Спосіб одержання поліетилентерефталату та багаторівневий трубчастий реактор з внутрішнім лотком для його одержання

Формула / Реферат

1. Спосіб одержання поліетилентерефталату, який включає введення вихідних матеріалів поліконденсації в реактор поліконденсації, де вказані вихідні матеріали поліконденсації включають мономери і/або олігомери ПЕТ і утворюють рідке реакційне середовище у вказаному реакторі, здійснення реакції поліконденсації  в реакційному середовищі у вказаному реакторі, що містить горизонтально витягнутий сегмент реактора (28), через який направляють реакційне середовище, коли реакційне середовище проходить крізь реактор, де перший сегмент реактора (28) містить перший горизонтально витягнутий трубчастий елемент (34) і перший лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданого першого трубчастого елемента (34), де перший лоток (48) розповсюджується вздовж щонайменше половини довжини згаданого першого трубчастого елемента (34), де щонайменше частина згаданого реакційного середовища тече в одному напрямку по згаданому першому лотку (48), падає вниз на дно першого трубчастого елемента (34) і потім тече в протилежному напрямку по дну згаданого першого трубчастого елемента (34).

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий реактор додатково містить вертикально витягнуту головну частину (12) і щонайменше два горизонтально витягнутих, вертикально розташованих сегменти реактора (14), які з'єднані із згаданою головною частиною (12) і простягаються назовні від неї, де згадана головна частина (12) забезпечує проточне з'єднання між згаданими сегментами реактора (28), де згадане реакційне середовище проходить вниз крізь згадану головну частину (12), коли згадане реакційне середовище проходить з одного із згаданих сегментів реактора в інший із згаданих сегментів реактора (28), де кожний із згаданих сегментів реактора (28) містить витягнуту трубу (34) і лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданої труби, де згадана труба (34) і згаданий лоток (48), по суті, горизонтально орієнтовані, де згадана труба (34) має відношення довжини до діаметра (L:D) в діапазоні від 2:1 до 50:1, де згаданий лоток має довжину щонайменше 0,75 L, де щонайменше частина згаданого реакційного середовища тече в одному напрямку по згаданому лотку (48) і в протилежному напрямку по дну згаданої труби (34).

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що олігомери ПЕТ мають середню довжину ланцюга в діапазоні від 5 до 50.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що пароподібний побічний продукт згаданої реакції поліконденсації, що протікає в згаданих щонайменше двох сегментах реактора (28), об'єднується в згаданій головній частині (12) і виходить із згаданого реактора через вихід пари (22), розташований біля вершини згаданої головної частини (12).

5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що переважно рідкий продукт згаданої реакції поліконденсації виходить із згаданого реактора через вихід рідини, розташований біля дна згаданої головної частини (12).

6. Спосіб за будь-яким з пп. 2-5, який відрізняється тим, що згадана головна частина має відношення висоти до ширини (H:W) в діапазоні від 2:1 до 20:1, де L знаходиться в діапазоні від 3,05 до 61 метра (від 10 до 200 футів), і D знаходиться в діапазоні від 0,31 до 6,1 метра (від 1 до 20 футів).

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що згадане реакційне середовище містить рідину, всередині якої протікає згадана реакція поліконденсації, і згадана рідина містить спінену частину і переважно рідку частину.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що середня довжина ланцюга олігомерів ПЕТ в згаданому реакційному середовищі збільшується на щонайменше 10 в згаданому реакторі.

9. Спосіб за будь-яким з пп. 3-8, який відрізняється тим, що згадану сировину поліконденсації підтримують при температурі в діапазоні від 220 до 350 °C, де тиск парової зони в згаданому реакторі підтримують в діапазоні від 0 до 3999,6 Па (від 0 до 30 торр).

10. Спосіб за будь-яким з пп. 3-9, який відрізняється тим, що згаданий олігомер ПЕТ являє собою олігомерний співполімер ПЕТ, що містить щонайменше 90 мольних процентів повторюваних ланок етилентерефталату і до 10 процентів доданих повторюваних ланок співмономеру.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що згадані додані повторювані ланки співмономеру одержані з доданого співмономеру, вибраного з групи, що складається з ізофталевої кислоти, 2,6-нафталіндикарбонової кислоти, 1,4-циклогександиметанолу, діетиленгліколю і комбінацій двох або більше з них.

12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що згаданий доданий співмономер містить ізофталеву кислоту.

13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що додатково включає витягання продукту з виходу продукту (24) згаданого реактора, де згадане реакційне середовище утворює згаданий продукт в згаданому реакторі, де It.V. ПЕТ згаданого продукту знаходиться в діапазоні від 0,3 до 1,2 дл/г.

14. Реактор, що включає: перший горизонтально витягнутий сегмент реактора (28), де згаданий перший сегмент реактора містить перший витягнутий трубчастий елемент (44) і перший лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданого першого трубчастого елемента (44), де згаданий перший лоток (48) простягається вздовж щонайменше половини довжини згаданого першого трубчастого елемента (44) і розділяє внутрішню зону згаданого першого трубчастого елемента (44) на першу верхню (50) і нижню (52) камери, де згаданий перший сегмент реактора (28) визначає перший прохід внутрішньої течії до одного кінця згаданого першого сегмента реактора (28) для забезпечення проточного з'єднання між згаданою верхньою (50) і нижньою (52) камерами;

і вертикально витягнуту основну частину (12), де один кінець першого сегмента реактора (28) віддалений від головної частини, і протилежний кінець першого сегмента реактора (28) з'єднаний з вказаною вертикально витягнутою головною частиною (12).

