具有改進設計的管式反應器及其使用方法
【專利摘要】本發明涉及制備具有至少兩種用于將熱傳遞至管式反應器的熱傳遞介質的聚酰胺的方法、系統和裝置。該方法可以包括將第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。該方法可以還包括將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
【專利說明】具有改進設計的管式反應器及其使用方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年5月I日提交的美國臨時專利申請號61 / 818,320的優先權權益,其公開通過引用以其全部內容結合在此。
【技術領域】
[0003]本申請涉及具有改進設計的管式反應器及其使用方法。
【背景技術】
[0004]聚酰胺具有有用的性質如極高的耐久性和強度,這使得它們可以在多種環境中使用。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,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構使得它有資格作為高級尼龍纖維,其展現高機械強度、剛性和熱穩定性。
[0005]聚酰胺在大規模制造設備中工業合成。例如,尼龍_6,6可以通過使六亞甲基二胺和己二酸經歷縮合反應,形成酰胺鍵并釋放水而合成。在包括高壓釜或反應器、閃蒸器和后縮聚器的一系列部件中,將熱施加至反應混合物并將水逐漸地移除以驅動平衡朝向聚酰胺,直至聚合物達到所需的長度范圍。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。整個制造設備需要大量的加熱,以使得縮合反應發生并從反應混合物移除水。典型地,中央加熱設備將填充有揮發性熱傳遞介質的單一的加熱回路加熱以將介質蒸氣化,之后該介質在整個設備中循環至需要加熱的各個部件,包括反應器。
[0006]用于聚酰胺合成的一種類型的反應器是管式反應器。當管式反應器加熱反應混合物時,產生蒸氣水(例如,水蒸氣)。管式反應器將水蒸氣從反應混合物至少部分地分離以將水從反應混合物移除并且將平衡向聚酰胺驅動。當管式反應器加熱反應混合物時,在反應混合物中可以出現快速的熱變化,這與可以污染聚酰胺產物的不適宜的副產物的形成相關。快速熱變化還可以導致凝膠的形成,其可以積累并且最終堵塞系統的多個不同部件,需要反應器和其他部件的關閉和清潔,并且污染聚酰胺產物和導致對螺紋強度等性質的負面影響。當在管式反應器中形成水蒸氣時,它增加反應器中的壓力并形成水蒸氣和反應混合物的混合物。壓力的增加可以導致水蒸氣和反應混合物沿管式反應器以高速行進,這可以使得控制反應混合物的溫度困難,并且可以使得將水蒸氣從反應混合物隔離變復雜。反應器中水蒸氣和反應混合物的高速度可以導致反應混合物的氣溶膠化,這可以導致水蒸氣排放口被反應混合物和聚酰胺凝膠堵塞,因而需要反應器頻繁關閉以進行清潔。
[0007]在聚酰胺合成中,存在與作為熱傳遞介質的大量揮發性材料的使用相關的安全風險,包括著火、燃燒和健康風險,并且存在諸如與使用單一的整個設備(plant—wide)用的加熱回路用于加熱設備的多個部件相關的效率損失和不方便之類的問題。
【發明內容】
[0008]本發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熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。該方法還可以包括將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[0009]本發明可以提供一種制備尼龍_6,6的方法。該方法可以包括:將包括三聯苯的第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從包括二苯醚和聯苯的加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質。第一可流動熱傳遞介質、加熱過的第一可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質可以設置在第一加熱回路中。在將第一可流動熱傳遞介質加熱和將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,第一可流動熱傳遞介質、加熱過的第一可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質可以基本上是液相的。傳遞至第一可流動熱傳遞介質的熱和從第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質循環返回至第一可流動熱傳遞介質的加熱。該方法可以包括將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至尼龍_6,6合成系統的管式反應器。第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以設置在第二加熱回路中。第二可流動熱傳遞介質和使用過的第二可流動熱傳遞介質可以基本上是液相的。加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以基本上是液相的。傳遞至第二可流動熱傳遞介質的熱,以及從第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱可以包括: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熱傳遞介質的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度控制聚酰胺合成系統的管式反應器的溫度。該方法可以還包括將使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中。管式反應器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內徑,并且約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應器可以包括沿其長度的約10至約25個排放口。
[0010]本發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熱傳遞介質,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。管式反應器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內徑,以及約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應器可以包括沿其長度的約10至約25個排放口。
[0011]本發明可以提供用于制備聚酰胺的系統。該系統可以包括加熱器,所述加熱器配置為將第一可流動熱傳遞介質加熱以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該系統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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。該系統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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[0012]本發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熱傳遞介質加熱以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。該系統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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。該系統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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[0013]本發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苯的第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。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熱傳遞介質傳遞至包括二苯醚和聯苯的第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質,并且將使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至第一熱交換器。第一可流動熱傳遞介質、加熱過的第一可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質可以設置在第一加熱回路中。在將第一可流動熱傳遞介質加熱和將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,第一可流動熱傳遞介質、加熱過的第一可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質可以是基本上液相的。傳遞至第一可流動熱傳遞介質的熱和從第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,從而提供使用過的第二可流動熱傳遞介質,并且將使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中。第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以設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熱傳遞介質的飽和溫度。控制飽和溫度可以控制聚酰胺合成系統的管式反應器的溫度。第二可流動熱傳遞介質和使用過的第二可流動熱傳遞介質可以為基本上液相,加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以是基本上液相的。另外,傳遞至第二可流動熱傳遞介質的熱以及從第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱可以包括:約70—100%的包括氣化熱的潛熱,以及約0-30%顯熱。管式反應器可以具有約75至約125米的長度,約25cm至約60cm的內徑,以及約100至約500的長度/直徑(L / D)。管式反應器可以包括沿其長度的約10至約25個排放口。
[0014]本發明可以提供優于其他用于制備聚酰胺的方法、系統和裝置的益處,其中的至少一些是未預期的。如果含有揮發性(例如,氣態)熱傳遞介質的加熱回路有泄漏,則泄漏材料可以擴散遍及泄漏周圍的空間。如果揮發性熱傳遞介質是可燃的,則泄漏可以導致遍及泄漏周圍的空間的爆炸或燃燒風險。此外,蒸氣熱傳遞介質可以造成遠超過泄漏的最鄰接附近的安全性風險。如果泄漏出現使得聚合物材料進入一級加熱回路,則用于加熱一級加熱回路的爐中的焦炭形成可以建立產生的燃燒風險。含有不揮發性熱傳遞介質(例如,液體)的加熱回路可以比含有揮發性熱傳遞介質的加熱回路更安全。如果泄漏出現,則不揮發性泄漏材料一般移動至泄漏周圍的地面,從而將任何燃燒和安全性風險支配性地限制在泄漏附近和下方的區域,并且具有比揮發性材料更低的爆炸風險。如果泄漏出現使得聚合物材料進入一級加熱回路,則來自加熱器中的結焦的管的燃燒風險可以顯著地更低。
[0015]不揮發性材料的單一回路,或使用在其中具有不揮發性材料的二級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器而經歷局部高溫,這可以使得控制管式反應器的加熱困難。與在用于加熱管式反應器的加熱回路中使用的不揮發性材料相關的缺點可以通過使用本發明的各個實施方案避免:當使用含有不揮發性熱傳遞介質的一級加熱回路(例如,在所使用的溫度和壓力,當加熱時和在冷卻之后材料基本上保持為液體)以加熱二級加熱回路時,在一個或多個二級加熱回路(各自用于加熱包括至少一個管式反應器的一個或多個部件)中使用揮發性材料(例如,在所使用的溫度和壓力,材料在加熱時變得基本上氣化且在冷卻之后冷凝)。二級回路可以用于加熱主要使用潛熱(例如,氣化熱)的管式反應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,同時避免大量的揮發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]使用更低揮發性熱傳遞介質的一級回路(其加熱用于加熱管式反應器的更高揮發性的熱傳遞介質的二級回路)可以使得用于管式反應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器的設備周圍的數個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泄漏,則必須將整個回路關閉以維修泄漏,或熄滅由泄漏引起的燃燒,導致一大部分的設備離線,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器的二級回路中的蒸氣熱傳遞材料,二級回路中的泄漏僅需要該回路的維修,同時設備的余下部分可以正常地繼續操作。在多個實例中,通過在一級回路中使用不揮發性熱傳遞介質和通過避免使用大量的揮發性可燃熱傳遞介質,與揮發性熱傳遞材料的使用相關的安全性風險降低。例如,含有液相熱傳遞材料的大的一級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性熱傳遞介質的二級回路用于管式反應器可以允許容易地控制熱傳遞介質的溫度。可以使用一級回路將二級回路中的揮發性材料蒸氣化,其可以允許被冷凝以將熱傳遞至管式反應器。可以調節二級回路內的壓力以控制熱傳遞介質的飽和溫度,從而精確地控制二級回路中的揮發性熱傳遞介質氣化和冷凝的溫度,對設備部件的溫度比其他的用于制備聚酰胺的方法、系統和裝置提供更大的控制程度。當采用各自含有揮發性熱傳遞介質的多個二級回路時,每個二級回路中的熱傳遞介質的飽和溫度可以被容易地控制。
[0018]具有揮發性熱傳遞材料(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高于由設備的每個部件使用的溫度的。這可以導致熱傳遞材料是過熱的(例如,使得溫度高于對于給定壓力的飽和溫度)。如果需要嚴格溫度控制,則需要另外的復雜性以移除過熱以便獲得溫度均勻性。在各個實施方案中,二級回路可以允許在或非常接近飽和溫度的二級回路中使用熱傳遞材料,從而用較低復雜度的設備獲得高度溫度均勻性。在各個實施方案中,相對過熱蒸氣,使用飽和蒸氣對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。在各個實施方案中,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。在各個實施方案中,一級加熱回路中的低揮發性液體以及二級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]管式反應器可能過快加熱聚酰胺反應混合物,這可以導致不適宜的副產物的形成,不適宜的副產物可以污染所需的聚酰胺產物。快速熱變化還可以導致凝膠的形成,其可以積累并且最終堵塞系統的多個部件,要求反應器和其他部件的關閉和清潔。快速熱變化可以導致所產生的水蒸氣中二胺更大的損失。快速熱變化可以增加反應混合物的氣溶膠化,這可以導致水蒸氣排放口被反應混合物和聚酰胺凝膠堵塞,從而要求反應器的更頻繁關閉以進行清潔。本發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的管式反應器,與其他管式反應器比較,其可以允許反應混合物被更緩慢地和溫和地加熱到目標溫度。本發明可以提供比其他的管式反應器具有更大的表面積與體積比的管式反應器,從而允許反應混合物更平緩的加熱。因此,本發明可以提供在聚酰胺合成過程中產生更少不適宜的副產物的管式反應器,這遭受較少的凝膠形成和積累,需要較低頻繁度的關閉和清潔,并且從反應混合物損失更少的二胺。
[0020]管式反應器可以具有從反應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,則反應器可能過快冷卻聚酰胺反應混合物,導致凝膠化和反應混合物的凝固,這可能需要反應器的更頻繁關閉用于清潔。本發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混合物的凝固的管式反應器,因此要求比具有更大的膨脹率的其他管式反應器較低頻繁度的關閉和清潔。本發明可以提供一種管式反應器,其具有足夠大的膨脹率以使得壓力從反應器的入口至出口適當地降低以提供水從反應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器更有效。
