Способ введения компонента процесса получения сложного полиэфира в реакционную смесь при использовании рециркуляции (варианты)

Способ введения компонента процесса получения сложного полиэфира в реакционную смесь при использовании рециркуляции (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данная заявка заявляет приоритет предварительной заявки США с регистрационным номером 60/254040, поданной 7 декабря 2000 года, причем данная заявка таким образом во всей своей полноте включается данной ссылкой в настоящий документ для всех целей.

Данное изобретение относится к способам промышленного получения и более конкретно к способу введения одного или нескольких компонентов в способ промышленного получения с использованием контура рециркуляции.

Главная цель способа промышленного получения сложного полиэфира, само собой разумеется, заключается в полном или насколько это будет возможно полном протекании реакции или превращении двухосновной карбоновой кислоты в реакторе с получением мономера, олигомера, и, в конечном счете, полимера. Также широко известно, что непрерывная подача реагента - твердой двухосновной кислоты - непосредственно в горячую реакционную смесь может привести к тому, что твердый реагент станет клейким вследствие конденсации паров дигидрокси-соединений на поверхности относительно холодной двухосновной кислоты, что таким образом будет препятствовать эффективному получению сложного полиэфира. Поэтому в попытке сохранения целевой максимальной эффективности в обычных способах получения сложного полиэфира часто используют большие резервуары для пасты для предварительного смешивания реагентов - твердых двухосновных карбоновых кислот, перед их введением в реактор. Например, такое использование добавленного резервуара для пасты описывает патент США № 3644483.

Несмотря на эффективность способа необходимость использования резервуара для пасты в действительности увеличивает затраты, а также размеры места, необходимого для того, чтобы надлежащим образом установить и эксплуатировать установку промышленного получения сложного полиэфира. Кроме того, поскольку конкуренция в сфере бизнеса, связанной с промышленным получением сложных полиэфиров, все время увеличивается, в высшей степени желательными становятся альтернативные способы и аппараты промышленного получения, позволяющие уменьшить затраты. Был разработан широкий ассортимент способов и аппаратов, однако, данные системы все еще включают относительно сложные, дорогостоящие конструкции, которые нельзя быстро изготовить или установить. Для данных конструкций обычно также необходим более высокооплачиваемый персонал со специальными знаниями, необходимыми для их надлежащего обслуживания и эксплуатации.

Поэтому все еще сохраняется потребность в более компактном, эффективном и оправданном с точки зрения затрат способе введения реагентов, таких как терефталевая кислота и других твердых двухосновных карбоновых кислот, в реакционную смесь для получения сложного полиэфира.

Поэтому настоящее изобретение предлагает способ введения одного или нескольких компонентов в текучую среду реакции и/или текучую среду процесса способа промышленного получения. Говоря более конкретно, способ настоящего изобретения относится к использованию контура рециркуляции в сочетании со способом промышленного получения.

В первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ введения компонента в текучую среду процесса, включающий стадии: (a) создания контура рециркуляции, содержащего втекающий поток и вытекающий поток, где втекающий поток сообщается через текучую среду с текучей средой процесса; (b) рециркуляции, по меньшей мере, части текучей среды процесса со стадии (a) через контур рециркуляции, где текучая среда процесса, протекающая через контур рециркуляции, представляет собой рециркуляционную текучую среду; (c) уменьшения давления рециркуляционной текучей среды со стадии (b) при помощи, по меньшей мере, одного устройства для уменьшения давления, по меньшей мере, в одной точке контура рециркуляции; и (d) подачи компонента в контур рециркуляции по соседству с местом расположения устройства для уменьшения давления со стадии (с) или в месте его расположения для ввода таким образом компонента в текучую среду процесса.