Текст

Реферат: Багаторівневий трубчастий реактор, здатний полегшувати хімічну реакцію в реакційному середовищі, що протікає через нього. Даний трубчастий реактор може включати в себе горизонтально витягнутий сегмент реактора, що містить лоток, який розділяє внутрішній об'єм сегмента реактора на верхню і нижню камери. Реакційне середовище може текти через верхню і нижню камери, загалом, в протилежних напрямах. UA 99920 C2 (12) UA 99920 C2 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 РІВЕНЬ ТЕХНІКИ ВИНАХОДУ 1. Галузь техніки, до якої належить винахід Даний винахід стосується реакторів для обробки рідиновмісних реакційних середовищ. У іншому аспекті даний винахід стосується реакторів поліконденсації, які використовуються для одержання складних поліефірів в розплаві. 2. Опис попереднього рівня техніки Полімеризація в розплаві може використовуватися для одержання множини складних поліефірів, таких як, наприклад поліетилентерефталат (ПЕТ). ПЕТ широко використовується в контейнерах для напоїв, продуктів і інших контейнерах, а також в синтетичних волокнах і смолах. Успіхи в технології способів в поєднанні із збільшеною потребою привели до зростаючого конкурентного ринку одержання і продажу ПЕТ. Тому дешевий високоефективний спосіб одержання ПЕТ є бажаним. Звичайно установки одержання складних поліефірів в розплаві, включно установки, що застосовуються для одержання ПЕТ, використовують стадію етерифікації і стадію поліконденсації. На стадії етерифікації вихідні матеріали полімери (тобто реагенти) перетворюються в мономери і/або олігомери поліефіру. На стадії поліконденсації поліефірні мономери, що виходять зі стадії етерифікації, перетворюються в полімерний продукт, що має бажану кінцеву середню довжину ланцюга. У багатьох звичайних установках одержання складного поліефіру в розплаві етерифікацію і поліконденсацію виконують в одному або декількох реакторах, що механічно перемішуються, таких як, наприклад безперервні, бакові реактори, що перемішуються(НПБР). Однак НПБР і інші реактори, що механічно перемішуються мають ряд недоліків, які можуть приводити до збільшеним капітальним, робочим і експлуатаційним витратам для всієї установки одержання поліефіру. Наприклад механічні мішалки і різне контрольне обладнання, звичайно зв'язане з НПБР, є складними, дорогими і можуть вимагати обслуговування, що дорого коштує. Таким чином, існує потреба у високоефективному способі одержання поліефіру, який мінімізує капітальні, робочі і експлуатаційні витрати при збереженні або поліпшенні якості продукту. СУТЬ ВИНАХОДУ У одному варіанті здійснення даного винаходу забезпечується спосіб, що включає здійснення хімічної реакції в реакційному середовищі в реакторі, що містить горизонтально витягнутий сегмент реактора, через який тече реакційне середовище, коли реакційне середовище проходить крізь реактор. Даний сегмент реактора містить горизонтально витягнутий, трубчастий елемент і лоток, розташований, по суті, всередині даного трубчастого елемента і який розповсюджується вздовж щонайменше половини довжини трубчастого елемента. Щонайменше, частина реакційного середовища тече в одному напрямі по лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну трубчастого елемента. У іншому варіанті здійснення даного винаходу забезпечується спосіб одержання поліетилентерефталату (ПЕТ), що містить: (а) введення сировини поліконденсації в реактор поліконденсації, де сировина поліконденсації утворює реакційне середовище в реакторі, де сировина поліконденсації містить ПЕТ, що має середню довжину ланцюга в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 50; (b) забезпечення поліконденсації реакційного середовища в даному реакторі, де реактор містить вертикально витягнуту головну частину і щонайменше два горизонтально витягнутих, вертикально рознесених сегмента реактора, з’єднаних з головною частиною і що тягнуться назовні від неї, де головна частина забезпечує проточне з’єднання між сегментами реактора, де реакційне середовище проходить вниз крізь головну частину, коли реакційне середовище проходить з одного сегмента реактора в інший, де кожний з сегментів реактора містить витягнуту трубу і лоток, розташований, по суті, всередині даної труби, де дані труба і лоток, по суті, горизонтально орієнтовані, де труба має відношення довжини до діаметру (L:D) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, де лоток має довжину щонайменше приблизно 0,75 L, де щонайменше частина реакційного середовища тече в одному напрямі по лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну труби; і (с) витягання переважно рідкого продукту поліконденсації з реактора, де продукт поліконденсації містить ПЕТ, що має середню довжину ланцюга, яка щонайменше приблизно на 10 більша, ніж середня довжина ланцюга ПЕТ в сировині поліконденсації. У додатковому варіанті здійснення даного винаходу забезпечується реактор, що містить горизонтально витягнутий сегмент реактора. Даний сегмент реактора містить горизонтально витягнутий трубчастий елемент і лоток, розташований, по суті, всередині даного трубчастого елемента. Лоток тягнеться вздовж щонайменше половини довжини трубчастого елемента і розділяє внутрішню зону трубчастого елемента на верхню і нижню камери. Даний сегмент 1 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 реактора визначає прохід внутрішньої течії близько одного кінця сегмента реактора для забезпечення проточного з’єднання між верхньою і нижньою камерами. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ Певні варіанти здійснення даного винаходу детально описуються нижче з посиланням на прикладені фігури, де: Фіг. 1 являє собою схематичне зображення багаторівневого трубчастого реактора, скомпонованого згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу і придатного для використання як реактор поліконденсації в установці одержання складного поліефіру в розплаві; Фіг. 1а являє собою збільшений вигляд збоку, що зображає альтернативну конфігурацію для введення потоку сировини в реактор на фіг. 1; Фіг. 1b являє собою вигляд зверху альтернативної системи введення сировини, зображеної на фіг. 1а; Фіг. 1с являє собою вигляд з торця альтернативної системи введення сировини в розрізі, зробленому вздовж лінії 1с-1с на фіг. 1а; Фіг. 2 являє собою схематичне зображення багаторівневого трубчастого реактора, скомпонованого згідно з іншим варіантом здійснення даного винаходу і придатного для використання як реактор поліконденсації в установці одержання складного поліефіру в розплаві; і Фіг. 3 являє собою схематичне зображення багаторівневого трубчастого реактора, скомпонованого згідно з ще одним варіантом здійснення даного винаходу і придатного для використання як реактор поліконденсації в установці одержання складного поліефіру в розплаві. ДОКЛАДНИЙ ОПИС Фіг. 1 і 2 зображають звичайні багаторівневі трубчасті реактори, скомпоновані згідно з двома варіантами здійснення даного винаходу. Конфігурація і робота реакторів, зображених на фіг. 1 і 2, детально описуються нижче. Хоча певні частини подальшого опису стосуються, насамперед, реакторів, що застосовуються в способі одержання складного поліефіру в розплаві, реактори, скомпоновані згідно з варіантами здійснення даного винаходу, можуть знайти застосування в широкій множині хімічних процесів. Наприклад реактори, скомпоновані згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу, можуть вигідним чином застосовуватися в будь-якому способі, де хімічні реакції протікають в рідкій фазі реакційного середовища і пароподібний побічний продукт виходить внаслідок даної хімічної реакції. Крім того, реактори, скомпоновані згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу, можуть вигідним чином застосовуватися в хімічних способах, де щонайменше частина реакційного середовища утворює піну під час роботи. Звертаючись тепер до фіг. 1, один варіант здійснення багаторівневого трубчастого реактора 10 показаний як, загалом, що містить вертикально витягнуту головну частину 12 і групу горизонтально витягнутих, вертикально рознесених сегментів 14 реактора, з’єднаних з головною частиною 12 і що тягнуться назовні від неї. Головна частина 12 звичайно містить вертикальну трубчасту оболонку 16, пару наконечників 17а, b, з’єднаних з протилежними кінцями оболонки 16, і множину козирків 18а, b, с, розташованих у внутрішньому об'ємі головної частини 12. Перший газовий зазор 20а задається між козирками 18а і 18b, тоді як другий газовий зазор 20b задається між козирками 18b і 18с. Головна частина 12 задає вихід 22 пари у верхньому наконечнику 17а і вихід 24 рідкого продукту в нижньому наконечнику 17b. Один бік головної частини 12 задає множину вертикально рознесених отворів, які забезпечують проточне з’єднання між внутрішнім об'ємом головної частини 12 і групою сегментів 14 реактора, з’єднаних з даним боком частини 12. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, оболонка 16 головної частини 12 являє собою, по суті, вертикальну, по суті, циліндричну трубу. У альтернативному варіанті здійснення оболонка 16 може бути вертикально витягнутим, трубчастим елементом, що має множину конфігураційперерізу (наприклад прямокутний, квадратний або овальний). Крім того, оболонка 16 не зобов'язана мати абсолютно вертикальну орієнтацію. Наприклад центральна вісь протягу оболонки 16 може пройти приблизно на 30, приблизно на 15 або 5 градусів від вертикалі. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, головна частина 12 має максимальну внутрішню висоту (Н), яка більше, ніж її максимальна внутрішня ширина (W). У одному варіанті здійснення головна частина 12 має відношення висоти до ширини (Н:W) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 20:1, від приблизно 4:1 до приблизно 15:1, або від 5:1 до 10:1. У одному варіанті здійснення Н знаходиться в діапазоні від приблизно 8 (2,44 м) до приблизно 100 (30,48 м) футів, від приблизно 10 (3,048 м) до приблизно 75 (22,86 м) футів або від 20 (6,096 2 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 м) до 50 (15,24 м) футів, а W знаходиться в діапазоні від приблизно 1 (0,305 м) до приблизно 20 (6,096 м) футів, від приблизно 2 (0,607 м) до приблизно 10 (3,048 м) футів або від 3 (0,914 м) до 5 (1,524 м) футів. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, група сегментів 14 реактора безпосередньо з’єднується з головною частиною 12 і розповсюджується, загалом, назовні від загального боку головної частини 12. Група сегментів 14 реактора включає в себе безлотковий сегмент 26 реактора, верхній лотковий сегмент 28а реактора, середній лотковий сегмент 28b реактора і нижній лотковий сегмент 28с реактора. Кожний сегмент реактора 26 і 28а, b, с має ближній кінець, зв'язаний в проточному сполучені з головною частиною 12, і далекий кінець, віднесений від головної частини 12. Безлотковий сегмент 26 реактора має вхід 30 сировини близько його далекого кінця і вихід 32 близько його ближнього кінця. Безлотковий сегмент 26 реактора звичайно містить горизонтально витягнутий, трубчастий елемент 34 і наконечник 36. Трубчастий елемент 34 з’єднаний з головною частиною 12 близько ближнього кінця безлоткового сегмента 26 реактора, тоді як наконечник 36 з’єднується з трубчастим елементом 34 близько далекого кінця безлоткового сегмента 26 реактора. Перемичка 38 може, необов'язково, приєднуватися і розповсюджуватися вгору від дна трубчастого елемента 34 близько виходу 32 (як показано на фіг. 1), і/або множину рознесених перемичок (не показані) можуть розташовуватися по довжині трубчастого елемента 34. Кожний лотковий сегмент 28а, b, с реактора має відповідний вхід реакційного середовища 40а, b, с і відповідний вихід реакційного середовища 42а, b, с. Входи 40а, b, с і виходи 42а, b, с розташовані близько ближнього кінця сегментів 28а, b, с реактора і знаходяться в проточному повідомленні з внутрішнім об'ємом головної частини 12. Кожний лотковий сегмент 28а, b, с реактора, загалом, містить горизонтально витягнутий, трубчастий елемент 44а, b, с, наконечник 46а, b, с і лоток 48а, b, с. Кожний трубчастий елемент 44а, b, с безпосередньо з’єднується з головною частиною 12 близько ближнього кінця сегментів 28а, b, с реактора. Наконечники 46а, b, с з’єднуються з трубчастими елементами 44а, b, с близько далекого кінця сегментів 28а, b, с реактора. Лотки 48а, b, с знаходяться всередині відповідних трубчастих елементів 44а, b, с і розповсюджуються, по суті, по довжині трубчастих елементів 44а, b, с. Кожний лоток 48а, b, с має ближній кінець, з’єднаний з відповідним козирком 18а, b, с, і далекий кінець, розташований близько далекого кінця сегментів 28а, b, с реактора. Кожний лоток 48а, b, с може мати довжину, яка становить щонайменше приблизно 0,5 L, приблизно 0,75 L або 0,9 L, де L є максимальною довжиною сегмента 28а, b, с реактора і/або трубчастого елемента 44а, b, с, всередині якого знаходиться відповідний лоток 48а, b, с. Кожний лоток 48а, b, с розділяє внутрішній об'єм відповідного сегмента 28а, b, с реактора на верхню камеру 50а, b, с і нижню камеру 52а, b, с. В варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, кожний лоток 48а, b, с являє собою, по суті, горизонтальну, по суті, плоску, звернену вгору, проточну поверхню, по якій можуть текти рідини. Щоб забезпечити досить великі верхні і нижні камери 50а, b, с і 52а, b, с, звернена вгору, проточна поверхня може відділятися від верху і/або дна трубчастих елементів 44а, b, с вертикальною відстанню в діапазоні від приблизно 0,1 D до приблизно 0,9 D, від приблизно 0,2 D до приблизно 0,8 D або від 0,4 D до 0,6 D, де D є максимальним вертикальним розміром трубчастого елемента 44а, b, с, всередині якого знаходиться відповідний лоток 48а, b, с. Далекий кінець кожного лотка 48а, b, с відстоїть від наконечників 46а, b, с так, що проточний прохід 54а, b, с задається за допомогою зазору між далеким кінцем кожного лотка 48а, b, с і наконечниками 46а, b, с. Дальній кінець кожного лотка 48а, b, с можливо, необов'язково, обладнаний перемичкою, що розповсюджується вгору 56а, b, с. Кожний лотковий сегмент 28а, b, с реактора можливо, необов'язково, обладнаний перемичкою 58а, b, с, з’єднаної з дном трубчастих елементів 44а, b, с близько виходів 42а, b, с і що розповсюджується вгору від дна. