專利名稱：聚酯的制造裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚三亞 甲基對苯二甲酸酯、聚亞丁基琥珀酸酯、聚亞乙基琥珀酸酯等聚酯系高分 子的連續(xù)制造方法及其裝置。
背景技術(shù)：
這些聚酯通過以二羧酸和二醇作為原料，向這些混合物中添加催化劑 后，經(jīng)過酯化工序、聚合工序，合成聚酯。在酯化工序中，兩個二羧酸的 羧基分別與二醇發(fā)生酯化反應(yīng)，生成單體，單體之間通過縮聚反應(yīng)生成平
均聚合度1 10左右的低聚物。作為聚酯系高分子之一的聚對苯二甲酸丁 二醇酯(以下，標記為PBT)的制造方法及其裝置，知道在特開昭62 — 195017號公報(專利文獻l)、特開2006 — 111647號公報(專利文獻2) 中公開的裝置。
在專利文獻l中，記載了作為聚酯之一的PBT的聚合方法。其中提及 了降低作為原料的二醇(1， 4一丁二醇)的熱解引起的四氫呋喃(以下， 標記為THF)生成的方法。根據(jù)本方式可知，在專利文獻1中記載了盡量 希望高溫、低壓、短時間下的聚合。然而，在專利文獻l中，沒有提及裝 置規(guī)模大的情況下，實現(xiàn)該反應(yīng)條件的裝置結(jié)構(gòu)。
另一方面，在專利文獻2中，公開了一種聚酯系高分子的連續(xù)制造裝 置，其具備第一反應(yīng)器，其使含有二羧酸和二醇類的被處理液發(fā)生酯化 反應(yīng)，制造低聚物；第二反應(yīng)器，其使來自該第一反應(yīng)器的低聚物縮聚， 制造低聚合度的聚合物；第三反應(yīng)器，其使來自該第二反應(yīng)器的低聚合聚 合物進而縮聚，制造高聚合度的聚合物。所述第一反應(yīng)器的主要部具有圖 5a所示的結(jié)構(gòu)。S卩，所述第一反應(yīng)器1001攪拌含有二羧酸和二醇類的被 處理液，并且，通過氣相或液相熱介質(zhì)的熱量進行加熱，使所述被處理液 發(fā)生酯化反應(yīng)，制造低聚物。第一反應(yīng)器1001至少具備供給被處理液
的立式圓筒狀的酯化反應(yīng)槽1010;攪拌該酯化反應(yīng)槽內(nèi)的被處理液的攪拌 機構(gòu)1120;為了使熱介質(zhì)流通，配置于酯化反應(yīng)槽1010內(nèi)上部的上部集 管1113;配置于酯化反應(yīng)槽1010內(nèi)下部的下部集管1111;及包括傳熱管
1112的加熱器1140，其中傳熱管1112是使熱介質(zhì)在上部集管1113和下部 集管1111能夠流通地連接上部集管1113和下部集管1111的多個連通管。 下部集管1111具有作為熱介質(zhì)流入流出部的下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴 1110。上部集管1113具有作為熱介質(zhì)流入流出部的上部熱介質(zhì)流入流出 噴嘴1114。在專利文獻2中，記載了作為在使用了該裝置的情況下推薦的 反應(yīng)條件，溫度條件是22(TC 25(TC，壓力條件是減壓或微加壓條件。
專利文獻1(日本)特開昭62 — 195017號公報
專利文獻2(日本)特開2006—111647號公報 然而，在上述專利文獻2中記載的第一反應(yīng)器1001中，設(shè)置于上下
集管的熱介質(zhì)流入流出部分別僅為一個，因此，容易發(fā)生溫度不均，存在 上下各集管和傳熱管的接合部分中可能發(fā)生熱應(yīng)力破損的問題?；趫D5b
說明這一點。在圖5b中是僅用俯視圖示出專利文獻2的裝置中的加熱器 1140的示意圖。在圖5b中簡略化而僅描繪兩根傳熱管(1112a及1112b)。 例如，有如下路徑，即在從下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴1110導(dǎo)入熱介質(zhì) 的情況下，熱介質(zhì)從下部集管的部位4在傳熱管1112b內(nèi)上升，在上升中 進行被處理液和熱介質(zhì)的熱交換，經(jīng)過上部集管的部位3后到達部位1， 并從上部熱介質(zhì)流入流出噴嘴1114被排出的路徑、和熱介質(zhì)從下部集管 的部位4經(jīng)過下部集管的部位2，在傳熱管1112b內(nèi)上升，在上升中進行 被處理液和熱介質(zhì)的熱交換，到達上部集管的部位l，并從上部熱介質(zhì)流 入流出噴嘴1114被排出的路徑。