Pbt-pet共聚酯的连续化生产方法
【专利摘要】本发明提供一种PBT-PET共聚酯的连续化生产方法。该方法适用于大规模工业化生产：先打浆配料，然后分别进行酯化反应得到PBT和PET的酯化物，后续过程则提供了三条可选工艺路线，即：各自预缩合之后再合在一起共缩合；合在一起预缩合之后再进行共缩合；仅PBT酯化物进行预缩合，所得PBT预聚体与PET酯化物一起进行共缩合反应。这种柔性工艺既可避免共缩合时产生大量混合醇而增加分离的能耗，又可视情况抓住主要矛盾充分利用装置设备的能力，从整体上进行工艺优化，降低最终产品“PBT-PET共聚酯”的生产成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及PBT-PET共聚酯生产方法，尤其是一种PBT-PET共聚酯的连续化生产 方法，属于共聚酯改性【技术领域】。 PBT-PET共聚酯的连续化生产方法
【背景技术】
[0002] 聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)是两种非常重要的 聚酯材料，广泛应用于电子、仪表及汽车工业等领域。由于二者化学结构式的差异，造成PBT 和PET的性能存在较大的差异。PBT有着良好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳 定性，PET除了具有PBT的性质外，还具有耐高热、不易变形变色、抗疲劳性好、表面硬度高 等特点，且PET的成本远远低于PBT，具有高的性价比。
[0003] PBT-PET共聚酯同时兼顾PBT和PET两种材料的优点，具有PBT和PET树脂的综合 优异性能，其加工成本低于PBT，是一种性能优异、性价比较高的新材料。目前已有报道采用 间歇法来制备PBT-PET共聚酯，但未见报道采用连续化生产方法来制备PBT-PET共聚酯。
[0004] 采用间歇法来制备PBT-PET共聚酯，在酯化反应过程中易使得到酯化产物不符合 下一步缩聚反应的要求，在缩聚反应过程中易产生混合醇。这样，往往需要在生产过程中或 生产结束后将上述混合醇和其它副产物进行分离处理，将产物进一步提纯。这不仅导致产 率低下，而且增加生产能耗，使工艺步骤繁琐，能源浪费。因此，探索一种能耗低、流程简单 的PBT-PET共聚酯连续化生产方法，已成为研究热点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种能耗低、流程简单的PBT-PET共聚 酯的连续化生产方法。本发明的技术解决方案是：一种PBT-PET共聚酯的连续化生产方法， 包括如下步骤： ⑴打浆步骤 将对苯二甲酸、1，4- 丁二醇、催化剂加入PBT打浆罐中搅拌混合制得PBT浆料，将对苯 二甲酸、乙二醇、催化剂加入PET打浆罐中搅拌混合制得PET浆料。
[0006] ⑵酯化步骤 PBT浆料输送至PBT酯化反应器，在温度200-250°C、绝对压力10-100kPa条件下进行 酯化反应，反应停留40 - 180min，得PBT酯化产物；PET浆料输送至PET酯化反应器，在温 度240-275°C、压力100_400kPa条件下酯化反应，反应停留40 - 180min，得PET酯化产物。
[0007] ⑶预缩合及共缩合步骤，按照以下三条工艺路线之一进行，直至完成共缩合反应， (a) PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3)，在温度220-260°C、压力l_60kPa条件下 进行预缩合反应，反应停留20 - 120min，得PBT预聚体；PET酯化产物进入PET预缩反应 器（8)，在温度240-285°C、压力l_50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20 - 120min得 PET预聚体；PBT预聚体和PET预聚体分别流入或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11)，在温 度250-285°C、压力10_500Pa条件下进行共缩聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET 共聚酯； (b) PBT酯化产物和PET酯化产物一起进入PBT预缩反应器（3)，在温度230 - 275°C、 压力1 一 50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20 - 150min，得PBT-PET共混预聚体； 该共混预聚体再流入共缩聚反应器（11)，在温度250 - 285 °C、压力10-500Pa条件下进行 共缩聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯； (c) PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3)，在温度220-260°C、压力l_60kPa条件下进 行预缩合反应，反应停留20-120min，得到PBT预聚体；PBT预聚体和PET酯化产物分别流入 或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11)，在温度250-285°C、压力10_500Pa条件下进行共缩 聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯。
[0008] 上述整体技术方案中，所述打浆步骤中，对苯二甲酸和1，4_ 丁二醇的投料比为 1 : 1 - 1 : 2. 5,对苯二甲酸和乙二醇的投料比为1 : 1 - 1 : 2;PBT打浆罐（1)加入的 催化剂为钛酸四丁酯，其中钛的含量为所述PBT浆料的10 - 800ppm ;PET打浆罐（6)中加 入的催化剂为醋酸锑，其中锑的含量为所述PET浆料的10 - 800ppm。
[0009] 进一步地，前述的PBT-PET共聚酯连续化生产方法中，所述酯化步骤产生的副产 物，通过在PBT酯化反应器和PET酯化反应器的顶部设置相应的脱水塔和塔顶冷凝器进行 分离，分离得到的1，4- 丁二醇和乙二醇可以分别返入PBT打浆罐和PET打浆罐进行回用。
