專利名稱：Pta連續(xù)法生產(chǎn)pbt過程中產(chǎn)品色值的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PBT (聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)的生產(chǎn)加工，尤其涉及PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工業(yè)上，PTA (對(duì)苯二甲酸)連續(xù)法生產(chǎn)PBT —直使用鈦系催化劑，由于鈦系催化劑存在水解現(xiàn)象，比如，鈦酸四丁酯遇水發(fā)生水解反應(yīng)，生成二氧化鈦與正丁醇，反應(yīng)方程式如下
Ti (OC4H9) 4+2H20 — Ti02+4C4H90H反應(yīng)生成的二氧化鈦微粒極易吸附在反應(yīng)釜內(nèi)壁上，進(jìn)而粘附酯化物形成結(jié)垢，經(jīng)長時(shí)間高溫烘烤，形成碳黑粒子。裝置連續(xù)運(yùn)行5 6個(gè)月后，系統(tǒng)內(nèi)部碳黑粒子濃度上升，對(duì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，產(chǎn)品色值、酯化釜供熱效率、過濾器使用周期等均出現(xiàn)不同程度的惡化。特別是產(chǎn)品b值，表現(xiàn)為不斷增大，最終臨近質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的邊緣，不能滿足客戶對(duì)產(chǎn)品色值的要求，裝置每年被迫實(shí)施停車進(jìn)行熱清洗。另外，部分應(yīng)用領(lǐng)域需要將產(chǎn)品色值，特別是b值，控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。通過文獻(xiàn)檢索，目前國內(nèi)外僅有薛紀(jì)良在專利(200410041840.9) “能改善產(chǎn)品色值的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的制備方法”中關(guān)于PET聚酯裝置生產(chǎn)過程中通過添加藍(lán)劑進(jìn)行色值控制的報(bào)導(dǎo)，另有在瓶級(jí)聚酯切片中添加蘭度劑/紅度劑改善產(chǎn)品色值、品質(zhì)的報(bào)導(dǎo)。如陳錦國等在2001年16卷第2期《合成技術(shù)及應(yīng)用》中標(biāo)題為“瓶級(jí)聚酯切片生產(chǎn)中產(chǎn)品色值的控制”、陳錦國等在2005年第18卷第2期《聚酯工業(yè)》中標(biāo)題為“瓶級(jí)聚酯切片生產(chǎn)中的品質(zhì)控制”等相關(guān)報(bào)導(dǎo)。但是，現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)品色值變差的原因與本發(fā)明有較大區(qū)另O，涉及的反應(yīng)裝置與本發(fā)明涉及的PBT生產(chǎn)裝置亦有顯著的差距。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，包括如下步驟一步驟一將1，4_ 丁二醇和對(duì)苯二甲酸按照比例在漿料配制槽中配制成漿料；步驟二 將漿料配制槽中的物料混合均勻，與聚合催化劑一起加入酯化釜進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度200 270°C，反應(yīng)壓力IOkPa 500kPa(絕對(duì)壓力，下同)；步驟三酯化反應(yīng)后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)爸進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng),反應(yīng)溫度200 2600C，壓力 IOOPa 20kPa ；步驟四預(yù)縮聚反應(yīng)后的物料再進(jìn)入終縮聚反應(yīng)釜進(jìn)行終縮聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度200 2600C，反應(yīng)壓力 IOPa IOOOPa ；步驟五終縮聚反應(yīng)后的物料進(jìn)入造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，制得PBT產(chǎn)品；
其特點(diǎn)是將蘭度劑與1，4_ 丁二醇在添加劑配制槽混合均勻，以產(chǎn)品色值控制為依據(jù)確定蘭度劑含量，將蘭度劑與1，4_ 丁二醇配成的混合物加入上述漿料配制槽、酯化釜、或預(yù)縮聚反應(yīng)釜。進(jìn)一步地，上述的PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，其中所述PBT產(chǎn)品當(dāng)中，蘭度劑含量為O. 5 5. Oppm ;所述步驟二當(dāng)中，1，4-丁二醇和對(duì)苯二甲酸的摩爾用量配比是(I. O I. 6) I ;步驟四當(dāng)中，所述聚合催化劑是鈦、錫、銻化合物中的一種或多種。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在利用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠有效控制PBT產(chǎn)品色值，尤其是b值；而且，PBT產(chǎn)品色值受控的同時(shí)，產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響，可以有效延長PBT生產(chǎn)裝置的清洗周期，節(jié)省產(chǎn)品制造成本。