Во втором аспекте настоящее изобретение предлагает способ введения в реакционную смесь твердого реагента-предшественника сложного полиэфира, включающий стадии: (a) создания реактора с конфигурацией, определяющей внутренний объем, где, по меньшей мере, часть внутреннего объема будет занята реакционной смесью, содержащей первый реагент для получения сложного полиэфира и продукт реакции получения сложного полиэфира; (b) создания контура рециркуляции, содержащего втекающий поток и вытекающий поток, где втекающий поток сообщается через текучую среду с внутренним объемом реактора; (c) рециркуляции, по меньшей мере, части реакционной смеси через контур рециркуляции, где первый реагент для получения сложного полиэфира и продукт реакции получения сложного полиэфира, протекающие через контур рециркуляции, представляют собой рециркуляционные текучие среды; и (d) подачи в контур рециркуляции второго реагента для получения сложного полиэфира, который представляет собой твердый предшественник сложного полиэфира, для ввода таким образом твердого реагента-предшественника сложного полиэфира в реакционную смесь.

В еще одном, третьем аспекте настоящее изобретение предлагает способ введения в реакционную смесь твердого реагента-предшественника сложного полиэфира, включающий стадии: (a) создания реактора с конфигурацией, определяющей внутренний объем, где, по меньшей мере, часть внутреннего объема будет занята реакционной смесью, содержащей первый реагент для получения сложного полиэфира и продукт реакции получения сложного полиэфира; (b) создания контура рециркуляции, содержащего втекающий поток и вытекающий поток, где втекающий поток сообщается через текучую среду с внутренним объемом реактора; (c) рециркуляции, по меньшей мере, части реакционной смеси через контур рециркуляции, где первый реагент для получения сложного полиэфира и продукт реакции получения сложного полиэфира, протекающие через контур рециркуляции, представляют собой рециркуляционные текучие среды; (d) уменьшения давления рециркуляционных текучих сред при помощи, по меньшей мере, одного устройства для уменьшения давления, по меньшей мере, в одной точке контура рециркуляции; и (e) подачи в контур рециркуляции второго реагента для получения сложного полиэфира по соседству с местом расположения устройства для уменьшения давления или в месте его расположения, где второй реагент для получения сложного полиэфира представляет собой твердый реагент-предшественник сложного полиэфира, для введения таким образом твердого реагента-предшественника сложного полиэфира в реакционную смесь.

Дополнительные преимущества и варианты реализации данного изобретения станут очевидными из описания или с ними можно будет познакомиться в ходе реализации данного изобретения на практике. Дополнительные преимущества изобретения можно также осознать и понять, принимая во внимание элементы и комбинации, конкретно указанные в приложенной формуле изобретения. Таким образом, необходимо понимать, что как предшествующее общее описание, так и последующее подробное описание приведены в качестве примеров и разъяснений определенных вариантов реализации изобретения, и они не ограничивают заявленного изобретения.

Фиг.1 демонстрирует первый вариант контура рециркуляции, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг.2 и 3 демонстрируют два дополнительных варианта реализации контура рециркуляции, соответствующего настоящему изобретению, где контур рециркуляции используют в соединении с системой трубчатого реактора.

Фиг.4 демонстрирует один вариант реализации настоящего изобретения, где втекающий поток контура рециркуляции сообщается через текучую среду с первым реактором (проточным реактором с мешалкой) (ПРМ) этерификации, и где вытекающий поток контура рециркуляции также сообщается через текучую среду с первым реактором ПРМ этерификации.

Настоящее изобретение можно будет легче понять в связи со следующим далее подробным описанием и любыми примерами, предложенными в нем. Необходимо также понимать, что данное изобретение не ограничено конкретными вариантами реализации и способами, описанными ниже, поскольку конкретные компоненты и/или условия, само собой разумеется, могут меняться. Кроме этого, терминология, используемая в настоящем документе, используется только для целей описания конкретных вариантов реализации настоящего изобретения и не предполагает ограничения изобретения каким-либо способом.

Также необходимо отметить, что в соответствии с тем, как это используется в описании и приложенной формуле изобретения, форма единственного числа с показателями формы единственного числа включает ссылки и на множественное число, если только контекст ясно не указывает другого. Например, ссылка на компонент в единственном числе предполагает включение нескольких компонентов.

