具有改進(jìn)設(shè)計(jì)的管式反應(yīng)器及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及制備具有至少兩種用于將熱傳遞至管式反應(yīng)器的熱傳遞介質(zhì)的聚酰胺的方法、系統(tǒng)和裝置。該方法可以包括將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以還包括將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
【專利說明】具有改進(jìn)設(shè)計(jì)的管式反應(yīng)器及其使用方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年5月I日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1 / 818,320的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,其公開通過引用以其全部內(nèi)容結(jié)合在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本申請(qǐng)涉及具有改進(jìn)設(shè)計(jì)的管式反應(yīng)器及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0004]聚酰胺具有有用的性質(zhì)如極高的耐久性和強(qiáng)度,這使得它們可以在多種環(huán)境中使用。聚酰胺如尼龍、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)鈉通常用于,例如,地毯、氣囊、機(jī)械部件、服飾、繩索和長筒襪。尼龍_6,6,一種柔滑的熱塑性物質(zhì),也是一種最常使用的聚酰胺。尼龍_6,6的長分子鏈和致密結(jié)構(gòu)使得它有資格作為高級(jí)尼龍纖維,其展現(xiàn)高機(jī)械強(qiáng)度、剛性和熱穩(wěn)定性。
[0005]聚酰胺在大規(guī)模制造設(shè)備中工業(yè)合成。例如,尼龍_6,6可以通過使六亞甲基二胺和己二酸經(jīng)歷縮合反應(yīng),形成酰胺鍵并釋放水而合成。在包括高壓釜或反應(yīng)器、閃蒸器和后縮聚器的一系列部件中,將熱施加至反應(yīng)混合物并將水逐漸地移除以驅(qū)動(dòng)平衡朝向聚酰胺,直至聚合物達(dá)到所需的長度范圍。之后,將熔融的尼龍_6,6擠出成粒料,可以將其紡為纖維或加工為其他的形狀。整個(gè)制造設(shè)備需要大量的加熱,以使得縮合反應(yīng)發(fā)生并從反應(yīng)混合物移除水。典型地,中央加熱設(shè)備將填充有揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的單一的加熱回路加熱以將介質(zhì)蒸氣化,之后該介質(zhì)在整個(gè)設(shè)備中循環(huán)至需要加熱的各個(gè)部件,包括反應(yīng)器。
[0006]用于聚酰胺合成的一種類型的反應(yīng)器是管式反應(yīng)器。當(dāng)管式反應(yīng)器加熱反應(yīng)混合物時(shí),產(chǎn)生蒸氣水(例如,水蒸氣)。管式反應(yīng)器將水蒸氣從反應(yīng)混合物至少部分地分離以將水從反應(yīng)混合物移除并且將平衡向聚酰胺驅(qū)動(dòng)。當(dāng)管式反應(yīng)器加熱反應(yīng)混合物時(shí),在反應(yīng)混合物中可以出現(xiàn)快速的熱變化,這與可以污染聚酰胺產(chǎn)物的不適宜的副產(chǎn)物的形成相關(guān)??焖贌嶙兓€可以導(dǎo)致凝膠的形成,其可以積累并且最終堵塞系統(tǒng)的多個(gè)不同部件,需要反應(yīng)器和其他部件的關(guān)閉和清潔,并且污染聚酰胺產(chǎn)物和導(dǎo)致對(duì)螺紋強(qiáng)度等性質(zhì)的負(fù)面影響。當(dāng)在管式反應(yīng)器中形成水蒸氣時(shí),它增加反應(yīng)器中的壓力并形成水蒸氣和反應(yīng)混合物的混合物。壓力的增加可以導(dǎo)致水蒸氣和反應(yīng)混合物沿管式反應(yīng)器以高速行進(jìn),這可以使得控制反應(yīng)混合物的溫度困難,并且可以使得將水蒸氣從反應(yīng)混合物隔離變復(fù)雜。反應(yīng)器中水蒸氣和反應(yīng)混合物的高速度可以導(dǎo)致反應(yīng)混合物的氣溶膠化,這可以導(dǎo)致水蒸氣排放口被反應(yīng)混合物和聚酰胺凝膠堵塞,因而需要反應(yīng)器頻繁關(guān)閉以進(jìn)行清潔。
[0007]在聚酰胺合成中,存在與作為熱傳遞介質(zhì)的大量揮發(fā)性材料的使用相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn),包括著火、燃燒和健康風(fēng)險(xiǎn),并且存在諸如與使用單一的整個(gè)設(shè)備(plant—wide)用的加熱回路用于加熱設(shè)備的多個(gè)部件相關(guān)的效率損失和不方便之類的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明可以提供一種制備聚酰胺的方法。該方法可以包括將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法還可以包括將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0009]本發(fā)明可以提供一種制備尼龍_6,6的方法。該方法可以包括:將包括三聯(lián)苯的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從包括二苯醚和聯(lián)苯的加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以設(shè)置在第一加熱回路中。在將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱和將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上是液相的。傳遞至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱和從第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括基本上全部顯熱。在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上全部被氣化。該方法可以包括將使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱。該方法可以包括將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至尼龍_6,6合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以設(shè)置在第二加熱回路中。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上是液相的。加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上是液相的。傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱,以及從第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括:約70—100 %的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30 %顯熱。該方法還可以包括控制第二熱傳遞回路的壓力以控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度控制聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度。該方法可以還包括將使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中。管式反應(yīng)器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內(nèi)徑,并且約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應(yīng)器可以包括沿其長度的約10至約25個(gè)排放口。
[0010]本發(fā)明可以提供一種制備聚酰胺的方法。該方法可以包括加熱第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內(nèi)徑,以及約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應(yīng)器可以包括沿其長度的約10至約25個(gè)排放口。
[0011]本發(fā)明可以提供用于制備聚酰胺的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括加熱器,所述加熱器配置為將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該系統(tǒng)可以包括第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該系統(tǒng)還可以包括第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0012]本發(fā)明可以提供一種用于制備聚酰胺的裝置。該裝置可以包括加熱器,所述加熱器配置為將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該系統(tǒng)可以包括第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該系統(tǒng)還可以包括第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0013]本發(fā)明可以提供一種用于制備尼龍_6,6的裝置。該裝置可以包括加熱器,所述加熱器配置為將包括三聯(lián)苯的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該裝置可以包括第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至包括二苯醚和聯(lián)苯的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),并且將使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至第一熱交換器。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以設(shè)置在第一加熱回路中。在將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱和將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是基本上液相的。傳遞至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱和從第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括基本上全部顯熱。此外,在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以被基本上全部氣化。該裝置可以包括第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為:將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,從而提供使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),并且將使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以設(shè)置在第二加熱回路中,其配置為控制第二熱傳遞回路的壓力以控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度??刂骑柡蜏囟瓤梢钥刂凭埘0泛铣上到y(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以為基本上液相,加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是基本上液相的。另外,傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱以及從第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括:約70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。管式反應(yīng)器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內(nèi)徑,以及約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應(yīng)器可以包括沿其長度的約10至約25個(gè)排放口。
[0014]本發(fā)明可以提供優(yōu)于其他用于制備聚酰胺的方法、系統(tǒng)和裝置的益處,其中的至少一些是未預(yù)期的。如果含有揮發(fā)性(例如,氣態(tài))熱傳遞介質(zhì)的加熱回路有泄漏,則泄漏材料可以擴(kuò)散遍及泄漏周圍的空間。如果揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)是可燃的,則泄漏可以導(dǎo)致遍及泄漏周圍的空間的爆炸或燃燒風(fēng)險(xiǎn)。此外,蒸氣熱傳遞介質(zhì)可以造成遠(yuǎn)超過泄漏的最鄰接附近的安全性風(fēng)險(xiǎn)。如果泄漏出現(xiàn)使得聚合物材料進(jìn)入一級(jí)加熱回路,則用于加熱一級(jí)加熱回路的爐中的焦炭形成可以建立產(chǎn)生的燃燒風(fēng)險(xiǎn)。含有不揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)(例如,液體)的加熱回路可以比含有揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的加熱回路更安全。如果泄漏出現(xiàn),則不揮發(fā)性泄漏材料一般移動(dòng)至泄漏周圍的地面,從而將任何燃燒和安全性風(fēng)險(xiǎn)支配性地限制在泄漏附近和下方的區(qū)域,并且具有比揮發(fā)性材料更低的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。如果泄漏出現(xiàn)使得聚合物材料進(jìn)入一級(jí)加熱回路,則來自加熱器中的結(jié)焦的管的燃燒風(fēng)險(xiǎn)可以顯著地更低。
[0015]不揮發(fā)性材料的單一回路,或使用在其中具有不揮發(fā)性材料的二級(jí)加熱回路可以歸因于使用顯熱以將熱從加熱回路傳遞至管式反應(yīng)器而經(jīng)歷局部高溫,這可以使得控制管式反應(yīng)器的加熱困難。與在用于加熱管式反應(yīng)器的加熱回路中使用的不揮發(fā)性材料相關(guān)的缺點(diǎn)可以通過使用本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案避免:當(dāng)使用含有不揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的一級(jí)加熱回路(例如,在所使用的溫度和壓力,當(dāng)加熱時(shí)和在冷卻之后材料基本上保持為液體)以加熱二級(jí)加熱回路時(shí),在一個(gè)或多個(gè)二級(jí)加熱回路(各自用于加熱包括至少一個(gè)管式反應(yīng)器的一個(gè)或多個(gè)部件)中使用揮發(fā)性材料(例如,在所使用的溫度和壓力,材料在加熱時(shí)變得基本上氣化且在冷卻之后冷凝)。二級(jí)回路可以用于加熱主要使用潛熱(例如,氣化熱)的管式反應(yīng)器或任意其他任選的部件以將熱傳遞至部件,有益地允許更容易的溫度控制,同時(shí)避免大量的揮發(fā)性材料的使用并避免使用單一的加熱回路加熱所有的部件。
[0016]使用更低揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的一級(jí)回路(其加熱用于加熱管式反應(yīng)器的更高揮發(fā)性的熱傳遞介質(zhì)的二級(jí)回路)可以使得用于管式反應(yīng)器的加熱回路中的泄漏更容易修理(fix)。例如,如果在用于加熱包括管式反應(yīng)器的設(shè)備周圍的數(shù)個(gè)部件的在其中具有蒸氣熱傳遞材料的單一加熱回路中出現(xiàn)泄漏,則必須將整個(gè)回路關(guān)閉以維修泄漏,或熄滅由泄漏引起的燃燒,導(dǎo)致一大部分的設(shè)備離線,這可以是不便的和昂貴的。然而,通過具有包含在專屬于管式反應(yīng)器的二級(jí)回路中的蒸氣熱傳遞材料,二級(jí)回路中的泄漏僅需要該回路的維修,同時(shí)設(shè)備的余下部分可以正常地繼續(xù)操作。在多個(gè)實(shí)例中,通過在一級(jí)回路中使用不揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)和通過避免使用大量的揮發(fā)性可燃熱傳遞介質(zhì),與揮發(fā)性熱傳遞材料的使用相關(guān)的安全性風(fēng)險(xiǎn)降低。例如,含有液相熱傳遞材料的大的一級(jí)回路中的泄漏可以是比含有蒸氣熱傳遞材料的大的回路中的泄漏危險(xiǎn)性低的。
[0017]單一的熱傳遞材料的回路的使用可以將可用于熱傳遞使用的材料的溫度限制為窄范圍的溫度。使用在其中具有揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的二級(jí)回路用于管式反應(yīng)器可以允許容易地控制熱傳遞介質(zhì)的溫度??梢允褂靡患?jí)回路將二級(jí)回路中的揮發(fā)性材料蒸氣化,其可以允許被冷凝以將熱傳遞至管式反應(yīng)器??梢哉{(diào)節(jié)二級(jí)回路內(nèi)的壓力以控制熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,從而精確地控制二級(jí)回路中的揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)氣化和冷凝的溫度,對(duì)設(shè)備部件的溫度比其他的用于制備聚酰胺的方法、系統(tǒng)和裝置提供更大的控制程度。當(dāng)采用各自含有揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)的多個(gè)二級(jí)回路時(shí),每個(gè)二級(jí)回路中的熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度可以被容易地控制。
[0018]具有揮發(fā)性熱傳遞材料(蒸氣/氣相)的單一的回路的使用可以包括將熱傳遞材料初始加熱至適當(dāng)高于由設(shè)備的每個(gè)部件使用的溫度的。這可以導(dǎo)致熱傳遞材料是過熱的(例如,使得溫度高于對(duì)于給定壓力的飽和溫度)。如果需要嚴(yán)格溫度控制,則需要另外的復(fù)雜性以移除過熱以便獲得溫度均勻性。在各個(gè)實(shí)施方案中,二級(jí)回路可以允許在或非常接近飽和溫度的二級(jí)回路中使用熱傳遞材料,從而用較低復(fù)雜度的設(shè)備獲得高度溫度均勻性。在各個(gè)實(shí)施方案中,相對(duì)過熱蒸氣,使用飽和蒸氣對(duì)于熱傳遞可以是更有效的。如果蒸氣顯著過熱,則首先將蒸氣在冷凝出現(xiàn)之前冷卻至飽和溫度。過熱的蒸氣具有比冷凝蒸氣低得多的熱傳遞系數(shù)。在各個(gè)實(shí)施方案中,使用具有比其他的方法或裝置少的過熱的熱傳遞材料作為飽和蒸氣對(duì)于給定表面積允許更多熱傳遞或允許更小的表面積來獲得相同量的熱傳遞。在各個(gè)實(shí)施方案中,一級(jí)加熱回路中的低揮發(fā)性液體以及二級(jí)回路中的冷凝蒸氣的使用可以允許更小的熱傳遞面積(工藝容器尺寸),如在具有高熱需求的一部分的方法中。
[0019]管式反應(yīng)器可能過快加熱聚酰胺反應(yīng)混合物,這可以導(dǎo)致不適宜的副產(chǎn)物的形成,不適宜的副產(chǎn)物可以污染所需的聚酰胺產(chǎn)物??焖贌嶙兓€可以導(dǎo)致凝膠的形成,其可以積累并且最終堵塞系統(tǒng)的多個(gè)部件,要求反應(yīng)器和其他部件的關(guān)閉和清潔??焖贌嶙兓梢詫?dǎo)致所產(chǎn)生的水蒸氣中二胺更大的損失??焖贌嶙兓梢栽黾臃磻?yīng)混合物的氣溶膠化,這可以導(dǎo)致水蒸氣排放口被反應(yīng)混合物和聚酰胺凝膠堵塞,從而要求反應(yīng)器的更頻繁關(guān)閉以進(jìn)行清潔。本發(fā)明可以提供可以是在長度上更長,具有更小的直徑,或具有更大的長度與直徑比中的至少一個(gè)的管式反應(yīng)器,與其他管式反應(yīng)器比較,其可以允許反應(yīng)混合物被更緩慢地和溫和地加熱到目標(biāo)溫度。本發(fā)明可以提供比其他的管式反應(yīng)器具有更大的表面積與體積比的管式反應(yīng)器,從而允許反應(yīng)混合物更平緩的加熱。因此,本發(fā)明可以提供在聚酰胺合成過程中產(chǎn)生更少不適宜的副產(chǎn)物的管式反應(yīng)器,這遭受較少的凝膠形成和積累,需要較低頻繁度的關(guān)閉和清潔,并且從反應(yīng)混合物損失更少的二胺。
[0020]管式反應(yīng)器可以具有從反應(yīng)器的入口至出口增加的直徑。如果直徑沿長度的膨脹率過快出現(xiàn),則反應(yīng)器可能過快冷卻聚酰胺反應(yīng)混合物,導(dǎo)致凝膠化和反應(yīng)混合物的凝固,這可能需要反應(yīng)器的更頻繁關(guān)閉用于清潔。本發(fā)明可以提供具有可以足夠小的膨脹率以減少或最小化凝膠化和反應(yīng)混合物的凝固的管式反應(yīng)器,因此要求比具有更大的膨脹率的其他管式反應(yīng)器較低頻繁度的關(guān)閉和清潔。本發(fā)明可以提供一種管式反應(yīng)器,其具有足夠大的膨脹率以使得壓力從反應(yīng)器的入口至出口適當(dāng)?shù)亟档鸵蕴峁┧畯姆磻?yīng)混合物的移除比具有較低膨脹率或不具有膨脹率的其他的管式反應(yīng)器更有效。
[0021]管式反應(yīng)器中水蒸氣和聚酰胺反應(yīng)混合物的高速度可以導(dǎo)致反應(yīng)混合物的氣溶膠化,這可以導(dǎo)致水蒸氣排放口被反應(yīng)混合物和聚酰胺凝膠堵塞,要求反應(yīng)器的頻繁關(guān)閉用于清潔。管式反應(yīng)器內(nèi)的高速度也可以使得難以控制反應(yīng)混合物的溫度。本發(fā)明可以提供具有可以更多數(shù)量地或更理想地沿長度分布的排放口的管式反應(yīng)器,以使得反應(yīng)混合物經(jīng)由水蒸氣的產(chǎn)生的加速可以比其他管式反應(yīng)器減小或最小化,這可以減少氣溶膠化并簡化反應(yīng)混合物的溫度控制。本發(fā)明可以提供將溶劑,如水,注入至排放口管線中的方法,這可以使得凝膠或其他材料在排放口管線中的形成或積聚減少或最小化。減少的或最小化的氣溶膠化或水注入可以提供與其他管式反應(yīng)器比較需要更低頻繁度的關(guān)閉和清潔的管式反應(yīng)器。
[0022]在多個(gè)實(shí)施方案中,管式反應(yīng)器可以具有一定數(shù)量排放口和排放口之間的間隔,其提供比其他管式反應(yīng)器更大比例的環(huán)形流,導(dǎo)致反應(yīng)混合物與反應(yīng)器之間的熱傳遞區(qū)域比其他管式反應(yīng)器設(shè)計(jì)更高。例如,與具有較小間隔并且經(jīng)歷具有沿反應(yīng)器頂部的空氣氣泡或具有沿反應(yīng)器的底部形成近似半圓柱的反應(yīng)混合物的流動(dòng)型態(tài)的其他管式反應(yīng)器比較,一些實(shí)施方案在排放口之間具有更大的間隔,以提供更好的環(huán)形流動(dòng)。例如,與具有更大間隔并且經(jīng)歷反應(yīng)混合物的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài)的其他管式反應(yīng)器比較,一些實(shí)施方案在排放口之間具有較小間隔以提供更好的環(huán)形流動(dòng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]不一定按比例繪制的附圖,通過實(shí)例的方式,但不是通過限定的方式,一般地示例本發(fā)明。