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, трубчасті елементи 34 і 44а, b, с кожного сегмента 26 і 28а, b, с реактора є, по суті, горизонтальними трубами, а лотки 48а, b, с є, по суті, плоскими, по суті, горизонтальними, по суті, прямокутними пластинами, жорстко і герметично приєднаними до внутрішніх стінок труби. У альтернативному варіанті здійснення трубчасті елементи 34 і 44а, b, с кожного сегмента 26 і 28а, b, с реактора можуть мати множину форм перерізу (наприклад прямокутну, квадратну або овальну). Крім того, трубчасті елементи 34 і 44а, b, с і лотки 48а, b, с не обов'язково мають абсолютно горизонтальну орієнтацію. Наприклад центральна вісь протягу трубчастих елементів 34 і 44а, b, с може пройти приблизно на 30, приблизно на 15 або 5 градусів від горизонталі. Крім того, лотки 48а, b, с можуть підтримуватися в трубчастих елементах 44а, b, с за допомогою множини підтримуючих механізмів, таких як, 3 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наприклад зварне приєднання до обох бічних боків трубчастих елементів 44а, b, с, опорні ніжки, що розповсюджуються від дна трубчастих елементів 44а, b, с, або підвіси від верху трубчастих елементів 44а, b, с. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, кожний сегмент 26 і 28а, b, с реактора і/або кожний трубчастий елемент 34 і 44а, b, с має максимальну внутрішню довжину (L), яка більше, ніж максимальний внутрішній діаметр (D). У одному варіанті здійснення кожний сегмент 26 і 28а, b, с реактора і/або кожний трубчастий елемент 34 і 44а, b, с має відношення довжини до діаметра (L:D) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1. У одному варіанті здійснення L знаходиться в діапазоні від приблизно 10 (3,048 м) до приблизно 200 (60,96 м) футів, від приблизно 20 (6,096 м) до приблизно 100 (30,48 м) футів або від 30 (9,144 м) до 50 (15,24 м) футів, і D знаходиться в діапазоні від приблизно 1 (0,305 м) до приблизно 20 (6,096 м) футів, від приблизно 2 (0,607 м) до приблизно 10 (3,048 м) футів або від 3 (0,914 м) до 5 (1,524 м) футів. У одному варіанті здійснення відношення діаметра (D) одного або декількох сегментів 26 і 28а, b, с реактора до максимальної внутрішньої ширини головної частини (W) знаходиться в діапазоні від приблизно 0,1:1 до приблизно 2:1, від приблизно 0,25:1 до приблизно 1:1 або від 0,4:1 до 0,9:1. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, кожний лотковий сегмент 28а, b, с реактора має, по суті, ідентичну конфігурацію. У альтернативному варіанті здійснення сегменти 28а, b, с реактора можуть мати різні довжини, різні діаметри і/або різні орієнтації. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1, реактор 10 містить один безлотковий сегмент 26 реактора і три лоткових сегменти 28а, b, с реактора. Однак потрібно помітити, що число і конфігурація сегментів реактора можуть бути оптимізовані так, щоб відповідати тому застосуванню, для якого використовується реактор 10. Наприклад реактор 10 може використовувати тільки лоткові сегменти реактора (тобто немає безлоткових сегментів реактора). У такій конфігурації самий верхній лотковий сегмент реактора буде мати вхід сировини близько головної частини. У іншому прикладі реактор може використовувати один безлотковий сегмент реактора і два лоткових сегменти реактора. У іншому прикладі реактор може використовувати один безлотковий сегмент реактора і чотири лоткових сегменти реактора. Хоча фіг. 1 зображає вхід 30 сировини, розташований в наконечнику 36, в альтернативному варіанті здійснення вхід сировини може знаходитися в боку трубчастого елемента 34 близько далекого кінця безлоткового сегмента 26 реактора, але на відстані від нього. Фіг. 1а-с зображають альтернативну систему 90 введення сировини, яка вводить сировину реактора через бік сегмента 26 реактора. Як, напевно, краще зображається на вигляді зверху на фіг. 1b і вигляді з торця на фіг. 1с, бічна система 90 введення сировини включає в себе вхідний отвір 92, заданий збоку бічного сегмента 26 реактора, внутрішній розподільник 94 сировини, що розповсюджується в сегмент 26 реактора, і випускний отвір 96, заданий за допомогою розподільника 94 сировини. У варіанті здійснення, зображеному на фіг. 1а-с, розподільник 94 сировини являє собою, по суті, циліндричний патрубок, який прикріплений до бічної стінки сегмента 26 реактора у вхідного отвору 92. Далекий кінець розподільника 94 сировини має випускний отвір 96 в положенні, віддаленому від бічних стінок і кінця сегмента 26 реактора. Як показано на фіг. 1b і 1с, випускний отвір 96 може бути утворений шляхом розрізання далекого кінця розподільника 94 сировини під косим кутом, так що випускний отвір 96 звернений щонайменше частково до закритого кінця сегмента 26 реактора. Розташування і орієнтація випускного отвору 96 можуть збільшувати циркуляцію рідини і допомагати зменшувати або усувати застійні зони близько кінця сегмента 26 реактора. Звертаючись знову до фіг. 1, при роботі сировина, яка може бути переважно в рідкій формі, вводять в реактор 10 за допомогою входу 30 сировини безлоткового сегмента 26 реактора. У безлотковому сегменті 26 реактора сировина утворює реакційне середовище 60, яке тече, загалом, горизонтально по дну трубчастого елемента 34 від далекого кінця безлоткового сегмента 26 реактора до ближнього кінця безлоткового сегмента 26 реактора. Коли реакційне середовище 60 тече крізь безлотковий сегмент 26 реактора, в реакційному середовищі 60 відбувається хімічна реакція. Пара 62 може утворюватися в безлотковому сегменті 26 реактора. Пара 62 може містити побічний продукт хімічної реакції, що протікає в безлотковому сегменті 26 реактора, і/або летючий компонент сировини в сегменті 26 реактора. Щонайменше, частина пари 62 виділяється з реакційного середовища 60 і тече, загалом, над нею, коли реакційне середовище 60 тече крізь безлотковий сегмент 26 реактора. Як зображено на фіг. 1, в одному варіанті здійснення даного винаходу хімічна реакція, що протікає в реакторі 10, спричиняє спінення реакційного середовища 60, тим самим утворюючи пінисту частину 64 і переважно рідку частину 66 реакційного середовища 60. Хімічна реакція 4 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 може протікати в рідині і пінистій частині 64, і переважно рідкій частині 66. Дійсно, присутність піни може фактично посилювати певні хімічні реакції, особливо ті реакції, які полегшуються шляхом збільшення площі поверхні рідини і зниження тиску. Таким чином, в одному варіанті здійснення даного винаходу внутрішній об'єм і зона відкритої течії сегментів реактора є, по суті, настільки великими, наскільки дозволяє максимальну кількість утворення піни. У додатках, де велике спінення відбувається в значній частині реактора, може бути бажано мати два або більше безлоткових сегментів реактора і менше лоткових сегментів реактора, щоб забезпечити достатній простір всередині сегментів реактора для максимального утворення піни. Альтернативно, великі лоткові сегменти реактора можуть застосовуватися для забезпечення необхідного об'єму і площі відкритої течії, щоб сприяти утворенню піни. Як показано на фіг. 1 і 2, кількість піни, що одержується при реакції, може меншати по мірі того, як реакція просувається по реактору. Таким чином, реакційне середовище 60 в вихідному сегменті реактора може містити більше ніж 50, 75 або 90 об'ємних процентів газу, тоді як реакційне середовище 60 в кінцевому сегменті реактора може містити менше ніж 20, 10 або 5 об'ємних процентів газу. Звертаючись знову до фіг. 1, після протікання через безлотковий сегмент 26 реактора реакційного середовища 60 виходить з безлоткового сегмента 26 реактора через вихід 32. Якщо застосовується перемичка 38, реакційне середовище 60 тече над її верхньою частиною, навколо країв, через отвори в і/або під перемичкою 38, коли вона покидає безлотковий сегмент 26 реактора і входить у внутрішній об'єм головної частини 12. Коли реакційне середовище 60 виходить з безлоткового сегмента 26 реактора і тече вниз в головну частину 12, пара 62 тече вгору в головну частину 12. У головній частині 12 пара 62 з безлоткового сегмента 26 реактора може об'єднуватися з парою, що утворилася в лоткових сегментах 28а, b, с реактора. Одержана об'єднана пара може покидати головну частину 12 через вихід 22 пари. Після виходу з безлоткового сегмента 26 реактора реакційне середовище 60 тече вниз в головній частині 12 і прямує за допомогою козирка 18а на вхід 40а самого верхнього лоткового сегмента 28а реактора. У самому верхньому лотковому сегменті 28а реактора реакційне середовище 60 тече, загалом, горизонтально по зверненій вгору поверхні лотка 48а і в напрямі далекого кінця сегмента 28а реактора. Як обговорюється вище, реакційне середовище 60 зазнає хімічної реакції в сегменті 28а реактора, і дана хімічна реакція може спричиняти утворення пароподібного побічного продукту і/або піни, коли реакційне середовище 60 тече по лотку 48а. Коли за допомогою реакційного середовища 60, яке тече по лотку 48а, утвориться пара, дана пара може текти у верхній камері 50а в протитечії до напряму потоку реакційного середовища 60 у верхній камері 50а. Пароподібний побічний продукт може покидати верхню камеру 50а через вхід 40а, коли реакційне середовище 60 входить у верхню камеру 50а через вхід 40а. Коли реакційне середовище 60 досягає термінального кінця лотка 48а, воно падає вниз крізь проточний прохід 54а і на дно трубчастого елемента 44а. Коли термінальний кінець лотка 48а обладнаний перемичкою 56а, реакційного середовища 60 тече над її верхом, навколо країв, через отвори в і/або під перемичкою 56а перед входом в проточний прохід 54а. Реакційне середовище 60 потім тече по дну трубчастого елемента 44а від далекого кінця сегмента 28а реактора до ближнього кінця сегмента 28а реактора. Коли реакційне середовище 60 досягає ближнього кінця сегмента 28а реактора, воно покидає сегмент 28а реактора через вихід 42а і входить в головну частину 12. Коли пароподібний побічний продукт виходить в нижній камері 52а, пара тече, загалом, над реакційним середовищем 60 і покидає нижню камеру 52а разом з реакційним середовищем 60 через вихід 42а. Коли перемичка 58а забезпечується у виходу 42а щонайменше частина реакційного середовища 60 тече над її верхньою частиною, навколо країв, через отвори в і/або під перемичкою 58а. Перемички 38, 56а, b, с і 58а, b, с можуть застосовуватися в реакторі 10, щоб допомагати підтримувати бажану глибину реакційного середовища 60 в сегментах 26 і 28а, b, с реактора. У одному варіанті здійснення даного