Диапазоны в настоящем документе могут быть выражены в виде диапазонов от "около" или "приблизительно" одной конкретной величины и/или до "около" или "приблизительно" другой конкретной величины. Если диапазон будет определен таким способом, еще один вариант реализации будет включать величины от одной конкретной величины и/или до другой конкретной величины. Подобным же образом, если величины будут выражены в виде приближений при использовании предшествующих "около" или "приблизительно", то необходимо понимать, что конкретная величина будет составлять еще один вариант реализации.

Везде в данной заявке, где даются ссылки на публикации, описания данных публикаций во всей их полноте тем самым включаются данной ссылкой в данную заявку во всей ее полноте для того, чтобы более полно описать положение дел в области, к которой относится данное изобретение.

В соответствии с тем, как это используется в описании и в заключительной формуле изобретения, термин "остаток" относится к звену, которое представляет собой продукт, полученный из химических соединений в результате реализации конкретной схемы реакции, или полученные впоследствии композицию или химический продукт вне зависимости от того, получено ли звено действительно из данных химических соединений. Таким образом, например, остаток этиленгликоля в сложном полиэфире относится к одному или нескольким повторяющимся звеньям -OCH₂CH₂О- в сложном полиэфире вне зависимости от того, использовали ли этиленгликоль для получения сложного полиэфира. Подобным же образом остаток себациновой кислоты в сложном полиэфире относится к одному или нескольким звеньям -СО(CH₂)₈CO- в сложном полиэфире вне зависимости от того, получен ли остаток при получении сложного полиэфира в результате реакции себациновой кислоты или ее сложного эфира.

Способ и аппарат настоящего изобретения можно использовать в сочетании с любым известным способом промышленного получения. В этой связи, в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, "способ промышленного получения" предполагает включение без ограничения любого способа, химического или другой природы, относящегося к производству продуктов питания, пищевых добавок, предметов упаковки продуктов питания, фармацевтических препаратов, продуктов сельского хозяйства, косметики, пластмасс, полимеров, текстиля и тому подобного. В объем настоящего изобретения также входит и дополнительная соотнесенность способа промышленного получения, использованного в настоящем изобретении, с органическими и/или неорганическими химическими реакциями.

Например, настоящее изобретение можно использовать в сочетании с любым способом полимеризации, известным специалисту в соответствующей области технологии пластмасс и их промышленного получения, таким как способ этерификации или поликонденсации. Поэтому в одном варианте реализации настоящее изобретение в особенности полезно при использовании в сочетании с известным способом промышленного получения сложного полиэфира.

В этой связи также необходимо понимать, что подходящие способы промышленного получения, соответствующие настоящему изобретению, могут включать один или несколько отдельных и отчетливо различных и/или комплексных элементов способа. Например, способ промышленного получения может включать один или несколько реакторов или в альтернативном варианте реализации может даже включать последовательность реакторов или систему, состоящую из двух или более реакторов, с конфигурацией либо в виде их последовательной установки либо параллельной, либо в виде комбинации обоих вариантов. Подобным же образом в альтернативных вариантах реализации способы промышленного получения, соответствующие настоящему изобретению, могут включать один или более из нескольких дополнительных элементов способа, таких как система смесителей, система резервуаров для пасты, система смесителей и питающих резервуаров, водомерная колонка, адсорбционная система, дистилляционная колонна и тому подобное и их комбинации.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, фраза "способ промышленного получения сложного полиэфира" или "способ получения сложного полиэфира" предполагает обозначение способа этерификации, способа переэтерификации или способа поликонденсации. В альтернативном варианте дополнительно предусматривается, что способ получения сложного полиэфира, соответствующий настоящему изобретению, также может включать комбинацию: (1) способа этерификации и/или способа переэтерификации; и (2) способа поликонденсации. Поэтому способом получения сложного полиэфира, соответствующим настоящему изобретению, может быть любой известный способ получения мономера сложного полиэфира, олигомера сложного полиэфира и/или полимера сложного полиэфира.