[0024]圖1示例根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的管式反應(yīng)器。
[0025]圖2示例根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的系統(tǒng)或裝置。
[0026]圖3示例根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的系統(tǒng)或裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在將詳細(xì)參考所公開的題的某些實(shí)例,這些實(shí)例部分地示出在附圖中。雖然將結(jié)合所列舉的權(quán)利要求描述所公開的主題,應(yīng)當(dāng)明白的是所示例的主題不預(yù)期將權(quán)利要求限定為所公開的主題。
[0028]以范圍形式表達(dá)的值應(yīng)當(dāng)以靈活方式解釋為不僅包括作為范圍的界限明確敘述的數(shù)值,而且包括該范圍內(nèi)包括的所有的單獨(dú)數(shù)值或子范圍,如同將每個(gè)數(shù)值和子范圍明確地陳述一樣。例如,“約0.1 %至約5% ”或“約0.1%至5%”的范圍應(yīng)當(dāng)解釋為不僅包括約0.1 %至約5%,而且包括所指出的范圍內(nèi)的單獨(dú)的值(例如,1%、2%、3%和4% )和子范圍(例如,0.1 %至0.5%、1.1%至2.2%、3.3%至4.4%)。除非另外指出,陳述“約X至Y”具有與“約X至約Y”相同的含義。同樣,除非另外指出,陳述“約X、Y或約Ζ”具有與“約X、約Y或約Ζ”相同的含義。
[0029]在本文中,除非上下文另外清楚地指出,術(shù)語“一個(gè)”、“一種”或“所述”被用于包括一個(gè)或多于一個(gè)。除非另外指出,術(shù)語“或”被用于指代非排除性的“或”。此外,應(yīng)當(dāng)明白的是本文采用的并且未以其它方式定義的措辭或術(shù)語僅用于說明的目的并且是非限制性的。任何段落標(biāo)題的使用預(yù)期為幫助文章的理解并且不被解釋為限定;與段落標(biāo)題相關(guān)的信息可以在特別的段落之內(nèi)或之外出現(xiàn)。此外,在本文中引用的所有的公開、專利和專利文獻(xiàn)通過引用以其全部結(jié)合在此,如同單獨(dú)地通過引用結(jié)合那樣。本文與這樣通過引用結(jié)合的那些文獻(xiàn)之間的使用不一致的情況下,所結(jié)合的引用文獻(xiàn)中的使用應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本文中的補(bǔ)充;對(duì)于不可協(xié)調(diào)的矛盾,以本文中用法為準(zhǔn)。
[0030]在本文描述的制造方法中,多個(gè)步驟可以以任意順序進(jìn)行而不脫離本發(fā)明的原理,除了當(dāng)明確指出臨時(shí)或操作順序時(shí)。此外,具體的步驟可以可以同時(shí)進(jìn)行,除非明確的權(quán)利要求語言指出它們分開地進(jìn)行。例如,所要求保護(hù)的進(jìn)行X的步驟和所要求保護(hù)的進(jìn)行Y的步驟可以在單一的操作內(nèi)同時(shí)地進(jìn)行,并且所得到的方法將落在所要求保護(hù)的方法的文字范圍內(nèi)。
[0031]本文所使用的術(shù)語“約”可以允許數(shù)值或范圍上的一定可變程度,例如,在所述的數(shù)值或所述的范圍限制的10%內(nèi),5%內(nèi),或1%內(nèi)。
[0032]本文所使用的術(shù)語“基本上”是指大部分,或主要地,如占至少約50%、60%、70%、80%,90%,95%,96%,97%,98%,99%,99.5%,99.9%,99.99%或至少約 99.999% 以上。
[0033]本文所使用的術(shù)語“溶劑”是指可以溶解固體、液體或氣體的液體。溶劑的非限制性實(shí)例是硅氧烷、有機(jī)化合物、水、醇、離子液體和超臨界流體。
[0034]本文所使用的術(shù)語“標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力”是指0°C和lOOKPa。
[0035]本文所使用的術(shù)語“聚合物”可以包括共聚物。
[0036]本文所使用的術(shù)語“熱交換器”是指用于將熱從一個(gè)介質(zhì)傳遞至另一個(gè)的裝置。介質(zhì)可以通過實(shí)心壁分離。熱交換器的實(shí)例包括殼和管式交換器、板式熱交換器、板殼式熱交換器、絕熱輪式熱交換器、板翅式熱交換器、枕板式熱交換器、流體熱交換器、廢熱回收單元、動(dòng)態(tài)刮擦表面熱交換器和相變熱交換器。
[0037]本文所使用的術(shù)語“顯熱”是指由物體或熱動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)交換的熱,其中交換的作用基本上是物體或系統(tǒng)的溫度上的變化,并且很少相變至沒有相變。
[0038]本文所使用的術(shù)語“潛熱”是指由物體或熱動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)交換的熱,其中交換的作用基本上是物體或系統(tǒng)中的相變,并且很少變化至沒有溫度變化。
[0039]本文所使用的術(shù)語“相對(duì)粘度”(RV)是指在毛細(xì)管粘度計(jì)中在25°C測(cè)量的溶液和溶劑粘度的比。在一個(gè)實(shí)例中,根據(jù)ASTMD789-06的RV是90%甲酸(90重量%甲酸和10重量%水)中的8.4重量%聚酰胺溶液在25°C的粘度(以厘泊計(jì))與90%甲酸自身在25°C的粘度(以厘泊計(jì))的比。
[0040]本文所使用的術(shù)語“飽和溫度”是指在特別的壓力(例如,在該溫度的飽和壓力)液體沸騰為其蒸氣相的溫度和蒸氣開始冷凝為其液相的溫度。物質(zhì)在特定壓力的飽和溫度下,當(dāng)溫度降低或壓力增加時(shí),該物質(zhì)將冷凝。物質(zhì)在特定壓力的飽和溫度下,當(dāng)溫度增加或壓力降低時(shí),材料將沸騰為其蒸氣相。
[0041]本發(fā)明涉及具有至少兩種用于將熱傳遞至管式反應(yīng)器的熱傳遞介質(zhì)的用于制備聚酰胺的方法、系統(tǒng)和裝置。聚酰胺可以是任意合適的聚酰胺,如尼龍6、尼龍7、尼龍11、尼龍12、尼龍6,6、尼龍6,9 ;尼龍6,10、尼龍6,12,部分芳族的聚酰胺(例如,更高溫尼龍),或它們的共聚物。
[0042]制各聚酰胺的方法
[0043]該方法可以包括將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。加熱可以以任意合適的方式進(jìn)行。加熱可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進(jìn)行。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以位于加熱回路中。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以在動(dòng)力室或設(shè)備中的中心加熱區(qū)域中加熱并且可以被用于從一級(jí)加熱回路至一個(gè)或多個(gè)二級(jí)加熱回路傳遞熱至整個(gè)設(shè)備,之后返回至動(dòng)力室用于再加熱。二級(jí)加熱回路可以用于加熱設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)管式反應(yīng)器。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是不揮發(fā)性,以使得第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)在加熱之前和之后可以基本上是液相的。
[0044]—級(jí)加熱回路和一個(gè)或多個(gè)二級(jí)加熱回路可以具有任意相對(duì)于彼此合適的體積。一級(jí)加熱回路可以具有比二級(jí)加熱回路更大的體積。一級(jí)加熱回路可以具有大約相同的體積或具有比二級(jí)加熱回路更小的體積。一級(jí)加熱回路可以具有二級(jí)加熱回路的體積的約0.000,1% -1,000,000%,或二級(jí)加熱回路的體積的約100%至1,000,000%,或約 0.000,I % 或更低,或約 0.001 0.01 %,0.1 %U %>5%U0%,25%,50%,75%,100 %、125 %、150 %、175 %,200 %,300 %,400 500 %,750 %, 1000 %、1500 %,2000 %、3000 4000 5000 % ,10, 000 %、20,000 %,50, 000 % ,100, 000 %、約 500,000 %,或約1,000, 000%或更高。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有與第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)任意合適的質(zhì)量比。例如,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的質(zhì)量組合與第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的質(zhì)量組合的比可以是約0.000, 000, I:1至約10,000,000:1,約 100:1 至約 100:1,約 0.000,000,I:1 或更低,或約 0.000,I:U0.001:1,0.01:1,0.1:1、1:1、5:1,10:1,25:1、50:1、75:1、100:1、125:1、150:1、175:1、200:1、300:U400:U500:1、750:1,1000:1,1500:1,2000:1,3000:1,4000:1,5000:1、10,000:
1、20,000:1、50,000:1、100,000: 1,500, 000: 1、約 1,000,000:1 或約 10,000,000:1 或更高。
[0045]該方法可以包括將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。加熱可以以任意合適的方式進(jìn)行。加熱可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進(jìn)行。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是足夠地?fù)]發(fā)性以使得可以將其通過第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱至基本上氣相,并且使得可以將其在熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)至管式反應(yīng)器的傳遞過程中冷凝至基本上液相。
[0046]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以通過加熱和熱的傳遞保持為液體,同時(shí)第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以當(dāng)其被加熱時(shí)變得被氣化并且可以當(dāng)從其傳遞熱時(shí)冷凝。在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有比第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)低的蒸氣壓;或者,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有比第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)高的蒸氣壓??梢钥刂频诙闪鲃?dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以使得其在所需的溫度氣化和冷凝。因?yàn)榈谝豢闪鲃?dòng)熱傳遞介質(zhì)可以在被加熱之后保持為液體,并且第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以在加熱之后成為基本上被氣化,加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有比加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)更高的蒸氣壓。
[0047]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以都是可燃有機(jī)材料,或可以都包括可燃有機(jī)組分。蒸氣和高蒸氣壓可燃有機(jī)材料典型地帶有比具有更低蒸氣壓的液體可燃有機(jī)化合物更大的著火和燃燒風(fēng)險(xiǎn)。加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是比加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)更可燃和更易燃中的至少一個(gè)。
[0048]該方法還可以包括將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至管式反應(yīng)器。熱的傳遞可以以任意合適的方式進(jìn)行。熱的傳遞可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進(jìn)行??梢詫釓募訜徇^的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至一個(gè)或多個(gè)管式反應(yīng)器,以及任選地一個(gè)或多個(gè)其他的設(shè)備部件,如預(yù)加熱器、蒸發(fā)器、聚合反應(yīng)器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個(gè)。預(yù)加熱器可以是任意合適的預(yù)加熱器并且可以與設(shè)備的任意合適的部件連接,如用于蒸發(fā)器、聚合反應(yīng)器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個(gè)的預(yù)加熱器??梢允沟脝为?dú)的部件的溫度通過加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)到達(dá)任意合適的溫度或溫度的范圍。例如,可以將足夠的熱傳遞至蒸發(fā)器以將其中反應(yīng)混合物的溫度升高至任意合適的溫度,如約100-230°C,或100— 150°C,或約100°C或更低,或約110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、22(TC或約230°C以上的溫度。例如,可以將足夠的熱傳遞至反應(yīng)器以將其中的反應(yīng)混合物的溫度升高至任意合適的溫度,如約150-300°C,或約 200-250°C,或約 215-245°C,或約 150°C或更低,或約 160°C、170、180、190、200、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270、280、290°C 或約 300°C 以上的溫度。例如,可以將足夠的熱傳遞至閃蒸器以將其中的反應(yīng)混合物的溫度升高至任意合適的溫度,如約 150-400°C,或約 250-350°C,或約 250_310°C,或約 200°C或更低,或約 210°C、220、230、240、250、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、320、330、340 V,或約 350 V以上的溫度。例如,可以將足夠的熱傳遞至后縮聚器以將其中的反應(yīng)混合物的溫度升高至任意合適的溫度,如約150-40(TC,或約250-350°C,或約250-310°C,或約200°C或更低,或約 210 °C、220、230、240、250、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、320、330、340°C,或約350°C以上的溫度。
[0049]將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至管式反應(yīng)器可以包括將管式反應(yīng)器的溫度保持在任意合適的溫度,如約100°C至約400°C,150°C至350°C,150°C至250°C,250°C 至 350°C,200°C至 300°C,或約 210°C 至 260°C,或約 218°C至約 250°C,或約 100°C、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390 V 或約400°C以上。將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)部件可以包括將反應(yīng)器中的聚酰胺混合物的溫度保持在任意合適的溫度,如約210°C至260°C,218°C至約 250°C,或約 100°C或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C或約 400°C 以上。
[0050]盡管描述了單元操作的加熱,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以意識(shí)到,使用本文描述的一般方法,可以進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)單元操作中之一的冷卻。
[0051]管式反應(yīng)器
[0052]管式反應(yīng)器可以是可以加熱聚酰胺反應(yīng)混合物的任意合適的管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器可以具有任意合適的形狀和設(shè)計(jì)。管式反應(yīng)器可以包括在其上具有夾套以將熱傳遞至反應(yīng)器的圓柱形管。熱傳遞流體可以流動(dòng)通過反應(yīng)器的夾套。
[0053]合適的管式反應(yīng)器I的示意圖在圖1中給出。管式反應(yīng)器I包括入口 2和出口 3。管式反應(yīng)器I包括直部4和彎曲部5。管式反應(yīng)器包括排放口 6。
[0054]管式反應(yīng)器可以具有任意合適的長度,如沿直部和彎曲部的入口與出口之間的長度。管式反應(yīng)器可以具有約50至300米,或約75至125米,或約90至110米,或約50米或更小,或約 60 米、70、80、85、90、95、100、105、110、115、120、130、140、150、160、170、180、190、200、225、250、275或約300米或更大的長度。
[0055]管式反應(yīng)器可以具有任意合適的如直部和彎曲部的內(nèi)徑。內(nèi)徑可以從反應(yīng)器的一端至另一端變化,或者內(nèi)徑可以是恒定的。例如,內(nèi)徑可以從管式反應(yīng)器的入口至管式反應(yīng)器的出口擴(kuò)大。管式反應(yīng)器可以具有約1cm至80cm,或約25cm至約60cm,或約35cm至 50cm,或約 1cm 或更低,或約 15cm、20、25、30、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、55、60、65、70、75cm或約80cm或更大的內(nèi)徑。如果管式反應(yīng)器包括夾套,則夾套可以具有任意合適的外直徑,如超過內(nèi)徑I一50cm,或約I至25cm,或超過內(nèi)徑約Icm或更低,或超過內(nèi)徑約 2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、48或約50cm或更大。
[0056]管式反應(yīng)器可以具有恒定的內(nèi)徑,或者直徑可以從反應(yīng)器的入口至出口擴(kuò)大,如線性擴(kuò)大,或非線性擴(kuò)大。直徑可以充分地?cái)U(kuò)大以使得當(dāng)使用反應(yīng)器時(shí)從反應(yīng)器的入口至出口保持基本上恒定壓力。直徑可以擴(kuò)大以使得當(dāng)使用反應(yīng)器時(shí)壓力從入口至出口降低。管式反應(yīng)器的膨脹率可以足以使得對(duì)反應(yīng)混合物施加的熱、從反應(yīng)混合物通過氣化和排放移除的水的量,以及在沿長度的給定位置的反應(yīng)混合物的壓力的組合有助于保持反應(yīng)混合物朝向反應(yīng)器出口的流動(dòng)并且減少或最小化凝膠或其他雜質(zhì)的產(chǎn)生或積聚。反應(yīng)器的內(nèi)徑可以每約6.25m至約750m的長度擴(kuò)大約2.5cm,每約22.5m至約550m的長度擴(kuò)大約
2.5cm,每22.5m至約IlOm的長度擴(kuò)大約2.5cm,或每約6m的長度或更低,或約8m、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、120、125、150、175、200、225、250、275、300、325、350、375、400、425、450、475、500、525、550、600、650、700 或約750m的長度擴(kuò)大約2.5cm。
[0057]管式反應(yīng)器可以具有任意合適的長度/直徑(L / D,例如,長度除以平均直徑)。例如,管式反應(yīng)器的長度/直徑(L / D)可以是約50至2500,或約100至500,或約230至270,或約 50 或更低,或約 75、100、125、150、175、200、210、220、230、235、240、245、250、255、260、265、270、280、290、300、400、500、600、700、800、900、1000、1250、1500、1750、2000、2250或約2500或更高。
[0058]管式反應(yīng)器沿其長度可以包括排放口。管式反應(yīng)器可以包括任意合適的數(shù)目和類型的排放口,以使得可以將水蒸氣從排放口釋放。管式反應(yīng)器可以包括沿其長度任意合適數(shù)目的排放口。例如,管式反應(yīng)器可以沿其長度具有約5至50個(gè)排放口,或約10至25個(gè)排放口,或約5個(gè)以下排放口,或沿其長度約6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、30、35、約45個(gè)排放口或約50個(gè)或更多個(gè)排放口。
[0059]排放口可以在管式反應(yīng)器中以離開相鄰的排放口任意合適的平均距離的范圍存在。例如,管式反應(yīng)器可以沿管式反應(yīng)器的長度每約2米至約15米,沿管式反應(yīng)器的長度每約3米至約9米,或每約5至約8米具有平均約I個(gè)排放口,或每約2米或更少,或約3米、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或約15米或更多具有平均約I個(gè)排放口。
[0060]管式反應(yīng)器可以沿其長度具有排放口之間任意合適的平均間隔量。例如,管式反應(yīng)器可以沿管式反應(yīng)器的長度在排放口之間隔開平均約2米至約15米,或約3米至約9米,或者沿長度約5至約8米,或約2米或更低,或沿長度約3米、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14,或平均約15米或更多。
[0061]管式反應(yīng)器可以具有一定數(shù)目和分布的排放口以使得管式反應(yīng)器內(nèi)水蒸氣的速度不超過任意合適的最大值。例如,排放口的數(shù)目和分布可以足以使得管式反應(yīng)器內(nèi)的水蒸氣的速度不超過約0.5m / s至約400m / s、l一200m / s、2—100m / s、4_50m / s或約
0.5m / s,或更低,或約 Im / s、2、3、4、5、15、10、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、125、150、175、200、250、300m / s,或約 400m / s,或更高。
