一种酯化聚合两釜系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种酯化聚合两釜系统，属于聚酯生产技术领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中，聚酯生产时的酯化反应和缩聚反应一般在相互独立的反应塔或反应釜中进行，如公开号为CN101618304B的中国发明专利，公开了一种酯化反应器，由多块塔板组成，每块塔板上都安装一个降液管和一个升气管，升气管连接可旋转的气体分布器，气体分布器由引气管、扇片和喷嘴构成。每块塔板都保留一定液位的液体，液体中有固体催化剂。液相为含有羧酸的组分，在反应器中向下由一块酯化塔板流向下一块塔板，与上升的醇蒸汽逆流反应。
[0003]公开号为CN2741645的中国发明专利，公开了缩聚反应装置领域内的一种缩聚反应塔，包括由内壳体和外壳体组成的双层壳体，内壳体和外壳体之间为夹套，外壳体上设有连通夹套的热媒进、出口，双层壳体上设有连通内壳体内腔的蒸汽抽出口、进料口和出料口，所述双层壳体直立设置，进料口设置于双层壳体上部并伸入内壳体内，出料口设置于双层壳体的底部，进料口和出料口之间设有若干水平设置的塔盘，所述塔盘包括外框，外框内设有若干漏料通道。传统上酯化反应和缩聚反应分成两个反应釜进行，结构不够紧凑，占地面积大，生产效率低。
[0004]传统的聚合反应器包括立式设置且两端封闭的筒体，聚合反应器内腔的上部设有水平状的物料分配板，物料分配板上设有物料分配漏斗，物料分配漏斗中设有两端封闭的降膜管且两者之间的间隙均匀，降膜管竖直向下延伸且上端伸出聚合反应器的顶部外，降膜管的内腔设有热媒加热管，聚合反应器的上部外壁设有聚合反应器进料口和抽真空口，聚合反应器的锥形底部设有聚合物出料口，聚合反应器的外周设有加热夹套。
[0005]PET熔体进入聚合反应器内腔后，落在物料分配板上，从物料分配板上的物料分配漏斗与降膜管之间的缝隙向下流出，在降膜管的外壁形成挂壁降膜，在降膜管内热媒介质的加热下，熔体完成聚合后，落在聚合反应器底部，再从聚合反应器底部的聚合物出料口流出。反应过程中，抽真空系统通过抽真空口使聚合反应器内保持真空状态。
[0006]PET熔体进入聚合反应器内腔后，受加热的面积比较小，而且只进行一次聚合反应，反应速度慢，生产效率低；反应产生的小分子易在釜壁碳化，落入物料当中，产生黑点料，经常需要停车洗釜，产品质量不稳定，运行周期短。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种酯化聚合两釜系统，结构紧凑，生产效率高。
[0008]为解决以上技术问题，本发明的一种酯化聚合两釜系统，包括酯化预缩聚反应器和无搅拌聚合反应器，所述酯化预缩聚反应器设有物料进口和预缩聚出料口，所述无搅拌聚合反应器设有聚合反应器进料口和聚合物出料口，所述预缩聚出料口通过预缩聚液位控制阀或预缩聚熔体输送栗与预缩聚出料管相连，所述预缩聚出料管与所述聚合反应器进料口相连接，所述无搅拌聚合反应器包括立式设置且两端封闭的筒体，筒体内腔的上部设有水平状且将筒体横向隔断的布液盘，所述布液盘上设有上大下小的布液孔，所述布液孔中设有降膜管且两者共轴线，所述降膜管竖直向下延伸，所述降膜管的内腔插接有聚合反应器热媒加热管，所述筒体的上部外壁设有聚合反应器抽真空口和所述聚合反应器进料口，所述筒体的下端设有锥形头，所述锥形头的下端设有出料螺旋，所述聚合物出料口位于所述出料螺旋的下端;所述筒体的外周设有聚合反应器夹套，所述锥形头的外周设有锥形头夹套，所述聚合反应器进料口位于所述布液盘的下方，所述筒体的内壁与所述聚合反应器进料口相应的部位设有环状的布液槽，所述布液槽的下端与筒体内壁之间留有均匀的环状缝隙;所述筒体的下部内壁设有环状的集液槽，所述集液槽的上端开口且下端封闭;所述筒体的外壁上设有与所述集液槽的底部相通的中间熔体出口，所述中间熔体出口与中间熔体输送栗的入口连接，所述中间熔体输送栗的出口与中间熔体进口连接，所述中间熔体进口位于筒体外壁上且位于所述布液盘的上方。