В этой связи необходимо понимать, что в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "сложный полиэфир" предполагает включение любых известных производных сложного полиэфира, в том числе следующих, но не ограничиваясь только ими: полиэфироэфиры на основе простых и сложных эфиров, полиэфироамиды на основе сложных эфиров и полиэфироэфироамиды на основе простых и сложных эфиров. Поэтому для простоты везде в описании и формуле изобретения термины сложный полиэфир, полиэфироэфир на основе простых и сложных эфиров, полиэфироамид на основе сложных эфиров и полиэфироэфироамид на основе простых и сложных эфиров могут быть использованы, взаимозаменяя один другим, и обычно используемым термином является сложный полиэфир, но необходимо понимать, что конкретное производное сложного полиэфира зависит от исходных веществ, то есть от реагентов-предшественников сложного полиэфира и/или компонентов.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "способ этерификации" или "реакция этерификации" относится к способу, в котором реагент с кислотной функциональной группой, такой как двухосновная карбоновая кислота, используют в реакции конденсации со спиртом с образованием мономера сложного полиэфира. Подобным же образом в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин способ переэтерификации или реакция переэтерификации относится к способу, в котором реагент с концевой алкильной группой, такой, как концевая метильная группа, вступает в реакцию с получением мономера сложного полиэфира. Поэтому в целях простоты везде в описании и приложенной формуле изобретения термины этерификация и переэтерификация используют, взаимозаменяя один другим, и обычно используемым термином является этерификация, но необходимо понимать, что этерификация или переэтерификация зависят от исходных веществ.

Как указано выше, способ промышленного получения, соответствующий настоящему изобретению, может включать еще два отдельных и/или комплексных элемента способа. Поэтому в объем настоящего изобретения входит включение способом этерификации или переэтерификации одного или нескольких комплексных элементов способа. Например, в одном варианте реализации способ этерификации может включать один реактор этерификации. Однако в альтернативном варианте реализации способ этерификации может включать систему или последовательность реакторов этерификации с конфигурацией либо в виде их последовательной установки либо параллельной, либо в виде комбинации обоих вариантов. Поэтому в еще одном варианте реализации способ этерификации может включать два или более реактора этерификации, из которых все предпочтительно находятся в сообщении друг с другом через текучую среду.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "поликонденсация" предполагает обозначение любого известного способа получения олигомера и/или полимера. Например, в одном варианте реализации способ поликонденсации, соответствующий настоящему изобретению, представляет собой способ получения олигомера сложного полиэфира и/или полимера сложного полиэфира.

Кроме этого, подобным же образом, как и в случае способа этерификации, уже определенного выше, способ поликонденсации также может включать один или несколько отдельных и/или комплексных элементов способа. Например, в одном варианте реализации способ поликонденсации может включать один реактор поликонденсации. Однако в альтернативном варианте реализации способ поликонденсации может включать систему или последовательность из двух или более реакторов поликонденсации, соединенных последовательно либо параллельно, либо в виде комбинации обоих вариантов. Поэтому во втором варианте реализации способ поликонденсации настоящего изобретения может включать два или более реактора поликонденсации, из которых все предпочтительно находятся в сообщении друг с другом через текучую среду. В еще одном варианте реализации способ поликонденсации включает первый реактор поликонденсации с получением форполимера или олигомера, находящийся в сообщении через текучую среду с заключительным реактором или реактором получения полимера.

В этой связи, в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "реактор получения форполимера" или "реактор получения олигомера" предполагает обозначение первого реактора поликонденсации. Хотя этого и не требуется, но реактор получения форполимера обычно находится под вакуумом. Специалист в соответствующей области должен понимать, что реактор получения форполимера зачастую без ограничения используют для первоначального увеличения цепи форполимера от длины при подаче в диапазоне приблизительно от 1 до 5 до длины на выпускном отверстии в диапазоне приблизительно от 4 до 30.

