專(zhuān)利名稱(chēng)：聚酯方法中控制壓力的真空系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能從工業(yè)規(guī)模聚合反應(yīng)中除去副產(chǎn)物和過(guò)量二元醇的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的冷凝式聚合反應(yīng)系統(tǒng)中，反應(yīng)器是分隔開(kāi)的容器，而每個(gè)容器都有它自己的真空系統(tǒng)和直接接觸式噴霧冷凝器。這些系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)遇到諸如反應(yīng)副產(chǎn)物和過(guò)量的反應(yīng)劑須從熔融物中除去這一類(lèi)問(wèn)題。有些單體和低分子量聚合物具有很大的凝固傾向，它們會(huì)淤積或堵塞冷凝器和真空系統(tǒng)。這一淤塞問(wèn)題是聚合物工廠造成年產(chǎn)量損失的最常見(jiàn)的原因。
從根本上講，各組分在存在于蒸氣處理裝置中的流體中的濃度都有溶解度極限。當(dāng)某一組分的濃度超過(guò)它的溶解度極限時(shí)，就可能出現(xiàn)淤積現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)室或全設(shè)計(jì)規(guī)模的生產(chǎn)廠中，當(dāng)超過(guò)溶解度極限時(shí)，就可觀察到混濁的凝結(jié)液；這時(shí)就很可能出現(xiàn)裝置的淤積。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，這一淤積現(xiàn)象就會(huì)引起必須加以處理的操作問(wèn)題。通常，生產(chǎn)廠必須中斷其正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)處理固體的積聚問(wèn)題，在這段時(shí)間內(nèi)，他們就損失了寶貴的產(chǎn)量。
為了緩和蒸氣處理裝置中的淤積現(xiàn)象，已開(kāi)發(fā)出了若干種辦法。首先，在裝置上加外套以提高表面溫度。從理論上講，表面溫度較高，在超過(guò)溶解度極限以前允許出現(xiàn)的濃度也較高。但是，這只在一定程度上有效，因?yàn)槿軇┦莿?shì)必要蒸發(fā)的。當(dāng)混合物較為靜止時(shí)，溶劑的蒸發(fā)會(huì)使混合物中形成固體的組分加濃，濃度就升高到溶解度極限以上，而固體就粘著在表面上。
為處理較高水平的形成固體的物質(zhì)，冷凝器的設(shè)計(jì)和操作是用另外的辦法來(lái)進(jìn)行的。很多聚合物工廠現(xiàn)在普遍使用刮擦表面的冷凝器。這些冷凝器具有可動(dòng)的機(jī)械零件，當(dāng)固體在表面上積聚起來(lái)時(shí)，就用它來(lái)除去固體。
在美國(guó)專(zhuān)利3,468,849中描述了一種解決辦法，它是插入噴射泵。它不用水蒸氣作為噴射泵的動(dòng)力流體，而用能溶解形成固體的物質(zhì)的溶劑來(lái)代替水蒸氣。對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)來(lái)說(shuō)，動(dòng)力流體是乙二醇蒸氣。由于乙二醇是PET反應(yīng)的主要反應(yīng)劑和良好溶劑，因此它是噴射泵理想的流體。
美國(guó)專(zhuān)利3,468,849中公開(kāi)的設(shè)備有若干個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)容器或反應(yīng)室。由于單一的噴射泵在實(shí)踐上不能被設(shè)計(jì)成可獲得工藝要求的極低的壓力，因此每個(gè)反應(yīng)室都有它自己的多級(jí)真空系統(tǒng)來(lái)壓縮來(lái)自指定反應(yīng)室的惰性組分。
但是，這種設(shè)備配置在若干方面被認(rèn)為是不符合需要的。一臺(tái)額外的冷凝器和一套額外的真空系統(tǒng)，以及為使冷凝器和真空系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的輔助設(shè)備，其基本投資費(fèi)是相當(dāng)大的。在提高每磅聚合物產(chǎn)品投資費(fèi)以外，額外的設(shè)備還會(huì)降低聚合物工廠總的可靠性。加之，每套真空系統(tǒng)都有它自己的動(dòng)力流體要求。因此，額外的真空系統(tǒng)就會(huì)大大增加動(dòng)力流體的數(shù)量，而動(dòng)力流體為除去環(huán)境危險(xiǎn)是必須加以處理的。由此可見(jiàn)，在聚合物生產(chǎn)技術(shù)中仍存在著用簡(jiǎn)化的系統(tǒng)，來(lái)冷凝從反應(yīng)室排出的蒸氣，并為各反應(yīng)室產(chǎn)生出要求的真空度這一需要。