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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明圖I :本發(fā)明實(shí)施工藝流程示意圖；圖2 :產(chǎn)品色值隨蘭度劑加入量的變化曲線。其中I添加劑配制槽 2添加劑槽 3物料罐4漿料配制槽5酯化釜6預(yù)縮聚反應(yīng)釜7終縮聚反應(yīng)釜 8造粒設(shè)備 9齒輪泵10跨接管線11自循環(huán)管線
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，其要點(diǎn)是將蘭度劑與生產(chǎn)主原料之一的BD0(1，4-丁二醇)預(yù)先混合均勻，然后根據(jù)負(fù)荷及裝置產(chǎn)品色值等具體情況，在不干涉主流程的情況下，按照PBT產(chǎn)品當(dāng)中的蘭度劑含量，通常為O. 5
5.Oppm,加入漿料配制槽，與漿料一起經(jīng)攪拌器攪拌均勻，進(jìn)入酯化反應(yīng)釜進(jìn)行酯化反應(yīng)，然后依次進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)和終縮聚反應(yīng)；或者，直接將蘭度劑與BDO的混合物計(jì)量加入酯化釜或預(yù)縮聚反應(yīng)釜。在整個(gè)反應(yīng)過程中，若在酯化反應(yīng)前加入蘭度劑，由于PBT酯化反應(yīng)為負(fù)壓狀態(tài)，酯化反應(yīng)的同時(shí)還有BDO環(huán)化脫水生成四氫呋喃(THF)副反應(yīng)發(fā)生，因此，對(duì)于酯化反應(yīng)條件的控制尤為重要。如圖I所示，蘭度劑等添加劑經(jīng)由添加劑槽2進(jìn)入添加劑配制槽1，同時(shí)，向添加劑配制槽I中加入新鮮BD0(1，4-丁二醇)進(jìn)行攪拌配制，配成之后暫存于物料罐3。為避免固態(tài)添加劑的分層，在添加劑配制槽I與三臺(tái)出料泵齒輪9的進(jìn)口之間設(shè)有跨接管線10，BDO等添加劑混合物可以不經(jīng)過物料罐3直接進(jìn)入齒輪泵9，利用三臺(tái)齒輪泵9作為添加劑加入動(dòng)力，在泵出口位置分別增加至漿料配制槽4、酯化釜5、預(yù)縮聚反應(yīng)釜6的進(jìn)口管線，以及至添加劑配制槽I的自循環(huán)管線11。這樣，一方面可以保證進(jìn)口無死角，另一方面可以有選擇地將含有BDO等添加劑的混合物加入至漿料配制槽4、酯化釜5、或預(yù)縮聚反應(yīng)釜6，加入過程中，利用標(biāo)定齒輪泵9的輸送能力，以及添加劑配制槽I的液位下降速度，實(shí)現(xiàn)對(duì)含有BDO等添加劑的混合物的加入量的連續(xù)計(jì)量。實(shí)施例I生產(chǎn)負(fù)荷為30噸/天，產(chǎn)品b值為接近5. 5。蘭度劑與BDO混合均勻后按I. 6ppm左右含量添加至漿料配制槽4，BDO和對(duì)苯二甲酸按I. 5 I比例制備成漿料，混合以后進(jìn)入酯化釜5。聚合催化劑鈦酸四丁酯按一定濃度加入到酯化釜5當(dāng)中，酯化反應(yīng)溫度255°C左右，壓力控制在200kPa左右。酯化反應(yīng)之后，物料進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)釜6進(jìn)行縮聚反應(yīng)，溫度控制在250°C左右，反應(yīng)壓力控制IOkPa左右；然后再進(jìn)入終縮聚反應(yīng)釜7，終縮聚反應(yīng)溫度控制在250°C左右，壓力控制在500Pa左右。終縮聚反應(yīng)完成之后，物料輸送至造粒設(shè)備8，造粒后即得PBT產(chǎn)品。對(duì)粒子取樣測得L值在91. O左右，b值逐步下降，最低下降至I. O左右。實(shí)施例2生產(chǎn)負(fù)荷為60噸/天，產(chǎn)品b值為接近5. 5。蘭度劑與BDO混合均勻后按1.76ppm左右含量添加至漿料配制槽4，BDO和對(duì)苯二甲酸按I. 5 I比例制備成漿料，混合以后進(jìn)入酯化釜5。聚合催化劑鈦酸四丁酯按一定濃度加入到酯化釜5當(dāng)中，酯化反應(yīng)溫度260°C左右，壓力控制在200kPa左右。酯化反應(yīng)之后，物料進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)釜6進(jìn)行縮聚反應(yīng)，溫度控制在250°C左右，反應(yīng)壓力控制IOkPa左右；然后再進(jìn)入終縮聚反應(yīng)釜7，終縮聚反應(yīng)溫度控制在250°C左右，壓力控制在300Pa左右。終縮聚反應(yīng)完成之后，物料輸送至造粒設(shè)備8，造粒后即得PBT產(chǎn)品。