винаходу максимальна глибина реакційного середовища 60 в кожному сегменті 26 і 28а, b, с реактора становить менше ніж приблизно 0,8 D, менше ніж приблизно 0,4 D, або менше ніж 0,25 D, де D є максимальним вертикальним розміром відповідного сегмента 26 і 28а, b, с реактора. Коли реакційне середовище 60 виходить з самого верхнього лоткового сегмента 28а реактора і тече вниз в головній частині 12, пара, утворена в лотковому сегменті 28а реактора, тече вгору в головну частину 12. Пара, що покидає нижню камеру 52а сегмента 28а реактора, може пройти крізь зазор 20а пари, заданий козирком 18b або між козирками 18а і 18b. Як указано вище, пара, утворена в сегменті 28а реактора, може об'єднуватися в головній частині 12 з парою, утвореною в безлотковому сегменті 26 реактора і лоткових сегментах 28b, с реактора. Одержана об'єднана пара покидає головну частину 12 через вихід 22 пари. Після 5 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виходу з лоткового сегмента 28а реактора реакційне середовище 60 тече вниз в головній частині 12 і прямує козирком 18b на вхід 40b середнього лоткового сегмента 28b реактора. Течія реакційного середовища 60 через середній і найнижчий лоткові сегменти 28b і 28с реактора може відбуватися, по суті, так само, як описано вище відносно течії через самий верхній лотковий сегмент 28а реактора. Підсумовуючи, реакційне середовище 60 проходить крізь лоткові сегменти 28а, b, с реактора таким чином: (а) реакційне середовище 60 прямує з головної частини 12 в лоткові сегменти 28а, b, с реактора за допомогою козирків 18а, b, с; (b) реакційне середовище 60 входить в лоткові сегменти 28а, b, с реактора через входи 40а, b, с; (с) реакційне середовище 60 тече, загалом, геть від головної частини по лотках 48а, b, с; (d) реакційне середовище 60 падає вниз над термінальним кінцем лотків 48а, b, с на дно трубчастих елементів 44а, b, с; (е) реакційне середовище 60 тече зворотно до головної частини 12 по дну трубчастих елементів 44а, b, с; (е) реакційне середовище 60 покидає лоткові сегменти 28а, b, с реактора через виходи 42а, b, с; і (f) реакційне середовище 60 падає вниз в головній частині 12 на наступний рівень обробки. Реакційне середовище 60, що виходить з найнижчого лоткового сегмента 28с реактора, протікає в головній частині 12 і збирається на її дні. Це кінцеве реакційне середовище 60 випускається з головної частини 12 у вигляді переважно рідкого продукту через вихід 24 рідкого продукту. Хоча це не показано на фіг. 1, відбійники можуть застосовуватися в головній частині 12 біля одного або декількох з виходу 22 пари, виходу 32 безлоткового сегмента реактора і виходів 42а, b, с лоткових сегментів реактора. Такі відбійники можуть знаходитися в шляхах течії пари, так що рідина, зосереджена в поточній парі, ударяє в відбійники, збирається на них і падає вниз. Це допомагає гарантувати те, що тільки пара виходить через вихід 22 пари головної частини 12. Звертаючись тепер до фіг. 2, другий варіант здійснення багаторівневого трубчастого реактора 100 зображений як, загалом, що містить головну частину 102, перший набір лоткових сегментів 104а, b, с, d реактора і другий набір лоткових сегментів 106а, b, с, d реактора. У конфігурації, показаній на фіг. 2, перший і другий набори сегментів 104а, b, с, d і 106а, b, с, d реактора розповсюджуються назовні від, загалом, протилежних боків головної частини 102. Однак в альтернативному варіанті здійснення дані набори сегментів можуть розповсюджуватися від різних боків головної частини 102, які не обов'язково є протилежними. Наприклад два набори сегментів реактора можуть розповсюджуватися назовні від головної частини під кутом 45°, 60°, 75°, 90°, 105°, 130°, 145° або 160° відносно один одного. У іншому прикладі реактор 100 може використовувати три набори сегментів реактора, розташованих по колу навколо головної частини 102 під кутами 120° відносно один одного. Звертаючись знову до фіг. 2, головна частина 102 має вхід 108 сировини для прийому сировини, яка може бути в переважно рідкій формі, вихід 110 продукту для випуску переважно рідкого продукту і пару виходів 112а, b пари для випуску пари. Головна частина 102, загалом, містить розсікач 114 потоку, перший набір козирків 116а, b, с і другий набір козирків 118а, b, с. Перший і другий набори сегментів 104а, b, с, d і 106а, b, с, d реактора можуть мати, по суті, однакову конфігурацію, як лоткові сегменти реактора, описані вище з посиланням на фіг. 1. Тому конкретна конфігурація і деталі функціонування лоткових сегментів 104а, b, с, d і 106а, b, с, d реактора не будуть повторно описуватися. При роботі реактор 100 приймає сировину, яка може бути в переважно рідкій формі, через вхід 108 сировини. Розсікач 114 потоку розтинає сировину на дві, по суті, рівні частини. Розсікач 114 потоку потім спрямовує одну з частин на внутрішній лоток самого верхнього сегмента 104а реактора, а іншу частину на внутрішній лоток самого верхнього сегмента 106а реактора. Як тільки відсічені частини сировини входять в лоткові сегменти реактора, течія через лоткові сегменти реактора може відбуватися, по суті, таким же чином, як описано вище у відношенні фіг. 1, причому реакційне середовище слідує траєкторії течії, яка включає в себе ділянку назовні (тобто течія геть від головної частини по внутрішньому лотку), ділянка вниз (тобто течія з лотка на дно трубчастого елемента) і ділянка всередину (тобто течія зворотно до головної частини по дну трубчастого елемента). Після протікання через кожний сегмент реактора реакційне середовище прямує через головну частину за допомогою козирків на наступний, нижній сегмент реактора. Звертаючись знову до фіг. 2, коли реакційне середовище покидає найнижчі сегменти 104d і 106d реактора, дві частини реакційного середовища об'єднуються, утворюючи переважно рідкий продукт, який випускається з головної частини 12 через вихід 110 рідкого продукту. Звертаючись тепер до фіг. 3, третій варіант здійснення багаторівневого трубчастого реактора 200 зображений, як такий, що містить, горизонтально витягнуту оболонку 202 резервуара і лоток 204, розташований в оболонці 202 резервуара. Лоток 204 розділяє внутрішній об'єм оболонки 202 резервуара на верхню камеру 206 і нижню камеру 208. Оболонка 6 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 202 резервуара містить горизонтально витягнутий трубчастий елемент 210 і пару наконечників 212, 214, приєднаних до протилежних кінців трубчастого елемента 210. Оболонка 202 резервуара має вхід 216 сировини, вихід 218 рідкого продукту і вихід 220 пари. Реактор 200 може мати, по суті, таку ж конфігурацію, як лоткові сегменти реактора, описані вище з посиланнями на фіг. 1 і 2. При роботі реактор 200 приймає сировину, яка може бути в переважно рідкій формі, через вхід 216 сировини. Сировина для реактора 200 утворює реакційне середовище 222 у верхній камері 206 реактора 200. Реакційне середовище 222 тече через верхню камеру 206 по верхній поверхні лотка 204. Коли реакційне середовище 222 досягає далекого кінця лотка 204, воно падає над далеким кінцем лотка 204 і входить в нижню камеру 208. Реакційне середовище 222 тече по дну трубчастого елемента 210 в напрямі виходу 218 рідкого продукту. Реакційне середовище 222 потім виходить з реактора 200 у вигляді переважно рідкого продукту через вихід 218 продукту. Як зображено за допомогою суцільних стрілок на фіг. 3, реакційне середовище 222 тече, загалом, в протилежних напрямах у верхній і нижній камерах 206, 208. Як показано за допомогою пунктирних стрілок на фіг. 3, пара, що утворюється з реакційного середовища 222, у верхній і нижній камерах 206, 208, може об'єднуватися і випускатися з реактора 200 через вихід 220 пари. Багаторівневі трубчасті реактори, скомпоновані згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу, не вимагають або вимагають меншого механічного перемішування реакційного середовища, що обробляється в них. Хоча реакційне середовище, що обробляється в багаторівневому трубчастому реакторі, може частково перемішуватися за допомогою спінювання, протікання через сегменти реактора і падіння з одного сегмента реактора в іншій, це пінне перемішування, потокове перемішування і гравітаційне перемішування не є механічним перемішуванням. У одному варіанті здійснення даного винаходу менше ніж приблизно 50 процентів, менше ніж приблизно 25 процентів, менше ніж приблизно 10 процентів, менше ніж приблизно 5 процентів або 0 процентів повного перемішування реакційного середовища, що обробляється в багаторівневому трубчастому реакторі, забезпечується за допомогою механічного перемішування. Таким чином, реактори, скомпоновані згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу, можуть працювати без будь-яких механічних перемішуючих пристроїв. Це знаходиться в прямому контрасті із звичайними, безперервно, баковими реакторами (НПБР), що перемішуються, які використовують майже виключно механічне перемішування. Як указано вище, багаторівневі трубчасті реактори, скомпоновані згідно з варіантами здійснення реакторів даного винаходу, можуть використовуватися у множині хімічних процесів. У одному варіанті здійснення багаторівневий трубчастий реактор, скомпонований згідно з даним винаходом, застосовується в установці одержання складного поліефіру в розплаві, здатній проводити будь-який з множини поліефірів з множини вихідних матеріалів. Приклади одержаних в розплаві поліефірів, які можуть бути одержані згідно з варіантами здійснення даного винаходу, включають в себе поліетилентерефталат (ПЕТ), який включає в себе гомополімери і співполімери ПЕТ; повністю ароматичні або рідкокристалічні поліефіри; біоруйновані поліефіри, такі як поліефіри, що містять залишки бутандіолу, терефталевої кислоти і адипінової кислоти; гомополімер і співполімери полі(циклогексан-диметилентерефталату); і гомополімери і співполімери 1,4-циклогексан-диметанолу (ЦГДМ) і циклогександикарбонової кислоти або диметилциклогександикарбоксилату, але не обмежуються ними. Коли одержують співполімер ПЕТ, такий співполімер може містити щонайменше 90, щонайменше 91, щонайменше 92, щонайменше 93, щонайменше 94, щонайменше 95, щонайменше 96, щонайменше 97, щонайменше 98 мольних процентів ланок етилентерефталату, що повторюються, і до 10, до 9, до 8, до 7, до 6, до 5, до 4, до 3 або до 2 мольних процентів ланок доданого співмономеру, що повторюються. Ланки співмономеру, що звичайно повторюються, можуть бути похідними одного або декількох співмономерів, вибраних з групи, що складається з ізофталевої кислоти, 2,6нафталіндикарбонової кислоти, ЦГДМ і діетиленгліколю. Звичайно спосіб одержання складного поліефіру згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу може містити дві основних стадії - стадію етерифікації і стадію поліконденсації. На стадії етерифікації вихідні матеріали поліефіру, які можуть містити щонайменше один спирт і щонайменше одну кислоту, зазнають етерифікації з одержанням поліефірних мономерів і/або олігомерів. На стадії поліконденсації поліефірні мономери і/або олігомери зі стадії етерифікації реагують в кінцевий поліефірний продукт. Як використовується тут у відношенні ПЕТ, мономери мають довжини ланцюга менше ніж 3, олігомери мають довжини ланцюга від приблизно 7 до приблизно 50 (компоненти з довжиною ланцюга від 4 до 6 одиниць можуть розглядатися як 7 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мономери або олігомери), і полімери мають довжини ланцюга більше ніж приблизно 50. Димер, наприклад EG-TA-EG-TA-EG, має довжину ланцюга 2, а тример 3 і так далі. Як вихідна кислота, що використовується на стадії етерифікації, може бути дикарбонова кислота, така що кінцевий поліефірний продукт містить щонайменше один залишок дикарбонової кислоти, що має від приблизно 4 до приблизно 15 або від 8 до 12 атомів вуглецю. Приклади дикарбонових кислот, придатних для використання в даному винаході, можуть включати в себе терефталеву кислоту, фталеву кислоту, ізофталеву кислоту, нафталін-2,6дикарбонову кислоту, циклогександикарбонову кислоту, циклогександіоцетову кислоту, дифеніл-4,4'-дикарбонову кислоту, дифеніл-3,4'-дикарбонову кислоту, 2,2-диметил-1,3пропандіол, дикарбонову кислоту, янтарну кислоту, глутарову кислоту, адипінову кислоту, азелаїнову кислоту, себацинову кислоту і їх суміші, але не обмежуються ними. У одному варіанті здійснення кислотний вихідний матеріал може бути відповідним складним