[0021]管式反應器中水蒸氣和聚酰胺反應混合物的高速度可以導致反應混合物的氣溶膠化,這可以導致水蒸氣排放口被反應混合物和聚酰胺凝膠堵塞,要求反應器的頻繁關閉用于清潔。管式反應器內的高速度也可以使得難以控制反應混合物的溫度。本發明可以提供具有可以更多數量地或更理想地沿長度分布的排放口的管式反應器,以使得反應混合物經由水蒸氣的產生的加速可以比其他管式反應器減小或最小化,這可以減少氣溶膠化并簡化反應混合物的溫度控制。本發明可以提供將溶劑,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器比較需要更低頻繁度的關閉和清潔的管式反應器。
[0022]在多個實施方案中,管式反應器可以具有一定數量排放口和排放口之間的間隔,其提供比其他管式反應器更大比例的環形流,導致反應混合物與反應器之間的熱傳遞區域比其他管式反應器設計更高。例如,與具有較小間隔并且經歷具有沿反應器頂部的空氣氣泡或具有沿反應器的底部形成近似半圓柱的反應混合物的流動型態的其他管式反應器比較,一些實施方案在排放口之間具有更大的間隔,以提供更好的環形流動。例如,與具有更大間隔并且經歷反應混合物的局部閃蒸和活塞流動型態的其他管式反應器比較,一些實施方案在排放口之間具有較小間隔以提供更好的環形流動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]不一定按比例繪制的附圖,通過實例的方式,但不是通過限定的方式,一般地示例本發明。
[0024]圖1示例根據多個實施方案的管式反應器。
[0025]圖2示例根據多個實施方案的系統或裝置。
[0026]圖3示例根據多個實施方案的系統或裝置。
【具體實施方式】
[0027]現在將詳細參考所公開的題的某些實例,這些實例部分地示出在附圖中。雖然將結合所列舉的權利要求描述所公開的主題,應當明白的是所示例的主題不預期將權利要求限定為所公開的主題。
[0028]以范圍形式表達的值應當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值,而且包括該范圍內包括的所有的單獨數值或子范圍,如同將每個數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%”的范圍應當解釋為不僅包括約0.1 %至約5%,而且包括所指出的范圍內的單獨的值(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,術語“一個”、“一種”或“所述”被用于包括一個或多于一個。除非另外指出,術語“或”被用于指代非排除性的“或”。此外,應當明白的是本文采用的并且未以其它方式定義的措辭或術語僅用于說明的目的并且是非限制性的。任何段落標題的使用預期為幫助文章的理解并且不被解釋為限定;與段落標題相關的信息可以在特別的段落之內或之外出現。此外,在本文中引用的所有的公開、專利和專利文獻通過引用以其全部結合在此,如同單獨地通過引用結合那樣。本文與這樣通過引用結合的那些文獻之間的使用不一致的情況下,所結合的引用文獻中的使用應當被認為是本文中的補充;對于不可協調的矛盾,以本文中用法為準。
[0030]在本文描述的制造方法中,多個步驟可以以任意順序進行而不脫離本發明的原理,除了當明確指出臨時或操作順序時。此外,具體的步驟可以可以同時進行,除非明確的權利要求語言指出它們分開地進行。例如,所要求保護的進行X的步驟和所要求保護的進行Y的步驟可以在單一的操作內同時地進行,并且所得到的方法將落在所要求保護的方法的文字范圍內。
[0031]本文所使用的術語“約”可以允許數值或范圍上的一定可變程度,例如,在所述的數值或所述的范圍限制的10%內,5%內,或1%內。
[0032]本文所使用的術語“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。溶劑的非限制性實例是硅氧烷、有機化合物、水、醇、離子液體和超臨界流體。
[0034]本文所使用的術語“標準溫度和壓力”是指0°C和lOOKPa。
[0035]本文所使用的術語“聚合物”可以包括共聚物。
[0036]本文所使用的術語“熱交換器”是指用于將熱從一個介質傳遞至另一個的裝置。介質可以通過實心壁分離。熱交換器的實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、動態刮擦表面熱交換器和相變熱交換器。
[0037]本文所使用的術語“顯熱”是指由物體或熱動力學系統交換的熱,其中交換的作用基本上是物體或系統的溫度上的變化,并且很少相變至沒有相變。
[0038]本文所使用的術語“潛熱”是指由物體或熱動力學系統交換的熱,其中交換的作用基本上是物體或系統中的相變,并且很少變化至沒有溫度變化。
[0039]本文所使用的術語“相對粘度”(RV)是指在毛細管粘度計中在25°C測量的溶液和溶劑粘度的比。在一個實例中,根據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)與90%甲酸自身在25°C的粘度(以厘泊計)的比。
[0040]本文所使用的術語“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。物質在特定壓力的飽和溫度下,當溫度降低或壓力增加時,該物質將冷凝。物質在特定壓力的飽和溫度下,當溫度增加或壓力降低時,材料將沸騰為其蒸氣相。
[0041]本發明涉及具有至少兩種用于將熱傳遞至管式反應器的熱傳遞介質的用于制備聚酰胺的方法、系統和裝置。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熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。加熱可以以任意合適的方式進行。加熱可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進行。第一可流動熱傳遞介質可以位于加熱回路中。第一可流動熱傳遞介質可以在動力室或設備中的中心加熱區域中加熱并且可以被用于從一級加熱回路至一個或多個二級加熱回路傳遞熱至整個設備,之后返回至動力室用于再加熱。二級加熱回路可以用于加熱設備的一個或多個管式反應器。第一可流動熱傳遞介質可以是不揮發性,以使得第一可流動熱傳遞介質在加熱之前和之后可以基本上是液相的。
[0044]—級加熱回路和一個或多個二級加熱回路可以具有任意相對于彼此合適的體積。一級加熱回路可以具有比二級加熱回路更大的體積。一級加熱回路可以具有大約相同的體積或具有比二級加熱回路更小的體積。一級加熱回路可以具有二級加熱回路的體積的約0.000,1% -1,000,000%,或二級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。第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以具有與第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質任意合適的質量比。例如,第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質的質量組合與第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質的質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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。加熱可以以任意合適的方式進行。加熱可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進行。第二可流動熱傳遞介質可以是足夠地揮發性以使得可以將其通過第一可流動熱傳遞介質加熱至基本上氣相,并且使得可以將其在熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質至管式反應器的傳遞過程中冷凝至基本上液相。
[0046]第一可流動熱傳遞介質可以通過加熱和熱的傳遞保持為液體,同時第二可流動熱傳遞介質可以當其被加熱時變得被氣化并且可以當從其傳遞熱時冷凝。在標準溫度和壓力,第一可流動熱傳遞介質可以具有比第二可流動熱傳遞介質低的蒸氣壓;或者,第一可流動熱傳遞介質可以具有比第二可流動熱傳遞介質高的蒸氣壓。可以控制第二可流動熱傳遞介質的壓力以使得其在所需的溫度氣化和冷凝。因為第一可流動熱傳遞介質可以在被加熱之后保持為液體,并且第二可流動熱傳遞介質可以在加熱之后成為基本上被氣化,加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以具有比加熱過的第一可流動熱傳遞介質更高的蒸氣壓。
[0047]第一可流動熱傳遞介質和第二可流動熱傳遞介質可以都是可燃有機材料,或可以都包括可燃有機組分。蒸氣和高蒸氣壓可燃有機材料典型地帶有比具有更低蒸氣壓的液體可燃有機化合物更大的著火和燃燒風險。加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以是比加熱過的第一可流動熱傳遞介質更可燃和更易燃中的至少一個。
[0048]該方法還可以包括將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至管式反應器。熱的傳遞可以以任意合適的方式進行。熱的傳遞可以在熱交換器,如任意合適的熱交換器中進行。可以將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至一個或多個管式反應器,以及任選地一個或多個其他的設備部件,如預加熱器、蒸發器、聚合反應器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個。預加熱器可以是任意合適的預加熱器并且可以與設備的任意合適的部件連接,如用于蒸發器、聚合反應器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個的預加熱器。可以使得單獨的部件的溫度通過加熱過的第二可流動熱傳遞介質到達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器以將其中反應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器以將其中的反應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熱傳遞介質傳遞至管式反應器可以包括將管式反應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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的至少一個部件可以包括將反應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,但是本領域技術人員可以意識到,使用本文描述的一般方法,可以進行一個或多個單元操作中之一的冷卻。
[0051]管式反應器
[0052]管式反應器可以是可以加熱聚酰胺反應混合物的任意合適的管式反應器。管式反應器可以具有任意合適的形狀和設計。管式反應器可以包括在其上具有夾套以將熱傳遞至反應器的圓柱形管。熱傳遞流體可以流動通過反應器的夾套。
[0053]合適的管式反應器I的示意圖在圖1中給出。管式反應器I包括入口 2和出口 3。管式反應器I包括直部4和彎曲部5。管式反應器包括排放口 6。
[0054]管式反應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]管式反應器可以具有任意合適的如直部和彎曲部的內徑。內徑可以從反應器的一端至另一端變化,或者內徑可以是恒定的。例如,內徑可以從管式反應器的入口至管式反應器的出口擴大。管式反應器可以具有約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或更大的內徑。如果管式反應器包括夾套,則夾套可以具有任意合適的外直徑,如超過內徑I一50cm,或約I至25cm,或超過內徑約Icm或更低,或超過內徑約 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]管式反應器可以具有恒定的內徑,或者直徑可以從反應器的入口至出口擴大,如線性擴大,或非線性擴大。直徑可以充分地擴大以使得當使用反應器時從反應器的入口至出口保持基本上恒定壓力。直徑可以擴大以使得當使用反應器時壓力從入口至出口降低。管式反應器的膨脹率可以足以使得對反應混合物施加的熱、從反應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混合物的壓力的組合有助于保持反應混合物朝向反應器出口的流動并且減少或最小化凝膠或其他雜質的產生或積聚。反應器的內徑可以每約6.25m至約750m的長度擴大約2.5cm,每約22.5m至約550m的長度擴大約
2.5cm,每22.5m至約IlOm的長度擴大約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的長度擴大約2.5cm。
[0057]管式反應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]管式反應器沿其長度可以包括排放口。管式反應器可以包括任意合適的數目和類型的排放口,以使得可以將水蒸氣從排放口釋放。管式反應器可以包括沿其長度任意合適數目的排放口。例如,管式反應器可以沿其長度具有約5至50個排放口,或約10至25個排放口,或約5個以下排放口,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個排放口或約50個或更多個排放口。
[0059]排放口可以在管式反應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,管式反應器可以沿管式反應器的長度每約2米至約15米,沿管式反應器的長度每約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個排放口。
[0060]管式反應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,管式反應器可以沿管式反應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]管式反應器可以具有一定數目和分布的排放口以使得管式反應器內水蒸氣的速度不超過任意合適的最大值。例如,排放口的數目和分布可以足以使得管式反應器內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。包括管式反應器的聚合系統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]管式反應器可以具有一定數目和分布的排放口以使得管式反應器具有任意合適的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排放口。
[0064]本發明的管式反應器可以在關閉和清潔之間運行任意合適的時間以移除凝膠或其他的污染物。例如,該方法可以在不關閉管式反應器以用于清潔的情況下進行至少約I至7年,2至5年,或約2.3至3年,或約3年。
[0065]管式反應器可以在其中具有任意合適的反應混合物和水蒸氣的流動型態。例如,管式反應器可以主要具有環形流動(例如,大部分液體與反應器管的內側接觸,同時氣體和水蒸氣主要在反應器管的中心向下行進)。在一些實例中,管式反應器可以具有活塞流(例如管中基本上連續的液體柱點綴有管中基本上連續的氣體和水蒸氣柱),以及其他的流動方式(例如,液體停留在管的底部形成接近半圓柱體,同時氣體和水蒸氣停留在管的頂部)。在管式反應器中可以出現環形流、活塞流和其他的流動型態的任意合適的組合。
[0066]在多個實例中,反應器可以加熱反應混合物并將水從其蒸發,將平衡進一步推向聚酰胺產物。可以將反應混合物在反應器內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。離開反應器的反應混合物可以具有任意合適的重量百分數的水,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和裝置
[0068]本發明可以提供用于制備聚酰胺的系統。該系統可以是可以進行本文描述的方法的任意合適的系統。該系統包括加熱器。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熱傳遞介質加熱以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。
[0069]系統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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。
