Spôsob pridávania surovín pri výrobe polyesterov alebo kopolyesterov

Číslo patentu: E 2604

Dátum: 13.01.2004

Autori: Deiss Stefan, Janko Lutz, Rau Maik, Kirsten Klaus

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Spôsob pridávania surovín pri výrobe polyesterov alebo kopolyesterovOblasť techniky Vynález sa týka spôsobu prípravy pasty na výrobu polyesteru z tuhých a tekutých surovín, ako aj prípadne z prísad so zjednodušeným pridávaním surovín, akoncepcie regulácie mólového pomeru východiskových látok. Okrem toho sa navrhujenepriamy spôsob určenia spotreby surovín pri výrobe polyesteru.Doterajší stav techniky V zmysle predloženého vynálezu pojem polyester zahrnuje homopolyesterya/alebo kopolyestery. Pojem suroviny zahrnuje obe (tak kyselinu, ako aj alkohol) monomému dikarboxylovú kyselinu a dvojsýtny alkohol. Ako prísady sa používajú napríklad katalyzátory, ínhibítory a pri výrobe kopolyesterov komonoméry, ako napríklad dikarboxylove kyseliny a dvojsýtne alkoholy. Ako východiskové látky sa označuje súbor surovín a prísad, použitých na výrobu polyesteru. Ako pasta sa označuje čerpateľná suspenzia, ktorá obsahuje prevažný podiel východiskových látok,použitých pri výrobe polyesteru.Spôsoby výroby polyesterov sú známe. Bežne sa pritom suroviny najprv v predesterifrkačnej reakcii prevedú na zmes monomérov alebo oligomérov kyseliny hydroxyalkyldíkarboxylovej, ktorá sa potom tiež označuje ako čiastočne esteriñkovaný oligomér. Tento čiastočne esteriñkovaný oligomér sa potom podrobí predpolykondenzácii, pričom sa získa predpolymér a kondenzačné produkty, resp. reakčný plyn, v podstate dvojfunkčné alkoholy a voda. Tento prepolyměr sa potom podrobí polykondenzácii, aby sa stupeň polymerizácie polyesteru nastavil na požadovaný stupeň.Na zaručenie stability procesu a vysokej kvality produktu má nastavenie a dodržanie požadovaných koncentrácii východiskových látok, ktore sú potrebne na výrobu polyesteru, rozhodujúci význam. Zvlášť významný je tu pomer existujúcich koncových hydroxylových skupín, napríklad dvojfunkčného alkoholu, ku koncovým karboxylovým skupinám, napríklad dikarboxylovej kyseliny, pretože tieto predstavujúhlavných reakčných partnerov. Tento pomer sa obyčajne označuje ako mólový pomer.Pretože pri výrobe polyesteru sa polymér vyrába hlavne stupňovými rastovými reakciami, vzájomný pomer zúčastnených reaktívnych koncových skupín je rozhodujúcim meradlom pre koncentráciu reakčných partnerov a tým má rozhodujúci význam pre reakčnú rýchlosť a reakčné rovnováhy. V zmysle výroby kvalitatívne vysokohodnotného polyesteru má preto veľký význam, keď sa tento mólový pomer udržiava na presne žiaducej hodnote.V bežných procesoch na výrobu polyesteru sa obyčajne zo surovín,dikarboxylovej kyseliny a dvojsýtneho alkoholu, vyrobí čerpateľná pasta, ktorá sa privedie do ďalšieho procesu. Okrem toho sa do pasty a/alebo do ďalšieho stupňa procesu privedú prísady, ktoré vedú k špecifickým vlastnostiam produktu a/alebo k žiaducemu správaniu sa procesu.Táto pasta vykazuje určitý mólový pomer, ktorý sa pomocou regulačných systémov nastaví a udržiava na požadovanej hodnote. Na tento účel sa východiskové látky pridávajú obyčajne V závislosti od jednej východiskovej látky, vo všeobecnosti