[0062]管式反應(yīng)器可以具有任意合適的通過其中的聚合物材料的流速。例如,流速可以是IL /分鐘至約I, 000,000L /分鐘,或約1L /分鐘至約100,000L /分鐘,或約IL /分鐘以下,1L / 分鐘、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000,2,500,5,000,10,000,50,000,100,000、500,000或約1,000,000L /分鐘以上。包括管式反應(yīng)器的聚合系統(tǒng)可以以任意合適的速率制造聚合物,如約IL /分鐘至約I, 000,000L /分鐘,或約1L /分鐘至約100,000L /分鐘,或約 IL / 分鐘或更低,1L / 分鐘、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000,2,500,5, 000,10,000、50,000、100,000,500, 000 或約 I, 000,000L / 分鐘,或更高。
[0063]管式反應(yīng)器可以具有一定數(shù)目和分布的排放口以使得管式反應(yīng)器具有任意合適的F因子。排放口可以連接至合適的排放口管線。該方法可以包括將水注入至排放口管線。可以將水以任意合適的速率注入至每個(gè)排放口。
[0064]本發(fā)明的管式反應(yīng)器可以在關(guān)閉和清潔之間運(yùn)行任意合適的時(shí)間以移除凝膠或其他的污染物。例如,該方法可以在不關(guān)閉管式反應(yīng)器以用于清潔的情況下進(jìn)行至少約I至7年,2至5年,或約2.3至3年,或約3年。
[0065]管式反應(yīng)器可以在其中具有任意合適的反應(yīng)混合物和水蒸氣的流動(dòng)型態(tài)。例如,管式反應(yīng)器可以主要具有環(huán)形流動(dòng)(例如,大部分液體與反應(yīng)器管的內(nèi)側(cè)接觸,同時(shí)氣體和水蒸氣主要在反應(yīng)器管的中心向下行進(jìn))。在一些實(shí)例中,管式反應(yīng)器可以具有活塞流(例如管中基本上連續(xù)的液體柱點(diǎn)綴有管中基本上連續(xù)的氣體和水蒸氣柱),以及其他的流動(dòng)方式(例如,液體停留在管的底部形成接近半圓柱體,同時(shí)氣體和水蒸氣停留在管的頂部)。在管式反應(yīng)器中可以出現(xiàn)環(huán)形流、活塞流和其他的流動(dòng)型態(tài)的任意合適的組合。
[0066]在多個(gè)實(shí)例中,反應(yīng)器可以加熱反應(yīng)混合物并將水從其蒸發(fā),將平衡進(jìn)一步推向聚酰胺產(chǎn)物??梢詫⒎磻?yīng)混合物在反應(yīng)器內(nèi)加熱至任意合適的溫度,如約150-400°C,或約250-350°C,或約 250-310°C,或約 200°C或更低,或約 210°C、220、230、240、250、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、320、330、340°C或約 350°C或更高。離開反應(yīng)器的反應(yīng)混合物可以具有任意合適的重量百分?jǐn)?shù)的水,如約0.000,I重量%至20重量%,
0.001至15重量%,或約0.01至15重量%,或約0.000, I重量%或更低,或約0.001重量 %>0.0U0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、
1.2、1.4、1.6、1.8、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11,12、13、14、15、16、17、18、19 重量 % 或約 20 重量%或更高。
[0067]用于制備聚酰胺的系統(tǒng)和裝置
[0068]本發(fā)明可以提供用于制備聚酰胺的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以是可以進(jìn)行本文描述的方法的任意合適的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括加熱器。加熱器可以是任意合適的加熱器。加熱器可以是配置為將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。
[0069]系統(tǒng)可以包括第一熱交換器。第一熱交換器可以是任意合適的熱交換器。第一熱交換器可以配置為從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。
[0070]該系統(tǒng)可以包括第二熱交換器。第二熱交換器可以是任意合適的熱交換器。第二熱交換器可以配置為將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)管式反應(yīng)器。
[0071]本發(fā)明可以提供一種用于制備聚酰胺的裝置。該系統(tǒng)可以是可以進(jìn)行本文描述的方法的任意合適的裝置。該裝置可以包括加熱器。加熱器可以是任意合適的加熱器。加熱器可以配置為將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。
[0072]該裝置可以包括第一熱交換器。第一熱交換器可以是任意合適的熱交換器。第一熱交換器可以配置為從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。
[0073]該裝置可以包括第二熱交換器。第二熱交換器可以是任意合適的熱交換器。第二熱交換器可以配置為將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)管式反應(yīng)器。
[0074]圖2示例了用于制備聚酰胺的系統(tǒng)或裝置10的實(shí)施方案。該系統(tǒng)或裝置可以包括加熱器15。加熱器對(duì)設(shè)置在一級(jí)加熱回路25中的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)20加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30。該系統(tǒng)或裝置可以包括第一熱交換器35。第一熱交換器35將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30傳遞至設(shè)置在二級(jí)加熱回路45中的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40,以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)50。將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)20 (例如,用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì))傳遞返回至加熱器15用于再加熱。系統(tǒng)或裝置可以包括第二熱交換器55。第二熱交換器55將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)50傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,其與第二熱交換器55整合。將第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40 (例如,使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì))傳遞返回至第二熱交換器35用于再加熱。系統(tǒng)或裝置可以使用任意合適的方式以將熱傳遞介質(zhì)從一個(gè)位置傳送至另一個(gè),如泵送或?qū)α鳌?br>
[0075]圖3示例用于制備聚酰胺的系統(tǒng)或裝置21的實(shí)施方案。該系統(tǒng)或裝置可以包括加熱器15。加熱器15對(duì)設(shè)置在一級(jí)加熱回路25中的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)20加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30。該系統(tǒng)或裝置可以包括第一熱交換器35。第一熱交換器35將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30傳遞至設(shè)置在二級(jí)加熱回路45中的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40,以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)50。該系統(tǒng)或裝置可以包括第二熱交換器55。第二熱交換器55將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)50傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,其與第二熱交換器55整合。將第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40 (例如,使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì))傳遞返回至第二熱交換器35用于再加熱。將加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30傳遞至第三熱交換器36。第三熱交換器36將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30傳遞至設(shè)置在二級(jí)加熱回路46中的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)41,以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)51。該系統(tǒng)或裝置可以包括第四熱交換器56。第四熱交換器56將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)51傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)容納有聚酰胺的部件,如鹽池(salt strike)、蒸發(fā)器、反應(yīng)器或閃蒸器,其可以與第四熱交換器56整合。將第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)41 (例如,使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì))傳遞返回至第三熱交換器36用于處理。將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)20 (例如,使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì))傳遞返回至加熱器15用于再加熱。
[0076]雖然圖3示例的實(shí)施方案是將第一熱交換器35和第三熱交換器36串聯(lián)以使得第三熱交換器36在加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30將熱傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40之后接收該加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)30,本發(fā)明還包括在一級(jí)與二級(jí)加熱回路之間交換熱的熱交換器的并聯(lián)排列。例如在一個(gè)實(shí)施方案中,第三熱交換器36可以將加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)在第一加熱回路中在使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)從熱交換器35返回的上游的點(diǎn)取出,以使得第三熱交換器不取出已經(jīng)在第一熱交換器35中將一些熱傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)40的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。
[0077]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)
[0078]在該方法、系統(tǒng)或裝置中,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是任意合適的可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以包括具有構(gòu)成適合用于在本文描述的方法、系統(tǒng)和裝置中使用的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的特征的一種或多種有機(jī)化合物。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是,例如,水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯(lián)苯、THERMlNOLiU1l^熱傳遞流體和D0WTHERMTM牌熱傳遞流體中的至少一種。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是,例如,THERM丨NOL?.牌熱傳遞流體,如THERM1NOL? VLT(例如,甲基環(huán)己烷、三甲基戊烷)、THF:RM1N0L? 1)-12(例如,Cich13 烷烴、例如、異烷烴)、THERMINOL?LT(例如,二乙苯)、THERMINOL? XP(例如,石臘油(white petroleum mineral oil))、THERMINOL? 55 (例如,C14-30烷基芳基化合物)、THERMINOL? 59 (例如,乙基二苯基乙烷、二苯基乙烷、二乙基二苯基乙烷、乙苯聚合物)、THERMINOL? 62(例如,二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯)、THERMINOL? VP-3 (例如,環(huán)己基苯、雙環(huán)己基)、
THERMINOL? 66 (例如,三聯(lián)苯(鄰三聯(lián)苯、間三聯(lián)苯、對(duì)三聯(lián)苯)、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯)、THERMINOL? 72 (例如,二苯醚、三聯(lián)苯、
聯(lián)苯、菲)、THERMINOL⑧VP-1 (例如,二苯醚、聯(lián)苯)、TlUiRMlNOL? FF(例如,乙烯化的苯)中的至少一個(gè)。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以包括,例如,三甲基戊烷、Cich13烷烴、Ckh13異燒烴、C14_3(l燒基芳基化合物、二乙苯、乙烯化的苯、環(huán)己基苯、C14_30燒基苯、石臘油、乙基二苯基乙燒、二苯基乙燒、二乙基二苯基乙燒、二苯醚(diphenyl ether)、二苯醚(diphenyl oxide)、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己燒、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物、二芳基烷基化合物或它們的組合。
[0079]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的溫度。例如,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是約 20 V至 400 V,或約 50°C至 350°C,100°C至 300°C,100°C至 200 V,200°C至 250°C,或約 250°CM 300。。,或約 20°C或更低,或約 30°C、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390 V或約400 °C以上。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的相,如氣相、液相,或其任意合適的組合。例如,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是以重量計(jì)的約60%或更低,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%以上液相。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上是液相的。
[0080]加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的溫度。例如,加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是約100°C至500°C,100°C至400°C,100°C至300°C,100°C至200°C,200 °C 至 250 °C,250 V 至 300 V,300 V 至 350 V,350 V 至 400 V,400 V 至 500 V,280 V 至400°C,或 330°C至 350°C,或約 100°C或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C或約400°C以上。加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的相,如氣相、液相,或其任意合適的組合。例如,加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是以重量計(jì)的約60 %或更低,或約70 %、80、85、90、95、96、97、98或約99 %以上液相。加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上是液相的。
[0081]在將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上保持為液體(例如,基本上不出現(xiàn)第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的氣化)。在第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱的過程中,傳遞至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱可以包括基本上全部顯熱。例如,在將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,傳遞至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱可以包括任意合適百分?jǐn)?shù)的顯熱,如約60%或更低,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%以上顯熱,并且余下部分是潛熱(例如,氣化熱)。
[0082]在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上保持為液體。例如,不出現(xiàn)第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的冷凍。在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,基本上不出現(xiàn)加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的冷凝。例如,如果加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上是液相的,不出現(xiàn)冷凝,或僅加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的少量的氣相組分冷凝。在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括基本上全部顯熱。例如,在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括任意合適百分?jǐn)?shù)的顯熱,如約60%或更低,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%以上顯的熱,并且余下部分是潛熱(例如,氣化熱)。
[0083]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以都設(shè)置在第一加熱回路中。將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以提供使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱。第一加熱回路可以是將第一熱傳遞材料在設(shè)備中的中心加熱位置與容納有第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)二級(jí)回路之間循環(huán)的一級(jí)回路,或者第一加熱回路可以是用于例如,加熱少于所有的容納有第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的二級(jí)回路的一級(jí)回路。
[0084]該方法可以包括控制第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力和控制加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的溫度中的至少一個(gè)??刂频谝豢闪鲃?dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力和控制加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力可以包括控制第一加熱回路中的壓力。可以將壓力控制為任意合適的壓力,如約 50KPa 至 I, 000,OOOKPa, 10KPa 至 500,OOOKPa,或 500KPa 至 250,OOOKPa,或約 50KPa 或更低,或約 100KPa、500KPa、lMPa、2MPa、3、4、5、6、7、8、9、10、12.5,15,17.5、
20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200MPa 或約 250MPa 或更高。在一些實(shí)例中,可以將飽和溫度控制為任意合適的溫度,如約100°C至500°C,100°C至400°C,100 V 至 300 V,100 V 至 200 V,200 V 至 250 V,250 V 至 300 V,300 V 至 350 V,350 V 至400°C,400°C至 500°C,210°C至 350°C,或 260°C至 300°C,或約 100°C或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390 V或約400 V或更高。加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的最高溫度可以在加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的任意合適的范圍內(nèi),如在加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的約O— 100°C,0— 60°C,約0-40°C的范圍內(nèi),或約 0°C、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90,或在約 100°C 內(nèi)。在各個(gè)實(shí)施方案中,在包括第一熱傳遞介質(zhì)的氣化的實(shí)例中,可以類似地控制第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以便控制第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度??刂频谝豢闪鲃?dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)冷凝的溫度(例如,飽和溫度)可以控制加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的溫度。
