Непрерывный способ получения полиэтилентерефталата Советский патент 1982 года по МПК C08G63/22 

коля с последующей поликонденсацией полученного этерификата. Дс)полнитёл ный этиленгликоль вводят в жидком виде из разделительной колонны C2j. Однако по этому способу также возникает проблема транспортировки суспензии в случае низкого соотношения ТФКгЭГ, возврат большого количества жидкого гликоля приводит к повышению содержания ДЭГ (до 1,5%), снижению средней степени поликонден сации этерификата (до 2-2,5) и требует большого количества тепла в аппарате этерификации для испарения гликоля и воды и, как следствие, увеличение размеров аппарата за сче размещения большого количества теплообменннх устройств внутри его. Цель изобретения - снижение содержания диэтиле.нгликоля в полиэтилентерефталате, повышение средней степени поликонденсации этерифи ката, увеличение производительности установки. Поставленная цель достигается тем, что в непрерывном способе полу чения ПЭТФ путем этерификации терефталевой кислоты и этиленгликоля при их мольном соотношении 1:(1,11,6) соответственно в среде бис(р оксиэтил)терефталата (ШЭТ) и его олигомеров при 240-280° С, давление 0-5 ати и дополнительном введении этиленгликоля с последующей поликон денсацией полученного этерификата, дополнительно вводят 0,5-5 моля на моль терефталевой кислоты этиленгликоля в виде .пара при 240-280С. Пример 1 (сравнительный). Из смесителя насосом подают в этери фикатор суспензию ТФК и ЭГ при их Зюльном соотношении 1:1,5 в количес ве 26,5 кг/ч. В этерификаторе при давлении 2 ат и 25бС ТФК реагирует с ЭГ и БОЭТ. Выделяющаяся вода вместе с испаряемьом ЭГ (в количестве 3,6 кг воды/ч и 7,1 кг ЭГ/ч) в виде паров поступает в колонну дистилляции. Лля проведения реакции до 90-95% степени конверсии по ТФК из куба колонны возвращается жидкий ЭГ с температурой 160 в количестве 5,4 кг/ч, остальной ЭГ отводится на регенерацию., Продукт этерификации содержит ДЭГ - 0,8 вес.%, Тплой,- 230С и сте пень конверсии по ТФК - 97%. Этерификат поступает на-поликонденсацию которая осуществляется в двух горизонтальных поликонденсаторах (в пер вом остаточное давление - 40, а во втором - 1 мм рт.см., температура - в первом- ,а во втором - ).Пp изводительность установки - 18 кг/ч по лимера . Свойства полиэтилентерефталата следующие: содержание ДЭГ - 1, 3% ; температура плавления - вязкость полимера (в смеси фенол/тетрахлорэтан при 20с) - 0,4/ термостабильность полимера - 84%. Пример 2. Из смесителя подают насосом в этерификатор суспензию ТФК и ЭГ в их мольном соотношении 1:1,5 в количестве 29,5 кг/ч. в этерификаторе при давлении 2 ати и ТФК реагирует с ЭГ и БОЭТ. Выделяющаяся вода вместе с испаряемым ЭГ (в количестве 4 кг воды/ч и 7,9 ктЭГ/ч) в виде паров поступает в колонну дистилляции. В колонне при вакууме 300 тор происходит разделение паров воды и ЭГ. Пары воды выводят из процесса .через верх колонны, а ЭГ из -куба колонны в количестве 1,2 моля/моль ТФК с температурой 160° насосом подают в испаритель ЭГ. Пары ЭГ, нагретые до , вводят в аппарат этерификации под обогревающий змеевик. Часть паров конденсируется, передает тепло реакционной массе и реагирует с ТФК, а оставшаяся часть паров барботирует через расплав и интенсивно перемешивает его в зоне нагрева. Продукт этерификации содержит 0,5 вес.% ДЭГ, . 238°С, степень конверсии СООК-групп-96%. Далее этерификат подают в каскад из двух горизонталйных полйконденсаторов, где в первом при остаточном давлении 40 мм рт.ст. и 280°С, и во втором при остаточном давлении 1 мм рт.