[0070]該系統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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的至少一個管式反應器。
[0071]本發明可以提供一種用于制備聚酰胺的裝置。該系統可以是可以進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熱傳遞介質加熱以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質。
[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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質。
[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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的至少一個管式反應器。
[0074]圖2示例了用于制備聚酰胺的系統或裝置10的實施方案。該系統或裝置可以包括加熱器15。加熱器對設置在一級加熱回路25中的第一可流動熱傳遞介質20加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質30。該系統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熱傳遞介質30傳遞至設置在二級加熱回路45中的第二可流動熱傳遞介質40,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質50。將第一可流動熱傳遞介質20 (例如,用過的第一可流動熱傳遞介質)傳遞返回至加熱器15用于再加熱。系統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熱傳遞介質50傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,其與第二熱交換器55整合。將第二可流動熱傳遞介質40 (例如,使用過的第二可流動熱傳遞介質)傳遞返回至第二熱交換器35用于再加熱。系統或裝置可以使用任意合適的方式以將熱傳遞介質從一個位置傳送至另一個,如泵送或對流。
[0075]圖3示例用于制備聚酰胺的系統或裝置21的實施方案。該系統或裝置可以包括加熱器15。加熱器15對設置在一級加熱回路25中的第一可流動熱傳遞介質20加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質30。該系統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熱傳遞介質30傳遞至設置在二級加熱回路45中的第二可流動熱傳遞介質40,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質50。該系統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熱傳遞介質50傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,其與第二熱交換器55整合。將第二可流動熱傳遞介質40 (例如,使用過的第二可流動熱傳遞介質)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熱傳遞介質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熱傳遞介質30傳遞至設置在二級加熱回路46中的第二可流動熱傳遞介質41,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質51。該系統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熱傳遞介質51傳遞至聚酰胺合成系統的至少一個容納有聚酰胺的部件,如鹽池(salt strike)、蒸發器、反應器或閃蒸器,其可以與第四熱交換器56整合。將第二可流動熱傳遞介質41 (例如,使用過的第二可流動熱傳遞介質)傳遞返回至第三熱交換器36用于處理。將第一可流動熱傳遞介質20 (例如,使用過的第一可流動熱傳遞介質)傳遞返回至加熱器15用于再加熱。
[0076]雖然圖3示例的實施方案是將第一熱交換器35和第三熱交換器36串聯以使得第三熱交換器36在加熱過的第一可流動熱傳遞介質30將熱傳遞至第二可流動熱傳遞介質40之后接收該加熱過的第一可流動熱傳遞介質30,本發明還包括在一級與二級加熱回路之間交換熱的熱交換器的并聯排列。例如在一個實施方案中,第三熱交換器36可以將加熱過的第一可流動熱傳遞介質在第一加熱回路中在使用過的第一可流動熱傳遞介質從熱交換器35返回的上游的點取出,以使得第三熱交換器不取出已經在第一熱交換器35中將一些熱傳遞至第二可流動熱傳遞介質40的第一可流動熱傳遞介質。
[0077]第一可流動熱傳遞介質
[0078]在該方法、系統或裝置中,第一可流動熱傳遞介質可以是任意合適的可流動熱傳遞介質。第一可流動熱傳遞介質可以包括具有構成適合用于在本文描述的方法、系統和裝置中使用的第一可流動熱傳遞介質的特征的一種或多種有機化合物。第一可流動熱傳遞介質可以是,例如,水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯苯、THERMlNOLiU1l^熱傳遞流體和D0WTHERMTM牌熱傳遞流體中的至少一種。第一可流動熱傳遞介質可以是,例如,THERM丨NOL?.牌熱傳遞流體,如THERM1NOL? VLT(例如,甲基環己烷、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,二異丙基聯苯、三異丙基聯苯)、THERMINOL? VP-3 (例如,環己基苯、雙環己基)、
THERMINOL? 66 (例如,三聯苯(鄰三聯苯、間三聯苯、對三聯苯)、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯)、THERMINOL? 72 (例如,二苯醚、三聯苯、
聯苯、菲)、THERMINOL⑧VP-1 (例如,二苯醚、聯苯)、TlUiRMlNOL? FF(例如,乙烯化的苯)中的至少一個。第一可流動熱傳遞介質可以包括,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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己燒、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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]第一可流動熱傳遞介質可以具有任意合適的溫度。例如,第一可流動熱傳遞介質可以是約 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。第一可流動熱傳遞介質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,第一可流動熱傳遞介質可以是以重量計的約60%或更低,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%以上液相。第一可流動熱傳遞介質可以基本上是液相的。
[0080]加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以具有任意合適的溫度。例如,加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以是約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熱傳遞介質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熱傳遞介質可以是以重量計的約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熱傳遞介質可以基本上是液相的。
[0081]在將第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,第一可流動熱傳遞介質可以基本上保持為液體(例如,基本上不出現第一可流動熱傳遞介質的氣化)。在第一可流動熱傳遞介質的加熱的過程中,傳遞至第一可流動熱傳遞介質的熱可以包括基本上全部顯熱。例如,在將第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,傳遞至第一可流動熱傳遞介質的熱可以包括任意合適百分數的顯熱,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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以基本上保持為液體。例如,不出現第一可流動熱傳遞介質的冷凍。在將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,基本上不出現加熱過的第一可流動熱傳遞介質的冷凝。例如,如果加熱過的第一可流動熱傳遞介質基本上是液相的,不出現冷凝,或僅加熱過的第一可流動熱傳遞介質的少量的氣相組分冷凝。在將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,從加熱過的第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞的熱可以包括任意合適百分數的顯熱,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]第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以都設置在第一加熱回路中。將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質可以提供使用過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至第一可流動熱傳遞介質的加熱。第一加熱回路可以是將第一熱傳遞材料在設備中的中心加熱位置與容納有第二可流動熱傳遞介質的一個或多個二級回路之間循環的一級回路,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熱傳遞介質的二級回路的一級回路。
[0084]該方法可以包括控制第一可流動熱傳遞介質的壓力和控制加熱過的第一可流動熱傳遞介質的溫度中的至少一個。控制第一可流動熱傳遞介質的壓力和控制加熱過的第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質的最高溫度可以在加熱過的第一可流動熱傳遞介質的飽和溫度的任意合適的范圍內,如在加熱過的第一可流動熱傳遞介質的飽和溫度的約O— 100°C,0— 60°C,約0-40°C的范圍內,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。在各個實施方案中,在包括第一熱傳遞介質的氣化的實例中,可以類似地控制第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質的壓力以便控制第一可流動熱傳遞介質的飽和溫度。控制第一可流動熱傳遞介質氣化的溫度和加熱過的第一可流動熱傳遞介質冷凝的溫度(例如,飽和溫度)可以控制加熱過的第二可流動熱傳遞介質的溫度。
[0085]第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以獨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]第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質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,第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質可以具有約 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]第一可流動熱傳遞介質可以以任意合適的速率循環,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]第二可流動熱傳遞介質
[0089]在方法、系統或裝置中,第二可流動熱傳遞介質可以是任意合適的可流動熱傳遞介質。第二可流動熱傳遞介質可以包括具有構成適合用于在本文描述的方法、系統和裝置中使用的第二可流動熱傳遞介質的特征的一種或多種有機化合物。第二可流動熱傳遞介質可以是例如以下各項中的至少一項:水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯苯、三聯苯、THERMINOL?牌熱傳遞流體和D0WTHERM?牌熱傳遞流體。第二可流動熱傳遞介質可以包括,例如,D0WTHERM?牌熱傳遞流體,比如以下各項中的至少一項:D0WTHERM?A(例如,二苯醚和聯苯,例如,二苯醚和聯苯的低共熔混合物,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)。第二可流動熱傳遞介質可以包括,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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己烷、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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]第二可流動熱傳遞介質可以具有任意合適的溫度。例如,第二可流動熱傳遞介質可以是約 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。第二可流動熱傳遞介質可以具有任意合適的相,如氣相、液相,或它們任意合適的組合。例如,第二可流動熱傳遞介質可以是以重量計的約60%或更少,或約70%、80、85、90、95、96、97、98或約99%或更多的氣相。第二可流動熱傳遞介質可以是基本上氣相的。
[0091]加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以具有任意合適的溫度。例如,加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以是約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熱傳遞介質可以具有任意合適的相,如氣相、液相或它們任意合適的組合。例如,加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以是以重量計的約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熱傳遞介質可以是基本上氣相的。
[0092]在將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,第二可流動熱傳遞介質可以基本上成為氣體(例如,第二可流動熱傳遞介質可以是基本上全部氣化)。在將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至第二可流動熱傳遞介質的熱可以包括任意合適的百分數的潛熱,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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器的過程中,可以將加熱過的第二可流動熱傳遞介質基本上冷凝為液體。例如,可以將加熱過的第二可流動熱傳遞介質的基本上全部的氣相冷凝。在將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器的過程中,從第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器的過程中,從第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱可以包括任意合適的百分數的潛熱,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熱傳遞介質的壓力和控制加熱過的第二可流動熱傳遞介質的壓力以控制第二可流動熱傳遞介質氣化的溫度,和控制加熱過的第二可流動熱傳遞介質冷凝的溫度。第二熱傳遞介質和加熱過的第二熱傳遞介質可以設置在第二加熱回路中。將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器可以提供使用過的第二可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中。
