Внутри одного потока/воркера curl работает в синхронном режиме.
Вам нужно копать либо в сторону асинхронной реализации, что приведёт к написанию демона на ReactPHP скорее всего, либо в сторону многопоточности, либо вообще в другой ЯП.
Пример полуфабриката, который вы могли бы взять на вооружение
https://github.com/kryoz/socket2http . На 5.3 может не завестись, но только из-за синтаксиса в некоторых местах.