附圖簡(jiǎn)述

圖1示出傳統(tǒng)的生產(chǎn)聚合物的設(shè)備簡(jiǎn)圖。
圖2示出本發(fā)明的設(shè)備簡(jiǎn)圖。
發(fā)明詳述本發(fā)明公開(kāi)一種至少具有兩個(gè)反應(yīng)室的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中用真空來(lái)除去反應(yīng)室的蒸氣，其改進(jìn)包括用一套單一的真空系統(tǒng)來(lái)為依次的多個(gè)反應(yīng)室供應(yīng)加大的真空量，該單一真空系統(tǒng)包括連接到每個(gè)反應(yīng)室(除最后的反應(yīng)室外)上的冷凝器，它由冷凝器導(dǎo)管連接；連接到每個(gè)冷凝器和最后反應(yīng)室上的反應(yīng)室噴射泵，它由噴射泵導(dǎo)管來(lái)連接；其中噴射泵使用從反應(yīng)室出來(lái)的冷凝蒸氣作為動(dòng)力流體；把每個(gè)噴射泵連接到前級(jí)冷凝器上的噴射泵排出導(dǎo)管，這樣可使每個(gè)噴射器排入連接到前級(jí)反應(yīng)室的冷凝器內(nèi)；由噴射泵導(dǎo)管連接到第一級(jí)冷凝器上的終端噴射泵；經(jīng)泵管路連接到終端噴射泵上的真空泵；以及連接到每個(gè)噴射泵上，并向噴射泵中輸送動(dòng)力流體的動(dòng)力流體輸送管。
本發(fā)明還公開(kāi)一種聚合反應(yīng)方法，它具有至少第一和第二反應(yīng)階段，其中的壓力依次從第一階段至最后階段遞減，該方法包括下列步驟借助于連接有真空管路的末級(jí)噴射泵除去最后一級(jí)中的蒸氣，來(lái)保持最后一級(jí)中的真空；將最后反應(yīng)室噴射泵的排出物導(dǎo)入第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器內(nèi)，以產(chǎn)生出第一反應(yīng)室的非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第一反應(yīng)室噴射泵動(dòng)力流體；將第一反應(yīng)室噴射泵的非冷凝物質(zhì)從第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器導(dǎo)入由真空管路連接的第二噴射泵中；將第二噴射泵的排出物導(dǎo)入第二冷凝器中，以產(chǎn)生出第二冷凝器非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第二噴射泵動(dòng)力流體；其中的第二冷凝器與真空泵相連接。
本發(fā)明的真空系統(tǒng)優(yōu)選包括至少三套序列配屬的真空設(shè)施，它們有選擇地配屬于適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)室。
下面將參照?qǐng)D2進(jìn)一步描述本設(shè)備。
要進(jìn)行的聚合反應(yīng)所需的原料通過(guò)管路1被輸入反應(yīng)容器(5)的第一反應(yīng)室(C1)中。輸入(C1)的適合原料包括二羧酸反應(yīng)產(chǎn)物，如但不限于對(duì)苯二酸、間苯二酸、環(huán)己烷二羧酸、萘二甲酸和它們的混合物；二羧酸酯，如但不限于對(duì)苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二甲酯、二羧酸二甲基萘和它們的混合物；以及二元醇，如但不限于1，2-乙二醇、二甘醇、環(huán)己烷二甲醇和它們的混合物。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，通常技術(shù)規(guī)范上把二羧酸和1，2-乙二醇稱(chēng)為反應(yīng)劑。