[0085]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以獨(dú)立地具有任意合適的蒸氣壓,如約50KPa至I, 000,OOOKPa, 10KPa至500,OOOKPa,或500KPa至250, OOOKPa,或約 50KPa 或更低,或約 100KPa、500KPa、lMPa、2MPa、3、4、5、6、7、8、9、10、12.5、15、17.5、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200MPa,或約250MPa或更高。
[0086]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的熱容。例如,在約 100°c 或更低,或在約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C,或在約40(TC或更高,第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有約 0.2KJ / Kg°C 至約 8.5KJ / Kg°C,約 IKJ / Kg°C 至約 4KJ / Kg°C,約 0.2KJ /Kg°C或更低,或約 0.5KJ / Kg0C, 1>1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、
2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9、3、3.1,3.2,3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8KJ / Kg°C,或約8.5KJ / Kg°C或更高的熱容。
[0087]第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以以任意合適的速率循環(huán),如約IL /分鐘至約I, 000,000L /分鐘,或約1L /分鐘至約100,000L /分鐘,或約IL /分鐘或更低,1L /分鐘、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000,2, 500,5, 000,10, 000,50, 000,100,000,500,000 或約
I,000, 000L /分鐘或更高。
[0088]第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)
[0089]在方法、系統(tǒng)或裝置中,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是任意合適的可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以包括具有構(gòu)成適合用于在本文描述的方法、系統(tǒng)和裝置中使用的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的特征的一種或多種有機(jī)化合物。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是例如以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、THERMINOL?牌熱傳遞流體和D0WTHERM?牌熱傳遞流體。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以包括,例如,D0WTHERM?牌熱傳遞流體,比如以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):D0WTHERM?A(例如,二苯醚和聯(lián)苯,例如,二苯醚和聯(lián)苯的低共熔混合物,例如26.5重量%二苯基和73.5重量%二苯醚)、DOWTHERM? G(例如,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基和三芳基醚)、DOWTHERM? J(例如,烷基芳基化合物)、DOWTHERM? MX(例如,烷基芳基化合物)、DOWTHERM? Q (例如,二苯基乙烷、烷基芳基化合物)、DOWTHERM? RP (例如,二芳基烷基化合物)和DOWTHERM? T (例如,C14_3(l烷基苯)。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以包括,例如,三甲基戊烷、Cich13烷烴、Cich13異烷烴、C14,烷基芳基化合物、二乙苯、乙烯化的苯、環(huán)己基苯、C14,烷基苯、石蠟油、乙基二苯基乙烷、二苯基乙烷、二乙基二苯基乙烷、二苯醚、二苯基氧、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己烷、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物、二芳基烷基化合物,或它們的組合。
[0090]第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的溫度。例如,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是約 20 V至 400 V,或約 50°C至 350°C,100°C至 300°C,100°C至 200 V,200°C至 250°C,或約 250°CM 300。。,或約 20°C或更低,或約 30°C、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390 V,或約400 V或更高。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的相,如氣相、液相,或它們?nèi)我夂线m的組合。例如,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是以重量計(jì)的約60%或更少,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%或更多的氣相。第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是基本上氣相的。
[0091]加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的溫度。例如,加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是約100°C至500°C,100°C至400°C,100°C至300°C,100°C至200°C,200 °C 至 250 °C,250 V 至 300 V,300 V 至 350 V,350 V 至 400 V,400 V 至 500 °C,210 °C 至350°C,或 260°C至 300。。,或約 100°C或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C或約400°C或更高。加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的相,如氣相、液相或它們?nèi)我夂线m的組合。例如,加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是以重量計(jì)的約60%或更少,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%或更多的氣相。加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是基本上氣相的。
[0092]在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以基本上成為氣體(例如,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是基本上全部氣化)。在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱可以包括基本上全部潛熱(例如,氣化熱)。例如,在將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱可以包括任意合適的百分?jǐn)?shù)的潛熱,如約60%至100%,70%M 100%,80%M 100%,90%M 100%,或約 60%或更低,或約 65%、70、75、80、85、90、95、96、97、98%或約99%或更高潛熱(例如,氣化熱),并且余下部分是顯熱。
[0093]在將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的過程中,可以將加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上冷凝為液體。例如,可以將加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的基本上全部的氣相冷凝。在將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的過程中,從第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括基本上全部潛熱(例如,氣化熱)。在將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的過程中,從第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱可以包括任意合適的百分?jǐn)?shù)的潛熱,如約60%至100%,70%至100%,80%至100%,90%至100%,或約60%或更低,或約65%、70、75、80、85、90、95、96、97、98%或約99%或更高潛熱(例如,氣化熱),并且余下部分是顯熱。
[0094]該方法可以包括控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力和控制加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度,和控制加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)冷凝的溫度。第二熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二熱傳遞介質(zhì)可以設(shè)置在第二加熱回路中。將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器可以提供使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中。
[0095]控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力和控制加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力可以包括控制第二加熱回路中的壓力??梢詫毫刂茷槿我夂线m的壓力,如約50KPa至 I, 000,OOOKPa, 10KPa 至 500,OOOKPa,或 500KPa 至 250,OOOKPa,或約 50KPa 或更低,或約 100KPa、500KPa、lMPa、2MPa、3、4、5、6、7、8、9、10、12.5,15,17.5、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200MPa或約250MPa或更高。在一些實(shí)例中,可以將飽和溫度控制為任意合適的溫度,如約100°C至500°C,100°C至400°C,100°C至300°C,100°C至200 °C,200 °C 至 250 °C,250 °C 至 300 V,300 °C 至 350 °C,350 °C 至 400 V,400 V 至 500 °C,210 °C至 350。。,或 260°CM 300。。,或約 100°C或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C或約400°C或更高。加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的最高溫度可以在加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的任意合適范圍內(nèi),如在加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的約O— 100°C,0-60°C,約0-40°C的范圍內(nèi),或約(TC、1、2、3、4、5、1、
15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90,或約100°C的范圍內(nèi)。在各個(gè)實(shí)施方案中,在包括第一熱傳遞介質(zhì)的氣化的實(shí)例中,可以類似地控制第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以便控制第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度。
[0096]控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)冷凝的溫度(例如,飽和溫度)可以控制聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度。通過控制壓力,并且從而控制第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,可以將聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度控制為任意合適的溫度,如約100°C至500°C,100°C至400°C,100°C至300°C,100°C至200°C,200°C至 250°C,250°C至 300V,300°C至 350°C,350°C至 400V,400V至 500°C,210°C至 350 °C,或 260°C 至 300 V,或約 100 V 或更低,或約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C或約 400°C或更高。
[0097]第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以獨(dú)立地具有任意合適的蒸氣壓,如約50KPa至I, 000,OOOKPa, 10KPa至500,OOOKPa,或500KPa至250, OOOKPa,或約 50KPa 或更低,或約 lOOKPa,500KPa、lMPa、2MPa、3、4、5、6、7、8、9、10、
12.5、15、17.5、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200MPa,或約250MPa或更高。
[0098]第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有任意合適的熱容。例如,在約 100°c 或更低,或在約 110°C、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390°C,或在約40(TC或更高,第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以具有約 0.2KJ / Kg°C 至約 8.5KJ / Kg°C,約 IKJ / Kg°C 至約 4KJ / Kg°C,約 0.2KJ /Kg°C或更低,或約 0.5KJ / Kg°C、l、l.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、
2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3、3.1、3.2、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8KJ / Kg°C,或約8.5KJ / Kg°C或更高的熱容。
[0099]加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的溫度之間的差別可以是任意合適的差別;例如,該差別可以是約0-300 °C,0-200 °C,O一 100 °C,0-60 V,約 0-40 V,或約 O °C、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290 V或約300°C或更高。第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的溫度之間的差別,以及第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的溫度之間的差別,可以是任意合適的差別;例如,該差別可以獨(dú)立地是約0-300°C,0-200°C,O一 100°C,0-60 V,約 0-40 V,或約 O °C、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100、
110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290 V或約300°C或更高。
[0100]第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以以任意合適的速率循環(huán),如約IL /分鐘至約I, 000,000L /分鐘,或約10L /分鐘至約100,000L /分鐘,或約IL /分鐘或更低,10L /分鐘、20、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175、200、225、250、275、300、350、400、450、500、600、700、800、900、1,000,2, 500,5, 000,10, 000,50, 000,100,000,500,000 或約
I,000, 000L /分鐘或更高。
[0101]其他的可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)
[0102]在該方法、系統(tǒng)或裝置中,可以將來自加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱傳遞至一個(gè)或多于一個(gè)第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。例如,含有第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的第一加熱回路可以用于加熱各自含有第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的多個(gè)其他的加熱回路。在另一個(gè)實(shí)例中,含有第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的第一加熱回路可以用于加熱各自含有第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)第二加熱回路,以及各自含有第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)第三加熱回路。
[0103]將熱從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以提供使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)(例如,串聯(lián)排列)或從加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)(例如,平行排列)傳遞至第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)。該方法可以包括將熱從加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)容納有聚酰胺的部件。第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是本文描述的任意合適的熱傳遞介質(zhì)。第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)可以是與第二熱傳遞介質(zhì)相同的或不同的。將熱從加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至的聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)部件可以是與將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至的聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)部件相同的或不同的。
_4] 聚酰胺
[0105]通過所述方法、系統(tǒng)或裝置制備的聚酰胺可以是任意合適的聚酰胺。聚酰胺可以由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺合成或由從直鏈的二羧酸和直鏈的二胺形成的低聚物合成。聚酰胺可以是尼龍-6,6。
[0106]二羧酸可以是任意合適的二羧酸。二羧酸可以具有結(jié)構(gòu)HOC(O)-R1-C(O)OH,其中R1是C1-C15亞烷基,如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基或亞癸基。二羧酸可以是己二酸(例如,R1=亞丁基)。
[0107]二胺可以是任意合適的二胺。二胺可以具有結(jié)構(gòu)H2N — R2-NH2,其中R2是C1-C15亞烷基,如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己基、亞庚基、亞辛基、亞壬基或亞癸基。二胺可以是六亞甲基二胺,(例如,R2=亞丁基)。
[0108]實(shí)施例
[0109]通過參考通過示例的方式提供的以下實(shí)例,可以更好地理解本發(fā)明。本發(fā)明不限于本文給定的實(shí)例。
[0110]用于確定凝膠率的一般方法。實(shí)施例中描述的每個(gè)凝膠率通過取兩種方法所確定的凝膠率的平均值而確定。在第一方法中,在反應(yīng)混合物仍然是熱的同時(shí),將液體反應(yīng)混合物從系統(tǒng)排出,將系統(tǒng)冷卻,拆卸,并且視覺檢查以估算其中的凝膠的體積。在第二方法中,在反應(yīng)混合物仍然是熱的同時(shí),將液體反應(yīng)混合物從系統(tǒng)排出,冷卻,填充水,并且排出水。由沒有凝膠的系統(tǒng)體積減去從系統(tǒng)排出的水的體積以確定系統(tǒng)中的凝膠的體積。為了確定設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)具體部件或特定位置下游中的凝膠率,僅將設(shè)備的具體部件或特定位置下游的系統(tǒng)用水填充。在兩種方法中,凝膠的密度據(jù)估算為0.9g / cm3。
[0111]實(shí)施例la.比較例.一級(jí)加熱回路中的液相熱傳遞介質(zhì)
[0112]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環(huán)通過尼龍-6,6制造設(shè)備中的一級(jí)加熱回路。一級(jí)加熱回路將THERMINOL? 66以合適的流速在動(dòng)力室與蒸發(fā)器、反應(yīng)器和后縮聚器上的熱交換器之間循環(huán),之后將THERMINOL? 66傳遞返回至動(dòng)力室用于再加熱。在一級(jí)加熱回路中使用大約10,000,000L的THERMINOL? 66。THERMINOL? 66在整個(gè)工藝中保持為液體。