ефіром, таким як диметилтерефталат замість терефталевої кислоти. Спиртовий вихідний матеріал, що використовується, на стадії етерифікації, може являти собою діол, такий що кінцевий поліефірний продукт може містити щонайменше один залишок діолу, такий як, наприклад залишки, що відбуваються від циклоаліфатичних діолів, що мають від приблизно 3 до приблизно 25 атомів вуглецю або від 6 до 20 атомів вуглецю. Відповідні діоли можуть включати в себе етиленгліколь (ЕГ), діетиленгліколь, триетиленгліколь, 1,4циклогександиметанол, пропан-1,3-діол, бутан-1,4-діол, пентан-1,5-діол, гексан-1,6-діол, неопентилгліколь, 3-метилпентандіол-(2,4), 2-метилпентандіол-(1,4), 2,2,4-триметилпентандіол(1,3), 2-етилгександіол-(1,3), 2,2-диетилпропандіол-(1,3), гександіол-(1,3), 1,4ди(гідроксіетокси)бензол, 2,2-біс(4-гідроксициклогексил)пропан, 2,4-дигідрокси-1,1,3,3тетраметилциклобутан, 2,2,4,4-тетраметилциклобутандіол, 2,2-біс(3гідроксіетоксифеніл)пропан, 2,2-біс(4-гікроксипропоксифеніл)пропан, ізосорбід, гідрохінон, ВDS(2,2-(сульфонілбіс)4,1-феніленокси))біс(етанол) і їх суміші, але не обмежуються ними. Крім того, вихідні матеріали можуть містити один або декілька співмономерів. Відповідні співмономери можуть включати в себе, наприклад співмономери, що містять терефталеву кислоту, диметилтерефталат, ізофталеву кислоту, диметилізофталат, диметил-2,6нафталіндикарбоксилат, 2,6-нафталіндикарбонову кислоту, етиленгліколь, діетиленгліколь, 1,4циклогександиметанол (ЦГДМ), 1,4-бутандіол, політетраметиленгліколь, транс-DМСD, тримелітовий ангідрид, диметилциклогексан-1,4-дикарбоксилат, диметилдекалін-2,6дикарбоксилат, декаліндиметанол, декагідронафталан-2,6-дикарбоксилат, 2,6дигідроксиметилдекагідронафталін, гідрохінон, гідроксибензойну кислоту і їх суміші. І стадія етерифікації, і стадія поліконденсації способу одержання поліефіру в розплаві можуть включати в себе множину етапів. Наприклад стадія етерифікації може включати в себе етап вихідної етерифікації для одержання частково етерифікованого продукту, який потім додатково етерифікують на етапі повторної етерифікації. Також стадія поліконденсації може включати в себе етап попередньої полімеризації для одержання частково конденсованого продукту, який потім зазнає остаточного етапу з одержанням кінцевого полімерного продукту. Реактори, скомпоновані згідно з певними варіантами здійснення даного винаходу, можуть застосовуватися в системі одержання складного поліефіру в розплаві як реактор повторної етерифікації для виконання етапу повторної етерифікації, як реактор попередньої полімеризації для виконання етапу попередньої полімеризації і/або як кінцевий реактор для виконання кінцевого етапу. Докладний опис умов способу для даного винаходу, що застосовується як реактор етерифікації, реактор попередньої полімеризації і/або кінцевий реактор дані нижче з посиланням на фіг. 1. Зрозуміло, що реактори, скомпоновані згідно з варіантами здійснення даного винаходу, можуть, загалом, застосовуватися як реактори етерифікації, реактори попередньої полімеризації і/або кінцеві реактори, і що ці умови способу не обмежуються варіантом здійснення, описаним на фіг. 1. Звертаючись знову до фіг. 1, коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації в способі одержання складного поліефіру в розплаві (наприклад спосіб одержання ПЕТ), більш ніж одна хімічна реакція може протікати в реакторі 10. Наприклад хоча етерифікація може бути основною хімічною реакцією, що протікає в реакторі 10, визначена величина поліконденсації також може відбуватися в реакторі 10. Коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, сировина, що вводиться у вхід 30 сировини сегмента 26 реактора, може мати величину перетворення в діапазоні від приблизно 70 до приблизно 95 процентів, від приблизно 75 до приблизно 90 процентів або від 80 до 88 процентів, тоді як випуск переважно рідкого продукту з виходу 24 рідкого продукту головної частини 12 може мати величину перетворення щонайменше приблизно 80 процентів щонайменше приблизно 90 процентів щонайменше приблизно 95 процентів або щонайменше 98 процентів. Коли реактор 8 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, хімічна реакція(і), що протікає в реакторі 10, може збільшувати перетворення реакційного середовища 60 на щонайменше приблизно 2 проценти, на щонайменше приблизно 5 процентів або на щонайменше 10 процентів між входом 30 сировини і виходом 24 рідкого продукту. Крім того, середня довжина ланцюга сировини, що вводиться у вхід 30 сировини, може бути меншою ніж приблизно 5, менше ніж приблизно 2 або менше ніж 1, тоді як випуск переважно рідкого продукту з виходу 24 рідкого продукту може мати середню довжину ланцюга в діапазоні від приблизно 1 до приблизно 20, від приблизно 2 до приблизно 12 або від 5 до 12. Звичайно коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, середня довжина ланцюга реакційного середовища 60 може збільшуватися в діапазоні від приблизно 1 до приблизно 20, від приблизно 2 до приблизно 15 або від 5 до 12 між входом 30 сировини і виходом 24 рідкого продукту. Коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, сировина в реактор 10 може входити у вхід 30 сировини при температурі в діапазоні від приблизно 180 до приблизно 350°С, від приблизно 215 до приблизно 305°С або від 260 до 290°С. Переважно рідкий продукт, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, може мати температуру в межах приблизно 50°С, 25°С або 10°С від температури сировини, що входить у вхід 30 сировини. У одному варіанті здійснення температура рідкого продукту, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, може бути в діапазоні від приблизно 180 до приблизно 350°С, від приблизно 215 до приблизно 305°С або від 260 до 290°С. У одному варіанті здійснення середня температура реакційного середовища 60 в реакторі 10 знаходиться в діапазоні від приблизно 180 до приблизно 350°С, від приблизно 215 до приблизно 305°С або від 260 до 290°С. Середня температура реакційного середовища 60 є середнім з щонайменше трьох вимірювань температури, зроблених на рівних відстанях вздовж основної траєкторії течії реакційного середовища 60 через реактор 10, де кожне вимірювання температури роблять близько центроїда перерізу переважно рідкої частини 66 реакційних середовищ 60 (в протилежність вимірюванням поблизу стінки реактора або поблизу верхньої поверхні переважно рідкої частини). Коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, тиск пари в просторі реактора 10 (що вимірюється у виходу 22 пари) може підтримуватися при менш ніж приблизно 70 psig (0,498 МПа), в діапазоні від приблизно -4 (0,0279 МПа) до приблизно 10 (0,0698 МПа) psig або в діапазоні від 2 (0,0140 МПа) до 5 (0,0349 МПа) psig. Коли реактор 10 застосовують як реактор повторної етерифікації, може бути бажано нагрівати сировину перед введенням в реактор 10, і/або може бути бажано нагрівати реакційне середовище 60, коли воно тече через реактор 10. Нагрівання сировини перед введенням в реактор 10 можна виконувати в звичайному теплообміннику, такому як, наприклад кожухотрубний теплообмінник. Нагрівання реакційного середовища 60 в реакторі 10 можна виконувати за допомогою зовнішніх нагріваючих пристроїв, які контактують з реактором 10, але не проникають всередину реактора 10. Такі зовнішні теплообмінні пристрої включають в себе, наприклад кожухи і/або трасуючий нагрівання. Звичайна сумарна кількість тепла, доданого до сировини безпосередньо до реактора 10, плюс тепло, додане до реакційного середовища 60 в реакторі 10, може бути в діапазоні від приблизно 100 до приблизно 5000 БТЕ (11627 Дж/г) на фунт реакційного середовища (БТЕ/ф), в діапазоні від приблизно 400 (930 Дж/г) до приблизно 2000 (4651 Дж/г) БТЕ/ф або в діапазоні від 600 (1395 Дж/г) до 1500 (3488 Дж/г) БТЕ/ф. Звертаючись знову до фіг. 1, коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації в способі одержання складного поліефіру в розплаві (наприклад способі одержання ПЕТ), більш ніж одна хімічна реакція може протікати в реакторі 10. Наприклад хоча поліконденсація може бути переважаючою хімічною реакцією, що протікає в реакторі 10, визначена величина етерифікації також може протікати в реакторі 10. Коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації, середня довжина ланцюга сировини, що вводиться у вхід 30 сировини, може бути в діапазоні від приблизно 1 до приблизно 20, від приблизно 2 до приблизно 15 або від 5 до 12, тоді як середня довжина ланцюга випуску переважно рідкого продукту з виходу 24 рідкого продукту може бути в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 50, від приблизно 8 до приблизно 40 або від 10 до 30. Коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації, хімічна реакція, що протікає в реакторі 10, може примушувати середню довжину ланцюга реакційного середовища 60 збільшуватися щонайменше на 2, в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 30 або в діапазоні від 8 до 20 між входом 30 сировини і виходом 24 рідкого продукту. Коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації, сировина може входити у вхід 30 сировини при температурі в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. Переважно рідкий продукт, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, може мати температуру в межах приблизно 50°С, 25°С 9 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 або 10°С від температури сировини, що входить у вхід 30 сировини. У одному варіанті здійснення температура рідкого продукту, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, може бути в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. У одному варіанті здійснення середня температура реакційного середовища 60 в реакторі 10 знаходиться в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. Коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації, тиск пари в просторі реактора 10 (що вимірюється у виходу 22 пари) може підтримуватися в діапазоні від приблизно 0 до приблизно 300 торр (39996 Па), в діапазоні від приблизно 1 (133,32 Па) до приблизно 50 торр (6666 Па) або в діапазоні від 20 (2666,4 Па) до 30 (3999,6 Па) торр. Коли реактор 10 застосовують як реактор попередньої полімеризації, може бути бажано нагрівати сировину перед введенням в реактор 10, і/або може бути бажано нагрівати реакційне середовище 60, коли вона тече через реактор 10. Звичайна сумарна кількість тепла, доданого до сировини безпосередньо до реактора 10, плюс тепло, додане до реакційного середовища 60 в реакторі 10, може бути в діапазоні від приблизно 100 (232,5 Дж/г) до приблизно 5000 (11627 Дж/г) БТЕ/ф, в діапазоні від приблизно 400 (930,2 Дж/г) до приблизно 2000 (4651 Дж/г) БТЕ/ф або в діапазоні від 600 (1395 Дж/г) до 1500 (3488 Дж/г) БТЕ/ф. Звертаючись знову до фіг. 1, коли реактор 10 застосовують як кінцевий реактор в способі одержання складного поліефіру в розплаві (наприклад способі одержання ПЕТ), середня довжина ланцюга сировини, що вводиться у вхід 30 сировини, може бути в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 50, від приблизно 8 до приблизно 40 або від 10 до 30, тоді як середня довжина ланцюга випуску переважно рідкого продукту з виходу 24 рідкого продукту може бути в діапазоні від приблизно 30 до приблизно 210, від приблизно 40 до приблизно 80 або від 50 до 70. Звичайно поліконденсація, що протікає в реакторі 10, може примушувати середню довжину ланцюга реакційного середовища 60 збільшуватися на щонайменше приблизно 10, на щонайменше приблизно 25 або щонайменше 50 між входом 30 сировини і виходом 24 рідкого продукту. Коли реактор 10 застосовують як кінцевий реактор, сировина може входити у вхід 30 сировини при температурі в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. Переважно рідкий продукт, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, може мати температуру в межах приблизно 50°С, 25°С або 10°С від температури сировини, що входить у вхід 30 сировини. У одному варіанті здійснення температура рідкого продукту, що виходить з виходу 24 рідкого продукту, знаходиться в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. У одному варіанті здійснення середня температура реакційного середовища 60 в реакторі 10 знаходиться в діапазоні від приблизно 220 до приблизно 350°С, від приблизно 265 до приблизно 305°С або від 270 до 290°С. Коли реактор 10 застосовують як кінцевий реактор, тиск пари в просторі реактора 10 (що вимірюється у виходу 22 