[0095]控制第二可流動熱傳遞介質的壓力和控制加熱過的第二可流動熱傳遞介質的壓力可以包括控制第二加熱回路中的壓力。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熱傳遞介質的最高溫度可以在加熱過的第二可流動熱傳遞介質的飽和溫度的任意合適范圍內,如在加熱過的第二可流動熱傳遞介質的飽和溫度的約O— 100°C,0-60°C,約0-40°C的范圍內,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。在各個實施方案中,在包括第一熱傳遞介質的氣化的實例中,可以類似地控制第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質的壓力以便控制第一可流動熱傳遞介質的飽和溫度。
[0096]控制第二可流動熱傳遞介質氣化的溫度和加熱過的第二可流動熱傳遞介質冷凝的溫度(例如,飽和溫度)可以控制聚酰胺合成系統的管式反應器的溫度。通過控制壓力,并且從而控制第二可流動熱傳遞介質的飽和溫度,可以將聚酰胺合成系統的管式反應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]第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以獨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]第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質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,第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質可以具有約 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熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質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。第一可流動熱傳遞介質和加熱過的第一可流動熱傳遞介質的溫度之間的差別,以及第二可流動熱傳遞介質和加熱過的第二可流動熱傳遞介質的溫度之間的差別,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]第二可流動熱傳遞介質可以以任意合適的速率循環,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]其他的可流動熱傳遞介質
[0102]在該方法、系統或裝置中,可以將來自加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱傳遞至一個或多于一個第二可流動熱傳遞介質。例如,含有第一可流動熱傳遞介質的第一加熱回路可以用于加熱各自含有第二可流動熱傳遞介質的多個其他的加熱回路。在另一個實例中,含有第一可流動熱傳遞介質的第一加熱回路可以用于加熱各自含有第二可流動熱傳遞介質的一個或多個第二加熱回路,以及各自含有第三可流動熱傳遞介質的一個或多個第三加熱回路。
[0103]將熱從加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質可以提供使用過的第一可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從使用過的第一可流動熱傳遞介質(例如,串聯排列)或從加熱過的第一可流動熱傳遞介質(例如,平行排列)傳遞至第三可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第三可流動熱傳遞介質。該方法可以包括將熱從加熱過的第三可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的至少一個容納有聚酰胺的部件。第三可流動熱傳遞介質可以是本文描述的任意合適的熱傳遞介質。第三可流動熱傳遞介質可以是與第二熱傳遞介質相同的或不同的。將熱從加熱過的第三可流動熱傳遞介質傳遞至的聚酰胺合成系統的至少一個部件可以是與將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至的聚酰胺合成系統的至少一個部件相同的或不同的。
_4] 聚酰胺
[0105]通過所述方法、系統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。二羧酸可以具有結構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。二胺可以具有結構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]實施例
[0109]通過參考通過示例的方式提供的以下實例,可以更好地理解本發明。本發明不限于本文給定的實例。
[0110]用于確定凝膠率的一般方法。實施例中描述的每個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,在反應混合物仍然是熱的同時,將液體反應混合物從系統排出,將系統冷卻,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,在反應混合物仍然是熱的同時,將液體反應混合物從系統排出,冷卻,填充水,并且排出水。由沒有凝膠的系統體積減去從系統排出的水的體積以確定系統中的凝膠的體積。為了確定設備的一個或多個具體部件或特定位置下游中的凝膠率,僅將設備的具體部件或特定位置下游的系統用水填充。在兩種方法中,凝膠的密度據估算為0.9g / cm3。
[0111]實施例la.比較例.一級加熱回路中的液相熱傳遞介質
[0112]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環通過尼龍-6,6制造設備中的一級加熱回路。一級加熱回路將THERMINOL? 66以合適的流速在動力室與蒸發器、反應器和后縮聚器上的熱交換器之間循環,之后將THERMINOL? 66傳遞返回至動力室用于再加熱。在一級加熱回路中使用大約10,000,000L的THERMINOL? 66。THERMINOL? 66在整個工藝中保持為液體。
[0113]在連續尼龍_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 /分鐘傳遞至蒸發器。將熱從在一級加熱回路中的THERMINOL? 66傳遞至蒸發器,從而蒸發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,使得水濃度達到約30重量%。將蒸發后的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應器。管式反應器具有約40m的長度,約89cm的平均內徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個排放口。在一級加熱回路中將熱從THLRM丨NOL⑧66傳遞至反應器,使得蒸發后的鹽混合物的溫度達到約218-2500C (2350C ),使反應器進一步將水從加熱過的蒸發后的鹽混合物移除,使得水濃度達到約10重量%,并且使得鹽進一步聚合。將反應的混合物以大約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在一級加熱回路中將熱從T丨丨IiRM丨NOL⑧66傳遞至閃蒸器,將反應的混合物加熱至約270-290°C (280°C ),使閃蒸器從反應混合物中進一步移除水,從而使得水濃度達到約
0.5重量%,并使得反應的混合物進一步聚合。將閃蒸后的混合物以大約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經歷真空以進一步移除水,使得水濃度達到約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和造粒機。
[0114]液體THERMINOL.? 66需要大的泵以提供材料在整個一級加熱回路中循環至所有的單元操作并返回至動力室用于再加熱。與使用在熱傳遞過程中經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,保持每個單元操作的精確溫度是困難的,因為熱傳遞介質的溫度僅可以整體調節并且不可以對單獨的單元進行調節。
[0115]沿40m反應器分布的三個排放口導致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導致活塞流動型態,減少環形流的比例,并且產生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導致反應混合物通過反應器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導致管式反應器中增加的凝膠產生和反應混合物的凝固(例如,冷凝),并且導致過量水的移除,這導致閃蒸器經歷不穩定流動,反應混合物的冷凝,以及振動。
[0116]實施例1b.比較例.一級加熱回路中的氣相熱傳遞介質
[0117]將dowtherm?a在約34o°c和約400KPa壓力加熱為蒸氣并且循環通過尼龍-6,6制造設備中的動力室與多個單元操作之間的一級加熱回路,在此它將熱傳遞至多個單元操作,之后傳遞返回至動力室用于再加熱。在一級加熱回路中使用大約10,000,000L的DOWTHERM? A0 DOWTHERM? A在整個工藝中保持為蒸氣,并且以足夠的速率循環,以使得材料不會下降到低于循環中的飽和溫度。
[0118]如實施例1a中的描述進行連續尼龍-6,6制造工藝,但在整個工藝中使用蒸氣DOWTHERM? A。與使用在熱傳遞的過程中經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,保持每個單元操作如管式反應器的精確溫度是困難的,因為熱傳遞介質的溫度僅可以整體調節并且不可以對單獨的單元進行調節。
[0119]實施例1c.比較例.具有冷凝的一級加熱回路中的揮發性熱傳遞介質
[0120]按照實施例lb,但使用具有一定循環速率的DOWTHERM? A以使得在將熱傳遞至多個單元操作的過程中從DOWTHERM? A吸收足夠的熱,從而導致在一級加熱回路中DOWTHERM?A的部分冷凝。為將所產生的液體循環至余下的單元操作并返回至動力室,需要另外的設備,包括液體分離罐、另外的管和泵以使冷凝物返回至動力室進行再加熱和再氣化。保持每個單元操作如管式反應器的精確溫度是困難的,因為熱傳遞介質的溫度僅可以整體調節并且不可以對單獨的單元進行調節。
[0121]實施例1d.比較例.在泄漏的一級加熱回路中的揮發性熱傳遞介質
[0122]按照實施例lb。在一級加熱回路中出現泄漏。歸因于在一級加熱回路中使用的高壓蒸氣,dowtherm?a蒸氣通過泄漏逸出,使得整個一級加熱回路的壓力降低。歸因于一級加熱回路的尺寸,在系統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域中,逸出的DOWTHERM? A蒸氣存在燃燒或爆炸風險。為了停止泄漏,或熄滅由泄漏導致的燃燒,必須將設備中的整個一級加熱回路關閉。
[0123]實施例1e.比較例.在泄漏的一級加熱回路中的揮發性熱傳遞介質
[0124]按照實施例lc。在一級加熱回路中出現泄漏。歸因于在一級加熱回路中使用的高壓蒸氣,dowtherm?a蒸氣通過泄漏溢出,從而降低了在整個一級加熱回路中壓力。歸因于一級加熱回路的尺寸,在系統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域中,逸出的DOWTHERM? A蒸氣存在燃燒或爆炸風險。為了停止泄漏,或熄滅由于泄漏引起燃燒,必須將設備中的整個一級加熱回路關閉。
[0125]實施例2a.在具有經由二級加熱回路加熱的蒸發器、管式反應器和閃蒸器的一級加熱回路中的XHjjRMlNOIM.66
[0126]將THF.RMINOL? 66加熱至約340°C并循環通過尼龍_6,6制造設備中的一級加熱回路。一級加熱回路將THERMINOL? 66在動力室和二級加熱回路上的熱交換器,以及一些單獨的單元操作上的熱交換器之間循環。二級加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱蒸發器、反應器和閃蒸器。獨立地調節二級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具體的單元操作的溫度。一級加熱回路含有約10,000, 000L的THERMINOL? 66,并且每個二級加熱回路含有約50,000L的DOWTHERM? A0
[0127]在連續尼龍-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 /分鐘傳遞至蒸發器。在用于蒸發器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至蒸發器,允許蒸發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,使得水濃度達到約30重量%。將用于蒸發器上的二級加熱回路的壓力調節至約IKPa至約3KPa(2KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約130°C。將蒸發的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應器。管式反應器具有約40m的長度,約89cm的平均內直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個排放口。在用于反應器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應器,使得蒸發后的鹽混合物的溫度達到約218-250°C (235°C ),允許反應器進一步將水從加熱過的蒸發的鹽混合物移除,使得水濃度達到約10重量%,并且使得鹽進一步聚合。將用于反應器上的二級加熱回路的壓力調節至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM?A的飽和溫度保持在約235°C。將反應的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級加熱回路中,將熱從DOWTHERM? A傳遞至閃蒸器,將反應的混合物加熱至約270-2900C (280 V ),允許閃蒸器從反應混合物進一步移除水,使得水濃度達到約0.5重量%,并且使得反應的混合物進一步聚合。將用于閃蒸器上的二級加熱回路的壓力調節至約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,使得聚合混合物經歷真空以進一步移除水,使得水濃度達到約0.1重量%,從而在將后縮聚過的聚合混合物傳遞至擠出機和造粒機之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0128]沿40m反應器分布的3個排放口導致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導致活塞流動型態,減少環形流的比例,并且產生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導致反應混合物通過反應器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導致管式反應器中增加的凝膠產生和反應混合物的凝固(例如,冷凝),并且導致過量水的移除,這導致閃蒸器經歷不穩定流動、反應混合物的冷凝以及振動。
[0129]實施例2b.在具有經由二級加熱回路加熱的蒸發器、管式反應器和閃蒸器的一級加熱回路中的THERM丨NOL? 66。
[0130]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環通過尼龍-6,6制造設備中的一級加熱回路。一級加熱回路將THERMINOL⑧66在動力室與二級加熱回路上的熱交換器之間,以及與一些單獨的單元操作上的熱交換器之間循環。二級加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱蒸發器、反應器和閃蒸器。獨立地調節二級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具體的單元操作的溫度。一級加熱回路含有約10,000,000L的THERMINOL? 66,并且每個二級加熱回路含有約 50,000L 的 DOWTHERM? A。