[0113]在連續(xù)尼龍_6,6制造方法中,將己二酸和六亞甲基二胺以大約等摩爾比在水中混合以形成含有尼龍_6,6鹽的水混合物,并且該水混合物具有約50重量%水。將鹽水溶液以大約105L /分鐘傳遞至蒸發(fā)器。將熱從在一級(jí)加熱回路中的THERMINOL? 66傳遞至蒸發(fā)器,從而蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125— 135°C (130°C )并將水從加熱過的鹽水溶液移除,使得水濃度達(dá)到約30重量%。將蒸發(fā)后的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器具有約40m的長度,約89cm的平均內(nèi)徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個(gè)排放口。在一級(jí)加熱回路中將熱從THLRM丨NOL⑧66傳遞至反應(yīng)器,使得蒸發(fā)后的鹽混合物的溫度達(dá)到約218-2500C (2350C ),使反應(yīng)器進(jìn)一步將水從加熱過的蒸發(fā)后的鹽混合物移除,使得水濃度達(dá)到約10重量%,并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將反應(yīng)的混合物以大約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在一級(jí)加熱回路中將熱從T丨丨IiRM丨NOL⑧66傳遞至閃蒸器,將反應(yīng)的混合物加熱至約270-290°C (280°C ),使閃蒸器從反應(yīng)混合物中進(jìn)一步移除水,從而使得水濃度達(dá)到約
0.5重量%,并使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將閃蒸后的混合物以大約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經(jīng)歷真空以進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.1重量%,以使得聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍,之后將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機(jī)和造粒機(jī)。
[0114]液體THERMINOL.? 66需要大的泵以提供材料在整個(gè)一級(jí)加熱回路中循環(huán)至所有的單元操作并返回至動(dòng)力室用于再加熱。與使用在熱傳遞過程中經(jīng)歷相變的熱傳遞材料的其他方法比較,每Kg的THERMINOL? 66傳遞的每KJ熱的THERMINOL? 66的溫度上總的改變是更大的;使用熱交換器中的更高的循環(huán)速率和更大的用于熱傳遞的表面積以完成所需量的熱傳遞。另外,保持每個(gè)單元操作的精確溫度是困難的,因?yàn)闊醾鬟f介質(zhì)的溫度僅可以整體調(diào)節(jié)并且不可以對(duì)單獨(dú)的單元進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0115]沿40m反應(yīng)器分布的三個(gè)排放口導(dǎo)致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導(dǎo)致活塞流動(dòng)型態(tài),減少環(huán)形流的比例,并且產(chǎn)生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導(dǎo)致反應(yīng)混合物通過反應(yīng)器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導(dǎo)致管式反應(yīng)器中增加的凝膠產(chǎn)生和反應(yīng)混合物的凝固(例如,冷凝),并且導(dǎo)致過量水的移除,這導(dǎo)致閃蒸器經(jīng)歷不穩(wěn)定流動(dòng),反應(yīng)混合物的冷凝,以及振動(dòng)。
[0116]實(shí)施例1b.比較例.一級(jí)加熱回路中的氣相熱傳遞介質(zhì)
[0117]將dowtherm?a在約34o°c和約400KPa壓力加熱為蒸氣并且循環(huán)通過尼龍-6,6制造設(shè)備中的動(dòng)力室與多個(gè)單元操作之間的一級(jí)加熱回路,在此它將熱傳遞至多個(gè)單元操作,之后傳遞返回至動(dòng)力室用于再加熱。在一級(jí)加熱回路中使用大約10,000,000L的DOWTHERM? A0 DOWTHERM? A在整個(gè)工藝中保持為蒸氣,并且以足夠的速率循環(huán),以使得材料不會(huì)下降到低于循環(huán)中的飽和溫度。
[0118]如實(shí)施例1a中的描述進(jìn)行連續(xù)尼龍-6,6制造工藝,但在整個(gè)工藝中使用蒸氣DOWTHERM? A。與使用在熱傳遞的過程中經(jīng)歷相變的熱傳遞材料的其他的方法比較,每Kg的DOWTHERM? A傳遞每KJ的熱時(shí)DOWTHERM? A的溫度上總的改變是更大的;在熱交換器中使用更高的循環(huán)速率和更大的用于熱傳遞的表面積以完成所需量的熱傳遞。另外,保持每個(gè)單元操作如管式反應(yīng)器的精確溫度是困難的,因?yàn)闊醾鬟f介質(zhì)的溫度僅可以整體調(diào)節(jié)并且不可以對(duì)單獨(dú)的單元進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0119]實(shí)施例1c.比較例.具有冷凝的一級(jí)加熱回路中的揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)
[0120]按照實(shí)施例lb,但使用具有一定循環(huán)速率的DOWTHERM? A以使得在將熱傳遞至多個(gè)單元操作的過程中從DOWTHERM? A吸收足夠的熱,從而導(dǎo)致在一級(jí)加熱回路中DOWTHERM?A的部分冷凝。為將所產(chǎn)生的液體循環(huán)至余下的單元操作并返回至動(dòng)力室,需要另外的設(shè)備,包括液體分離罐、另外的管和泵以使冷凝物返回至動(dòng)力室進(jìn)行再加熱和再氣化。保持每個(gè)單元操作如管式反應(yīng)器的精確溫度是困難的,因?yàn)闊醾鬟f介質(zhì)的溫度僅可以整體調(diào)節(jié)并且不可以對(duì)單獨(dú)的單元進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0121]實(shí)施例1d.比較例.在泄漏的一級(jí)加熱回路中的揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)
[0122]按照實(shí)施例lb。在一級(jí)加熱回路中出現(xiàn)泄漏。歸因于在一級(jí)加熱回路中使用的高壓蒸氣,dowtherm?a蒸氣通過泄漏逸出,使得整個(gè)一級(jí)加熱回路的壓力降低。歸因于一級(jí)加熱回路的尺寸,在系統(tǒng)中的壓力降低至允許泄漏的速率減緩的水平之前大體積的蒸氣從泄漏處逸出。在泄漏部位和泄漏周圍,包括在具有與泄漏附近的大氣空間流體連接的區(qū)域中,逸出的DOWTHERM? A蒸氣存在燃燒或爆炸風(fēng)險(xiǎn)。為了停止泄漏,或熄滅由泄漏導(dǎo)致的燃燒,必須將設(shè)備中的整個(gè)一級(jí)加熱回路關(guān)閉。
[0123]實(shí)施例1e.比較例.在泄漏的一級(jí)加熱回路中的揮發(fā)性熱傳遞介質(zhì)
[0124]按照實(shí)施例lc。在一級(jí)加熱回路中出現(xiàn)泄漏。歸因于在一級(jí)加熱回路中使用的高壓蒸氣,dowtherm?a蒸氣通過泄漏溢出,從而降低了在整個(gè)一級(jí)加熱回路中壓力。歸因于一級(jí)加熱回路的尺寸,在系統(tǒng)中的壓力降低至允許泄漏的速率減緩的水平之前,大體積的蒸氣從泄漏溢出。在泄漏部位和泄漏周圍,包括在具有與泄漏附近的大氣空間流體連接的區(qū)域中,逸出的DOWTHERM? A蒸氣存在燃燒或爆炸風(fēng)險(xiǎn)。為了停止泄漏,或熄滅由于泄漏引起燃燒,必須將設(shè)備中的整個(gè)一級(jí)加熱回路關(guān)閉。
[0125]實(shí)施例2a.在具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器、管式反應(yīng)器和閃蒸器的一級(jí)加熱回路中的XHjjRMlNOIM.66
[0126]將THF.RMINOL? 66加熱至約340°C并循環(huán)通過尼龍_6,6制造設(shè)備中的一級(jí)加熱回路。一級(jí)加熱回路將THERMINOL? 66在動(dòng)力室和二級(jí)加熱回路上的熱交換器,以及一些單獨(dú)的單元操作上的熱交換器之間循環(huán)。二級(jí)加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱蒸發(fā)器、反應(yīng)器和閃蒸器。獨(dú)立地調(diào)節(jié)二級(jí)加熱回路的壓力以改變DOWTHERM?A的氣化和冷凝溫度,從而精確地控制所加熱的每個(gè)具體的單元操作的溫度。一級(jí)加熱回路含有約10,000, 000L的THERMINOL? 66,并且每個(gè)二級(jí)加熱回路含有約50,000L的DOWTHERM? A0
[0127]在連續(xù)尼龍-6,6制造方法中,將己二酸和六亞甲基二胺以大約等摩爾比在水中組合以形成含有尼龍_6,6鹽并且具有約50重量%水的含水混合物。將鹽水溶液以大約105L /分鐘傳遞至蒸發(fā)器。在用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至蒸發(fā)器,允許蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125— 135°C (130°C )并將水從加熱過的鹽水溶液移除,使得水濃度達(dá)到約30重量%。將用于蒸發(fā)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約IKPa至約3KPa(2KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約130°C。將蒸發(fā)的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器具有約40m的長度,約89cm的平均內(nèi)直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個(gè)排放口。在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應(yīng)器,使得蒸發(fā)后的鹽混合物的溫度達(dá)到約218-250°C (235°C ),允許反應(yīng)器進(jìn)一步將水從加熱過的蒸發(fā)的鹽混合物移除,使得水濃度達(dá)到約10重量%,并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將用于反應(yīng)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM?A的飽和溫度保持在約235°C。將反應(yīng)的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級(jí)加熱回路中,將熱從DOWTHERM? A傳遞至閃蒸器,將反應(yīng)的混合物加熱至約270-2900C (280 V ),允許閃蒸器從反應(yīng)混合物進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.5重量%,并且使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將用于閃蒸器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約150KPa至約200KPa(180KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約280°C。將閃蒸的混合物以約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經(jīng)歷真空以進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.1重量%,從而在將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機(jī)和造粒機(jī)之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0128]沿40m反應(yīng)器分布的3個(gè)排放口導(dǎo)致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導(dǎo)致活塞流動(dòng)型態(tài),減少環(huán)形流的比例,并且產(chǎn)生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導(dǎo)致反應(yīng)混合物通過反應(yīng)器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導(dǎo)致管式反應(yīng)器中增加的凝膠產(chǎn)生和反應(yīng)混合物的凝固(例如,冷凝),并且導(dǎo)致過量水的移除,這導(dǎo)致閃蒸器經(jīng)歷不穩(wěn)定流動(dòng)、反應(yīng)混合物的冷凝以及振動(dòng)。
[0129]實(shí)施例2b.在具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器、管式反應(yīng)器和閃蒸器的一級(jí)加熱回路中的THERM丨NOL? 66。
[0130]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環(huán)通過尼龍-6,6制造設(shè)備中的一級(jí)加熱回路。一級(jí)加熱回路將THERMINOL⑧66在動(dòng)力室與二級(jí)加熱回路上的熱交換器之間,以及與一些單獨(dú)的單元操作上的熱交換器之間循環(huán)。二級(jí)加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱蒸發(fā)器、反應(yīng)器和閃蒸器。獨(dú)立地調(diào)節(jié)二級(jí)加熱回路的壓力以改變DOWTHERM? A的氣化和冷凝溫度,從而精確地控制所加熱的每個(gè)具體的單元操作的溫度。一級(jí)加熱回路含有約10,000,000L的THERMINOL? 66,并且每個(gè)二級(jí)加熱回路含有約 50,000L 的 DOWTHERM? A。
[0131]在連續(xù)尼龍-6,6制造方法中,將己二酸和六亞甲基二胺以大約等摩爾比在水中組合以形成含有尼龍_6,6鹽并且具有約50重量%水濃度的含水混合物。將鹽水溶液以大約105L /分鐘傳遞至蒸發(fā)器。在用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路中將熱從dowthermtma傳遞至蒸發(fā)器,允許蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125-135°c (130°C )并將水從加熱過的鹽水溶液移除,使得水濃度達(dá)到約30重量%。將用于蒸發(fā)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約IKPa至約3KPa (2KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約130°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級(jí)加熱回路與蒸發(fā)器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路中dowtherm?a的溫度變化不超過約i30°c的飽和溫度的約i5°c左右。將蒸發(fā)的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器具有約40m的長度,約89cm的平均內(nèi)直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,約45的L /D比例,以及沿長度分布的3個(gè)排放口。在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM?A傳遞至反應(yīng)器,使得蒸發(fā)的鹽混合物的溫度達(dá)到約218-250°C (235°C ),允許反應(yīng)器進(jìn)一步將水從加熱過的蒸發(fā)的鹽混合物移除,使得水濃度達(dá)到約10重量%,并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將用于反應(yīng)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級(jí)加熱回路與反應(yīng)器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且DOWTHERM? A在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中溫度上的變化不超過約235°C的飽和溫度的約15°C左右。將反應(yīng)的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至閃蒸器,將反應(yīng)的混合物加熱至約270-290°C (280°C ),允許閃蒸器從反應(yīng)混合物進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.5重量%,并且使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將用于閃蒸器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約150KPa至約200KPa(180KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約280°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級(jí)加熱回路和閃蒸器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且DOWTHERM? A在用于閃蒸器的二級(jí)加熱回路中溫度上的變化不超過約280°C的飽和溫度的約15°C左右。將閃蒸的混合物以約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經(jīng)歷真空以進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.1重量%,以使得在將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機(jī)和造粒機(jī)之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0132]沿40m反應(yīng)器分布的3個(gè)排放口導(dǎo)致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導(dǎo)致活塞流動(dòng)型態(tài),減少環(huán)形流的比例,并且產(chǎn)生難以控制的壓力?;钊骱烷W蒸導(dǎo)致反應(yīng)混合物通過反應(yīng)器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導(dǎo)致管式反應(yīng)器中增加的凝膠產(chǎn)生和反應(yīng)混合物的凝固(例如,冷凝),并且導(dǎo)致過量水的移除,這導(dǎo)致閃蒸器經(jīng)歷不穩(wěn)定流動(dòng),反應(yīng)混合物的冷凝,以及振動(dòng)。
[0133]實(shí)施例2c.—級(jí)加熱回路中的THERMINOL.? 66,具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器、管式反應(yīng)器和閃蒸器,具有用于蒸發(fā)器的二級(jí)回路中的水。
[0134]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環(huán)通過尼龍-6,6制造設(shè)備中的一級(jí)加熱回路。一級(jí)加熱回路將THERMINOL? 66在動(dòng)力室與二級(jí)加熱回路上的熱交換器之間,以及與一些單獨(dú)的單元操作上的熱交換器之間循環(huán)。用于反應(yīng)器和閃蒸器的二級(jí)加熱回路含有DOWTHERM? A。用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路含有水。獨(dú)立地調(diào)節(jié)二級(jí)加熱回路的壓力以改變DOWTHERM? A或水的氣化和冷凝溫度,以精確地控制所加熱的每個(gè)具體的單元操作的溫度。一級(jí)加熱回路含有約10,000, 000L的THERMINOL? 66,并且每個(gè)二級(jí)加熱回路含有約50,oooL的dowtherm?a或水。
[0135]在連續(xù)尼龍_6,6制造方法中,將己二酸和六亞甲基二胺以大約等摩爾比在水中組合以形成含有尼龍-6,6鹽并且具有約50重量%水濃度的含水混合物。將鹽水溶液以大約105L /分鐘傳遞至蒸發(fā)器。將熱從用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路中的DOWTHERMTMA傳遞至蒸發(fā)器,允許蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125— 135°C (130°C )并將水從加熱過的鹽水溶液移除,使得水濃度達(dá)到約30重量%。將用于蒸發(fā)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約270KPa以將水的飽和溫度保持在約130°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級(jí)加熱回路與蒸發(fā)器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于蒸發(fā)器的二級(jí)加熱回路中水的溫度上的變化不超過約130°C的飽和溫度的約15°C左右。將蒸發(fā)的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應(yīng)器。管式反應(yīng)器具有約40m的長度,約89cm的平均內(nèi)直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個(gè)排放口。在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應(yīng)器,使得蒸發(fā)的鹽混合物的溫度達(dá)到約218-250°C (235°C ),允許反應(yīng)器進(jìn)一步將水從加熱過的蒸發(fā)的鹽混合物移除,使得水濃度達(dá)到約10重量%,并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將用于反應(yīng)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級(jí)加熱回路與反應(yīng)器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中的DOWTHERM? A的溫度上的變化不超過約235°C的飽和溫度的約15°C左右。將反應(yīng)的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERMT?A傳遞至閃蒸器,將反應(yīng)的混合物加熱至約270-290°C (280V ),允許閃蒸器從反應(yīng)混合物進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.5重量%,并且使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將用于閃蒸器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約150KPa至約200KPa(180KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約280°C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級(jí)加熱回路與閃蒸器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于閃蒸器的二級(jí)加熱回路中DOWTHERM? A的溫度上的變化不超過約280°C的飽和溫度的約15°C左右。將閃蒸的混合物以約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經(jīng)歷真空以進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.1重量%,以使得在將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機(jī)和造粒機(jī)之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0136]沿40m反應(yīng)器分布的3個(gè)排放口導(dǎo)致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導(dǎo)致活塞流動(dòng)型態(tài),減少環(huán)形流的比例,并且產(chǎn)生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導(dǎo)致反應(yīng)混合物通過反應(yīng)器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導(dǎo)致管式反應(yīng)器中增加的凝膠產(chǎn)生和反應(yīng)混合物的凝固(例如,冷凝),并且導(dǎo)致過量水的移除,這導(dǎo)致閃蒸器經(jīng)歷不穩(wěn)定流動(dòng)、反應(yīng)混合物的冷凝以及振動(dòng)。