В связи с этим, термин "заключительный реактор" или "реактор получения полимера" в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, предполагает обозначение последней стадии, идущей в расплаве, системы реакции поликонденсации. Опять-таки, хотя это и не требуется, второй реактор поликонденсации или заключительный реактор зачастую выдерживают под вакуумом. Кроме этого, специалист в соответствующей области также должен понимать, что заключительный реактор обычно используют для увеличения цепи полимера до желательной конечной длины.

Термин "реактор" в соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, предполагает обозначение любого известного реактора, подходящего для использования в способе промышленного получения, определенного в настоящем документе. Как таковым реактором, подходящим для использования вместе со способом и устройством настоящего изобретения, является реактор с конфигурацией, определяющей внутренний объем, где в ходе любого данного способа промышленного получения, по меньшей мере, часть внутреннего объема реактора будет занята одной или несколькими текучими средами реакции и/или текучими средами процесса.

Примеры реакторов, подходящих для использования вместе со способом настоящего изобретения, включают без ограничения трубчатый реактор, такой, как тот, что описан в предварительной заявке США с регистрационным номером 60/254040, поданной 7 декабря 2000 года, и патентной заявке США на изобретение, называемой "Малозатратный способ получения сложного полиэфира с использованием трубчатого реактора", поданной 7 декабря 2001, при этом данные заявки таким образом во всей свой полноте включаются данной ссылкой в настоящий документ для всех целей. В альтернативном варианте реализации способ и устройство настоящего изобретения можно также использовать вместе с проточным реактором с мешалкой, реакционной дистилляционной колонной, трубчатым реактором с перемешиванием, реактором с термосифоном, реактором с принудительной рециркуляцией, реактором со слоем насадки со струйным течением и любыми другими реакторами или реакторной установкой, известными своей пригодностью для способа промышленного получения. Также необходимо понимать, что в объем настоящего изобретения входит создание конфигурации для любого одного или нескольких реакторов, предложенных в настоящем документе, обеспечивающей применение в способе промышленного получения в непрерывном, периодическом или полупериодическом вариантах.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "текучая среда реакции" или "текучая среда процесса" предполагает обозначение одной или нескольких текучих сред, которые присутствуют в любом данном способе промышленного получения. По определению текучая среда реакции и/или текучая среда процесса включают, по меньшей мере, одну жидкость и/или газ. В этой связи, по меньшей мере, одна жидкость и/или газ может быть реагентом или в альтернативном варианте может быть инертным компонентом. В объем настоящего изобретения также входит и необязательное включение в текучую среду реакции и/или текучую среду процесса одного или нескольких твердых компонентов. В соответствии с данным вариантом реализации один или несколько твердых компонентов можно либо растворить полностью с получением гомогенной смеси либо в альтернативном варианте текучая среда реакции и/или текучая среда процесса могут быть взвесью, дисперсией и/или суспензией. В еще одном варианте реализации текучая среда реакции и/или текучая среда процесса может включать определенную ниже реакционную смесь.В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "реакционная смесь" обозначает смесь двух или нескольких компонентов, используемых в рамках данного способа промышленного получения. В одном варианте реализации реакционная смесь содержит один или несколько реагентов, таких как предшественник сложного полиэфира. В альтернативном варианте реализации реакционная смесь содержит один или несколько продуктов реакции, таких как продукт реакции получения сложного полиэфира. В еще одном варианте реализации реакционная смесь содержит один или несколько реагентов и один или несколько продуктов реакции.

"Реакционная смесь способа получения сложного полиэфира" в соответствии с тем, как это используется в настоящем описании, обозначает реакционную смесь, содержащую два или более компонента способа получения сложного полиэфира. В одном варианте реализации реакционная смесь способа получения сложного полиэфира содержит, по меньшей мере, один первый реагент-предшественник сложного полиэфира и, по меньшей мере, один продукт реакции получения сложного полиэфира. Как таковое, настоящее изобретение в одном аспекте предполагают для использования вместе с любым известным способом и устройством для превращения реагентов и/или других компонентов в продукт реакции получения сложного полиэфира. Поэтому способ настоящего изобретения применим к получению любого продукта реакции получения сложного полиэфира.