反應(yīng)容器(5)可以是多個(gè)連結(jié)在一起的反應(yīng)容器或是具有適當(dāng)數(shù)量反應(yīng)室的單個(gè)反應(yīng)容器。帶有幾個(gè)反應(yīng)室的單個(gè)反應(yīng)容器設(shè)備可以是優(yōu)選的，這樣可減少需要的地板空間。單容器反應(yīng)器的取向可以是水平的、傾斜的或垂直的。如果采用包括多個(gè)反應(yīng)室的單個(gè)容器，可優(yōu)選用垂直取向的，以進(jìn)一步減少反應(yīng)室所需的空間。業(yè)內(nèi)人士通常都知道有哪些適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)容器，并包括美國(guó)專(zhuān)利3,359,074、3,250,747和3,157,619所描述的那些。
重力促使各室之間和底盤(pán)(安裝在各反應(yīng)室內(nèi)以提供停留時(shí)間和表面更新)上的液體流動(dòng)。液體在兩室之間流動(dòng)是通過(guò)密封器進(jìn)行的，密封器能防止蒸氣通過(guò)。閘式閥門(mén)可使各反應(yīng)室工作在不同的真空水平下。在單個(gè)反應(yīng)容器的設(shè)計(jì)中，厚的、帶夾套的壓力容器端蓋的數(shù)量可減到兩個(gè)。隔板則既用作一級(jí)反應(yīng)的底端蓋，又用作下一級(jí)反應(yīng)的頂端蓋。隔板無(wú)需加夾套。
第一反應(yīng)室(C1)中反應(yīng)生成的過(guò)量二元醇，可通過(guò)抽吸管路(6)被除去而進(jìn)入冷凝器(7)。通常，適用的冷凝器是大型園柱體容器，其長(zhǎng)度和直徑的比例在5∶1至10∶1之間。冷卻水一般是通過(guò)空心霧錐噴嘴或全霧錐噴嘴而分配穿過(guò)冷凝器，這些噴嘴就安裝在冷凝器上?？煞奖愕貜暮芏喙?yīng)商處買(mǎi)到適用的冷凝器，其中包括GrahamManufacturing and Croll-Reynolds。
來(lái)自第一反應(yīng)室冷凝器(7)的非冷凝物質(zhì)(例如空氣和飽和蒸氣)通過(guò)管路(8)排入第一反應(yīng)室噴射泵(10)。真空系統(tǒng)各級(jí)中非冷凝物質(zhì)的含量可能會(huì)變化。隨著加在噴射泵上的壓力的加大，來(lái)自前一級(jí)的非冷凝物質(zhì)中的一部分會(huì)凝結(jié)，并與已凝結(jié)的動(dòng)力流體一起排出。動(dòng)力流體通過(guò)管路(9)輸往噴射泵(10)以保持其中達(dá)當(dāng)?shù)膲毫?。每個(gè)噴射泵所用的動(dòng)力流體可以是未用過(guò)的、來(lái)自冷凝器的從已冷凝的物質(zhì)再生的和/或在生產(chǎn)過(guò)程中來(lái)自別處的工藝蒸氣。來(lái)自管路(8)的動(dòng)力流體和非冷凝物質(zhì)通過(guò)管路(11)流出噴射泵，并通過(guò)冷凝器(12)吸走。驅(qū)動(dòng)噴射泵和冷凝器的吸力是由真空泵(14)提供的，該真空泵通過(guò)管路(13)與冷凝器(12)連接。適用的真空泵包括液體環(huán)式泵、噴射泵、噴射-液體環(huán)式泵、旋轉(zhuǎn)葉輪增壓機(jī)-液體環(huán)式泵系統(tǒng)，或者本技術(shù)領(lǐng)域已知的其它真空泵或真空泵壓系統(tǒng)。
一旦原料已形成了所需的低聚物，該溶液就穿過(guò)第一道水封(2)而進(jìn)入第二反應(yīng)室(C2)。如果反應(yīng)是在單一容器多個(gè)反應(yīng)室的反應(yīng)器中進(jìn)行的，則混合物就通過(guò)水封或閥門(mén)流過(guò)。任何設(shè)施，只要能在不同工作壓力的反應(yīng)室之間保持液封，都可采用。其實(shí)例包括存水彎管，它的出水口在進(jìn)水口以上足夠的高度，以保持底盤(pán)中充滿(mǎn)液體(其高度相當(dāng)于兩反應(yīng)室的最大靜壓差加上在管中流動(dòng)的摩擦壓力損失)，還可包括其它非圓形流通渠道，但也能實(shí)現(xiàn)全面的液封，以防止兩室之間的蒸氣流通。如果反應(yīng)是在分開(kāi)的容器中進(jìn)行的，可使用帶有減壓閥的連結(jié)兩室的管路來(lái)做到這一點(diǎn)。