[0137]實(shí)施例3.—級(jí)加熱回路中的Τ?ΡΚΜΙΝΟΙ.? 66,具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的反應(yīng)器以及經(jīng)由一級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器和閃蒸器。
[0138]將THliRMINOL⑧66加熱至約340°C并循環(huán)通過尼龍-6,6制造設(shè)備中的一級(jí)加熱回路。一級(jí)加熱回路將THERMINOL? 66在動(dòng)力室與二級(jí)加熱回路上的熱交換器以及一些單獨(dú)的單元操作上的熱交換器之間循環(huán)。二級(jí)加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱反應(yīng)器。調(diào)節(jié)二級(jí)加熱回路的壓力以改變DOWTHERM? A的氣化和冷凝溫度以精確地控制反應(yīng)器的溫度。一級(jí)加熱回路含有約10,000,000L的THF,RMINOL? 66,并且二級(jí)加熱回路含有約50,000L的DOWTHERM? A。
[0139]在連續(xù)尼龍-6,6制造方法中,將己二酸和六亞甲基二胺以大約等摩爾比在水中組合,以形成含有尼龍_6,6鹽并具有約50重量%的水的水性混合物。將鹽水溶液以約105L /分鐘傳遞至蒸發(fā)器。在一級(jí)加熱回路中,將熱從THERMINOL⑧66傳遞至蒸發(fā)器,允許蒸發(fā)器將鹽水溶液加熱至約125— 135°C (130°C )并將水從加熱過的鹽水溶液移除,使得水濃度達(dá)到約30重量%。將蒸發(fā)的鹽混合物以約75L /分鐘傳遞至反應(yīng)器。管式反應(yīng)器具有約40m的長度,約89cm的平均內(nèi)直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個(gè)排放口。在二級(jí)加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應(yīng)器,使得蒸發(fā)的鹽混合物的溫度達(dá)到約218_250°C (235°C ),允許反應(yīng)器進(jìn)一步將水從加熱過的蒸發(fā)的鹽混合物移除,使得水濃度達(dá)到約10重量%,并且使得鹽進(jìn)一步聚合。將用于反應(yīng)器上的二級(jí)加熱回路的壓力調(diào)節(jié)至約28KPa至約97KPa (80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235 °C。在一級(jí)加熱回路與二級(jí)加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級(jí)加熱回路與反應(yīng)器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且DOWTHERM? A在用于反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中溫度上的變化不超過約235°C的飽和溫度的約15°C左右。將反應(yīng)的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在一級(jí)加熱回路中將熱從THERMINOL? 66傳遞至閃蒸器,將反應(yīng)的混合物加熱至約270-290°C (280°C),允許閃蒸器從反應(yīng)混合物進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.5重量%,并且使得反應(yīng)的混合物進(jìn)一步聚合。將閃蒸的混合物以約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經(jīng)歷真空以進(jìn)一步移除水,使得水濃度達(dá)到約0.1重量%,以使得在將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機(jī)和造粒機(jī)之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0140]實(shí)施例4。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應(yīng)器
[0141]按照實(shí)施例2a,使用管式反應(yīng)器,具有約100米的長度和約0.41m的平均內(nèi)徑,每5m長度約2.54cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的8個(gè)排放口。
[0142]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,這導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線在清潔之間不堵塞更長的時(shí)間。
[0143]實(shí)施例5a。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應(yīng)器
[0144]按照實(shí)施例2a,使用管式反應(yīng)器,具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,每550m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的8個(gè)排放口。
[0145]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,這導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物的氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。
[0146]實(shí)施例5b。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應(yīng)器。
[0147]按照實(shí)施例2a,并且使用管式反應(yīng)器,該管式反應(yīng)器具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,每IlOm長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個(gè)排放口。
[0148]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,這導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物的氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。直徑增加率降低反應(yīng)器中凝膠和其他雜質(zhì)的產(chǎn)生和積聚,有助于保持整個(gè)反應(yīng)器中更大比例的環(huán)形流動(dòng)。直徑增加率提供反應(yīng)器的入口與出口之間的壓降,這導(dǎo)致反應(yīng)器中水更有效果并且更有效率的移除,同時(shí)減少或防止反應(yīng)器中聚合物混合物的凝固。
[0149]實(shí)施例5c。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應(yīng)器。
[0150]按照實(shí)施例2a,并且使用管式反應(yīng)器,該管式反應(yīng)器具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,每IlOm長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個(gè)排放口。
[0151]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,從而導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。直徑增加率降低反應(yīng)器中凝膠和其他雜質(zhì)的產(chǎn)生和積聚,有助于保持整個(gè)反應(yīng)器中更大比例的環(huán)形流動(dòng)。直徑增加率提供反應(yīng)器的入口與出口之間的壓降,這導(dǎo)致反應(yīng)器中水更有效果并且更有效率的移除,同時(shí)減少或防止反應(yīng)器中聚合物混合物的凝固。
[0152]實(shí)施例5d。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應(yīng)器。
[0153]按照實(shí)施例2a,并且使用管式反應(yīng)器,該管式反應(yīng)器具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,每100m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個(gè)排放口。
[0154]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,從而導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。
[0155]與實(shí)施例5b和5c比較,直徑增加率提供較低效率的反應(yīng)器中的水移除,要求更多能量以移除相同量的水。
[0156]實(shí)施例6a。具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器。
[0157]按照實(shí)施例2a,使用具有相同尺寸的管式反應(yīng)器,但具有沿長度分布的7個(gè)排放□。
[0158]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣的量更小,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。具有分布間隔的增加數(shù)目的排放口有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài),提供更穩(wěn)定的流速和更大比例的環(huán)形流。
[0159]實(shí)施例6b。具有增加數(shù)目的排放口和一些排放口之間小的間隔的管式反應(yīng)器。
[0160]按照實(shí)施例2a,并且使用具有相同尺寸的管式反應(yīng)器,但具有7個(gè)排放口,其中5個(gè)排放口均勻地分布,且余下的2個(gè)排放口聚集在反應(yīng)器的中間附近相隔約lm。
[0161]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣的量更小,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。增加數(shù)目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài),提供更穩(wěn)定的流速和更大比例的環(huán)形流。然而,反應(yīng)器中間聚集的排放口之間的小間隔導(dǎo)致環(huán)形流動(dòng)在反應(yīng)器的那些區(qū)域中被破壞;相反,液體的流動(dòng)類似于在管的下部的半圓柱體的流體,其中氣體和水蒸氣在水平管的余下一部分中。降低比例的環(huán)形流導(dǎo)致較低效率的至管中的反應(yīng)混合物的熱傳遞。
[0162]實(shí)施例6c。具有過多數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器。
[0163]按照實(shí)施例2a,并使用具有相同尺寸的管式反應(yīng)器,但具有沿長度分布的40個(gè)排放口。
[0164]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置具有更小量的行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。
[0165]然而,排放口之間的小間隔導(dǎo)致環(huán)形流貫穿反應(yīng)器的長度被破壞;相反,液體的流動(dòng)類似于管下部的半圓柱體的流動(dòng),其中氣體和水蒸氣在水平管的余下一部分中。降低比例的環(huán)形流導(dǎo)致較低效率的至管中的反應(yīng)混合物的熱傳遞。
[0166]實(shí)施例7。使用水注入清潔法的管式反應(yīng)器。
[0167]按照實(shí)施例2a,并使用其中將水注入在排放口管線中的排放口清潔方法以有助于防止排放口管線中凝膠的積聚。
[0168]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器在不堵塞排放口的情況下在必須的清潔之間運(yùn)行更長的時(shí)間期間。
[0169]實(shí)施例8a。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器,并且使用水注入清潔法
[0170]按照實(shí)施例2a,但使用管式反應(yīng)器,具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個(gè)排放口。使用其中將水注入在排放口管線中的排放口清潔方法以有助于防止排放口管線中凝膠的積聚。
[0171]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,從而導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物較少的氣溶膠化,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置具有更小量的行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。增加數(shù)目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài),提供更穩(wěn)定的流速和更大比例的環(huán)形流。
[0172]實(shí)施例8b。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器,并且使用水注入清潔法。
[0173]按照實(shí)施例3,但使用管式反應(yīng)器,所述管式反應(yīng)器具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個(gè)排放口。使用其中將水注入在排放口管線中的排放口清潔方法以有助于防止排放口管線中凝膠的積聚。
[0174]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,從而導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物較少的氣溶膠化,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置具有更小量的行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。增加數(shù)目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài),提供更穩(wěn)定的流速和更大比例的環(huán)形流。
[0175]實(shí)施例8c。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器,并且使用水注入清潔法。
[0176]按照實(shí)施例2a,但使用管式反應(yīng)器,該管式反應(yīng)器具有約100米的長度和約41cm的平均內(nèi)徑,每300m長度約2.5cm的從入口至出口的內(nèi)徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個(gè)排放口。使用排放口清潔方法,其中將水注入在排放口管線中以有助于防止排放口管線中凝膠的積聚。
[0177]與實(shí)施例la-e和2a_2b比較,管式反應(yīng)器更緩慢地加熱蒸發(fā)的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標(biāo)溫度,因而導(dǎo)致不希望的副產(chǎn)物的形成較少和從反應(yīng)器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發(fā)的鹽的更慢加熱導(dǎo)致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導(dǎo)致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時(shí)間更長。具有增加數(shù)目的排放口的管式反應(yīng)器在每個(gè)給定位置具有更小量的行進(jìn)通過反應(yīng)管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動(dòng)。降低的水蒸氣體積和速度導(dǎo)致較少聚合物混合物行進(jìn)至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運(yùn)行更長的時(shí)間期間。增加數(shù)目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動(dòng)型態(tài),提供更穩(wěn)定的流速和更大比例的環(huán)形流。直徑增加率降低反應(yīng)器中凝膠和其他雜質(zhì)的產(chǎn)生和積聚,有助于保持整個(gè)反應(yīng)器中更大比例的環(huán)形流動(dòng)。直徑增加率提供反應(yīng)器的入口與出口之間的壓降,這導(dǎo)致反應(yīng)器中水更有效果并且更有效率的移除,同時(shí)減少或防止反應(yīng)器中聚合物混合物的凝固。
[0178]實(shí)施例9.一級(jí)加熱回路中的’「URMINOL? 66,具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器、管式反應(yīng)器和閃蒸器,并且一級(jí)加熱回路中有泄漏。
[0179]按照實(shí)施例2a。在一級(jí)加熱回路中出現(xiàn)泄漏。
[0180]離開泄漏的液體THERMINOL? 66處在相對(duì)低的壓力,從而限制材料的總排放。因?yàn)楸慌懦龅囊后wTHERMINOL? 66相對(duì)而言是非揮發(fā)性的,所以爆炸的風(fēng)險(xiǎn)接近零并且燃燒的風(fēng)險(xiǎn)低,并且被包含在最接近泄漏的附近。
[0181]實(shí)施例10.—級(jí)加熱回路中的THERMINOL? 66,具有經(jīng)由二級(jí)加熱回路加熱的蒸發(fā)器、反應(yīng)器和閃蒸器,在二級(jí)加熱回路中具有泄漏。
[0182]按照實(shí)施例2a。在用于管式反應(yīng)器的二級(jí)加熱回路中出現(xiàn)泄漏。
[0183]與實(shí)施例1d和Ie比較,在二級(jí)加熱回路中使用更小體積的揮發(fā)性DOWTHERM? A,這降低了與使用加壓的高溫可燃蒸氣相關(guān)的安全性危險(xiǎn)。與實(shí)施例1d和Ie中的一級(jí)加熱回路相比而言更小的二級(jí)加熱回路的體積限制了所出現(xiàn)的排放的量。設(shè)備中的大部分加熱系統(tǒng)可以連續(xù)操作,同時(shí)將含有dowtherm?a的二級(jí)回路關(guān)閉以修復(fù)泄漏或熄滅燃燒。
[0184]所采用的術(shù)語和表達(dá)被用作說明性的,并且是非限制的,并且在這種術(shù)語和表達(dá)的使用中不預(yù)期排除所給出和描述的任意等同的特征或其一部分,但所認(rèn)識(shí)到的是多種修改在所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)是可能的。本文公開的概念的修改和變化可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員采用,并且這種修改和變化被認(rèn)為是在如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0185]另外的實(shí)施方案。
[0186]本發(fā)明提供至少以下各項(xiàng)陳述,其序號(hào)不被解釋為給出重要性的水平:
[0187]陳述I提供一種制備聚酰胺的方法,所述方法包括:將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0188]陳述2提供陳述I所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約50至約300米的長度。
[0189]陳述3提供陳述I一2中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約75—125米的長度。
[0190]陳述4提供陳述I一3中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約1cm至約80cm的內(nèi)徑。
[0191]陳述5提供陳述1-4中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約25cm至約60cm的內(nèi)徑。
[0192]陳述6提供陳述I一5中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器的長度/直徑(L / D)為約50至約2500。
[0193]陳述7提供陳述I一6中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器的長度/直徑(L / D)為約100至約500。
[0194]陳述8提供陳述I一7中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度的排放口。
[0195]陳述9提供陳述8所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約5至約50個(gè)排放口。
[0196]陳述10提供陳述8-9中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括約10至約25個(gè)排放口。
[0197]陳述11提供陳述8-10中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度平均每約3米至約9米約I個(gè)排放口。
[0198]陳述12提供陳述8-11中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度平均每約2米至約15米約I個(gè)排放口。