пари) може підтримуватися в діапазоні від приблизно 0 до приблизно 30 (3999,6) торр, в діапазоні від приблизно 1 (133.32 Па) до приблизно 20 (2666,4 Па) торр або в діапазоні від 2 (266,64 Па) до 10 (1333,2 Па) торр. Реактори, скомпоновані згідно з варіантами здійснення даного винаходу, можуть забезпечувати численні переваги, коли застосовуються як реактори в стадіях етерифікації і/або поліконденсації способу одержання складного поліефіру. Такі реактори можуть бути особливо вигідними, коли застосовуються як реактори повторної етерифікації, попередня полімеризація і/або остаточні реактори в способі одержання ПЕТ. Крім того, такі реактори добре придатні для використання в установках одержання ПЕТ комерційного масштабу, здатних проводити ПЕТ з швидкістю щонайменше приблизно 10000 фунтів (4536 кг) в годину щонайменше приблизно 100000 фунтів (45360 кг) в годину щонайменше приблизно 250000 фунтів (113400 кг) в годину або щонайменше 500000 (226800 кг) фунтів в годину. У одному варіанті здійснення даного винаходу забезпечується спосіб, що містить здійснення хімічної реакції в реакційному середовищі в реакторі, що містить перший, горизонтально витягнутий сегмент реактора, через який тече реакційне середовище, коли реакційне середовище проходить крізь реактор. Перший сегмент реактора містить перший, горизонтально витягнутий трубчастий елемент і перший лоток, розташований, по суті, всередині першого трубчастого елемента і що розповсюджується на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини першого трубчастого елемента. Щонайменше, частина реакційного середовища тече в одному напрямі по першому лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну першого трубчастого елемента. У одному прикладі реактор додатково містить головну частину, до якої приєднаний ближній кінець першого сегмента реактора, де перший сегмент реактора приймає реакційне 10 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 середовище на перший лоток з головної частини, де перший сегмент реактора випускає реакційне середовище в головну частину з дна першого трубчастого елемента. Крім того, перший сегмент реактора може випускати пароподібний побічний продукт хімічної реакції в головну частину, де пароподібний побічний продукт, що випускається тече, загалом, вгору в головній частині, тоді як реакційне середовище тече, загалом, вниз в головній частині. У іншому прикладі реакційне середовище тече по першому лотку від ближнього кінця до далекого кінця першого лотка, де реакційне середовище тече над далеким кінцем першого лотка і падає на дно першого трубчастого елемента. Крім того, далекий кінець першого лотка може містити перемичку, що розповсюджується вгору, над, через, навколо і/або під якою щонайменше частина реакційного середовища тече перед проходом на дно першого трубчастого елемента. У іншому прикладі перший сегмент реактора містить наконечник, з’єднаний з далеким кінцем першого трубчастого елемента, де далекий кінець першого лотка горизонтально відчужений від даного наконечника, тим самим утворюючи проточний прохід, через який тече реакційне середовище, коли реакційне середовище проходить з першого лотка на дно першого трубчастого елемента. У одному прикладі перший трубчастий елемент і перший лоток, по суті, горизонтально орієнтовані. У іншому прикладі перший трубчастий елемент являє собою трубу. Перший сегмент реактора може мати відношення довжини до діаметра (L:D) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1. У одному прикладі, крім того, L знаходиться в діапазоні від приблизно 10 (3,048 м) до приблизно 200 (60,96 м) футів, приблизно від 20 (6,096 м) до 100 (30,48 м) футів або від 30 (9,144 м) до 50 (15,24 м) футів, і D знаходиться в діапазоні від приблизно 1 (0,305 м) до приблизно 20 (6,096 м) футів, від приблизно 2 (0,607 м) до приблизно 10 (3,048 м) футів або від 3 (0,914 м) до 5 (1,524 м) футів. У ще одному прикладі реактор додатково містить другий, горизонтально витягнутий сегмент реактора, через який щонайменше тече частина реакційного середовища, коли реакційне середовище проходить крізь реактор, де другий сегмент реактора відчужений по вертикалі вниз від першого сегмента реактора, де реактор містить головну частину, до якої перший і другий сегменти реактора приєднані на різній висоті, де реакційне середовище тече вниз через головну частину, коли реакційне середовище проходить через перший сегмент реактора у другий сегмент реактора. Другий сегмент реактора може містити другий витягнутий трубчастий елемент і другий лоток, розташований, по суті, всередині другого трубчастого елемента, де другий лоток розповсюджується на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини другого трубчастого елемента, де щонайменше частина реакційного середовища тече в одному напрямі по другому внутрішньому лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну другого трубчастого елемента. У одному прикладі реактор додатково містить перший і другий козирки, з’єднані з першим і другим лотками відповідно і що розповсюджуються в головну частину, де другий козирок спрямовує реакційне середовище, що виходить з першого трубчастого елемента, через головну частину на другий лоток. Крім того, зазор для пари може задаватися між першим і другим козирками, де даний зазор для пари дозволяє течу пароподібному побічному продукту хімічної реакції з другого сегмента реактора вгору через головну частину, тоді як реакційне середовище, що виходить з першого сегмента реактора, прямує вниз у другий сегмент реактора. У одному прикладі пароподібний побічний продукт хімічної реакції, що протікає в першому і другому сегментах реактора, об'єднується в головній частині і виходить з реактора через вихід пари, розташований близько верхньої частини головної частини. Крім того, переважно рідкий продукт хімічної реакції може виходити з реактора через вихід рідини, розташований близько дна головної частини. У одному прикладі головна частина має відношення висоти до ширини (Н:W) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 20:1, від приблизно 4:1 до приблизно 15:1 або від 5:1 до 10:1, де перший і другий сегменти реактора кожний має L:D відношення в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1. У одному прикладі головна частина розповсюджується, по суті, вертикально (тобто центральна вісь протягу головної частини є, по суті, вертикальною). Альтернативно, головна частина може розповсюджуватися під приблизно 30, приблизно 15 або 5 градусів до вертикалі. У одному прикладі сегменти реактора розповсюджуються, по суті, горизонтально (тобто центральна вісь протягу сегментів реактора є, по суті, горизонтальної). Альтернативно, сегменти реактора можуть розповсюджуватися під приблизно 30, приблизно 15 або 5 градусів до горизонталі. У іншому прикладі реактор не містить механічного перемішуючого пристрою. 11 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У одному прикладі в додання до другого сегмента реактора реактор додатково містить третій, горизонтально витягнутий сегмент реактора, через який щонайменше тече частина реакційного середовища, коли реакційне середовище проходить крізь реактор, де третій сегмент реактора відчужений по вертикалі вниз від другого сегмента реактора, де третій сегмент реактора містить третій витягнутий трубчастий елемент і третій лоток, розташований, по суті, всередині третього трубчастого елемента, де третій лоток розповсюджується на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини третього трубчастого елемента, де щонайменше частина реакційного середовища тече в одному напрямі по третьому внутрішньому лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну третього трубчастого елемента, де третій сегмент реактора з’єднаний з головною частиною, де реакційне середовище тече вниз через головну частину, коли реакційне середовище проходить з другого сегмента реактора в третій сегмент реактора. У одному прикладі реакційне середовище містить рідину, в якій протікає хімічна реакція. У іншому прикладі реакційне середовище містить пінисту частину і переважно рідку частину, кожна з яких містить рідину. У ще в одному прикладі реактор містить множину горизонтально витягнутих сегментів реактора, де частина реакційного середовища, та, що знаходиться в самому верхньому з множини сегментів реактора містить щонайменше 50 об'ємних процентів пари, і частину реакційного середовища, та, що знаходиться в найнижчому з множини сегментів реактора містить менше ніж 20 об'ємних процентів пари. У одному прикладі дана хімічна реакція включає в себе поліконденсацію, при якій середня довжина ланцюга реакційного середовища збільшується на щонайменше 10 щонайменше 25 або щонайменше 50 в реакторі. У одному прикладі реакційне середовище може містити поліефірний полімер або співполімер, який щонайменше частково утворений шляхом поліконденсації. Поліефірний полімер або співполімер може містити поліетилентерефталат (ПЕТ). Крім того, даний спосіб може містити введення сировини поліконденсації у вхід сировини реактора, де сировина поліконденсації утворює реакційне середовище в реакторі. Сировина поліконденсації може мати середню довжину ланцюга в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 50, від приблизно 8 до приблизно 40 або від 10 до 30. У іншому прикладі даного винаходу забезпечується спосіб, що містить протікання реакції етерифікації і/або поліконденсації в реакційному середовищі в реакторі, що містить горизонтально витягнутий сегмент реактора, через який тече реакційна суміш, коли реакційна суміш проходить крізь реактор. Сегмент реактора містить горизонтально витягнутий трубчастий елемент і лоток, розташований, по суті, всередині трубчастого елемента і що розповсюджується на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини трубчастого елемента. Щонайменше, частина реакційного середовища тече в одному напрямі по лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну трубчастого елемента. Докладний опис реактора 10 на фіг. 1, що застосовується як реактор другої стадії етерифікації, попередньої полімеризації і/або кінцевого реактора, наведене вище, застосовний наприклад до цього даного винаходу. Більш конкретно, характеристики сировини (наприклад конверсія і/або довжина ланцюга), температура, тиск, збільшення перетворення, збільшення середньої довжини ланцюга, характеристики продукту і будь-яке введення тепла застосовні наприклад до цього даного винаходу. У одному прикладі продукт видаляється з виходу продукту реактора, де реакційне середовище утворює продукт реактора. Крім того, коли хімічна реакція включає в себе поліконденсацію, даний продукт може бути продуктом поліконденсації. It.V. продукту або продукту поліконденсації може бути в діапазоні від приблизно 0,3 до приблизно 1,2, від приблизно 0,35 до приблизно 0,6 або від 0,4 до 0,5 дл/г. В одному прикладі It.V. продукту або продукту поліконденсації знаходиться в діапазоні від приблизно 0,1 до приблизно 0,5, від приблизно 0,1 до приблизно 0,4 або від 0,15 до 0,35 дл/г. В одному прикладі сировину вводять у вхід сировини реактора, утворюючи реакційне середовище, і It.V. сировини знаходиться в діапазоні від приблизно 0,1 до приблизно 0,5, від приблизно 0,1 до приблизно 0,4 або від 0,15 до 0,35 дл/г. Величини внутрішньої в'язкості (It.V.) приводяться в одиницях дл/г, що обчисляються з внутрішньої в'язкості, виміряної при 25°С в 60% феноли і 40% 1,1,2,2-тетрахлоретану по масі. Зразки полімеру можна розчиняти в даному розчиннику при концентрації 0,25 г/50 мл. В'язкість розчинів полімеру можна визначати, наприклад використовуючи Rheotek Glass Capillary віскозиметр. Опис принципу роботи віскозиметра можна знайти в АSТМ D 4603. Внутрішню в'язкість обчислюють з виміряної в'язкості розчину. Наступні рівняння описують такі вимірювання в'язкості розчину і подальші обчислення Ih.V. і It.V. з Ih.V.: ηinh = [ln(ts/to)]/С 12 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 де ηinh = Власна в'язкість при 25°С при концентрації полімеру 0,5 г/100 мл 60% фенолу і 40% 1,1,2,2-тетрахлоретану по масі ln = натуральний логарифм ts = час течії зразка через капілярну трубку to = холостий час течії розчинника через капілярну трубку С = концентрація полімеру в грамах на 100 мл розчинник (0,50%) Внутрішня в'язкість являє собою граничну величину питомої в'язкості полімеру при нескінченно великому розбавленні. Вона визначається