對(duì)粒子取樣測得L值在91. O左右，b值逐步下降，最低下降至I. 2左右。本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在首先，由于PBT生產(chǎn)裝置的特點(diǎn)，隨著裝置運(yùn)行時(shí)間的延長，產(chǎn)品b值不斷增長，某些領(lǐng)域的客戶要求產(chǎn)品b值控制在比較平穩(wěn)的范圍以內(nèi)，采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以通過添加蘭度劑使產(chǎn)品b值控制在比較穩(wěn)定的范圍之內(nèi)，達(dá)到客戶需求的標(biāo)準(zhǔn)，提高工廠的競爭力；其次，通過向原料中添加蘭度劑能夠有效改善產(chǎn)品b值。臨近熱清洗周期，產(chǎn)品b值接近控制標(biāo)準(zhǔn)的上限5. 5，隨著蘭度劑等添加劑含量的增加，產(chǎn)品b值明顯下降，最低下降至O以下，而減少加入量的話，產(chǎn)品b值又開始緩緩回升，如圖2所示。因此，在接近清洗周期之前加入蘭度劑，可有效降低產(chǎn)品b值，且對(duì)產(chǎn)品其它特性沒有影響，詳見表1，能夠延長生產(chǎn)時(shí)間2至5個(gè)月，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。表I :產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比表
權(quán)利要求
1.PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，包括如下步驟 步驟一將1，4_ 丁二醇和對(duì)苯二甲酸按照比例在漿料配制槽中配制成漿料； 步驟二 將漿料配制槽中的物料混合均勻，與聚合催化劑一起加入酯化釜進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度200 270°C，反應(yīng)壓力IOkPa 500kPa ； 步驟三酯化反應(yīng)后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)釜進(jìn)行預(yù)縮聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度200 260。。，壓力 IOOPa 20kPa ； 步驟四預(yù)縮聚反應(yīng)后的物料再進(jìn)入終縮聚反應(yīng)釜進(jìn)行終縮聚反應(yīng)，反應(yīng)溫度200 2600C，反應(yīng)壓力 IOPa IOOOPa ； 步驟五終縮聚反應(yīng)后的物料進(jìn)入造粒設(shè)備進(jìn)行造粒，制得PBT產(chǎn)品； 其特征在于 將蘭度劑與1，4_ 丁二醇在添加劑配制槽混合均勻，以產(chǎn)品色值控制為依據(jù)確定蘭度劑含量，將蘭度劑與1，4_ 丁二醇配成的混合物加入上述漿料配制槽、酯化釜、或預(yù)縮聚反應(yīng)釜。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，其特征在于所述PBT產(chǎn)品當(dāng)中，蘭度劑含量為O. 5 5. Oppm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，其特征在于所述步驟一當(dāng)中，1，4_ 丁二醇和對(duì)苯二甲酸的摩爾用量配比是(I. O I. 6) I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，其特征在于步驟二當(dāng)中，所述聚合催化劑是鈦、錫、銻化合物中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種PTA連續(xù)法生產(chǎn)PBT過程中產(chǎn)品色值的控制方法，包括如下步驟將1，4-丁二醇和對(duì)苯二甲酸按比例在漿料配制槽中配制成漿料，混勻后與催化劑一起加入酯化釜，反應(yīng)溫度200～270℃，反應(yīng)壓力10kPa～500kPa，反應(yīng)后的物料進(jìn)入預(yù)縮聚反應(yīng)釜，溫度200～260℃，100Pa～20kPa，其后物料再進(jìn)入終縮聚反應(yīng)釜，溫度200～260℃，壓力10Pa～1000Pa，對(duì)完成終縮聚反應(yīng)后的物料進(jìn)行造粒，即得PBT產(chǎn)品；其特點(diǎn)是將蘭度劑與1，4-丁二醇在添加劑配制槽混合均勻，以產(chǎn)品色值控制為依據(jù)確定蘭度劑含量，將蘭度劑與BDO配成的混合物加入上述漿料配制槽、酯化釜、或預(yù)縮聚反應(yīng)釜。本發(fā)明能有效控制產(chǎn)品色值，尤其是b值，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長裝置清洗周期，降低產(chǎn)品制造成本。
文檔編號(hào)G05D11/02GK102768546SQ20111011606
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者李仁海, 馬健, 黃娟 申請(qǐng)人:中國石油化工集團(tuán)公司