將部位2和部位4之間的距離設(shè)為L，將 部位l、 2、 3、 4中的熱介質(zhì)的溫度分別設(shè)為T1、 T2、 T3、 T4。在這種情 況下，在下部集管中移動距離L時放出熱量，因此T4〉T2。其結(jié)果，(T4 一T3) 〉 (T2 — T1)。即，在每個傳熱管中，向上部集管的連接部分、和 向下部集管的連接部分的溫差變得不同。若溫差不同，則鉛垂方向的熱膨 脹率不同，因此，伴隨鉛垂方向的熱膨脹的應(yīng)力在每個傳熱管中不同。由 于該差異，在傳熱管1112、和上下的集管的連接部分可能被施加負荷，導(dǎo) 致破損。T4和T2之差有距離L越長而越大的傾向。在圖5a所示的專利
文獻2中記載的裝置中，上下的集管分別沿圓周方向一體地形成，因此， 存在相當于圖5b的距離長，熱應(yīng)力破損的可能性變高的問題。另外，這 樣的熱應(yīng)力破損的可能性在高溫條件下變高，因此，反應(yīng)時間變長，反應(yīng) 副產(chǎn)物產(chǎn)生量大，因此，在使用專利文獻2的裝置的情況下，不可避免地 在對反應(yīng)不利的低溫下進行反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)時間過長，反應(yīng)副產(chǎn)物大量產(chǎn) 生，因此，存在生產(chǎn)效率降低的問題。
另外，在上述專利文獻l中記載的第一反應(yīng)器中，在上下集管部配設(shè) 多個傳熱管，因此，在高溫運行時，可能導(dǎo)致集管部的圓周方向的熱膨脹 引起的熱應(yīng)力破損的問題。同樣的問題在應(yīng)對聚對苯二甲酸乙二醇酯聚合 中的乙二醇的二乙二醇化、聚三亞甲基對苯二甲酸酯聚合中的1， 3 —丙二 醇的丙烯醛化時也發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為了解決上述問題，提供在使二羧酸和二醇類反應(yīng) 而制造平均聚合度2 5左右的低聚物的第一反應(yīng)器中，能夠進行高溫條 件下的運轉(zhuǎn)的聚酯系高分子的制造裝置及其方法。
另外，本發(fā)明的其他目的在于提供在使以對苯二甲酸為主成分的芳香 族二羧酸和以1， 4一丁二醇為主成分的二醇類反應(yīng)而制造平均聚合度2 5左右的低聚物的第一反應(yīng)器中，能夠進行溫度為22(TC 250。C ，優(yōu)選240 。C 250。C，壓力為200Torr 800Torr，優(yōu)選200Torr 400Torr下的運轉(zhuǎn)的 聚對苯二甲酸丁二醇酯的制造裝置及其方法。
本發(fā)明人等為了實現(xiàn)上述，進行探討，完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置，其至少具備將含有二 羧酸和二醇類的被處理液進行攪拌的同時通過氣相或液相熱介質(zhì)的熱量 進行加熱從而使所述被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)而制造低聚物的第一反應(yīng)器，
該第一反應(yīng)器至少具備被供給所述被處理液的立式圓筒狀酯化反應(yīng)槽、 攪拌該酯化反應(yīng)槽內(nèi)的被處理液的攪拌機構(gòu)和加熱器，所述加熱器包括為 了使所述熱介質(zhì)流通而配置于所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)上部的上部集管、配置于 所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)下部的下部集管、及使所述熱介質(zhì)在所述上部集管和所 述下部集管中能夠流通的方式連接所述上部集管和所述下部集管的多個