[0131]在連續尼龍-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 /分鐘傳遞至蒸發器。在用于蒸發器的二級加熱回路中將熱從dowthermtma傳遞至蒸發器,允許蒸發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,使得水濃度達到約30重量%。將用于蒸發器上的二級加熱回路的壓力調節至約IKPa至約3KPa (2KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約130°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級加熱回路與蒸發器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于蒸發器的二級加熱回路中dowtherm?a的溫度變化不超過約i30°c的飽和溫度的約i5°c左右。將蒸發的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應器。管式反應器具有約40m的長度,約89cm的平均內直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,約45的L /D比例,以及沿長度分布的3個排放口。在用于反應器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERM?A傳遞至反應器,使得蒸發的鹽混合物的溫度達到約218-250°C (235°C ),允許反應器進一步將水從加熱過的蒸發的鹽混合物移除,使得水濃度達到約10重量%,并且使得鹽進一步聚合。將用于反應器上的二級加熱回路的壓力調節至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級加熱回路與反應器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且DOWTHERM? A在用于反應器的二級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。將反應的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至閃蒸器,將反應的混合物加熱至約270-290°C (280°C ),允許閃蒸器從反應混合物進一步移除水,使得水濃度達到約0.5重量%,并且使得反應的混合物進一步聚合。將用于閃蒸器上的二級加熱回路的壓力調節至約150KPa至約200KPa(180KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約280°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級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,使得聚合混合物經歷真空以進一步移除水,使得水濃度達到約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和造粒機之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0132]沿40m反應器分布的3個排放口導致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導致活塞流動型態,減少環形流的比例,并且產生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導致反應混合物通過反應器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導致管式反應器中增加的凝膠產生和反應混合物的凝固(例如,冷凝),并且導致過量水的移除,這導致閃蒸器經歷不穩定流動,反應混合物的冷凝,以及振動。
[0133]實施例2c.—級加熱回路中的THERMINOL.? 66,具有經由二級加熱回路加熱的蒸發器、管式反應器和閃蒸器,具有用于蒸發器的二級回路中的水。
[0134]將THERMINOL? 66加熱至約340°C并循環通過尼龍-6,6制造設備中的一級加熱回路。一級加熱回路將THERMINOL? 66在動力室與二級加熱回路上的熱交換器之間,以及與一些單獨的單元操作上的熱交換器之間循環。用于反應器和閃蒸器的二級加熱回路含有DOWTHERM? A。用于蒸發器的二級加熱回路含有水。獨立地調節二級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具體的單元操作的溫度。一級加熱回路含有約10,000, 000L的THERMINOL? 66,并且每個二級加熱回路含有約50,oooL的dowtherm?a或水。
[0135]在連續尼龍_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 /分鐘傳遞至蒸發器。將熱從用于蒸發器的二級加熱回路中的DOWTHERMTMA傳遞至蒸發器,允許蒸發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,使得水濃度達到約30重量%。將用于蒸發器上的二級加熱回路的壓力調節至約270KPa以將水的飽和溫度保持在約130°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級加熱回路與蒸發器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于蒸發器的二級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。將蒸發的鹽混合物以大約75L /分鐘傳遞至管式反應器。管式反應器具有約40m的長度,約89cm的平均內直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個排放口。在用于反應器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應器,使得蒸發的鹽混合物的溫度達到約218-250°C (235°C ),允許反應器進一步將水從加熱過的蒸發的鹽混合物移除,使得水濃度達到約10重量%,并且使得鹽進一步聚合。將用于反應器上的二級加熱回路的壓力調節至約28KPa至約97KPa(80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級加熱回路與反應器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且在用于反應器的二級加熱回路中的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。將反應的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在用于閃蒸器的二級加熱回路中將熱從DOWTHERMT?A傳遞至閃蒸器,將反應的混合物加熱至約270-290°C (280V ),允許閃蒸器從反應混合物進一步移除水,使得水濃度達到約0.5重量%,并且使得反應的混合物進一步聚合。將用于閃蒸器上的二級加熱回路的壓力調節至約150KPa至約200KPa(180KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約280°C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,并且在二級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,使得聚合混合物經歷真空以進一步移除水,使得水濃度達到約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和造粒機之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0136]沿40m反應器分布的3個排放口導致水蒸氣的高壓袋和液體的局部閃蒸,導致活塞流動型態,減少環形流的比例,并且產生難以控制的壓力。活塞流和閃蒸導致反應混合物通過反應器的流速不均勻。直徑的迅速膨脹導致管式反應器中增加的凝膠產生和反應混合物的凝固(例如,冷凝),并且導致過量水的移除,這導致閃蒸器經歷不穩定流動、反應混合物的冷凝以及振動。
[0137]實施例3.—級加熱回路中的Τ?ΡΚΜΙΝΟΙ.? 66,具有經由二級加熱回路加熱的反應器以及經由一級加熱回路加熱的蒸發器和閃蒸器。
[0138]將THliRMINOL⑧66加熱至約340°C并循環通過尼龍-6,6制造設備中的一級加熱回路。一級加熱回路將THERMINOL? 66在動力室與二級加熱回路上的熱交換器以及一些單獨的單元操作上的熱交換器之間循環。二級加熱回路含有DOWTHERM? A,并且用于加熱反應器。調節二級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器的溫度。一級加熱回路含有約10,000,000L的THF,RMINOL? 66,并且二級加熱回路含有約50,000L的DOWTHERM? A。
[0139]在連續尼龍-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 /分鐘傳遞至蒸發器。在一級加熱回路中,將熱從THERMINOL⑧66傳遞至蒸發器,允許蒸發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,使得水濃度達到約30重量%。將蒸發的鹽混合物以約75L /分鐘傳遞至反應器。管式反應器具有約40m的長度,約89cm的平均內直徑,每5m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,約45的L / D比例,以及沿長度分布的3個排放口。在二級加熱回路中將熱從DOWTHERM? A傳遞至反應器,使得蒸發的鹽混合物的溫度達到約218_250°C (235°C ),允許反應器進一步將水從加熱過的蒸發的鹽混合物移除,使得水濃度達到約10重量%,并且使得鹽進一步聚合。將用于反應器上的二級加熱回路的壓力調節至約28KPa至約97KPa (80KPa),以將DOWTHERM? A的飽和溫度保持在約235 °C。在一級加熱回路與二級加熱回路之間的熱傳遞,以及在二級加熱回路與反應器之間的熱傳遞主要是顯熱,并且DOWTHERM? A在用于反應器的二級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。將反應的混合物以約60L /分鐘傳遞至閃蒸器。在一級加熱回路中將熱從THERMINOL? 66傳遞至閃蒸器,將反應的混合物加熱至約270-290°C (280°C),允許閃蒸器從反應混合物進一步移除水,使得水濃度達到約0.5重量%,并且使得反應的混合物進一步聚合。將閃蒸的混合物以約54L /分鐘傳遞至后縮聚器,使得聚合混合物經歷真空以進一步移除水,使得水濃度達到約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和造粒機之前,聚酰胺獲得合適的最終聚合度范圍。
[0140]實施例4。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應器
[0141]按照實施例2a,使用管式反應器,具有約100米的長度和約0.41m的平均內徑,每5m長度約2.54cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的8個排放口。
[0142]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,這導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導致排放口管線在清潔之間不堵塞更長的時間。
[0143]實施例5a。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應器
[0144]按照實施例2a,使用管式反應器,具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,每550m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的8個排放口。
[0145]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,這導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物的氣溶膠化較少,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。
[0146]實施例5b。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應器。
[0147]按照實施例2a,并且使用管式反應器,該管式反應器具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,每IlOm長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個排放口。
[0148]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,這導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物的氣溶膠化較少,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。直徑增加率降低反應器中凝膠和其他雜質的產生和積聚,有助于保持整個反應器中更大比例的環形流動。直徑增加率提供反應器的入口與出口之間的壓降,這導致反應器中水更有效果并且更有效率的移除,同時減少或防止反應器中聚合物混合物的凝固。
[0149]實施例5c。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應器。
[0150]按照實施例2a,并且使用管式反應器,該管式反應器具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,每IlOm長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個排放口。
[0151]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,從而導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。直徑增加率降低反應器中凝膠和其他雜質的產生和積聚,有助于保持整個反應器中更大比例的環形流動。直徑增加率提供反應器的入口與出口之間的壓降,這導致反應器中水更有效果并且更有效率的移除,同時減少或防止反應器中聚合物混合物的凝固。
[0152]實施例5d。具有更長的長度和更小的肓徑的管式反應器。
[0153]按照實施例2a,并且使用管式反應器,該管式反應器具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,每100m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L /D比,并且具有沿長度分布的8個排放口。
[0154]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,從而導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。
[0155]與實施例5b和5c比較,直徑增加率提供較低效率的反應器中的水移除,要求更多能量以移除相同量的水。
[0156]實施例6a。具有增加數目的排放口的管式反應器。
[0157]按照實施例2a,使用具有相同尺寸的管式反應器,但具有沿長度分布的7個排放□。
[0158]與實施例la-e和2a_2b比較,具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置行進通過反應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。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。具有分布間隔的增加數目的排放口有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動型態,提供更穩定的流速和更大比例的環形流。
[0159]實施例6b。具有增加數目的排放口和一些排放口之間小的間隔的管式反應器。
[0160]按照實施例2a,并且使用具有相同尺寸的管式反應器,但具有7個排放口,其中5個排放口均勻地分布,且余下的2個排放口聚集在反應器的中間附近相隔約lm。