在第二反應(yīng)室(C2)內(nèi)，在適當(dāng)?shù)目s聚催化劑存在的情況下，單體被聚合起來(lái)，而過(guò)量的二元醇則通過(guò)管路(15)被取出而進(jìn)入冷凝器(16)。來(lái)自冷凝器(16)的非冷凝物質(zhì)則通過(guò)管路(17)被排入第二反應(yīng)室噴射泵(19)。動(dòng)力流體通過(guò)管路(18)被送入噴射泵(19)，以保持適當(dāng)?shù)膰娚浔脡毫?。工藝蒸氣、?dòng)力流體和空氣(由于空氣會(huì)漏入反應(yīng)室而存在于系統(tǒng)中)的混合物被從噴射泵(19)排出而通過(guò)管路(20)送入級(jí)間冷凝器(7)。術(shù)語(yǔ)“流體”在這里是指工藝蒸氣、動(dòng)力流體和空氣的任意組合。
來(lái)自反應(yīng)室(C2)的反應(yīng)混合物被輸送到反應(yīng)室(3)內(nèi)以作下一階段的反應(yīng)。反應(yīng)室(C3)中的壓力是借助于通過(guò)管路(22)抽吸流體而保持的。所抽出的流體可以直接排入第三反應(yīng)室噴射泵(26)，也可通過(guò)預(yù)冷凝器(23)排出，然后通過(guò)管路(24)將非冷凝物質(zhì)排入第三反應(yīng)室噴射泵(26)。動(dòng)力流體通過(guò)管路(25)輸送，這是為保持噴射泵(26)中適當(dāng)?shù)膲毫λ匦璧?。從噴射?26)排出來(lái)的流體是通過(guò)管路(27)進(jìn)入冷凝器(16)的。
在本發(fā)明的方法中，冷凝器應(yīng)完成兩種功能。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相似，冷凝器要冷凝從前一真空級(jí)來(lái)的流體。但是，本發(fā)明中的冷凝器還要預(yù)冷凝直接從反應(yīng)容器抽出的流體。冷凝器的雙重功能對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的單一序列布置的整體是必要的。整體的系統(tǒng)如果沒(méi)有雙重功能的冷凝器就不可能設(shè)計(jì)出來(lái)。再則，從圖1與圖2的比較中可以清楚地看出，本發(fā)明減少的冷凝器、泵、以至閥門(mén)、管道和儀表的數(shù)量超過(guò)半數(shù)。每增加一件設(shè)備，就增加一分工藝中斷和損失年產(chǎn)量的危險(xiǎn)。
對(duì)每種聚合反應(yīng)工藝來(lái)說(shuō)，每個(gè)反應(yīng)室都有它必須保持的規(guī)定壓力范圍，以及反應(yīng)得以繼續(xù)并防止已冷凝的流體從排出口再返回反應(yīng)室。如果加在噴射泵上的壓力超過(guò)預(yù)定值(下降壓力)，液流方向就會(huì)倒轉(zhuǎn)，冷凝液體就會(huì)被排回到反應(yīng)室內(nèi)。僅僅一次事故就可毀掉數(shù)千磅的聚合物，這些聚合物事后必須焚化掉。更有甚者，整個(gè)反應(yīng)必須停頓下來(lái)并清洗所有的容器，損失寶貴的生產(chǎn)時(shí)間。由此可見(jiàn)，必須仔細(xì)選擇反應(yīng)條件，以使裹在蒸氣流中離開(kāi)反應(yīng)器的能形成固體的物質(zhì)減到最少，并防止超過(guò)噴射泵的下降壓力。
對(duì)傳統(tǒng)工藝來(lái)說(shuō)，優(yōu)選至少要一種附加的真空水平。在現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中要增加這一套東西是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榉磻?yīng)器和配套的真空系統(tǒng)投資費(fèi)用很高。
本發(fā)明的系統(tǒng)應(yīng)具有至少兩個(gè)反應(yīng)室，優(yōu)選是系統(tǒng)中具有至少三個(gè)反應(yīng)室，最優(yōu)選是四個(gè)反應(yīng)室。
聚對(duì)苯二甲酸乙酯方法中的負(fù)壓部分的優(yōu)選工作壓力通常在以下范圍之內(nèi)壓力第一真空水平/反應(yīng)器30-750乇(4.00-100千帕)第二真空水平/反應(yīng)器8-150乇(1.1-20.0千帕)第三真空水平/反應(yīng)器1-18乇(0.13-2.4千帕)第四真空水平/反應(yīng)器0.2-2.25乇(0.027-0.300千帕)如果使用三個(gè)反應(yīng)室，則所使用的壓力水平應(yīng)為所列第二至第四水平。如果只用兩個(gè)水平，則所使用的壓力水平應(yīng)為所列的第三和第四水平。
若伴有合理的停留時(shí)間和溫度，則這些壓力等級(jí)會(huì)產(chǎn)生出明顯地不帶淀析固體的冷凝液。若用較小的減壓來(lái)完成縮聚反應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生混濁冷凝液的結(jié)果。