連接管，所述上部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向配置的多個單位上 部集管構(gòu)成，所述下部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向配置的多個單 位下部集管構(gòu)成，所述各連通管與在上下方向上對置的所述單位上部集管 及所述單位下部集管連接，在各單位上部集管及各單位下部集管上形成有 用于使所述熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì)流入流出部。
本發(fā)明提供一種聚酯系高分子的制造方法，其特征在于，使用所述裝 置，在高溫條件下使含有二羧酸和二醇類的被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)，從而 制造低聚物。
在本發(fā)明的裝置中，在第一反應(yīng)器中，上部及下部集管分別被分割為 多個單位集管，因此，抑制連通上部及下部的集管的多個連通管即多個每 一個傳熱管的溫度不均，在傳熱管的接合部分，加熱時的熱應(yīng)力破損的可 能性降低。因此，在酯化反應(yīng)中，能夠確保高的加熱溫度。其結(jié)果，能夠 效率良好地連續(xù)生產(chǎn)品質(zhì)良好的聚酯系高分子，同時，能夠減少反應(yīng)副產(chǎn) 物的產(chǎn)量，能夠提高生產(chǎn)效率。


圖1是本發(fā)明的PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)的連續(xù)制造裝置的一 例的整體結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示在本發(fā)明的第一反應(yīng)器中一重配設(shè)多個傳熱管的一實施方 式的酯化反應(yīng)槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一反應(yīng)器的其他一實施方式的縱向剖面圖。
圖4是關(guān)于本發(fā)明的第一反應(yīng)器的其他一實施方式還包括被處理液的 流動狀態(tài)而表示的圖，(a)是俯視圖，(b)是縱向剖面圖。
圖5a是表示以往技術(shù)(專利文獻2)中的第一反應(yīng)器的酯化反應(yīng)槽內(nèi) 的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖5b是表示以往技術(shù)(專利文獻2)中的第一反應(yīng)器中的加熱器的熱 介質(zhì)流路的示意圖。
圖6是表示本發(fā)明的第二反應(yīng)器(初始聚合槽)的一實施方式的縱向 剖面圖。
圖7是表示由本發(fā)明的一臺構(gòu)成的最終聚合機(第三反應(yīng)器)的一實
施方式的圖，(a)是俯視局部剖面圖，(b)是正面局部剖面圖。
圖8是圖7所示的最終聚合機(第三反應(yīng)器)的一實施方式的側(cè)面剖
面圖(省略隔板圖示)。
圖9 (a)、 (b)是分別表示隔板的實施方式的側(cè)面圖。
圖10 (a)、 (b)是分別表示隔板的其他實施方式的側(cè)面圖。
圖11是表示本發(fā)明的第一反應(yīng)器的其他一實施方式的縱向剖面圖。
圖12是關(guān)于本發(fā)明的第一反應(yīng)器的其他一實施方式還包括被處理液
的流動狀態(tài)而表示的俯視圖。
圖中l(wèi)、 l一2、 l'、 l'一2 —第一反應(yīng)器；2 —原料供給線路、5 —原
料調(diào)節(jié)槽；IO —酯化反應(yīng)槽；101—熱介質(zhì)套；102 —套熱介質(zhì)用上部噴嘴； 103 —套熱介質(zhì)用下部噴嘴；104 —被處理液；105 —原料入口； 106 —低聚 物出口； 107 — BD供給口； 108 —催化劑供給口； 110、 110，、 110"、 110"，