[0009]相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果:当采用预缩聚液位控制阀时，预缩聚熔体通过位差进入聚合反应器进料口；当采用预缩聚熔体输送栗时，由预缩聚熔体输送栗向聚合反应器进料口输送。预缩聚熔体从聚合反应器进料口进入布液槽，随布液槽在筒体内壁的圆周上均匀分布，然后从布液槽下端的环状缝隙流出，在筒体内壁上形成均匀的降膜，在流动过程中，在夹套中热媒的加热下，熔体升温得以预聚合成为预聚合中间熔体，然后流入筒体内壁下部的集液槽中，然后从中间熔体出口流出，再由中间熔体输送栗送入聚合反应器上部的中间熔体进口，从中间熔体进口进入聚合反应器内腔后，落在布液盘上，从布液盘上的布液孔与降膜管之间的缝隙向下流出，在降膜管的外壁再次形成挂壁降膜，在降膜管内热媒介质的加热下，预聚合中间熔体进一步聚合完成，从聚合反应器底部的聚合物出料口流出。该聚合反应器采用无搅拌结构，电耗及故障率低;在聚合反应器内腔采用环状布液槽布液，形成的降膜均匀，且在聚合反应器内腔进行了两次聚合，提高了反应效率;在反应及出料过程中，通过聚合反应器抽真空口抽气，聚合反应器内腔始终保持在真空状态，不会造成熔体降解，产品品质稳定。
[0010]作为本发明的改进，所述布液盘的上方设有降膜管隔板，所述降膜管隔板的上方设有聚合反应器热媒加热管隔板，所述降膜管隔板和所述聚合反应器热媒加热管隔板分别将筒体横向隔断，所述聚合反应器热媒加热管隔板的上方设有聚合反应器上封头;所述降膜管的上端口连接在所述降膜管隔板的管孔上，所述聚合反应器热媒加热管的上端口连接在所述聚合反应器热媒加热管隔板的管孔上;所述聚合反应器上封头上连接有降膜管热媒进口，所述降膜管隔板与聚合反应器热媒加热管隔板之间的筒体壁上连接有降膜管热媒出口。热媒介质例如导热油从降膜管热媒进口进入聚合反应器上封头与聚合反应器热媒加热管隔板之间的进油腔，然后沿聚合反应器热媒加热管直接下到聚合反应器热媒加热管底部，流出聚合反应器热媒加热管后向上进入降膜管与聚合反应器热媒加热管之间的环状空腔，沿该环状空腔上行，从降膜管的上端口进入降膜管隔板与聚合反应器热媒加热管隔板之间的出油腔，最后从降膜管热媒出口流出。物料刚进入布液孔时温度较低，形成降膜后沿降膜管向下流动，不断受到降膜管内热媒的加热，温度逐渐升高，到达降膜管底部时物料的温度达到最高。温度最高的热媒首先下到降膜管底部，因为聚合反应器热媒加热管的外周为返程的热媒，温度较高，沿聚合反应器热媒加热管下行的热媒热量损失很小;返程上行的热媒由于不断对物料降膜进行放热，温度逐渐下降。因此降膜管外物料的温度自上而下逐渐递增，降膜管内的热媒温度自下而上逐渐递减，温度最低的物料与温度较低的热媒进行换热，温度最高的物料与温度最高的热媒进行换热，换热双方始终保持较大的温差，换热效率高。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述筒体内壁设有螺旋向下延伸的筒壁物料分配环，所述筒壁物料分配环的上端位于所述布液槽的出口下方，所述筒壁物料分配环的下端位于所述集液槽的上端口上方，所述筒壁物料分配环为半圆形截面且平面连接在所述筒体内壁上。熔体从布液槽下端的环状缝隙流出，沿筒体内壁向下流动形成降膜后，需要越过多道半圆形截面的筒壁物料分配环，在越过筒壁物料分配环时受到阻滞，使筒体内壁整个圆周方向及高度方向的降膜厚度更加均匀；半圆形截面表面光滑使得熔体流动非常均匀平缓，又不存在物料死角，避免物料停滞导致过热。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述布液孔以下的降膜管外壁均匀设有至少一道降膜管物料分配环，所述降膜管物料分配环的截面呈两头小中间大的鼓形。中间熔体从布液盘上的布液孔与降膜管之间的缝隙向下流出，在降膜管的外壁再次形成挂壁降膜后，在向下流动过程中需要越过多道鼓形的降膜管物料分配环，在越过降膜管物料分配环时受到阻滞，使降膜管外壁整个圆周方向及高度方向的降膜厚度更加均匀；降膜管物料分配环的表面光滑弧形过渡使得熔体流动非常均匀平缓，又不存在物料死角，避免物料停滞导致过热。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述酯化预缩聚反应器包括封闭的立式塔体，所述立式塔体内由弧形隔板分隔成酯化上室和预缩聚下室，所述酯化上室的筒壁外设有酯化加热夹套，所述预缩聚下室的筒壁外设有预缩聚加热夹套;所述酯化上室的顶部设有酯化上室气相出口和所述物料进口，所述弧形隔板的底部中心设有氮气进口，所述酯化上室的侧壁设有酯化物料出口 ；所述预缩聚下室的底部连接有酯化物料预热器，所述酯化物料预热器的下封头底部设有预热器进料口，所述酯化物料出口通过酯化液位控制阀和酯化物出料管与所述预热器进料口相连，所述酯化物出料管上连接有助剂进口，所述酯化物料预热器上端的预热器出料口与所述预缩聚下室的底部进口相连;所述预缩聚下室的内腔自下而上设有多层塔盘，所述预缩聚出料口位