為了防止噴射泵上出現(xiàn)反壓(這會(huì)引起不希望出現(xiàn)的反向排回反應(yīng)容器的問(wèn)題)，本發(fā)明所用的級(jí)間冷凝器是比較大的，能比正常的冷凝器冷凝更多的流體，而且噴射泵設(shè)計(jì)成比正常的噴射泵能耐受更高的壓縮比。噴射泵的下降壓力必須是夠高，以便于充分實(shí)行控制。建議的目標(biāo)真空水平的控制范圍列表如下目標(biāo)范圍第一真空水平/反應(yīng)器98乇(13千帕)80-200乇(10.7-26.7千帕)第二真空水平/反應(yīng)器15乇(2千帕) 12-30乇(1.6-4.0千帕)第三真空水平/反應(yīng)器4乇(0.53千帕) 3-8乇(0.4-1.1千帕)第四真空水平/反應(yīng)器0.75乇(0.1千帕) 0.5-2.25乇(0.07-0.300千帕)其它目標(biāo)真空水平的控制范圍，在這里公開(kāi)的范圍內(nèi)，可從本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容方便地確定。反應(yīng)器和噴射泵的壓力是使用數(shù)字式電子控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視和保持的。在工業(yè)規(guī)模化學(xué)加工技術(shù)中，這樣的系統(tǒng)是大家熟知的。
噴射器的基本設(shè)計(jì)知識(shí)在本技術(shù)領(lǐng)域是大家熟悉的，在Roper，D.L.和Ryans，J.L.所著，由紐約的McGraw-Hill Book Company于1986年出版的Process Vacuum System Design and Operation一書(shū)中也有所描述。但是，使用設(shè)備制造商通常所供應(yīng)的“標(biāo)準(zhǔn)”下降壓力的噴射泵，不可能獲得所需的下降壓力范圍。由此可見(jiàn)，“常規(guī)”的噴射器必須對(duì)其技術(shù)規(guī)格進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)定。再則，生產(chǎn)不同品種的聚合物所要求的壓力是已知的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在掌握了本發(fā)明的經(jīng)驗(yàn)后就可能為許多不同的方法設(shè)計(jì)真空系統(tǒng)。
在貫穿各不相同的反應(yīng)步驟中，優(yōu)選的是在許多小步驟中將溫度升高而將壓力降低。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到繼續(xù)生長(zhǎng)較長(zhǎng)鏈的聚合物時(shí)，反應(yīng)混合物中不太揮發(fā)的組分就變濃了。隨著這種物質(zhì)在較低壓力下被瀉放進(jìn)入下一反應(yīng)步驟中后，這時(shí)的蒸氣中所含的能在蒸氣處理裝置中形成固體的物質(zhì)已經(jīng)幾乎沒(méi)有了。因此，能形成固體的物質(zhì)在已凝結(jié)的液流中被保持在它們的溶解度極限以下，不會(huì)淀析出來(lái)。在這種情況下，反應(yīng)器表面、冷凝器和真空系統(tǒng)的淤積和堵塞問(wèn)題便大大減少了。
往現(xiàn)有技術(shù)的方法中加進(jìn)額外的反應(yīng)步驟是非常不理想的。反應(yīng)器及其冷凝器和真空系統(tǒng)的價(jià)格使設(shè)計(jì)人員不敢考慮額外的一次減壓是控制所有蒸氣處理系統(tǒng)中固體問(wèn)題的有生命力的解決辦法。而研究人員則集中精力研究在抽氣系統(tǒng)中解決固體問(wèn)題的途徑。與此相反，本發(fā)明卻既降低了反應(yīng)器的投資，又降低了蒸氣裝置的投資。
本發(fā)明用兩種途徑顯著改善了聚合物生產(chǎn)線的總體可靠性。第一，加進(jìn)額外的真空水平，其效果是裹帶在蒸氣中從聚合反應(yīng)過(guò)程出來(lái)的可形成固體的物質(zhì)較少。單是這一點(diǎn)就會(huì)顯著減少淤積和最終會(huì)發(fā)生的生產(chǎn)能力損失。第二在新的方法中很少部件會(huì)出故障，這就改善了工廠的整體可靠性。請(qǐng)注意，對(duì)聚合物生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，真空系統(tǒng)中任何單個(gè)部件的故障都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程下降。對(duì)傳統(tǒng)工藝(圖1)和本發(fā)明的工藝(圖2)的設(shè)備數(shù)量進(jìn)行比較，就可明顯地看到可靠性的改進(jìn)程度。