Как было заявлено выше, в одном варианте реализации реакционная смесь способа получения сложного полиэфира содержит, по меньшей мере, один первый реагент-предшественник сложного полиэфира. В соответствии с изобретением, "первый реагент-предшественник сложного полиэфира" содержит, по меньшей мере, одно дигидрокси-соединение, которое пригодно для использования в способе получения сложного полиэфира, определенном в настоящем описании. Его называют предшественником в том смысле, что он представляет собой реагент, используемый для получения сложного полиэфира. Обычно первый реагент-предшественник сложного полиэфира представляет собой текучую среду или в альтернативном варианте его нагревают для того, чтобы перевести в пар, однако, в объем изобретения также входит и случай, когда первым реагентом является твердое дигидрокси-соединение. В одном варианте реализации первый реагент-предшественник сложного полиэфира предпочтительно включает этиленгликоль.

Как было заявлено выше, реакционная смесь способа получения сложного полиэфира также может содержать, по меньшей мере, один продукт реакции получения сложного полиэфира. В соответствии с этим "продукт реакции получения сложного полиэфира", используемый в настоящем изобретении, обозначает любой мономер сложного полиэфира, олигомер сложного полиэфира, или любой гомополимер сложного полиэфира или сополимер сложного полиэфира, содержащий, по меньшей мере, один остаток двухосновной карбоновой кислоты и, по меньшей мере, один остаток дигидрокси-соединения.

Дополнительно к этому в другом варианте реализации продукт реакции способа получения сложного полиэфира может включать сложные полиэфиры, включающие небольшие количества трифункциональных, тетрафункциональных или других полифункциональных сомономеров, сшивающих агентов и/или агентов разветвления, таких как тримеллитовый ангидрид, триметилолпропан, пиромеллитовый диангидрид, пентаэритрит и другие широко известные на современном уровне техники поликислоты или полиспирты, образующие сложный полиэфир. Кроме того, хотя это и не требуется, продукт реакции способа получения сложного полиэфира может также включать дополнительные добавки, обычно используемые в способах промышленного получения сложного полиэфира. Такие добавки включают без ограничения катализаторы, красители, тонеры, пигменты, технический углерод, стекловолокна, наполнители, модификаторы ударопрочности, антиоксиданты, стабилизаторы, антипирены, добавки, способствующие подогреванию, соединения, восстанавливающие ацетальдегид, соединения, акцептирующие кислород, полифункциональные агенты разветвления, полифункциональные сшивающие агенты, сомономеры, гидроксикарбоновые кислоты, соединения, поглощающие УФ-излучение, добавки, улучшающие непроницаемость материала, такие как пластинчатые частицы и тому подобное.

Кроме этого, в еще одном варианте изобретения продукт реакции способа получения сложного полиэфира может дополнительно включать без ограничения остаток сложного полиэфира, включающий остатки сомономеров в количестве вплоть до приблизительно 50 мольных процентов одной или нескольких различных двухосновных карбоновых кислот и/или вплоть до приблизительно 50 мольных процентов одного или нескольких дигидрокси-соединений в расчете на 100% (мольн.) двухосновной карбоновой кислоты и 100% (мольн.) дигидрокси-соединения. В определенных вариантах реализации может оказаться предпочтительным модифицирование сомономером двухосновной карбоновой кислотой - дигидрокси-компонента или каждого индивидуально в количестве вплоть до приблизительно 25% (мольн.) или вплоть до приблизительно 15% (мольн.).

Двухосновные карбоновые кислоты, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают ароматические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 8 до 14 углеродных атомов, алифатические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 4 до 12 углеродных атомов, или циклоалифатические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 8 до 12 углеродных атомов. Говоря более конкретно, примеры подходящих двухосновных карбоновых кислот включают терефталевую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, нафталин-2,6-дикарбоновую кислоту, циклогександикарбоновую кислоту, циклогександиуксусную кислоту, дифенил-4,4'-дикарбоновую кислоту, дифенил-3,4'-дикарбоновую кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, их смеси и тому подобное.