[0199]陳述13提供陳述8 —12中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的排放口之間約2米至約15米的平均間隔。
[0200]陳述14提供陳述8 —13中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的排放口之間約3米至約9米的平均間隔。
[0201]陳述15提供陳述8 —14中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述排放口連接至排放口管線,所述方法包括將水注入至所述排放口管線中。
[0202]陳述16提供陳述I一 15中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述方法在不關(guān)閉所述管式反應(yīng)器用于清潔的情況下進(jìn)行至少約I至約5年。
[0203]陳述17提供陳述I一 16中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述方法在不關(guān)閉所述管式反應(yīng)器用于清潔的情況下進(jìn)行至少約2.5至約3年。
[0204]陳述18提供陳述I一 17中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述聚酰胺合成系統(tǒng)由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺合成聚酰胺或由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺所形成的低聚物合成聚酰胺。
[0205]陳述19提供陳述18所述的方法,其中所述二羧酸具有結(jié)構(gòu)HOC (O) -R1-C (O) 0H,其中R1是C1-C15亞烷基。
[0206]陳述20提供陳述19所述的方法,其中所述二羧酸是己二酸。
[0207]陳述21提供陳述18-20中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述二胺具有結(jié)構(gòu)H2N—R2-NH2,其中R2是C1-C15亞烷基。
[0208]陳述22提供陳述21所述的方法,其中所述二胺是六亞甲基二胺。
[0209]陳述23提供陳述18-22中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述聚酰胺是尼龍_6,6。
[0210]陳述24提供陳述I一23中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)具有比所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)低的蒸氣壓。
[0211]陳述25提供陳述I一24中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)具有比所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)高的蒸氣壓。
[0212]陳述26提供陳述1-25中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是比所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)更可燃和更易燃中的至少一個(gè)。
[0213]陳述27提供陳述I一26中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚和聯(lián)苯。
[0214]陳述28提供陳述I一27中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):二甲基戍燒、Cich13燒經(jīng)、Cich13異燒經(jīng)、C14_3o燒基芳基化合物、~■乙苯、乙稀化的苯、環(huán)己基苯、C14_3(l燒基苯、石臘油、乙基_■苯基乙燒、_■苯基乙燒、_■乙基_■苯基乙燒、二苯醚、二苯基氧、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己烷、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物和二芳基烷基化合物。
[0215]陳述29提供陳述I一28中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約280°C至約400°C。
[0216]陳述30提供陳述I一29中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約330°C至約350°C。
[0217]陳述31提供陳述I一30中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相。
[0218]陳述32提供陳述I一31中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上保持為液體。
[0219]陳述33提供陳述I一32中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱過程中,基本上不出現(xiàn)所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的氣化。
[0220]陳述34提供陳述I一33中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,傳遞至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括基本上全部顯熱。
[0221]陳述35提供陳述1-34中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上保持為液體。
[0222]陳述36提供陳述I一35中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,基本上不出現(xiàn)所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的冷凝。
[0223]陳述37提供陳述I一36中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的傳遞的過程中,從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
[0224]陳述38提供陳述I一37中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第一加熱回路中。
[0225]陳述39提供陳述I一38中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)提供了使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱。
[0226]陳述40提供陳述I一39中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯(lián)苯和三聯(lián)苯。
[0227]陳述41提供陳述1-40中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):三甲基戊烷、C1(h13烷烴、Cich13異烷烴、C14,烷基芳基化合物、二乙苯、乙稀化的苯、環(huán)己基苯、C14_3(l燒基苯、石臘油、乙基_■苯基乙燒、_■苯基乙燒、_■乙基_■苯基乙燒、二苯醚、二苯基氧、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己烷、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物和二芳基烷基化合物。
[0228]陳述42提供陳述1-41中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約210°C至約350°C。
[0229]陳述43提供陳述1-42中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約260°C至約300°C。
[0230]陳述44提供陳述1-43中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的。
[0231]陳述45提供陳述1-44中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上氣相的。
[0232]陳述46提供陳述1-45中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上成為氣體。
[0233]陳述47提供陳述1-46中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上全部氣化的。
[0234]陳述48提供陳述47所述的方法,所述方法還包括控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以控制將所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度。
[0235]陳述49提供陳述48所述的方法,其中所述第二熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中,其中控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力包括控制所述第二加熱回路中的壓力。
[0236]陳述50提供陳述48-49中的任一項(xiàng)所述的方法,其中通過控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度來控制所述管式反應(yīng)器的溫度。
[0237]陳述51提供陳述I一50中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括基本上全部的潛熱,所述潛熱包括氣化熱。
[0238]陳述52提供陳述I一51中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括:約70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。
[0239]陳述53提供陳述1-52中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的過程中,所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上冷凝為液體。
[0240]陳述54提供陳述53所述的方法,所述方法還包括控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以調(diào)節(jié)所述加熱的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)經(jīng)歷至少部分冷凝的溫度。
[0241]陳述55提供陳述54所述的方法,其中通過控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)經(jīng)歷至少部分冷凝的溫度來控制對(duì)所述管式反應(yīng)器的溫度。
[0242]陳述56提供陳述54-55中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第二熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中,其中控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力包括控制所述第二加熱回路中的壓力。
[0243]陳述57提供陳述56所述的方法,其中控制所述第二加熱回路中的壓力包括控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度。
[0244]陳述58提供陳述57所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的最高溫度在所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的約0_40°C的范圍內(nèi)。
[0245]陳述59提供陳述I一58中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部的潛熱,所述潛熱包括氣化熱。
[0246]陳述60提供陳述I一59中的任一項(xiàng)所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括:約70—100%包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。
[0247]陳述61提供陳述I一60中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器提供了使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中。
[0248]陳述62提供陳述1-61中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器包括將所述管式反應(yīng)器的溫度保持在約150°C至約
350。。。
[0249]陳述63提供陳述1-62中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器包括將所述管式反應(yīng)器的溫度保持在約210°C至約260。。。
[0250]陳述64提供陳述I一63中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器包括將所述反應(yīng)器中聚酰胺混合物的溫度保持在約 218°C至約 250°C。
[0251]陳述65提供陳述I一64中的任一項(xiàng)所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)提供了使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將熱從所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)或從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);將熱從所述加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)容納有聚酰胺的部件。
[0252]陳述66提供陳述65所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至的所述聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)部件與所述管式反應(yīng)器不同。
[0253]陳述67提供一種制備尼龍-6,6的方法,所述方法包括:將包括三聯(lián)苯的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);將熱從包括二苯醚和聯(lián)苯的所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第一加熱回路中,在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱和將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,傳遞至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱和從所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱,并且在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)被基本上全部氣化;將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱;將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,提供使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),其中所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,并且傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱以及從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括約70—100%的潛熱(包括氣化熱),以及約0-30%顯熱;控制所述第二熱傳遞回路的壓力以控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度來控制所述管式反應(yīng)器的溫度;和將所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中;其中所述管式反應(yīng)器包括約75至約125米的長度,所述管式反應(yīng)器包括約25cm至約60cm的內(nèi)徑,所述管式反應(yīng)器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度約10至約25個(gè)排放口。
[0254]陳述68提供一種制備聚酰胺的方法,所述方法包括:加熱第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器;其中所述管式反應(yīng)器包括約75至約125米的長度,所述管式反應(yīng)器包括約25cm至約60cm的內(nèi)徑,所述管式反應(yīng)器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度約10至約25個(gè)排放口。
[0255]陳述69提供一種用于制備聚酰胺的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:加熱器,所述加熱器配置為將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0256]陳述70提供一種用于制備聚酰胺的裝置,所述裝置包括:加熱器,所述加熱器配置為加熱第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞熱以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
[0257]陳述71提供陳述70所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約50至約300米的長度。
[0258]陳述72提供陳述70-71中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約75—125米的長度。
[0259]陳述73提供陳述70-72中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約1cm至約80cm的內(nèi)徑。
[0260]陳述74提供陳述70-73中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約25cm至約60cm的內(nèi)徑。
[0261]陳述75提供陳述70-74中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器的長度/直徑(L / D)為約50至約2500。
[0262]陳述76提供陳述70-75中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器的長度/直徑(L / D)為約100至約500。
[0263]陳述77提供陳述70-76中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度的排放口。
[0264]陳述78提供陳述77所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約5至約50個(gè)排放口。
[0265]陳述79提供陳述77-78中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括約10至約25個(gè)排放口。
[0266]陳述80提供陳述77-79中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度平均每約3米至約9米約I個(gè)排放口。
[0267]陳述81提供陳述77— 80中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度平均每約2米至約15米約I個(gè)排放口。
[0268]陳述82提供陳述77 — 81中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的排放口之間約2米至約15米的平均間隔。
[0269]陳述83提供陳述77-82中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的排放口之間約3米至約9米的平均間隔。
[0270]陳述84提供陳述77— 83中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述排放口連接至排放口管線,所述方法包括將水注入至所述排放口管線中。
[0271]陳述85提供陳述70-84中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述方法在不關(guān)閉所述管式反應(yīng)器用于清潔的情況下進(jìn)行至少約I至約5年。
[0272]陳述86提供陳述70-85中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述方法在不關(guān)閉所述管式反應(yīng)器用于清潔的情況下進(jìn)行至少約2.5至約3年。
[0273]陳述87提供陳述70-86所述的裝置,其中所述用于制備聚酰胺的裝置配置為由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺合成聚酰胺或由直鏈的二羧酸和直鏈的二胺所形成的低聚物合成聚酰胺。
[0274]陳述88提供陳述87所述的裝置,其中所述二羧酸具有結(jié)構(gòu)HOC (O) -R1-C (O) 0H,其中R1是C1-C15亞烷基。
[0275]陳述89提供陳述88所述的裝置,其中所述二羧酸是己二酸。
[0276]陳述90提供陳述87— 89中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述二胺具有結(jié)構(gòu)H2N—R2-NH2,其中R2是C1-C15亞烷基。
[0277]陳述91提供陳述90所述的裝置,其中所述二胺是六亞甲基二胺。
[0278]陳述92提供陳述87-91中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述聚酰胺是尼龍_6,6。
[0279]陳述93提供陳述70-92中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)具有比所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)低的蒸氣壓。
[0280]陳述94提供陳述70-93中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)具有比所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)高的蒸氣壓。
[0281]陳述95提供陳述70-94中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是比所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)更可燃和更易燃中的至少一個(gè)。
[0282]陳述96提供陳述70-95中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚和聯(lián)苯。