從圖1(現(xiàn)有技術(shù))和圖2(本發(fā)明)的比較中可清楚地看出，本發(fā)明的整體式真空系統(tǒng)從根本上是不同的?，F(xiàn)有技術(shù)的真空系統(tǒng)要用9個(gè)冷凝器和6個(gè)噴射泵來(lái)保持三個(gè)反應(yīng)室內(nèi)的適當(dāng)真空水平。本發(fā)明的單一序列系統(tǒng)只用4個(gè)冷凝器(其中的一個(gè)是可任選的預(yù)冷凝器(23))和3個(gè)噴射泵來(lái)為三個(gè)反應(yīng)室提供同樣的真空水平。更有甚者，如果用備用泵來(lái)壓縮到大氣壓力的話，冷凝器(12)也將可以是任選的。
權(quán)利要求
1.一種聚合反應(yīng)系統(tǒng)，它具有至少兩個(gè)反應(yīng)室，其中用真空來(lái)除去反應(yīng)室的蒸氣，其改進(jìn)包括用一套單一的真空系統(tǒng)來(lái)為依次的多個(gè)反應(yīng)室供應(yīng)加大的真空量，該單一真空系統(tǒng)包括連接到除任選的最后反應(yīng)室外的每個(gè)反應(yīng)室的冷凝器，所述冷凝器是用冷凝器導(dǎo)管連接的；用噴射泵導(dǎo)管連接到每個(gè)冷凝器和最后反應(yīng)室或它的冷凝器上的反應(yīng)室噴射泵；把每個(gè)噴射泵連接到前級(jí)反應(yīng)室冷凝器上的噴射泵排出導(dǎo)管，這樣可使每個(gè)噴射泵排出到與前級(jí)反應(yīng)室相連接的冷凝器內(nèi)；用噴射泵導(dǎo)管連接到第一級(jí)冷凝器上的終端噴射泵；用泵管路連接到終端噴射泵上的真空泵；以及動(dòng)力流體輸送管，它連接到每個(gè)噴射泵上，并用它來(lái)往噴射泵中輸送動(dòng)力流體。
2.權(quán)利要求1的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中反應(yīng)室都被容納在設(shè)計(jì)成垂直式的單個(gè)容器內(nèi)。
3.權(quán)利要求1的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中反應(yīng)室都被容納在設(shè)計(jì)成水平式或傾斜式的單個(gè)容器內(nèi)。
4.權(quán)利要求1的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中最后反應(yīng)室冷凝器被布置在最后反應(yīng)室與最后反應(yīng)室噴射泵之間。
5.權(quán)利要求1的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)具有至少第一、第二和第三反應(yīng)室。
6.權(quán)利要求5的聚合反應(yīng)裝置，其中該系統(tǒng)具有第四反應(yīng)室。
7.權(quán)利要求5的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中各反應(yīng)室內(nèi)的反應(yīng)是在下列壓力范圍內(nèi)進(jìn)行的第一反應(yīng)室在8到150乇(1.1到20.0千帕)之間，第二反應(yīng)室在1到18乇(0.13到2.4千帕)之間，第三反應(yīng)室在0.2到2.25乇(0.027到0.300千帕)之間。
8.權(quán)利要求6的聚合反應(yīng)系統(tǒng)，其中第一反應(yīng)室噴射泵的工作范圍在30到750乇(4.0到100千帕)之間；第二反應(yīng)室噴射泵的工作范圍在8到150乇(1.1到20.0千帕)之間；第三反應(yīng)室噴射泵的工作范圍在1到18乇(0.13到2.40千帕)之間；第四反應(yīng)室噴射泵的工作范圍在0.2到2.25乇(0.027到0.300千帕)之間。