[0161]與實施例la-e和2a_2b比較,具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置行進通過反應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。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。增加數目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動型態,提供更穩定的流速和更大比例的環形流。然而,反應器中間聚集的排放口之間的小間隔導致環形流動在反應器的那些區域中被破壞;相反,液體的流動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。降低比例的環形流導致較低效率的至管中的反應混合物的熱傳遞。
[0162]實施例6c。具有過多數目的排放口的管式反應器。
[0163]按照實施例2a,并使用具有相同尺寸的管式反應器,但具有沿長度分布的40個排放口。
[0164]與實施例la-e和2a_2b比較,具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置具有更小量的行進通過反應管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。
[0165]然而,排放口之間的小間隔導致環形流貫穿反應器的長度被破壞;相反,液體的流動類似于管下部的半圓柱體的流動,其中氣體和水蒸氣在水平管的余下一部分中。降低比例的環形流導致較低效率的至管中的反應混合物的熱傳遞。
[0166]實施例7。使用水注入清潔法的管式反應器。
[0167]按照實施例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]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器在不堵塞排放口的情況下在必須的清潔之間運行更長的時間期間。
[0169]實施例8a。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數目的排放口的管式反應器,并且使用水注入清潔法
[0170]按照實施例2a,但使用管式反應器,具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個排放口。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]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,從而導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物較少的氣溶膠化,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置具有更小量的行進通過反應管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。增加數目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動型態,提供更穩定的流速和更大比例的環形流。
[0172]實施例8b。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數目的排放口的管式反應器,并且使用水注入清潔法。
[0173]按照實施例3,但使用管式反應器,所述管式反應器具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個排放口。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]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,從而導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物較少的氣溶膠化,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置具有更小量的行進通過反應管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。增加數目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動型態,提供更穩定的流速和更大比例的環形流。
[0175]實施例8c。具有更長的長度和更小的肓徑以及增加數目的排放口的管式反應器,并且使用水注入清潔法。
[0176]按照實施例2a,但使用管式反應器,該管式反應器具有約100米的長度和約41cm的平均內徑,每300m長度約2.5cm的從入口至出口的內徑膨脹率,具有約246的L / D比,并且具有沿長度分布的17個排放口。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]與實施例la-e和2a_2b比較,管式反應器更緩慢地加熱蒸發的鹽混合物,盡管其被加熱為其目標溫度,因而導致不希望的副產物的形成較少和從反應器釋放的水蒸氣中二胺的損失較少。蒸發的鹽的更慢加熱導致聚合物混合物氣溶膠化較少,這導致排放口管線不堵塞,清潔之間的間隔時間更長。具有增加數目的排放口的管式反應器在每個給定位置具有更小量的行進通過反應管的水蒸氣,并且管中的水蒸氣以較低的速度移動。降低的水蒸氣體積和速度導致較少聚合物混合物行進至排放口管線中,允許排放口管線在清潔之前不堵塞地運行更長的時間期間。增加數目的排放口還有助于防止液體的局部閃蒸和活塞流動型態,提供更穩定的流速和更大比例的環形流。直徑增加率降低反應器中凝膠和其他雜質的產生和積聚,有助于保持整個反應器中更大比例的環形流動。直徑增加率提供反應器的入口與出口之間的壓降,這導致反應器中水更有效果并且更有效率的移除,同時減少或防止反應器中聚合物混合物的凝固。
[0178]實施例9.一級加熱回路中的’「URMINOL? 66,具有經由二級加熱回路加熱的蒸發器、管式反應器和閃蒸器,并且一級加熱回路中有泄漏。
[0179]按照實施例2a。在一級加熱回路中出現泄漏。
[0180]離開泄漏的液體THERMINOL? 66處在相對低的壓力,從而限制材料的總排放。因為被排出的液體THERMINOL? 66相對而言是非揮發性的,所以爆炸的風險接近零并且燃燒的風險低,并且被包含在最接近泄漏的附近。
[0181]實施例10.—級加熱回路中的THERMINOL? 66,具有經由二級加熱回路加熱的蒸發器、反應器和閃蒸器,在二級加熱回路中具有泄漏。
[0182]按照實施例2a。在用于管式反應器的二級加熱回路中出現泄漏。
[0183]與實施例1d和Ie比較,在二級加熱回路中使用更小體積的揮發性DOWTHERM? A,這降低了與使用加壓的高溫可燃蒸氣相關的安全性危險。與實施例1d和Ie中的一級加熱回路相比而言更小的二級加熱回路的體積限制了所出現的排放的量。設備中的大部分加熱系統可以連續操作,同時將含有dowtherm?a的二級回路關閉以修復泄漏或熄滅燃燒。
[0184]所采用的術語和表達被用作說明性的,并且是非限制的,并且在這種術語和表達的使用中不預期排除所給出和描述的任意等同的特征或其一部分,但所認識到的是多種修改在所要求保護的本發明的范圍內是可能的。本文公開的概念的修改和變化可以由本領域技術人員采用,并且這種修改和變化被認為是在如所附權利要求限定的本發明的范圍內。
[0185]另外的實施方案。
[0186]本發明提供至少以下各項陳述,其序號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:將第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;和將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;和將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[0188]陳述2提供陳述I所述的方法,其中所述管式反應器包括約50至約300米的長度。
[0189]陳述3提供陳述I一2中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括約75—125米的長度。
[0190]陳述4提供陳述I一3中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括約1cm至約80cm的內徑。
[0191]陳述5提供陳述1-4中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括約25cm至約60cm的內徑。
[0192]陳述6提供陳述I一5中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器的長度/直徑(L / D)為約50至約2500。
[0193]陳述7提供陳述I一6中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器的長度/直徑(L / D)為約100至約500。
[0194]陳述8提供陳述I一7中的任一項所述的方法,其中所述管式反應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,其中所述管式反應器包括約5至約50個排放口。
[0196]陳述10提供陳述8-9中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括約10至約25個排放口。
[0197]陳述11提供陳述8-10中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度平均每約3米至約9米約I個排放口。
[0198]陳述12提供陳述8-11中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度平均每約2米至約15米約I個排放口。
[0199]陳述13提供陳述8 —12中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應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中的任一項所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應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中的任一項所述的方法,其中所述方法在不關閉所述管式反應器用于清潔的情況下進行至少約I至約5年。
[0203]陳述17提供陳述I一 16中的任一項所述的方法,其中所述方法在不關閉所述管式反應器用于清潔的情況下進行至少約2.5至約3年。
[0204]陳述18提供陳述I一 17中的任一項所述的方法,其中所述聚酰胺合成系統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構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中的任一項所述的方法,其中所述二胺具有結構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中的任一項所述的方法,其中在標準溫度和壓力,所述第一可流動熱傳遞介質具有比所述第二可流動熱傳遞介質低的蒸氣壓。
[0211]陳述25提供陳述I一24中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質具有比所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質高的蒸氣壓。
[0212]陳述26提供陳述1-25中的任一項所述的方法,其中所述加熱的第二可流動熱傳遞介質是比所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質更可燃和更易燃中的至少一個。
[0213]陳述27提供陳述I一26中的任一項所述的方法,其中所述第一可流動熱傳遞介質包括以下各項中的至少一項:水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚和聯苯。
[0214]陳述28提供陳述I一27中的任一項所述的方法,其中所述第一可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項:二甲基戍燒、Cich13燒經、Cich13異燒經、C14_3o燒基芳基化合物、~■乙苯、乙稀化的苯、環己基苯、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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己烷、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是約280°C至約400°C。
[0216]陳述30提供陳述I一29中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是約330°C至約350°C。
[0217]陳述31提供陳述I一30中的任一項所述的方法,其中所述第一可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是基本上液相。
[0218]陳述32提供陳述I一31中的任一項所述的方法,其中在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,所述第一可流動熱傳遞介質基本上保持為液體。
[0219]陳述33提供陳述I一32中的任一項所述的方法,其中在所述第一可流動熱傳遞介質的加熱過程中,基本上不出現所述第一可流動熱傳遞介質的氣化。
[0220]陳述34提供陳述I一33中的任一項所述的方法,其中在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,傳遞至所述第一可流動熱傳遞介質的熱包括基本上全部顯熱。
[0221]陳述35提供陳述1-34中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質基本上保持為液體。
[0222]陳述36提供陳述I一35中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,基本上不出現所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的冷凝。
[0223]陳述37提供陳述I一36中的任一項所述的方法,其中在熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質至所述第二可流動熱傳遞介質的傳遞的過程中,從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
[0224]陳述38提供陳述I一37中的任一項所述的方法,其中所述第一可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質設置在第一加熱回路中。
[0225]陳述39提供陳述I一38中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質提供了使用過的第一可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一可流動熱傳遞介質的加熱。
[0226]陳述40提供陳述I一39中的任一項所述的方法,其中所述第二可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項:水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯苯和三聯苯。
[0227]陳述41提供陳述1-40中的任一項所述的方法,其中所述第二可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項: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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己烷、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是約210°C至約350°C。
[0229]陳述43提供陳述1-42中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是約260°C至約300°C。
[0230]陳述44提供陳述1-43中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的。
[0231]陳述45提供陳述1-44中的任一項所述的方法,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上氣相的。
[0232]陳述46提供陳述1-45中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質基本上成為氣體。
