[实用新型]用于制备聚酰胺的装置

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求2013年5月1日提交的美国临时专利申请号61/818,331的优先权权益，其公开通过引用以其全部内容结合在此。 

技术领域

本申请涉及具有改进设计的管式反应器及其使用方法。 

背景技术

聚酰胺具有有用的性质如极高的耐久性和强度，这使得它们可以在多种环境中使用。聚酰胺如尼龙、芳族聚酰胺和聚(天冬氨酸)钠通常用于，例如，地毯、气囊、机械部件、服饰、绳索和长筒袜。尼龙-6，6，一种柔滑的热塑性物质，也是一种最常使用的聚酰胺。尼龙-6，6的长分子链和致密结构使得它有资格作为高级尼龙纤维，其展现高机械强度、刚性和热稳定性。 

聚酰胺在大规模制造设备中工业合成。例如，尼龙-6，6可以通过使六亚甲基二胺和己二酸经历缩合反应，形成酰胺键并释放水而合成。在包括高压釜或反应器、闪蒸器和后缩聚器的一系列部件中，将热施加至反应混合物并将水逐渐地移除以驱动平衡朝向聚酰胺，直至聚合物达到所需的长度范围。之后，将熔融的尼龙-6，6挤出成粒料，可以将其纺为纤维或加工为其他的形状。整个制造设备需要大量的加热，以使得缩合反应发生并从反应混合物移除水。典型地，中央加热设备将填充有挥发性热传递介质的单一的加热回路加热以将介质蒸气化，之后该介质在整个设备中循环至需要加热的各个部件，包括反应器。 

用于聚酰胺合成的一种类型的反应器是管式反应器。当管式反应器加热反应混合物时，产生蒸气水(例如，水蒸气)。管式反应器将水蒸气从反应混合物至少部分地分离以将水从反应混合物移除并且将平衡向聚酰胺 驱动。当管式反应器加热反应混合物时，在反应混合物中可以出现快速的热变化，这与可以污染聚酰胺产物的不适宜的副产物的形成相关。快速热变化还可以导致凝胶的形成，其可以积累并且最终堵塞系统的多个不同部件，需要反应器和其他部件的关闭和清洁，并且污染聚酰胺产物和导致对螺纹强度等性质的负面影响。当在管式反应器中形成水蒸气时，它增加反应器中的压力并形成水蒸气和反应混合物的混合物。压力的增加可以导致水蒸气和反应混合物沿管式反应器以高速行进，这可以使得控制反应混合物的温度困难，并且可以使得将水蒸气从反应混合物隔离变复杂。反应器中水蒸气和反应混合物的高速度可以导致反应混合物的气溶胶化，这可以导致水蒸气排放口被反应混合物和聚酰胺凝胶堵塞，因而需要反应器频繁关闭以进行清洁。 

在聚酰胺合成中，存在与作为热传递介质的大量挥发性材料的使用相关的安全风险，包括着火、燃烧和健康风险，并且存在诸如与使用单一的整个设备(plant-wide)用的加热回路用于加热设备的多个部件相关的效率损失和不方便之类的问题。 

实用新型内容

本实用新型可以提供一种制备聚酰胺的方法。该方法可以包括将第一可流动热传递介质加热，以提供加热过的第一可流动热传递介质。该方法可以包括将热从加热过的第一可流动热传递介质传递至第二可流动热传递介质，以提供加热过的第二可流动热传递介质。该方法还可以包括将热从加热过的第二可流动热传递介质传递至聚酰胺合成系统的管式反应器。