9.一種聚合反應(yīng)方法，它具有至少第一和第二反應(yīng)室，這些反應(yīng)室內(nèi)的壓力依次從第一反應(yīng)室到最后反應(yīng)室遞減，該方法包括下列步驟借助于連接有真空管路的最后反應(yīng)室噴射泵除去最后反應(yīng)室中的蒸氣來(lái)保持最后反應(yīng)室中的真空；將最后反應(yīng)室噴射泵的排出物導(dǎo)入第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器內(nèi)，以產(chǎn)生出第一反應(yīng)室的非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第一反應(yīng)室噴射泵動(dòng)力流體；將第一反應(yīng)室噴射泵的非冷凝物質(zhì)由真空管路從第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器導(dǎo)入與其連接的第二噴射泵中；將第二噴射泵的排出物導(dǎo)入第二冷凝器中，以產(chǎn)生出第二冷凝器非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第二噴射泵動(dòng)力流體；其中的第二冷凝器與真空泵相連。
10.權(quán)利要求9的方法，它還進(jìn)一步包括在導(dǎo)入最后一級(jí)噴射泵以前，將最后一級(jí)的蒸氣進(jìn)行預(yù)冷凝這一步驟。
11.權(quán)利要求9的方法，其中該方法中具有第三反應(yīng)室。
12.權(quán)利要求11的方法，其中該方法中具有第四反應(yīng)室。
13.權(quán)利要求9的方法，它進(jìn)一步包括下列步驟在第一反應(yīng)室中保持1到18乇(0.13到2.4千帕)之間的壓力；以及；在第二反應(yīng)室中保持0.2到2.25乇(0.027到0.30千帕)之間的壓力。
14.權(quán)利要求11的方法，它進(jìn)一步包括下列步驟在第一反應(yīng)室中保持8到150乇(1.1到20.0千帕)之間的壓力；在第二反應(yīng)室中保持1到18乇(0.13到2.4千帕)之間的壓力；在第三反應(yīng)室中保持0.2到2.25乇(0.027到0.300千帕)之間的壓力。
15.權(quán)利要求12的聚合反應(yīng)方法，其中第一反應(yīng)室噴射泵的工作壓力在30到750乇(4.0到100千帕)之間；第二反應(yīng)室噴射泵的工作壓力在8到150乇(1.1到20千帕)之間；第三反應(yīng)室噴射泵的工作壓力在1到18乇(0.13到2.4千帕)之間；第四反應(yīng)室噴射泵的工作壓力在0.2到2.25乇(0.027到0.300千帕)之間。
16.權(quán)利要求9的聚合反應(yīng)方法，還進(jìn)一步包括將第二冷凝器的非冷凝物質(zhì)壓縮到大氣壓力這一步驟。
17.權(quán)利要求16的方法，其中一部分被壓縮的第二冷凝器非冷凝物質(zhì)被冷凝。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種聚合反應(yīng)系統(tǒng),它具有至少兩個(gè)反應(yīng)室,其中使用真空來(lái)除去反應(yīng)室內(nèi)的蒸氣,它包括單一的真空系統(tǒng),用以向依次的多個(gè)反應(yīng)室供應(yīng)加大的真空量。還公開(kāi)一種聚合反應(yīng)方法,它具有至少第一和第二反應(yīng)室,這些反應(yīng)室內(nèi)的壓力,從第一反應(yīng)室至最后反應(yīng)室依次遞減,該方法包括的步驟有:借助于在其上接有真空管路的最后反應(yīng)室噴射泵,除去最后反應(yīng)室的蒸氣來(lái)保持最后反應(yīng)室的真空;將最后反應(yīng)室噴射泵的排出物導(dǎo)入第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器,以產(chǎn)生出第一反應(yīng)室非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第一反應(yīng)室噴射泵的動(dòng)力流體;將第一反應(yīng)室噴射泵的非冷凝物質(zhì)從第一反應(yīng)室預(yù)冷凝器導(dǎo)入接有真空管路的第二噴射泵;將第二噴射泵的排出物導(dǎo)入第二冷凝器,以產(chǎn)生出第二冷凝器非冷凝物質(zhì)和已冷凝的第二噴射泵動(dòng)力流體;其中的第二冷凝器與真空泵連接。
文檔編號(hào)C08F2/00GK1183737SQ96193752
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月9日
發(fā)明者D·M·哈茲爾廷, T·L·揚(yáng)特, J·L·瑞安斯 申請(qǐng)人:伊斯曼化學(xué)公司