化反應(yīng)器，在溫度200-250°C、絕對壓力10-100kPa條件下進行 酯化反應(yīng)，反應(yīng)停留40 - 180min，得PBT酯化產(chǎn)物；PET漿料輸送至PET酯化反應(yīng)器，在溫 度240-275°C、壓力100_400kPa條件下酯化反應(yīng)，反應(yīng)停留40 - 180min，得PET酯化產(chǎn)物。
[0007] ⑶預(yù)縮合及共縮合步驟，按照以下三條工藝路線之一進行，直至完成共縮合反應(yīng)， (a) PBT酯化產(chǎn)物進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度220-260°C、壓力l_60kPa條件下 進行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 120min，得PBT預(yù)聚體；PET酯化產(chǎn)物進入PET預(yù)縮反應(yīng) 器（8)，在溫度240-285°C、壓力l_50kPa條件下進行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 120min得 PET預(yù)聚體；PBT預(yù)聚體和PET預(yù)聚體分別流入或匯聚后共同流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫 度250-285°C、壓力10_500Pa條件下進行共縮聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET 共聚酯； (b) PBT酯化產(chǎn)物和PET酯化產(chǎn)物一起進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度230 - 275°C、 壓力1 一 50kPa條件下進行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 150min，得PBT-PET共混預(yù)聚體； 該共混預(yù)聚體再流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫度250 - 285 °C、壓力10-500Pa條件下進行 共縮聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯； (c) PBT酯化產(chǎn)物進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度220-260°C、壓力l_60kPa條件下進 行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20-120min，得到PBT預(yù)聚體；PBT預(yù)聚體和PET酯化產(chǎn)物分別流入 或匯聚后共同流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫度250-285°C、壓力10_500Pa條件下進行共縮 聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯。
[0008] 上述整體技術(shù)方案中，所述打漿步驟中，對苯二甲酸和1，4_ 丁二醇的投料比為 1 : 1 - 1 : 2. 5,對苯二甲酸和乙二醇的投料比為1 : 1 - 1 : 2;PBT打漿罐（1)加入的 催化劑為鈦酸四丁酯，其中鈦的含量為所述PBT漿料的10 - 800ppm ;PET打漿罐（6)中加 入的催化劑為醋酸銻，其中銻的含量為所述PET漿料的10 - 800ppm。
[0009] 進一步地，前述的PBT-PET共聚酯連續(xù)化生產(chǎn)方法中，所述酯化步驟產(chǎn)生的副產(chǎn) 物，通過在PBT酯化反應(yīng)器和PET酯化反應(yīng)器的頂部設(shè)置相應(yīng)的脫水塔和塔頂冷凝器進行 分離，分離得到的1，4- 丁二醇和乙二醇可以分別返入PBT打漿罐和PET打漿罐進行回用。
[0010] 更進一步地，前述的PBT-PET共聚酯連續(xù)化生產(chǎn)方法中，PBT預(yù)縮反應(yīng)器和/或 PET預(yù)縮反應(yīng)器，連接蒸汽噴射真空泵，共縮聚反應(yīng)器連接干式真空泵，使得預(yù)縮合反應(yīng)和 共縮合反應(yīng)均在負(fù)壓下進行。
[0011] 本發(fā)明提供的這種連續(xù)化生產(chǎn)方法適用于大規(guī)模、工業(yè)化生產(chǎn)PBT-PET共聚酯。 首先分別進行PBT及PET的酯化反應(yīng)得到各自的酯化物，后續(xù)過程則提供了三條可選工藝 路線，即：各自預(yù)縮合之后再合在一起共縮合；合在一起預(yù)縮合之后再進行共縮合；僅PBT 酯化物進行預(yù)縮合，所得PBT預(yù)聚體與PET酯化物一起進行共縮合反應(yīng)。這種柔性工藝可 以根據(jù)裝置產(chǎn)能及各臺設(shè)備的能力進行有針對性的選擇，既避免共縮合時產(chǎn)生大量混合醇 而增加分離的能耗，又可視情況抓住主要矛盾充分利用各臺設(shè)備的能力，從整體上進行工 藝優(yōu)化，降低最終產(chǎn)品"PBT-PET共聚酯"的生產(chǎn)成本。此外，本發(fā)明在預(yù)縮合階段采用蒸汽 噴射真空泵、共縮合階段采用干式真空泵，確保了負(fù)壓反應(yīng)條件，減少了副產(chǎn)物的產(chǎn)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明第一種實施方式的流程圖； 圖2為本發(fā)明第二種實施方式的流程圖； 圖3為本發(fā)明第三種實施方式的流程圖。