ст. и 285 происходит поликонденсацйю продукта этерификации. Производительность установки 20 кг/ч полимера. Свойства полиэтилентерефталата следующие: содержание ДЭГ - 0,8 вес.%; Тплавг вязкость полимера 0,4; термостабильность полимера 90%. Пример 3. Суспензию ТФК и ЭГ с молярным соотношением 1:1,6 подают аналогично примеру 2 в этерификатор, но в количестве 23, 8 кг/ч. Этерификацшэ проводят при давлении О ати и 240°С. ЭГ в количестве 5 молей на моль ТФК из куба колонны возвращают в этерификатор в виде паров с температурой 240°С. I Этерификатор имеет показатели: содержание ДЭГ - 0,45 вес.%,- .239°С, степень конверсии СООН-групп-. 95%. Поликонденсацию проводят в условиях, аналогичных примеру 2. Производительность установки - 18 кг/ч. Полиэтилентерефталат после поликонденсаЦии имеет следующие показатели: содержание ДЭГ - 0,75 вес.%, плав 263С| вязкость - 0,39/ термортабильность - 90%. Пример 4. Суспензию ТФК и ЭГ в их мольном соотношении 1;1,1 в количестве 29,5 кг/ч подают аналогично примеру 2 в этерификатор. В этерификаторе поддерживают давленйе 5 ати и температуру 280°С, ЭГ из куба колонны возвращают в реактор в виде паров с температурой 280 С в количестве 0,5 моля/моль ТФ Этерификат имеет следующие показатели: содержание ДЭГ - 0,8 вес.%, - 231, степень конверсии СООН групп - 98%. Поликонденсацию проводят аналогично примеру 2. Производительность установки - 22,0 кг/ч, Полиэтилентерефталат имеет следующие показатели: содержание ДЭГ - вязкость 0,2 вес.%; Т 0,39; термостабильность 90%. Как видно из приведенных данных подача ЭГ в виде перегретого пара позволяет улучшить перемешивание реакционной среды в аппарате и, как следствие, улучшить теплопередачу от нагревательных элементов. Это позволяет уменьшить расход тепла на 20%.. Введение парового гликоля позволяет уменьшить размеры аппара та за счет уменьшения поверхности обогрева такхсе из-за отсутствия не обходимости нагрева этого Г до тем пературы кипения, как в известном способе. Паровой ЭГ позволяет снизить на стадии этерификации количество ЭГ, содержащегося в жидкой фазе., что приводит к снижению ДЭГ до Ог5вес„ повышению ,, и повышению средне степени поликонденсации с 2-4 (по известному способу) до Кроме того/ повышается тзрмоста .бкльность полимера, выражаемая пр центом сохранения удельной вязкости после прогрева полиг-юра в течение 30 мин при с 84 до 90%. Таким ббразом, введение дополнительного количества этиленгликоля в непрерывном процессе получения ПЭТФ из терефталевой кислоты и этиленгликоля в виде пара, позволяет снизить содержание ДЭГ в ПЭТФ, повысить среднюю степень поликонденса ции этерификата и увеличить производительность установки.. Формула изобретения Непрерывный способ получения полиэтилентерефталата путем этерификации терефталевой кислоты и этиленгликоля при их мольном соотношении 1:(1,1-1,6), соответственно, в среде бис-( р -оксиэтил) терефталата и его олигомеров при 240-280 0, давлении 0-5 ати и дополнительном введении этиленгликоля с последующей по ликонденсацией полученного этерификата, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания диэтиленгликоля в полиэтилентерефталате, повышения средней степени поликонденсации этерификата, увеличения производительности, дополнительно вводят 0,5-5 моля, на моль терефталевой кислоты этиленгликоля в виде пара при 240-280 С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США № 4001187, кл. С 08 G 63/18, опублик. 1977. 2: Патент ГДР 96956, кл. 39 b 5 17/06, опублик. 1972 (прототип) .