dikarboxylovej kyseliny, ktorej rýchlosť pridávania slúži ako riadiaca veličina, k dávkovaciemu systému pre pastu tak, aby sa dodržali požadovaný mólový pomer a koncentrácie prísad. Kontrola nastaveného zloženia pasty, najmä mólového pomeru,sa pritom uskutočňuje obyčajne nepriamo v intervaloch niekoľkých hodín laboratórnymi kontrolami z pasty odobratých vzoriek. Presne určenie množstva tuhých východiskových látok, predovšetkým dikarboxylovej kyseliny, sa naproti tomu v doteraz známych spôsoboch uskutočňuje vážením práškovej suroviny pred pridaním do procesu. Nato potrebné váhy sú veľmi drahé a vyžadujú pravidelnú údržbu. Aby sa zabránilo výpadkom produkcie, treba udržiavať zodpovedajúco veľkú zásobu pasty na preklenutie časov údržby, alebo pripraviť rezervné zariadenie na dávkovanie a Váženie tuhej dikarboxylovej kyseliny. Oba varianty vyžadujú vysoké investičné náklady na veľké zásobné nádoby na pastu, resp. rezervné zariadenie.Pre zaručenie kvality produktu a zistenie spotreby surovín má význam presné určenie množstiev východiskových látok, ktoré sú potrebné na výrobu polyesteru. Špeciálny význam tu majú suroviny dikarboxylová kyselina alebo jej estery, ako aj dvojsýtny alkohol, pretože tieto čo do množstva predstavujú hlavne zložky. Presné zistenie spotreby východiskových látok, použitých V tekutej forme, sa uskutočňuje bežnými prístrojmi pre tekutiny na meranie hmotnostného prietoku. Presné určeniemnožstva tuhých východiskových látok, predovšetkým dikarboxylovej kyseliny, sa3 naproti tomu v doteraz známych spôsoboch uskutočňuje vážením práškovej suroviny pred pridaním do procesu. Množstvo východískovej látky, potrebné na určité množstvo konečného produktu polyesteru, sa označuje ako jeho spotreba suroviny. Tento údaj sa vyjadrí vo všeobecnosti ako špecifická spotreba ako pomer hmotnosti východiskovej látky, vztialmutej na hmotnosť s ňou vyrobeného polyesteru.Pri použití váh vznikajú časové zmeny nameraných hodnôt hmotnostného toku tuhých látok. Tento takzvaný posun meraného hmotnostného toku spočíva v pozvoľnom posúvaní nulového bodu pri vážení v dôsledku pribúdajúcich usadenín na meracom zariadení, ktoré sú prevažne spôsobené malou zvyškovou vlhkosťou V tuhej látke a prakticky sa im nedá zabrániť. Tento posun sa pravda V bežných spôsoboch prejavuje len málo na stabilite procesu a kvalite regulácie prípravy pasty. Predsa však dochádza v dôsledku časovo posunutého určenia hmotnosti k nepresným meraniam spotreby surovín. Periodická opätovná kalibrácia takýchto váh môže túto chybu len obmedziť, ale nie celkom odstrániť.US-A-5 098 667 zverejňuje spôsob výroby polymérov, pričom sa do reaktora pridá tekutá pasta, ktorá obsahuje tuhý katalyzátor. Hustota pasty sa používa ako riadiaca veličina, aby sa regulovalo množstvo katalyzátora v tekutej paste.