наступним рівнянням: ηint = lim (ηsp/С) = lim (in ηr)/С С>0 С>0 де ηint = Внутрішня в'язкість ηr = Відносна в'язкість = ts/to ηsp = Питома в'язкість = ηr -1 Внутрішня в'язкість (ВВ або ηint) може бути оцінена за допомогою рівняння Біллмейєра: 0,5*ih.V. ηint = 0,5 [e -1] + (0,75? * Ih.V.) Посиланням для оцінки внутрішньої в'язкості (співвідношення Біллмєйера) є J. Polymer Sci., 4, pp. 83-85 (1949). В'язкість розчинів полімеру можна також визначати, використовуючи модифікований диференціальний віскозиметр Viscotek (опис принципу роботи віскозиметрів диференціального тиску можна знайти в АSТМ D 5225) або інші способи, відомі фахівцям в даній галузі техніки. У іншому варіанті здійснення даного винаходу забезпечується спосіб одержання поліетилентерефталату (ПЕТ), що містить: (а) введення сировини поліконденсації в реактор поліконденсації, де сировина поліконденсації утворює реакційне середовище в реакторі, де сировина поліконденсації містить ПЕТ, що має середню довжину ланцюга в діапазоні від приблизно 5 до приблизно 50, від приблизно 8 до приблизно 40 або від 10 до 30; (b) забезпечення поліконденсації реакційного середовища в даному реакторі, де реактор містить вертикально витягнуту головну частину і щонайменше два горизонтально витягнутих, вертикально рознесених сегмента реактора, з’єднаних з головною частиною і що тягнуться назовні від неї, де головна частина забезпечує проточне з’єднання між сегментами реактора, де реакційне середовище проходить вниз крізь головну частину, коли реакційне середовище проходить з одного сегмента реактора в іншій, де кожний з сегментів реактора містить витягнуту трубу і лоток, розташований, по суті, всередині даної труби, де дані труба і лоток, по суті, горизонтально орієнтовані, де труба має відношення довжини до діаметру (L:D) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1 або від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1, де лоток має довжину щонайменше приблизно 0,5 L щонайменше приблизно 0,75 L, або щонайменше 0,9 L, де щонайменше частина реакційного середовища тече в одному напрямі по лотку і, загалом, в протилежному напрямі по дну труби; і (с) витягання переважно рідкого продукту поліконденсації з реактора, де продукт поліконденсації містить ПЕТ, що має середню довжину ланцюга, яка щонайменше приблизно на 10 щонайменше приблизно на 25 або щонайменше на 50 більше, ніж середня довжина ланцюга ПЕТ в сировині поліконденсації. У одному прикладі способу одержання ПЕТ реакційне середовище містить пінисту частину і переважно рідку частину. У одному прикладі сегменти реактора розповсюджуються від, загалом, одного боку головної частини. У іншому прикладі сегменти реактора розповсюджуються від, загалом, протилежних боків головної частини. У одному прикладі лоток має звернену вгору проточну поверхню, по якій тече реакційне середовище, де дана звернена вгору проточна поверхня відстоїть на щонайменше приблизно 0,1 D щонайменше приблизно 0,2 D або щонайменше 0,4 D від верху і/або дна трубчастого елемента. У іншому прикладі звернена вгору поверхня відстоїть на від приблизно 5 (12,7 см) до приблизно 50 (127 см) дюймів, від приблизно 10 (25,4 см) до приблизно 40 (101,6 см) дюймів або від 15 (38,1) до 30 (76,2) дюймів від верху і/або дна трубчастого елемента. У одному прикладі максимальна глибина реакційного середовища на кожному лотку і/або дні кожного трубчастого елемента становить менше ніж приблизно 0,8 D, менше ніж приблизно 0,4 D або менше ніж 0,25 D. Максимальна глибина реакційного середовища на кожному лотку і/або дні кожного трубчастого елемента може бути від приблизно 1 (2,64 см) до приблизно 40 (101,6 см) дюймів, від приблизно 1 (2,64 см) до приблизно 32 (81,28 см) дюймів або від 1 (2,64 см) до 24 (60,96 см) дюймів. У іншому прикладі поліконденсація спричиняє утворення пароподібного побічного продукту, де пароподібний побічний продукт випускається з реактора поліконденсації через вихід пари, 13 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розташований близько вершини головної частини, де продукт поліконденсації витягується з виходу рідини близько дна головної частини. У одному прикладі It.V. сировини поліконденсації знаходиться в діапазоні від приблизно 0,1 до приблизно 0,5, від приблизно 0,1 до приблизно 0,4 або від приблизно 0,15 до приблизно 0,35 дл/м. В одному прикладі It.V. продукту поліконденсації знаходиться в діапазоні від приблизно 0,3 до приблизно 1,2, від приблизно 0,35 до приблизно 0,6 або від 0,4 до 0,5 дл/г. У додатковому варіанті здійснення даного винаходу забезпечується реактор, що містить перший, горизонтально витягнутий сегмент реактора. Перший сегмент реактора містить перший, горизонтально витягнутий трубчастий елемент і перший лоток, розташований, по суті, всередині даного трубчастого елемента. Перший лоток тягнеться на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини першого трубчастого елемента і розділяє внутрішню зону першого трубчастого елемента на перші верхню і нижню камери. Перший сегмент реактора визначає прохід внутрішньої течії близько одного кінця сегмента першого реактора для забезпечення проточного з’єднання між першими верхньою і нижньою камерами. У одному прикладі перший сегмент реактора містить перший наконечник, з’єднаний з першим трубчастим елементом на одному кінці. У іншому прикладі перший лоток не розповсюджується повністю до наконечника, так що перший прохід внутрішньої течії задається зазором між першим лотком і першим наконечником. Крім того, перший сегмент реактора може містити перемичку, що розповсюджується вгору, з’єднану з першим лотком близько першого проходу внутрішньої течії. У іншому прикладі перший трубчастий елемент має відношення довжини до діаметра (L:D) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1. Крім того, перший лоток може мати довжину щонайменше приблизно 0,5 L, приблизно 0,75 L або 0,9 L, де перший лоток має звернену вгору проточну поверхню, яка відстоїть від вершини і/або дна трубчастого елемента на вертикальну відстань в діапазоні від приблизно 0,1 D до приблизно 0,9 D, від приблизно 0,2 D до приблизно 0,8 D або від 0,4 D до 0,6 D. У іншому прикладі звернена вгору поверхня відстоїть на від приблизно 5 (12,7 см) до приблизно 50 (127 см) дюймів, від приблизно 10 (25,4 см) до приблизно 40 (101,6 см) дюймів або від 15 (38,1 см) до 30 (76,2 см) дюймів від вершини і/або дна трубчастого елемента. У одному прикладі максимальна глибина реакційного середовища на кожному лотку і/або дні кожного трубчастого елемента становить менше ніж приблизно 0,8 D, менше ніж приблизно 0,4 D або менше ніж 0,25 D. Максимальна глибина реакційного середовища на кожному лотку і/або дні кожного трубчастого елемента може бути від приблизно 1 (2,54 см) до приблизно 40 (101,6 см) дюймів, від приблизно 1 (2,54 см) до приблизно 32 (81,28 см) дюймів або від 1 (2,54 см) до 24 (60,96 см) дюймів. У одному прикладі перший трубчастий елемент містить трубу. Крім того, дана труба і перший лоток можливо, по суті, горизонтально орієнтовані. У одному прикладі реактор додатково містить вертикально витягнуту головну частину, де один кінець першого сегмента реактора відстоїть від головної частини, де протилежний кінець першого сегмента реактора з’єднаний з головною частиною. Додатково, перша верхня і нижня камери можуть бути обидві в проточному з’єднані з головною частиною на даному протилежному кінці першого сегмента реактора. У одному прикладі відношення довжини до діаметра (L:D) першого трубчастого елемента знаходиться в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 50:1, від приблизно 5:1 до приблизно 20:1 або від 8:1 до 15:1, де L знаходиться в діапазоні від приблизно 10 (3,048 м) до приблизно 200 (60,96 м) футів, від приблизно 20 (6,096 м) до приблизно 100 (30,48 м) футів або від 30 (9,144 м) до 50 (15,24 м) футів, і D знаходиться в діапазоні від приблизно 1 (0,305 м) до приблизно 20 (6,096 м) футів, від приблизно 2 (0,607 м) до приблизно 10 (3,048 м) футів або від 3 (0,914 м) до 5 (1,524 м) футів, де головна частина має відношення висоти до ширини (Н:W) в діапазоні від приблизно 2:1 до приблизно 20:1, від приблизно 4:1 до приблизно 15:1 або від 5:1 до 10:1, де Н знаходиться в діапазоні від приблизно 8 (2,44 м) до приблизно 100 (30,48 м) футів, від приблизно 10 (3,048 м) до приблизно 75 (22,86 м) футів або від 20 (6,096 м) до 50 (15,24 м) футів, а W знаходиться в діапазоні від приблизно 1 (0,305 м) до приблизно 20 (6,096 м) футів, від приблизно 2 (0,607 м) до приблизно 10 (3,048 м) футів або від 3 (0,914 м) до 5 (1,524 м) футів. У одному прикладі реактор додатково містить другий, горизонтально витягнутий сегмент реактора, приєднаний до головної частини і, що розповсюджується назовні від неї, де другий сегмент реактора відчужений по вертикалі вниз від першого сегмента реактора. Перший і 14 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 другий сегменти реактора можуть розповсюджуватися назовні від, загалом, одного боку головної частини або від, загалом, протилежних боків головної частини. У одному прикладі другий сегмент реактора має ближній кінець, з’єднаний з головною частиною, і далекий кінець, віддалений від головної частини, де другий сегмент реактора містить другий витягнутий трубчастий елемент і другий лоток, розташований, по суті, всередині другого трубчастого елемента, де другий лоток розповсюджується на щонайменше половину щонайменше три чверті або щонайменше дев'ять десятих довжини другого трубчастого елемента і розділяє внутрішній простір трубчастого елемента на другу верхню і нижню камери, де друга верхня і нижня камери обидві знаходяться в проточному з’єднані з головною частиною на ближньому кінці, де другий сегмент реактора задає другий прохід внутрішньої течії близько далекого кінця, що робить можливим проточне з’єднання між другою верхньою і нижньою камерами. Додатково, реактор може містити перший і другий козирки, з’єднані з першим і другим лотками відповідно і що розповсюджуються в головну частину. У одному прикладі зазор для пари задається у другому козирку або між першим і другим козирками на висоті вище висоти другого сегмента реактора. У одному прикладі реактор додатково містить третій, горизонтально витягнутий сегмент реактора, приєднаний до головної частини і, що розповсюджується назовні від неї, де третій сегмент реактора відчужений по вертикалі вниз від другого сегмента реактора. Перший, другий і третій сегменти реактора можуть мати, по суті, ідентичні конфігурації. Чисельні інтервали Даний винахід використовує чисельні інтервали, щоб кількісно описати певні параметри, що відносяться до даного винаходу. Потрібно розуміти, що, коли даються чисельні інтервали, такі інтервали потрібно тлумачити як такі, що забезпечують буквальну основу для обмежень формули винаходу, які вказують тільки нижнє значення діапазону, а також обмежень формули винаходу, які вказують тільки верхнє значення діапазону. Наприклад описаний чисельний інтервал від 10 до 100 забезпечує буквальну основу для пункту формули винаходу, вказуючого "більше ніж 10" (без верхніх кордонів), і пункту формули винаходу, вказуючого "менше ніж 100" (без нижніх кордонів). Визначення Застосовуваний тут терміни "а", "аn", "the" і "згаданий" означають один або декілька. Застосовуваний тут термін "перемішування" стосується роботи, що затрачується в реакційному середовищі, що спричиняє течію і/або перемішування текучого середовища. Застосовуваний тут термін "і/або", коли використовується в переліку двох або більше найменування, означає, що будь-яке з перерахованих найменувань може застосовуватися саме по собі, або може застосовуватися будь-яка комбінація двох або більше з перерахованих найменувань. Наприклад якщо композиція описується як така, що містить компоненти А, В і/або С, дана композиція може містити тільки А; тільки В; тільки С; А і В в комбінації; А і С в комбінації; В і С в комбінації; або А, В і С комбінації. Застосовуваний тут термін "середня довжина ланцюга" означає число ланок, що повторюються в полімері. Для складного поліефіру середня довжина ланцюга означає число кислотних і спиртових ланок, що повторюються. Середня довжина ланцюга є синонімом чисельної середньої міри полімеризації (СП). Середня довжина ланцюга може бути визначена різними засобами, відомими фахівцям в даній галузі техніки. Наприклад 1Н-ЯМР може бути використаний, щоб безпосередньо