[0233]陳述47提供陳述1-46中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質的壓力以控制將所述第二可流動熱傳遞介質氣化的溫度。
[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和所述加熱過的第二熱傳遞介質設置在第二加熱回路中,其中控制所述第二可流動熱傳遞介質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中的任一項所述的方法,其中通過控制所述第二可流動熱傳遞介質氣化的溫度來控制所述管式反應器的溫度。
[0237]陳述51提供陳述I一50中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質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中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱包括: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中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的管式反應器的過程中,所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質基本上冷凝為液體。
[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熱傳遞介質的壓力以調節所述加熱的第二可流動熱傳遞介質經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熱傳遞介質經歷至少部分冷凝的溫度來控制對所述管式反應器的溫度。
[0242]陳述56提供陳述54-55中的任一項所述的方法,其中所述第二熱傳遞介質和所述加熱過的第二熱傳遞介質設置在第二加熱回路中,其中控制所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質的飽和溫度。
[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熱傳遞介質的最高溫度在所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質的飽和溫度的約0_40°C的范圍內。
[0245]陳述59提供陳述I一58中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質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中的任一項所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括: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中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器提供了使用過的第二可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將所述使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中。
[0248]陳述62提供陳述1-61中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器包括將所述管式反應器的溫度保持在約150°C至約
350。。。
[0249]陳述63提供陳述1-62中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器包括將所述管式反應器的溫度保持在約210°C至約260。。。
[0250]陳述64提供陳述I一63中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器包括將所述反應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中的任一項所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質提供了使用過的第一可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將熱從所述使用過的第一可流動熱傳遞介質或從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第三可流動熱傳遞介質,以提供加熱的第三可流動熱傳遞介質;將熱從所述加熱過的第三可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的至少一個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熱傳遞介質傳遞至的所述聚酰胺合成系統的至少一個部件與所述管式反應器不同。
[0253]陳述67提供一種制備尼龍-6,6的方法,所述方法包括:將包括三聯苯的第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;將熱從包括二苯醚和聯苯的所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質,其中所述第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質和所述使用過的第一可流動熱傳遞介質設置在第一加熱回路中,在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱和將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質和所述使用過的第一可流動熱傳遞介質是基本上液相的,傳遞至所述第一可流動熱傳遞介質的熱和從所述第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質被基本上全部氣化;將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一可流動熱傳遞介質的加熱;將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,提供使用過的第二可流動熱傳遞介質,其中所述第二可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質設置在第二加熱回路中,所述第二可流動熱傳遞介質和所述使用過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的,所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的,并且傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱以及從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括約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熱傳遞介質的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度來控制所述管式反應器的溫度;和將所述使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中;其中所述管式反應器包括約75至約125米的長度,所述管式反應器包括約25cm至約60cm的內徑,所述管式反應器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應器包括沿其長度約10至約25個排放口。
[0254]陳述68提供一種制備聚酰胺的方法,所述方法包括:加熱第一可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;和將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;和將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器;其中所述管式反應器包括約75至約125米的長度,所述管式反應器包括約25cm至約60cm的內徑,所述管式反應器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應器包括沿其長度約10至約25個排放口。
[0255]陳述69提供一種用于制備聚酰胺的系統,所述系統包括:加熱器,所述加熱器配置為將第一可流動熱傳遞介質加熱以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[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熱傳遞介質以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞熱以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
[0257]陳述71提供陳述70所述的裝置,其中所述管式反應器包括約50至約300米的長度。
[0258]陳述72提供陳述70-71中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括約75—125米的長度。
[0259]陳述73提供陳述70-72中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括約1cm至約80cm的內徑。
[0260]陳述74提供陳述70-73中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括約25cm至約60cm的內徑。
[0261]陳述75提供陳述70-74中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器的長度/直徑(L / D)為約50至約2500。
[0262]陳述76提供陳述70-75中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器的長度/直徑(L / D)為約100至約500。
[0263]陳述77提供陳述70-76中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應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,其中所述管式反應器包括約5至約50個排放口。
[0265]陳述79提供陳述77-78中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括約10至約25個排放口。
[0266]陳述80提供陳述77-79中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度平均每約3米至約9米約I個排放口。
[0267]陳述81提供陳述77— 80中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度平均每約2米至約15米約I個排放口。
[0268]陳述82提供陳述77 — 81中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應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中的任一項所述的裝置,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應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中的任一項所述的裝置,其中所述方法在不關閉所述管式反應器用于清潔的情況下進行至少約I至約5年。
[0272]陳述86提供陳述70-85中的任一項所述的裝置,其中所述方法在不關閉所述管式反應器用于清潔的情況下進行至少約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構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中的任一項所述的裝置,其中所述二胺具有結構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中的任一項所述的裝置,其中在標準溫度和壓力,所述第一可流動熱傳遞介質具有比所述第二可流動熱傳遞介質低的蒸氣壓。
[0280]陳述94提供陳述70-93中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質具有比所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質高的蒸氣壓。
[0281]陳述95提供陳述70-94中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是比所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質更可燃和更易燃中的至少一個。
[0282]陳述96提供陳述70-95中的任一項所述的裝置,其中所述第一可流動熱傳遞介質包括以下各項中的至少一項:水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚和聯苯。
[0283]陳述97提供陳述70-96中的任一項所述的裝置,其中所述第一可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項:二甲基戍燒、Cich13燒經、Cich13異燒經、C14_3o燒基芳基化合物、~■乙苯、乙稀化的苯、環己基苯、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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己烷、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是約280°C至約400°C。
[0285]陳述99提供陳述70-98中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是約330°C至約350°C。
[0286]陳述100提供陳述70—99中的任一項所述的裝置,其中所述第一可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是基本上液相的。
[0287]陳述101提供陳述70—100中的任一項所述的裝置,其中在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,所述第一可流動熱傳遞介質基本上保持為液體。
[0288]陳述102提供陳述70 —101中的任一項所述的裝置,其中在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,基本上不出現所述第一可流動熱傳遞介質的氣化。
[0289]陳述103提供陳述70—102中的任一項所述的裝置,其中在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱的過程中,傳遞至所述第一可流動熱傳遞介質的熱包括基本上全部顯熱。
[0290]陳述104提供陳述70—103中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質基本上保持為液體。
[0291]陳述105提供陳述70-104中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,基本上不出現所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的冷凝。
[0292]陳述106提供陳述70-105中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
[0293]陳述107提供陳述70—106中的任一項所述的裝置,其中所述第一可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質設置在第一加熱回路中。
[0294]陳述108提供陳述70—107中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質提供了使用過的第一可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一可流動熱傳遞介質的加熱。
[0295]陳述109提供陳述70—108中的任一項所述的裝置,其中所述第二可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項:水、聚乙二醇、聚丙二醇、礦物油、硅油、二苯醚、聯苯和三聯苯。