[0013] 其中，附圖標(biāo)記的含義為：

【權(quán)利要求】
1. PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法，包括如下步驟： ⑴打漿步驟 將對苯二甲酸、1，4- 丁二醇、催化劑加入PBT打漿罐（1)中攪拌混合制得PBT漿料，將 對苯二甲酸、乙二醇、催化劑加入PET打漿罐（6)中攪拌混合制得PET漿料； ⑵酯化步驟 PBT漿料輸送至PBT酯化反應(yīng)器（2)，在溫度200-25(TC、絕對壓力10-100kPa條件下 進行酯化反應(yīng)，反應(yīng)停留40 - 180min，得到PBT酯化產(chǎn)物，PET漿料輸送至PET酯化反應(yīng)器 (7) ，在溫度240-275°C、壓力100_400kPa條件下酯化反應(yīng)，反應(yīng)停留40 - 180min，得PET 酯化產(chǎn)物； ⑶預(yù)縮合及共縮合步驟 按照以下三條工藝路線之一進行，直至完成共縮合反應(yīng)， (a) PBT酯化產(chǎn)物進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度220-260°C、壓力l_60kPa條件下進 行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 120min，得PBT預(yù)聚體；PET酯化產(chǎn)物進入PET預(yù)縮反應(yīng)器 (8) ，在溫度240-285°C、壓力l_50kPa條件下進行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 120min，得 PET預(yù)聚體；PBT預(yù)聚體和PET預(yù)聚體分別流入或匯聚后共同流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫 度250-285°C、壓力10_500Pa條件下進行共縮聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET 共聚酯； (b) PBT酯化產(chǎn)物和PET酯化產(chǎn)物一起進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度230 - 275°C、 壓力1 一 50kPa條件下進行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 150min，得PBT-PET共混預(yù)聚體； 該共混預(yù)聚體再流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫度250 - 285°C、壓力10-500Pa條件下進行 共縮聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯； (c) PBT酯化產(chǎn)物進入PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)，在溫度220-260°C、壓力l_60kPa條件下進 行預(yù)縮合反應(yīng)，反應(yīng)停留20 - 120min，得到PBT預(yù)聚體；PBT預(yù)聚體和PET酯化產(chǎn)物分別流 入或匯聚后共同流入共縮聚反應(yīng)器（11)，在溫度250-285°C、壓力10_500Pa條件下進行共 縮聚反應(yīng)，反應(yīng)停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法，其特征在于：所述打漿 步驟中，對苯二甲酸和1，4-丁二醇的投料比為1 : 1一1 : 2. 5,對苯二甲酸和乙二醇的投 料比為1 : 1 - 1 : 2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法，其特征在于：所述打漿 步驟中，PBT打漿罐（1)加入的催化劑為鈦酸四丁酯，其中鈦的含量為所述PBT漿料的10 - 800ppm ;PET打漿罐（6)中加入的催化劑為醋酸銻，其中銻的含量為所述PET漿料的10 - 800ppm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法，其特征在于：所述酯化 步驟產(chǎn)生的副產(chǎn)物，通過在PBT酯化反應(yīng)器（2)和PET酯化反應(yīng)器（7)的頂部設(shè)置相應(yīng)的脫 水塔（4,9)和塔頂冷凝器（5，10)進行分離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的PBT-PET共聚酯的連續(xù)化生產(chǎn)方法，其特征在于：所述預(yù)縮 合及共縮合步驟當(dāng)中，PBT預(yù)縮反應(yīng)器（3)和PET預(yù)縮反應(yīng)器（8)均連接蒸汽噴射真空泵， 共縮聚反應(yīng)器（11)連接干式真空泵，使得預(yù)縮合反應(yīng)和共縮合反應(yīng)均在負(fù)壓下進行。
【文檔編號】C08G63/78GK104109230SQ201310133508
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】張軍, 張建, 唐建興 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化儀征化纖股份有限公司