Подобным же образом подходящие дигидрокси-соединения, соответствующие настоящему изобретению, включают циклоалифатические диолы, предпочтительно содержащие от 6 до 20 углеродных атомов, или алифатические диолы, предпочтительно содержащие от 3 до 20 углеродных атомов. Конкретные примеры таких диолов включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,4-циклогександиметанол, пропан-1,3-диол, бутан-1,4-диол, пентан-1,5-диол, гексан-1,6-диол, неопентилгликоль, 3-метилпентандиол-(2,4), 2-метилпентандиол-(1,4), 2,2,4-триметилпентандиол-(1,3), 2-этилгександиол-(1,3), 2,2-диэтилпропан-диол-(1,3), гександиол-(1,3), 1,4-ди- (гидроксиэтокси)-бензол, 2,2-бис-(4-гидроксициклогексил)-пропан, 2,4-дигидрокси-1,1,3,3-тетраметилциклобутан, 2,2,4,4-тетраметилциклобутандиол, 2,2-бис-(3-гидроксиэтоксифенил)-пропан, 2,2-бис-(4-гидроксипропоксифенил)пропан, изосорбид, гидрохинон, их смеси и тому подобное.

Подходящие сомономеры - двухосновные карбоновые кислоты - включают без ограничения ароматические двухосновные карбоновые кислоты, алифатические двухосновные карбоновые кислоты, сложные эфиры алифатических или ароматических двухосновных карбоновых кислот, ангидриды сложных эфиров алифатических или ароматических двухосновных карбоновых кислот и их смеси. В одном варианте реализации предпочитается, чтобы подходящие сомономеры - двухосновные карбоновые кислоты включали бы ароматические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 8 до 14 углеродных атомов, алифатические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 4 до 12 углеродных атомов, или циклоалифатические двухосновные карбоновые кислоты, предпочтительно содержащие от 8 до 12 углеродных атомов. В этой связи более конкретные примеры подходящих сомономеров - двухосновных карбоновых кислот - включают терефталевую кислоту, фталевую кислоту, изофталевую кислоту, нафталин-2,6-дикарбоновую кислоту, циклогександикарбоновую кислоту, циклогександиуксусную кислоту, дифенил-4,4'-дикарбоновую кислоту, дифенил-3,4'-дикарбоновую кислоту, янтарную кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, азелаиновую кислоту, себациновую кислоту, их смеси и тому подобное.

Подходящие дигидрокси-сомономеры включают без ограничения алифатические или ароматические дигидрокси-соединения и их смеси. В одном варианте реализации предпочитается, чтобы подходящие дигидрокси-сомономеры включали бы циклоалифатические диолы, предпочтительно содержащие от 6 до 20 углеродных атомов, или алифатические диолы, предпочтительно содержащие от 3 до 20 углеродных атомов. Более конкретные примеры таких сомономеров-диолов включают этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, 1,4-циклогександиметанол, пропан-1,3-диол, бутан-1,4-диол, пентан-1,5-диол, гексан-1,6-диол, неопентилгликоль, 3-метилпентандиол-(2,4), 2-метилпентандиол-(1,4), 2,2,4-триметилпентандиол-(1,3), 2-этилгександиол-(1,3), 2,2-диэтилпропандиол-(1,3), гександиол-(1,3), 1,4-ди(гидроксиэтокси)бензол, 2,2-бис-(4-гидроксициклогексил)пропан, 2,4-дигидрокси-1,1,3,3-тетраметилциклобутан, 2,2,4,4-тетраметилциклобутандиол, 2,2-бис(3-гидроксиэтоксифенил)пропан, 2,2-бис(4-гидроксипропоксифенил)пропан, изосорбид, гидрохинон, (бутадиен-стирольный каучук)-(2,2-(сульфонилбис)-4,1-фениленокси)бис(этанол), их смеси и тому подобное.