[0010] 更进一步地，前述的PBT-PET共聚酯连续化生产方法中，PBT预缩反应器和/或 PET预缩反应器，连接蒸汽喷射真空泵，共缩聚反应器连接干式真空泵，使得预缩合反应和 共缩合反应均在负压下进行。
[0011] 本发明提供的这种连续化生产方法适用于大规模、工业化生产PBT-PET共聚酯。 首先分别进行PBT及PET的酯化反应得到各自的酯化物，后续过程则提供了三条可选工艺 路线，即：各自预缩合之后再合在一起共缩合；合在一起预缩合之后再进行共缩合；仅PBT 酯化物进行预缩合，所得PBT预聚体与PET酯化物一起进行共缩合反应。这种柔性工艺可 以根据装置产能及各台设备的能力进行有针对性的选择，既避免共缩合时产生大量混合醇 而增加分离的能耗，又可视情况抓住主要矛盾充分利用各台设备的能力，从整体上进行工 艺优化，降低最终产品"PBT-PET共聚酯"的生产成本。此外，本发明在预缩合阶段采用蒸汽 喷射真空泵、共缩合阶段采用干式真空泵，确保了负压反应条件，减少了副产物的产生。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明第一种实施方式的流程图； 图2为本发明第二种实施方式的流程图； 图3为本发明第三种实施方式的流程图。
[0013] 其中，附图标记的含义为：
【权利要求】
1. PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，包括如下步骤： ⑴打浆步骤 将对苯二甲酸、1，4- 丁二醇、催化剂加入PBT打浆罐（1)中搅拌混合制得PBT浆料，将 对苯二甲酸、乙二醇、催化剂加入PET打浆罐（6)中搅拌混合制得PET浆料； ⑵酯化步骤 PBT浆料输送至PBT酯化反应器（2)，在温度200-25(TC、绝对压力10-100kPa条件下 进行酯化反应，反应停留40 - 180min，得到PBT酯化产物，PET浆料输送至PET酯化反应器 (7) ，在温度240-275°C、压力100_400kPa条件下酯化反应，反应停留40 - 180min，得PET 酯化产物； ⑶预缩合及共缩合步骤 按照以下三条工艺路线之一进行，直至完成共缩合反应， (a) PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3)，在温度220-260°C、压力l_60kPa条件下进 行预缩合反应，反应停留20 - 120min，得PBT预聚体；PET酯化产物进入PET预缩反应器 (8) ，在温度240-285°C、压力l_50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20 - 120min，得 PET预聚体；PBT预聚体和PET预聚体分别流入或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11)，在温 度250-285°C、压力10_500Pa条件下进行共缩聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET 共聚酯； (b) PBT酯化产物和PET酯化产物一起进入PBT预缩反应器（3)，在温度230 - 275°C、 压力1 一 50kPa条件下进行预缩合反应，反应停留20 - 150min，得PBT-PET共混预聚体； 该共混预聚体再流入共缩聚反应器（11)，在温度250 - 285°C、压力10-500Pa条件下进行 共缩聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯； (c) PBT酯化产物进入PBT预缩反应器（3)，在温度220-260°C、压力l_60kPa条件下进 行预缩合反应，反应停留20 - 120min，得到PBT预聚体；PBT预聚体和PET酯化产物分别流 入或汇聚后共同流入共缩聚反应器（11)，在温度250-285°C、压力10_500Pa条件下进行共 缩聚反应，反应停留30 - 180min，制得PBT-PET共聚酯。
2. 根据权利要求1所述的PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，其特征在于：所述打浆 步骤中，对苯二甲酸和1，4-丁二醇的投料比为1 : 1一1 : 2. 5,对苯二甲酸和乙二醇的投 料比为1 : 1 - 1 : 2。
3. 根据权利要求1所述的PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，其特征在于：所述打浆 步骤中，PBT打浆罐（1)加入的催化剂为钛酸四丁酯，其中钛的含量为所述PBT浆料的10 - 800ppm ;PET打浆罐（6)中加入的催化剂为醋酸锑，其中锑的含量为所述PET浆料的10 - 800ppm。
4. 根据权利要求1所述的PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，其特征在于：所述酯化 步骤产生的副产物，通过在PBT酯化反应器（2)和PET酯化反应器（7)的顶部设置相应的脱 水塔（4,9)和塔顶冷凝器（5，10)进行分离。
5. 根据权利要求1所述的PBT-PET共聚酯的连续化生产方法，其特征在于：所述预缩 合及共缩合步骤当中，PBT预缩反应器（3)和PET预缩反应器（8)均连接蒸汽喷射真空泵， 共缩聚反应器（11)连接干式真空泵，使得预缩合反应和共缩合反应均在负压下进行。
【文档编号】C08G63/78GK104109230SQ201310133508
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月17日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】张军, 张建, 唐建兴 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石化仪征化纤股份有限公司