[0296]陳述110提供陳述70—109中的任一項所述的裝置,其中所述第二可流動熱傳遞介質是以下各項中的至少一項: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、聯苯、無機鹽、二異丙基聯苯、三異丙基聯苯、甲基環己烷、雙環己基、三聯苯、氫化的三聯苯、部分氫化的四聯苯、部分氫化的更高級聚苯、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中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是約210°C至約350°C。
[0298]陳述112提供陳述70 —111中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是約260°C至約300°C。
[0299]陳述113提供陳述70-112中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的。
[0300]陳述114提供陳述70 —113中的任一項所述的裝置,其中所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上氣相的。
[0301]陳述115提供陳述70 —114中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質基本上成為氣體。
[0302]陳述116提供陳述70 —115中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質被基本上全部氣化。
[0303]陳述117提供陳述70 —116中的任一項所述的裝置,其中所述第二熱傳遞介質和所述加熱過的第二熱傳遞介質設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熱傳遞介質的壓力,從而控制所述第二可流動熱傳遞介質氣化的溫度。
[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熱傳遞介質氣化的溫度來控制所述管式反應器的溫度。
[0306]陳述120提供陳述70 —119中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質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中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱包括: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中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質基本上冷凝為液體。
[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熱傳遞介質的壓力以調節所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質經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熱傳遞介質經歷至少部分冷凝的溫度來控制所述管式反應器的溫度。
[0311]陳述125提供陳述123—124中的任一項所述的裝置,其中所述第二熱傳遞介質和所述加熱過的第二熱傳遞介質設置在第二加熱循環中,其中控制所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質的壓力包括控制所述第二加熱循環中的壓力。
[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熱傳遞介質的飽和溫度。
[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熱傳遞介質的最高溫度在所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質的飽和溫度的約0-40°C的范圍內。
[0314]陳述128提供陳述70—127中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質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中的任一項所述的裝置,其中在將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括: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中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的管式反應器提供了使用過的第二可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將所述使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中。
[0317]陳述131提供陳述70—130中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的管式反應器包括將所述聚酰胺合成系統的管式反應器的溫度保持在約150°C至約350°C。
[0318]陳述132提供陳述70-131中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的管式反應器包括將所述聚酰胺合成系統的管式反應器的溫度保持在約210°C至約260°C。
[0319]陳述133提供陳述70—132中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的管式反應器包括將反應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中的任一項所述的裝置,其中將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質提供了使用過的第一可流動熱傳遞介質,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熱傳遞介質或從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第三可流動熱傳遞介質,以提供加熱的第三可流動熱傳遞介質,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熱傳遞介質傳遞至所述聚酰胺合成系統的至少一個容納有聚酰胺的部件,包括預加熱器、蒸發器、聚合反應器、閃蒸器、后縮聚器和高壓釜中的至少一個。
[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熱傳遞介質傳遞至的所述聚酰胺合成系統的至少一個部件與所述管式反應器不同。
[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苯的第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞至包括二苯醚和聯苯的第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質,并且將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一熱交換器,其中第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質和所述使用過的第一可流動熱傳遞介質設置在第一加熱回路中,在將所述第一可流動熱傳遞介質加熱和將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質和所述使用過的第一可流動熱傳遞介質是基本上液相的,傳遞至所述第一可流動熱傳遞介質的熱和從所述第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質被基本上全部氣化;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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,從而提供使用過的第二可流動熱傳遞介質,并且將所述使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中,其中第二可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質設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熱傳遞介質的飽和溫度,其中通過控制飽和溫度來控制所述管式反應器的溫度,所述第二可流動熱傳遞介質和所述使用第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的,所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的,并且傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱以及從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括約70—100%的潛熱(所述潛熱包括氣化熱),以及約O—30%顯熱;其中所述管式反應器包括約75至約125米的長度,所述管式反應器包括約25cm至約60cm的內徑,所述管式反應器包括約100至約500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應器包括沿其長度約10至約25個排放口。
[0323]陳述137提供將陳述I一 136所述的任一個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可用于使用或選擇。
【權利要求】
1.一種制備聚酰胺的方法,所述方法包括: 將第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質;和 將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;和 將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
2.權利要求1所述的方法,其中所述管式反應器包括50至300米的長度。
3.權利要求1所述的方法,其中所述管式反應器包括1cm至80cm的內徑。
4.權利要求1所述的方法,其中所述管式反應器的長度/直徑(L/ D)為50至2500。
5.權利要求1所述的方法,其中所述管式反應器包括沿其長度的排放口。
6.權利要求5所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度的平均每3米至9米I個排放口。
7.權利要求5所述的方法,其中所述管式反應器包括沿所述管式反應器的長度的排放口之間2米至15米的平均間隔。
8.權利要求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.權利要求1所述的方法,其中所述方法在不關閉所述管式反應器用于清潔的情況下進行至少I至5年。
10.權利要求1所述的方法,其中所述聚酰胺是尼龍-6,6。
11.權利要求1所述的方法,其中所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是280°C至400。。。
12.權利要求1所述的方法,其中所述第一可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質是基本上液相的。
13.權利要求1所述的方法,其中在熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括基本上全部顯熱。
14.權利要求1所述的方法,其中將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質提供了使用過的第一可流動熱傳遞介質,所述方法還包括將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一可流動熱傳遞介質的加熱。
15.權利要求1所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質基本上變為氣體。
16.權利要求1所述的方法,其中在將熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱包括:0 —100%的包括氣化熱的潛熱,以及0-30%顯熱。
17.權利要求1所述的方法,其中在將熱從加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器的過程中,從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括: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熱傳遞介質傳遞至所述管式反應器包括將所述管式反應器的溫度保持在150°C至350°C。
19.一種制備尼龍-6,6的方法,所述方法包括: 將包括三聯苯的第一可流動熱傳遞介質加熱,以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質; 將熱從包括二苯醚和聯苯的加熱過的第一可流動熱傳遞介質傳遞至第二可流動熱傳遞介質,以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質和使用過的第一可流動熱傳遞介質,其中所述第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質以及所述使用過的第一可流動熱傳遞介質設置在第一加熱回路中, 在所述第一可流動熱傳遞介質的加熱和熱從所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質至所述第二可流動熱傳遞介質的傳遞過程中,所述第一可流動熱傳遞介質、所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質以及所述使用過的第一可流動熱傳遞介質基本上是液相的, 傳遞至所述第一可流動熱傳遞介質的熱和從所述第一可流動熱傳遞介質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熱傳遞介質傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的過程中,所述第二可流動熱傳遞介質基本上全部被氣化; 將所述使用過的第一可流動熱傳遞介質循環返回至所述第一可流動熱傳遞介質的加執.將熱從所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器,從而提供使用過的第二可流動熱傳遞介質,其中 第二可流動熱傳遞介質和所述加熱過的第二可流動熱傳遞介質設置在第二加熱回路中, 第二可流動熱傳遞介質和所述使用過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的, 加熱過的第二可流動熱傳遞介質是基本上液相的,并且 傳遞至所述第二可流動熱傳遞介質的熱,以及從所述第二可流動熱傳遞介質傳遞的熱包括: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熱傳遞介質的飽和溫度,其中通過控制所述飽和溫度控制所述管式反應器的溫度;和 將所述使用過的第二可流動熱傳遞介質循環返回至來自所述加熱過的第一可流動熱傳遞介質的熱的傳遞中; 其中所述管式反應器包括75至125米的長度,所述管式反應器包括25cm至60cm的內徑,所述管式反應器包括100至500的長度/直徑(L / D),并且其中所述管式反應器沿其長度包括10至25個排放口。
20.一種用于制備聚酰胺的系統,所述系統包括: 加熱器,所述加熱器配置為加熱第一可流動熱傳遞介質以提供加熱過的第一可流動熱傳遞介質; 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熱傳遞介質傳遞以提供加熱過的第二可流動熱傳遞介質;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熱傳遞介質傳遞至聚酰胺合成系統的管式反應器。
【文檔編號】B01J19/24GK104128139SQ201410142795
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2013年5月1日
【發明者】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 申請人:因溫斯特技術公司