Несмотря на то, что способ и устройство настоящего изобретения применимы к любому способу промышленного получения, где необходимо введение одного или нескольких компонентов в текучую среду реакции и/или текучую среду процесса, они в особенности полезны для способов промышленного получения сложного полиэфира. В этой связи предпочтительные способы промышленного получения сложного полиэфира включают следующие, но не ограничиваются только ими, способы промышленного получения гомополимеров и сополимеров, таких как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), ПЭТГ (ПЭТФ, модифицированный сомономером ЦГДМ (циклогександиметанол)), полностью ароматические или жидкокристаллические сложные полиэфиры, биоразлагаемые сложные полиэфиры, такие, как те, что содержат бутандиол, терефталевую кислоту и адипиновую кислоту, гомополимер и сополимеры поли (циклогександиметилентерефталата), гомополимер и сополимеры ЦГДМ и диметилциклогександикарбоксилата, алифатически-ароматические сложные сополиэфиры и их смеси.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "второй реагент для получения сложного полиэфира" предполагает обозначение реагента-предшественника сложного полиэфира, который вводят в реакционную смесь способа получения сложного полиэфира через контур рециркуляции. Второй реагент для получения сложного полиэфира предпочтительно представляет собой твердый реагент-предшественник сложного полиэфира, который обычно является твердой двухосновной карбоновой кислотой. Однако в альтернативном варианте реализации второй реагент для получения сложного полиэфира может быть текучей средой. Его называют предшественником в том смысле, что он представляет собой реагент, используемый для получения сложного полиэфира. В этой связи необходимо понимать, что второй реагент-предшественник сложного полиэфира может быть любой одной или несколькими двухосновными карбоновыми кислотами, ранее предложенными в настоящем документе. Однако в одном варианте реализации вторым реагентом для получения сложного полиэфира предпочтительно является твердая терефталевая кислота.

В соответствии с тем, как это используется в настоящем документе, термин "компонент" предполагает обозначение любого реагента, инертной текучей или твердой добавки, сомономера, катализатора, красителя, пигмента, тонера, волокна, стекла, наполнителя, модификатора, такого как модификатор вязкости, температуры плавления или давления паров, антиоксиданта, стабилизатора, антипирена, добавки, способствующей подогреванию, агента, восстанавливающего ацетальдегид, агента, акцептирующего кислород, полифункциональных сшивающих агентов и/или полифункциональных агентов разветвления, таких как те, что были ранее описаны в настоящем описании, агента, поглощающего УФ-излучение, добавки, улучшающей непроницаемость материала, агента, создающего центры пиннинга (для придания магнитных свойств при экструзии пленки), и тому подобного. В этой связи термин "компонент" обозначает любое твердое, жидкое или газообразное вещество, известное своей пригодностью в данном способе промышленного получения.

Специалист в соответствующей области должен понимать, что условия реакции (температуры, давления, скорости потока и тому подобное) и вещества, загружаемые в реактор или другие элементы способа (реагенты, сореагенты, сомономеры, добавки, катализаторы, компоненты, и тому подобное), являются обычно используемыми на предшествующем уровне техники для сопоставимого способа промышленного получения. Однако необходимо также понимать, что оптимизация таких условий будет легко доступна или иным способом достижима в результате проведения рутинных экспериментов.

Как было заявлено выше, настоящее изобретение предлагает способ введения одного или нескольких компонентов в текучую среду реакции и/или текучую среду процесса способа промышленного получения. Говоря более конкретно, способ настоящего изобретения относится к использованию контура рециркуляции в сочетании со способом промышленного получения, определенным ранее в настоящем документе.

Соответственно этому, в первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ введения компонента в текучую среду процесса, включающий стадии: (a) создания контура рециркуляции, содержащего втекающий поток и вытекающий поток, где втекающий поток сообщается через текучую среду с текучей средой процесса; (b) рециркуляции, по меньшей мере, части текучей среды процесса со стадии (a) через контур рециркуляции, где текучая среда процесса, протекающая через контур рециркуляции, представляет собой рециркуляционную текучую среду; (c) умень