Úlohou predloženého vynálezu preto je navrhnúť lacný a súčasne presný spôsob zlepšeného pridávania surovín a zjednodušenú koncepciu regulácie na regulovanie mólového pomeru pri výrobe polyesteru, aby sa zabránilo predtýmTáto úloha je podľa tohto vynálezu vyriešená spôsobom vytvorenia pasty na výrobu polyesteru z tuhých a tekutých surovín, ako aj prípadne z prísad, vyznačujúcím sa tým, že regulácia rýchlosti pridávania tuhej suroviny sa uskutočňuje na základe odchýlky priamo meranej hustoty hotovej pasty od požadovanej hodnoty.Meranie hustoty sa môže uskutočniť rôznymi fyzikálnymi metódami, ako napríklad podľa Coriolisovho princípu, pomocou ultrazvuku, pomocou ohybných kmitačov (piezoelektrických doštičiek) alebo podobne. Výhodne sa pritom nastavenie mólového pomeru uskutočňuje bez použitia váh pre tuhú surovinu.Ako riadiaca veličina pre regulovanie mólového pomeru sa dá V spôsobe podľatohto vynálezu použiť hustota pasty. Táto sa reguluje riadením rýchlosti pridávania-4 tuhej suroviny V súlade s požadovanou hodnotou. Prietok zariadením je riadiacou veličinou na regulovanie výstupnej rýchlosti pasty. Táto sa reguluje riadením zodpovedajúcich dopravných orgánov v súlade s požadovanou hodnotou. Regulácia hladiny (stavu naplnenia) dávkovacej nádoby pre pastu sa uskutočňuje riadením množstva pridávanej tekutej suroviny. Táto môže súčasne slúžiť ako riadiaca veličina na regulovanie rýchlosti pridávania prísad. Okrem toho sa môže napojiť ako poruchová veličina na regulovanie rýchlosti pridávania tuhej suroviny.V jednom možnom uskutočnení tohto spôsobu sa pridáva maximálne 20 ,výhodne maximálne 10 celkového množstva tekutej suroviny medzi dávkovacou nádobou pre pastu a meraním hustoty pasty.V jednej forme uskutočnenia spôsobu podľa tohto vynálezu sa dávkovacia nádoba pre pastu dimenzuje len tak veľká, aby čas zotrvania pasty v dávkovacej nádobe pre pastu zodpovedal času, potrebnému na homogenizáciu východiskových látok.Aj zistenie spotreby tuhej suroviny sa dá uskutočniť bez použitia váh.Výhody spôsobu podľa tohto vynálezu spočívajú po prve v odpadnutí zariadenia, ktoré by vyžadovalo intenzívnu údržbu a bolo by náchylnć na poruchy, a tým v nižších nákladoch na investície a údržbu, ako aj v nižších nákladoch na energiu v dôsledku účinnejšieho vnášania potrebnej mechanickej energie na homogenizáciu východiskových látok.Ďalej sa kratšou dobou zotrvania v dávkovacej nádobe pre pastu dosiahne kratší stratový čas systému, ktorý je dôležitý napríklad pri zmenách receptúry. Regulované pridávanie čiastkového prúdu tekutej suroviny zlepšuje kvalitu regulácie a tým kontrolu procesu v dôsledku priameho merania hustoty pasty a priameho určenia mólového pomeru v porovnaní s doterajšími laboratórnymi analýzarni vo viachodinových alebo denných intervaloch. Tým sa dosiahne väčšia stabilita procesu pri výrobe polyesteru.Ďalšie výhody voči bežným spôsobom vyplývajú z pridávania horúcej,recyklovanej, tekutej suroviny priamo k paste pri súčasnom zvýšení mólového pomeru, nastaveného v paste, a zodpovedajúcom zmenšení mólového pomeru pridávania tekutej suroviny V ďalšom priebehu procesu. To znižuje straty energie a umožňuje výrobu nízkoviskóznej pasty ( 3 Pas) s teplotou nad 75 °C. Z tohovyplýva ako ďalšia výhoda zvýšená reaktivita surovín v nasledujúcom stupni procesu,

MPK / Značky

MPK: B01J 19/00, C08G 63/00

Značky: výrobe, pridávania, spôsob, surovin, kopolyesterov, polyesterov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e2604-sposob-pridavania-surovin-pri-vyrobe-polyesterov-alebo-kopolyesterov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob pridávania surovín pri výrobe polyesterov alebo kopolyesterov</a>

Podobne patenty