визначати довжину ланцюга на основі аналізу кінцевих груп, і розсіяння світла може бути використано для вимірювання середньозваженої молекулярної маси з кореляціями, що використовуються для визначення довжини ланцюга. Довжина ланцюга часто обчислюється на основі кореляцій з вимірюваннями гельопроникної хроматографії (ГПХ) і/або вимірюваннями в'язкості. Застосовувані тут терміни "що містить", "містить" і "містять" є вільними перехідними термінами, що використовуються для переходу від вказаного перед терміном об'єкта до одного або декількох елементів, вказаним після терміну, де даний елемент або декілька елементів, перераховані після перехідного терміну, не обов'язково є єдиними елементами, які становлять даний об'єкт. Застосовувані тут терміни "що містить", "містить" і "містять" мають таке ж відкрите значення, як що "містить", "містить" і "містять", забезпечене нижче. Застосовуваний тут термін "конверсія" використовується для опису властивості рідкої фази потоку, який піддадуть етерифікації, де перетворення етерифікованого потоку вказує процент вихідних кислотних кінцевих груп, які перетворилися (тобто етерифікувалися) в складні ефірні групи. Конверсія може кількісно виражатися як кількість утворених кінцевих груп (тобто 15 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 спиртових кінцевих груп), ділена на повну кількість кінцевих груп (тобто спиртових плюс кислотних кінцевих груп), виражену в процентах. Застосовуваний тут термін "безпосередньо з’єднаний" стосується способу з'єднання двох резервуарів в проточному з’єднані один з одним без застосування проміжного з'єднувача, що має істотно менший діаметр, ніж дані два резервуари. Застосовуваний тут термін "етерифікація" стосується і реакції етерифікації, і реакції обміну складного ефіру. Застосовувані тут терміни "що має", "має" і "мають" мають таке ж відкрите значення, як "що містить", "містить" і "містять", забезпечене вище. Застосовуваний тут термін "горизонтально витягнутий" означає, що максимальний горизонтальний розмір більший, ніж максимальний вертикальний розмір. Застосовувані тут терміни "що включає в себе", "включає в себе" і "включають в себе" мають таке ж відкрите значення, як "що містить", "містить" і "містять", забезпечене вище. Застосовуваний тут термін "механічне перемішування" стосується перемішування реакційного середовища, викликаного фізичним рухом жорсткого або гнучкого елемента(ів) відносно або всередині реакційного середовища. Застосовуваний тут термін "відкрита площа течії" стосується відкритої площі, доступної для течії текучого середовища, де дана відкрита площа вимірюється в площині, яка перпендикулярна напряму потоку через отвір. Застосовуваний тут термін "труба" стосується, по суті, прямого витягнутого трубчастого елементу, що має, загалом, циліндричну бічну стінку. Застосовувані тут терміни "поліетилентерефталат" і "ПЕТ" включають в себе ПЕТ гомополімери і ПЕТ співполімери. Застосовувані тут терміни "співполімер поліетилентерефталату" і "співполімери ПЕТ" означають ПЕТ, який модифікований до 10 мольних процентів одним або декількома доданими співмономерами. Наприклад терміни "співполімер поліетилентерефталату" і "співполімери ПЕТ" включають в себе ПЕТ, модифікований до 10 мольних процентів ізофталевої кислотою з розрахунку 100 мольних процентів карбонових кислот. У іншому прикладі терміни "співполімер поліетилентерефталату" і "співполімери ПЕТ" включають в себе ПЕТ, модифікований до 10 мольних процентів 1,4-циклогександиметанолом (ЦГДМ) з розрахунку 100 мольних процентів діолів. Застосовуваний тут термін "складний поліефір" стосується не тільки традиційних складних поліефірів, але також включає в себе похідні поліефірів, такі як, наприклад прості складні поліефіри, складні поліефіри і прості складні поліефіри. Застосовуваний тут термін "переважно рідкий" означає більше, ніж 50 об'ємних процентів рідини. Застосовуваний тут термін "реакційне середовище" стосується будь-якого середовища, що зазнає хімічної реакції. Застосовуваний тут термін "залишок" стосується фрагмента, який являє собою результуючий продукт хімічних частинок в конкретній реакційній схемі або подальшому складі, або хімічному продукті, безвідносно того, чи виходить дійсно даний фрагмент з даних хімічних частинок. Застосовуваний тут термін "пароподібний побічний продукт" включає в себе пару, що утворюється за допомогою бажаної хімічної реакції (тобто пароподібний спів-продукт), і будь-яку пару, виникаючу за рахунок інших реакцій (тобто побічних реакцій) реакційного середовища. Застосовуваний тут термін "вертикально витягнутий" означає, що максимальний вертикальний розмір більший, ніж максимальний горизонтальний розмір. Формула винаходу не обмежена описаними варіантами здійснення Типові варіанти здійснення даного винаходу, описані вище, потрібно використовувати тільки як ілюстрація і не треба використовувати в обмежуючому значенні при інтерпретації об'єму заявленого винаходу. Різні модифікації до вищеописаних типових варіантів здійснення можуть бути легко зроблені фахівцями в даній галузі техніки без відхилення від об'єму даного винаходу, встановленого в подальшій формулі винаходу. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Спосіб одержання поліетилентерефталату, який включає введення вихідних матеріалів поліконденсації в реактор поліконденсації, де вказані вихідні матеріали поліконденсації 16 UA 99920 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 включають мономери і/або олігомери ПЕТ і утворюють рідке реакційне середовище у вказаному реакторі, здійснення реакції поліконденсації в реакційному середовищі у вказаному реакторі, що містить горизонтально витягнутий сегмент реактора (28), через який направляють реакційне середовище, коли реакційне середовище проходить крізь реактор, де перший сегмент реактора (28) містить перший горизонтально витягнутий трубчастий елемент (34) і перший лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданого першого трубчастого елемента (34), де перший лоток (48) розповсюджується вздовж щонайменше половини довжини згаданого першого трубчастого елемента (34), де щонайменше частина згаданого реакційного середовища тече в одному напрямку по згаданому першому лотку (48), падає вниз на дно першого трубчастого елемента (34) і потім тече в протилежному напрямку по дну згаданого першого трубчастого елемента (34). 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий реактор додатково містить вертикально витягнуту головну частину (12) і щонайменше два горизонтально витягнутих, вертикально розташованих сегменти реактора (14), які з'єднані із згаданою головною частиною (12) і простягаються назовні від неї, де згадана головна частина (12) забезпечує проточне з'єднання між згаданими сегментами реактора (28), де згадане реакційне середовище проходить вниз крізь згадану головну частину (12), коли згадане реакційне середовище проходить з одного із згаданих сегментів реактора в інший із згаданих сегментів реактора (28), де кожний із згаданих сегментів реактора (28) містить витягнуту трубу (34) і лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданої труби, де згадана труба (34) і згаданий лоток (48), по суті, горизонтально орієнтовані, де згадана труба (34) має відношення довжини до діаметра (L:D) в діапазоні від 2:1 до 50:1, де згаданий лоток має довжину щонайменше 0,75 L, де щонайменше частина згаданого реакційного середовища тече в одному напрямку по згаданому лотку (48) і в протилежному напрямку по дну згаданої труби (34). 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що олігомери ПЕТ мають середню довжину ланцюга в діапазоні від 5 до 50. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 2 або 3, який відрізняється тим, що пароподібний побічний продукт згаданої реакції поліконденсації, що протікає в згаданих щонайменше двох сегментах реактора (28), об'єднується в згаданій головній частині (12) і виходить із згаданого реактора через вихід пари (22), розташований біля вершини згаданої головної частини (12). 5. Спосіб за будь-яким з пп. 2-4, який відрізняється тим, що переважно рідкий продукт згаданої реакції поліконденсації виходить із згаданого реактора через вихід рідини, розташований біля дна згаданої головної частини (12). 6. Спосіб за будь-яким з пп. 2-5, який відрізняється тим, що згадана головна частина має відношення висоти до ширини (H:W) в діапазоні від 2:1 до 20:1, де L знаходиться в діапазоні від 3,05 до 61 метра (від 10 до 200 футів), і D знаходиться в діапазоні від 0,31 до 6,1 метра (від 1 до 20 футів). 7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що згадане реакційне середовище містить рідину, всередині якої протікає згадана реакція поліконденсації, і згадана рідина містить спінену частину і переважно рідку частину. 8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що середня довжина ланцюга олігомерів ПЕТ в згаданому реакційному середовищі збільшується на щонайменше 10 в згаданому реакторі. 9. Спосіб за будь-яким з пп. 3-8, який відрізняється тим, що згадану сировину поліконденсації підтримують при температурі в діапазоні від 220 до 350 °C, де тиск парової зони в згаданому реакторі підтримують в діапазоні від 0 до 3999,6 Па (від 0 до 30 торр). 10. Спосіб за будь-яким з пп. 3-9, який відрізняється тим, що згаданий олігомер ПЕТ являє собою олігомерний співполімер ПЕТ, що містить щонайменше 90 мольних процентів повторюваних ланок етилентерефталату і до 10 процентів доданих повторюваних ланок співмономеру. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що згадані додані повторювані ланки співмономеру одержані з доданого співмономеру, вибраного з групи, що складається з ізофталевої кислоти, 2,6-нафталіндикарбонової кислоти, 1,4-циклогександиметанолу, діетиленгліколю і комбінацій двох або більше з них. 12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що згаданий доданий співмономер містить ізофталеву кислоту. 13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що додатково включає витягання продукту з виходу продукту (24) згаданого реактора, де згадане реакційне середовище утворює згаданий продукт в згаданому реакторі, де It.V. ПЕТ згаданого продукту знаходиться в діапазоні від 0,3 до 1,2 дл/г. 17 UA 99920 C2 5 10 14. Реактор, що включає: перший горизонтально витягнутий сегмент реактора (28), де згаданий перший сегмент реактора містить перший витягнутий трубчастий елемент (44) і перший лоток (48), розташований, по суті, всередині згаданого першого трубчастого елемента (44), де згаданий перший лоток (48) простягається вздовж щонайменше половини довжини згаданого першого трубчастого елемента (44) і розділяє внутрішню зону згаданого першого трубчастого елемента (44) на першу верхню (50) і нижню (52) камери, де згаданий перший сегмент реактора (28) визначає перший прохід внутрішньої течії до одного кінця згаданого першого сегмента реактора (28) для забезпечення проточного з'єднання між згаданою верхньою (50) і нижньою (52) камерами; і вертикально витягнуту основну частину (12), де один кінець першого сегмента реактора (28) віддалений від головної частини, і протилежний кінець першого сегмента реактора (28) з'єднаний з вказаною вертикально витягнутою головною частиною (12). 18 UA 99920 C2 19 UA 99920 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 20

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method and multi-level tubular reactor with internal tray for producing polyethylene terephthalate

Автори англійською

Debruin, Bruce, Roger, Ekart, Michael, Paul, Yout, Thomas, Lloyd, Windes, Larry, Cates, Sliger, David, Allen

Назва патенту російською

Способ получения полиэтилентерефталата и многоуровневый трубчатый реактор с внутренним лотком для его получения

Автори російською

Дебруин Брюс Роджер, Дэбруин Брюс Роджэр, Экарт Майкл Пол, Ют Томас Ллойд, Уайндс Ларри Кейтс, Слайджер Дэвид Аллен

МПК / Мітки

МПК: B01J 19/00, B01J 19/24, C08G 63/78

Мітки: трубчастий, одержання, багаторівневий, внутрішнім, лотком, поліетилентерефталату, реактор, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/22-99920-sposib-oderzhannya-polietilentereftalatu-ta-bagatorivnevijj-trubchastijj-reaktor-z-vnutrishnim-lotkom-dlya-jjogo-oderzhannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання поліетилентерефталату та багаторівневий трубчастий реактор з внутрішнім лотком для його одержання</a>

Подібні патенти