[0283]陳述97提供陳述70-96中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):二甲基戍燒、Cich13燒經(jīng)、Cich13異燒經(jīng)、C14_3o燒基芳基化合物、~■乙苯、乙稀化的苯、環(huán)己基苯、C14_3(l燒基苯、石臘油、乙基_■苯基乙燒、_■苯基乙燒、_■乙基_■苯基乙燒、二苯醚、二苯基氧、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己烷、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物和二芳基烷基化合物。
[0284]陳述98提供陳述70-97中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約280°C至約400°C。
[0285]陳述99提供陳述70-98中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約330°C至約350°C。
[0286]陳述100提供陳述70—99中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的。
[0287]陳述101提供陳述70—100中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上保持為液體。
[0288]陳述102提供陳述70 —101中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,基本上不出現(xiàn)所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的氣化。
[0289]陳述103提供陳述70—102中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱的過程中,傳遞至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括基本上全部顯熱。
[0290]陳述104提供陳述70—103中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上保持為液體。
[0291]陳述105提供陳述70-104中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,基本上不出現(xiàn)所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的冷凝。
[0292]陳述106提供陳述70-105中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
[0293]陳述107提供陳述70—106中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第一加熱回路中。
[0294]陳述108提供陳述70—107中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)提供了使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱。
[0295]陳述109提供陳述70—108中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯(lián)苯和三聯(lián)苯。
[0296]陳述110提供陳述70—109中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):三甲基戊烷、C10-13烷烴、C10—13異烷烴、C14,烷基芳基化合物、_■乙苯、乙稀化的苯、環(huán)己基苯、C14_30燒基苯、石臘油、乙基~■苯基乙燒、_■苯基乙燒、_■乙基二苯基乙燒、二苯醚、二苯基氧、乙苯聚合物、聯(lián)苯、無機(jī)鹽、二異丙基聯(lián)苯、三異丙基聯(lián)苯、甲基環(huán)己烷、雙環(huán)己基、三聯(lián)苯、氫化的三聯(lián)苯、部分氫化的四聯(lián)苯、部分氫化的更高級(jí)聚苯、二苯醚和菲,二芳基化合物、三芳基化合物、二芳基醚、三芳基醚、烷基芳基化合物、烷基芳基化合物和二芳基烷基化合物。
[0297]陳述111提供陳述70 —110中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約210°C至約350°C。
[0298]陳述112提供陳述70 —111中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是約260°C至約300°C。
[0299]陳述113提供陳述70-112中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的。
[0300]陳述114提供陳述70 —113中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上氣相的。
[0301]陳述115提供陳述70 —114中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上成為氣體。
[0302]陳述116提供陳述70 —115中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)被基本上全部氣化。
[0303]陳述117提供陳述70 —116中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第二熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中。
[0304]陳述118提供陳述117所述的裝置,其中所述第二加熱回路配置為控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力,從而控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度。
[0305]陳述119提供陳述118所述的裝置,其中通過控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)氣化的溫度來控制所述管式反應(yīng)器的溫度。
[0306]陳述120提供陳述70 —119中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括基本上全部的潛熱,所述潛熱包括氣化熱。
[0307]陳述121提供陳述70—120中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括:約70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。
[0308]陳述122提供陳述70 —121中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上冷凝為液體。
[0309]陳述123提供陳述122所述的裝置,所述裝置還包括控制器,所述控制器配置為控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力以調(diào)節(jié)所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)經(jīng)歷所述至少部分冷凝的溫度。
[0310]陳述124提供陳述123所述的裝置,其中通過控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)經(jīng)歷至少部分冷凝的溫度來控制所述管式反應(yīng)器的溫度。
[0311]陳述125提供陳述123—124中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述第二熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱循環(huán)中,其中控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的壓力包括控制所述第二加熱循環(huán)中的壓力。
[0312]陳述126提供陳述125所述的裝置,其中控制所述第二加熱回路中的壓力包括控制所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度。
[0313]陳述127提供陳述126所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的最高溫度在所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度的約0-40°C的范圍內(nèi)。
[0314]陳述128提供陳述70—127中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部的潛熱,所述潛熱包括氣化熱。
[0315]陳述129提供陳述70—128中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括:約70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。
[0316]陳述130提供陳述70—129中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器提供了使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中。
[0317]陳述131提供陳述70—130中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器包括將所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度保持在約150°C至約350°C。
[0318]陳述132提供陳述70-131中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器包括將所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器的溫度保持在約210°C至約260°C。
[0319]陳述133提供陳述70—132中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器包括將反應(yīng)器中聚酰胺混合物的溫度保持在約218°C至約250°C。
[0320]陳述134提供陳述70—133中的任一項(xiàng)所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)提供了使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),其中所述第二熱交換器配置為將熱從所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)或從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述裝置還包括第三熱交換器,所述第三熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)容納有聚酰胺的部件,包括預(yù)加熱器、蒸發(fā)器、聚合反應(yīng)器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個(gè)。
[0321]陳述135提供陳述134所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第三可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至的所述聚酰胺合成系統(tǒng)的至少一個(gè)部件與所述管式反應(yīng)器不同。
[0322]陳述136提供一種制備尼龍-6,6的裝置,所述裝置包括:加熱器,所述加熱器配置為將包括三聯(lián)苯的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至包括二苯醚和聯(lián)苯的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),并且將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一熱交換器,其中第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第一加熱回路中,在將所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱和將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,傳遞至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱和從所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱,并且在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)被基本上全部氣化;以及第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,從而提供使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),并且將所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中,其中第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中,所述第二加熱回路配置為控制所述第二熱傳遞回路的壓力以控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度來控制所述管式反應(yīng)器的溫度,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,并且傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱以及從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括約70—100%的潛熱(所述潛熱包括氣化熱),以及約O—30%顯熱;其中所述管式反應(yīng)器包括約75至約125米的長度,所述管式反應(yīng)器包括約25cm至約60cm的內(nèi)徑,所述管式反應(yīng)器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度約10至約25個(gè)排放口。
[0323]陳述137提供將陳述I一 136所述的任一個(gè)或任意組合的裝置或方法,所述裝置或方法任選地配置以使得所述的所有元件或選項(xiàng)可用于使用或選擇。
【權(quán)利要求】
1.一種制備聚酰胺的方法,所述方法包括: 將第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和 將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和 將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
2.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括50至300米的長度。
3.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括1cm至80cm的內(nèi)徑。
4.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器的長度/直徑(L/ D)為50至2500。
5.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿其長度的排放口。
6.權(quán)利要求5所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的平均每3米至9米I個(gè)排放口。
7.權(quán)利要求5所述的方法,其中所述管式反應(yīng)器包括沿所述管式反應(yīng)器的長度的排放口之間2米至15米的平均間隔。
8.權(quán)利要求5所述的方法,其中所述排放口連接至排放口管線,所述方法包括將水注入至所述排放口管線中。
9.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述方法在不關(guān)閉所述管式反應(yīng)器用于清潔的情況下進(jìn)行至少I至5年。
10.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述聚酰胺是尼龍-6,6。
11.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是280°C至400。。。
12.權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的。
13.權(quán)利要求1所述的方法,其中在熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
14.權(quán)利要求1所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)提供了使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),所述方法還包括將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱。
15.權(quán)利要求1所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上變?yōu)闅怏w。
16.權(quán)利要求1所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱包括:0 —100%的包括氣化熱的潛熱,以及0-30%顯熱。
17.權(quán)利要求1所述的方法,其中在將熱從加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器的過程中,從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括:70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及0-30%顯熱。
18.權(quán)利要求1所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述管式反應(yīng)器包括將所述管式反應(yīng)器的溫度保持在150°C至350°C。
19.一種制備尼龍-6,6的方法,所述方法包括: 將包括三聯(lián)苯的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)加熱,以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì); 將熱從包括二苯醚和聯(lián)苯的加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),其中所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)以及所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第一加熱回路中, 在所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加熱和熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的傳遞過程中,所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)、所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)以及所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上是液相的, 傳遞至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱和從所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括基本上全部顯熱,和 在將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的過程中,所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)基本上全部被氣化; 將所述使用過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至所述第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的加執(zhí).將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器,從而提供使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì),其中 第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)設(shè)置在第二加熱回路中, 第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)和所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的, 加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)是基本上液相的,并且 傳遞至所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱,以及從所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞的熱包括:70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及0-30%顯熱; 控制所述第二熱傳遞回路的壓力以控制所述第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的飽和溫度,其中通過控制所述飽和溫度控制所述管式反應(yīng)器的溫度;和 將所述使用過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)循環(huán)返回至來自所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)的熱的傳遞中; 其中所述管式反應(yīng)器包括75至125米的長度,所述管式反應(yīng)器包括25cm至60cm的內(nèi)徑,所述管式反應(yīng)器包括100至500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應(yīng)器沿其長度包括10至25個(gè)排放口。
20.一種用于制備聚酰胺的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括: 加熱器,所述加熱器配置為加熱第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)以提供加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì); 第一熱交換器,所述第一熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第一可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞以提供加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì);和 第二熱交換器,所述第二熱交換器配置為將熱從所述加熱過的第二可流動(dòng)熱傳遞介質(zhì)傳遞至聚酰胺合成系統(tǒng)的管式反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】B01J19/24GK104128139SQ201410142795
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月1日
【發(fā)明者】查爾斯·R·克爾曼, 托馬斯·A·米茨卡, 約翰·P·普安薩蒂, 加里·R·韋斯特 申請(qǐng)人:因溫斯特技術(shù)公司