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用預(yù)酯交換反應(yīng)技術(shù)提高聚碳酸酯裝置的靈活性和穩(wěn)健性的方法和裝置與流程

文檔序號(hào):41960115發(fā)布日期:2025-05-20 16:54閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種在裝置中生產(chǎn)聚碳酸酯的方法,所述裝置包括按如下順序連接的混合容器、預(yù)酯交換反應(yīng)器、至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器、至少一個(gè)預(yù)縮聚反應(yīng)器和最終縮聚反應(yīng)器,其中所述方法是連續(xù)方法和包括至少如下步驟:

2.權(quán)利要求1的方法,還包括如下步驟:

3.權(quán)利要求1或2的方法,其中所述預(yù)酯交換反應(yīng)器包括加熱區(qū),優(yōu)選為換熱器形式,更優(yōu)選為管束加熱器,用于將含酯交換催化劑的原料熔體混合物加熱至預(yù)定溫度,和用于使加熱的原料熔體混合物部分酯交換的上覆反應(yīng)區(qū)。

4.權(quán)利要求3的方法,其中在預(yù)酯交換反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)混合物的停留時(shí)間為2-7min,優(yōu)選為3-6min,更優(yōu)選為4-5min。

5.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中預(yù)酯交換反應(yīng)器中的預(yù)酯交換反應(yīng)在如下條件下實(shí)施:溫度范圍為175-205℃,優(yōu)選為180-200℃,更優(yōu)選為185-195℃,和壓力范圍為5-1bara,優(yōu)選為5-1.1bara,更優(yōu)選為3.5-1.5bara,更優(yōu)選為3-2bara。

6.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中在至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的連續(xù)酯交換在如下條件下實(shí)施:溫度為180-250℃,優(yōu)選為180-230℃,和壓力為0.5-0.05bara,在至少一個(gè)預(yù)縮聚反應(yīng)器中的縮聚在如下條件下實(shí)施:溫度為235-290℃,優(yōu)選為250-280℃,和壓力為30-2.5mbara,優(yōu)選為20-2.5mbara,和/或

7.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述預(yù)酯交換反應(yīng)器為立式反應(yīng)器。

8.權(quán)利要求3-7任一項(xiàng)的方法,其中預(yù)酯交換反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)包括混合設(shè)施和/或加熱設(shè)施。

9.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述預(yù)酯交換反應(yīng)器,特別是預(yù)酯交換反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū),被流過(guò)預(yù)酯交換反應(yīng)器的原料熔體混合物完全填充。

10.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中由預(yù)酯交換反應(yīng)進(jìn)料的部分酯交換的反應(yīng)混合物進(jìn)入至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的第一個(gè)中,進(jìn)入位置高于第一酯交換反應(yīng)器中所含反應(yīng)混合物的液位,從而由于入口壓力與第一酯交換反應(yīng)器中的壓力之間的壓力差,使進(jìn)入的部分酯交換的反應(yīng)混合物中的羥基芳基化合物如苯酚在第一酯交換反應(yīng)器中發(fā)生閃蒸。

11.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的第一酯交換反應(yīng)器配備有位于蒸汽管線(xiàn)上的壓力調(diào)節(jié)閥,以控制預(yù)酯交換反應(yīng)器與第一酯交換反應(yīng)器之間的壓力差,從而實(shí)現(xiàn)受控閃蒸。

12.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的第一酯交換反應(yīng)器配備有溢流設(shè)施,優(yōu)選為溢流堰,其位于第一酯交換反應(yīng)器中反應(yīng)混合物液位上方的第一酯交換反應(yīng)器的上部,和將在預(yù)酯交換反應(yīng)器中形成的部分酯交換的反應(yīng)混合物進(jìn)料至第一酯交換反應(yīng)器的溢流設(shè)施,從而使由溢流設(shè)施溢流的部分酯交換的反應(yīng)混合物形成降膜,由此使進(jìn)入的部分酯交換的反應(yīng)混合物中的羥基芳基化合物如苯酚在第一酯交換反應(yīng)器中發(fā)生閃蒸,并且所述降膜有助于閃蒸后在部分酯交換的反應(yīng)混合物中包含的殘余羥基芳基化合物如苯酚的蒸發(fā),其中在預(yù)酯交換反應(yīng)器中形成的部分酯交換的反應(yīng)混合物優(yōu)選沿切向進(jìn)料至第一酯交換反應(yīng)器的溢流設(shè)施。

13.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中:

14.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述雙酚為或包含雙酚a,和二芳基碳酸酯為或包含二苯基碳酸酯。

15.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述酯交換催化劑選自季銨鹽(特別是季銨氫氧化物)、季鏻鹽或它們的混合物,其中所述酯交換催化劑優(yōu)選選自季鏻鹽、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨或它們的混合物。

16.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中:

17.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中適用一個(gè)或多個(gè)如下特征:

18.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中:

19.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中所述方法按如下實(shí)施:

20.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器與用于除去羥基芳基化合物的工藝塔相連,其中附加的二芳基碳酸酯回收塔與所述工藝塔相連。

21.前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,其中將換熱器連接到最終縮聚反應(yīng)器的入口管線(xiàn)的上游。

22.一種用于以連續(xù)過(guò)程生產(chǎn)聚碳酸酯的裝置,優(yōu)選按權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)的方法進(jìn)行,所述裝置包括:

23.權(quán)利要求22的裝置,包括:

24.權(quán)利要求22或23的裝置,其中所述預(yù)酯交換反應(yīng)器為立式反應(yīng)器。

25.權(quán)利要求22-24任一項(xiàng)的裝置,其中所述預(yù)酯交換反應(yīng)器包括加熱區(qū),優(yōu)選為換熱器形式,更優(yōu)選為管束加熱器,用于將含酯交換催化劑的原料熔體混合物加熱至預(yù)定溫度,和用于使加熱的原料熔體進(jìn)行部分酯交換的加熱區(qū)上方的反應(yīng)區(qū)。

26.權(quán)利要求25的裝置,其中預(yù)酯交換反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)包括混合設(shè)施和/或加熱設(shè)施。

27.權(quán)利要求22-26任一項(xiàng)的裝置,其中:

28.權(quán)利要求22-27任一項(xiàng)的裝置,其中:

29.權(quán)利要求22-28任一項(xiàng)的裝置,其中構(gòu)造所述至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的第一個(gè),使得由預(yù)酯交換反應(yīng)器進(jìn)料的部分酯交換的反應(yīng)混合物可以進(jìn)入第一酯交換反應(yīng)器,其進(jìn)入位置高于第一酯交換反應(yīng)器內(nèi)包含的反應(yīng)混合物的液位,從而由于入口壓力與第一酯交換反應(yīng)器中壓力之間的壓力差,使得進(jìn)入的部分酯交換的反應(yīng)混合物中的羥基芳基化合物如苯酚在第一酯交換反應(yīng)器中可以發(fā)生閃蒸,

30.權(quán)利要求22-29任一項(xiàng)的裝置,其中所述至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器中的第一酯交換反應(yīng)器配備有位于蒸汽管線(xiàn)上的壓力調(diào)節(jié)閥,用于控制預(yù)酯交換反應(yīng)器與第一酯交換反應(yīng)器之間的壓力差,以實(shí)現(xiàn)受控閃蒸。

31.權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)的方法生產(chǎn)的聚碳酸酯,其中按din?en?iso?16014-5:2019-09,通過(guò)尺寸排阻色譜法測(cè)量,所述聚碳酸酯的多分散性值優(yōu)選為3或更小,優(yōu)選≤2.7,更優(yōu)選≤2.6。

32.權(quán)利要求1-21任一項(xiàng)的方法或權(quán)利要求22-30任一項(xiàng)的裝置的用途,目的在于提高聚碳酸酯生產(chǎn)的穩(wěn)健性和/或靈活性,其中所述穩(wěn)健性指用作原料的一種或多種雙酚和/或一種或多種二芳基碳酸酯的質(zhì)量波動(dòng)基本不影響所制備的聚碳酸酯的質(zhì)量,和靈活性指裝置的產(chǎn)量波動(dòng)基本不影響所制備的聚碳酸酯的質(zhì)量。


技術(shù)總結(jié)
描述了一種在裝置中生產(chǎn)聚碳酸酯的連續(xù)方法,所述裝置包括按如下順序連接的混合容器、預(yù)酯交換反應(yīng)器、至少兩個(gè)酯交換反應(yīng)器、至少一個(gè)預(yù)縮聚反應(yīng)器和最終縮聚反應(yīng)器,其中所述方法包括如下步驟:a)在混合容器中混合雙酚的熔體與二芳基碳酸酯,以形成原料熔體,b)向所述原料熔體中加入酯交換催化劑,以形成原料熔體混合物,c)在等于或高于1bara的壓力下在預(yù)酯交換反應(yīng)器中使所述原料熔體混合物預(yù)酯交換,以形成部分酯交換的反應(yīng)混合物,d)在低于1bara的壓力下在酯交換反應(yīng)器中使部分酯交換的反應(yīng)混合物繼續(xù)酯交換,以形成酯交換的反應(yīng)混合物,e)在低于1bara的壓力下在預(yù)縮聚反應(yīng)器中使所述酯交換的反應(yīng)混合物縮聚,以形成預(yù)縮聚產(chǎn)品,和f)在低于1bara的壓力下在最終縮聚反應(yīng)器中使所述預(yù)縮聚產(chǎn)品繼續(xù)縮聚。本發(fā)明的方法提高了聚碳酸酯生產(chǎn)的穩(wěn)健性和/或靈活性,并能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的聚碳酸酯。

技術(shù)研發(fā)人員:M·施特倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者:EPC工程與技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/19
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