一下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴(熱介質(zhì)流入流出部)；llla—d—單位下部集 管；111，、 111，、 lll，"一下部集管；112、 112，、 112"、 112"，—傳熱管(連 通管)；113a—d、 113，a—d、 113"a—d、 113"'a—d—單位上部集管;113，、 113"、 113，"一上部集管；114、 114，、 114"、 114"，一上部熱介質(zhì)流入流出 噴嘴(熱介質(zhì)流入流出部)；115a—d、 116a—d、 116，a—d、 116"a—d、 116"，a 一d—間隙；U5—2a—d、 U6—2a—d、 116，一2a—d、 116，，一2a—d、 116"， 一2a—d —連接部件；120 —攪拌葉片；121—攪拌軸；122 —攪拌驅(qū)動軸； 140 —加熱器；130 —蒸汽出口； 12 —氣相部；13 —連接管；14一催化劑投 放線路；15 —低聚物泵；20 —初始聚合槽(第二反應(yīng)器)；202 —熱介質(zhì)套； 203 —旋轉(zhuǎn)軸；204 —驅(qū)動裝置M; 205 —圓筒狀隔板；206—攪拌室(第一 室)；207 —攪拌室(第二室)；208 —攪拌葉片；209 —攪拌葉片；210、 211 一傳熱管；213、 214 —熱介質(zhì)入口噴嘴；212、 215 —熱介質(zhì)出口噴嘴；216 一被處理液的入口噴嘴；217 —被處理液的出口噴嘴；218 —揮發(fā)物的出口 噴嘴；30 —最終聚合機(第三反應(yīng)器)；301—熱介質(zhì)套；302 —預(yù)聚物入 口； 303 —聚合物出口； 304 —蒸汽出口； 311—眉形板狀部件；312 —刮取 板；321a、 321b—軸承；31a、 31b—眉形狀的攪拌葉片；32a、 32b —攪拌 軸；33a、 33b —隔板;331 —孔;332 —間隙;334 —熱介質(zhì);335 —熱介質(zhì) 入口； 336 —熱介質(zhì)出口； 337 —管；40—BD罐；43、 44一BD循環(huán)線路；
45 —新BD供給線路；50 —聚合物；1001—專利文獻2中第一反應(yīng)器；1010 一專利文獻2中的酯化反應(yīng)槽；1110—專利文獻2中的下部熱介質(zhì)流入流 出噴嘴；1111一專利文獻2中的下部集管；1112 —專利文獻2中的傳熱管 (連通管)；1113 —專利文獻2中的上部集管；1114一專利文獻2中的上 部熱介質(zhì)流入流出噴嘴；1140 —專利文獻2中的加熱器。
具體實施例方式
關(guān)于本發(fā)明的聚酯系高分子的制造裝置及其方法的實施方式迸行更 詳細的說明。
本發(fā)明涉及一種聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置，其中的第一反應(yīng)器具 有如下特征將含有二羧酸和二醇類的被處理液攪拌并且通過氣相或液相 熱介質(zhì)的熱量進行加熱，從而使所述被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)而制造低聚 物。在本發(fā)明的聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置中，除了該第一反應(yīng)器之外， 也可以還具備縮聚來自該第一反應(yīng)器的低聚物，制造低聚合度的聚合物 的第二反應(yīng)器；將來自該第二反應(yīng)器的低聚合聚合物進一步縮聚，制造高 聚合度的聚合物的第三反應(yīng)器。
所述第一反應(yīng)器至少具備被供給所述被處理液的立式圓筒狀酯化反 應(yīng)槽、攪拌該酯化反應(yīng)槽內(nèi)的被處理液的攪拌機構(gòu)和加熱器，所述加熱器 包括為了使所述熱介質(zhì)流通，配置于所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)上部的上部集管、 配置于所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)下部的下部集管、及使所述熱介質(zhì)在所述上部集 管和所述下部集管中能夠流通的方式連接所述上部集管和所述下部集管 的多個連接管。在熱介質(zhì)通過各連通管時，在其表面，在所述被處理液和 所述熱介質(zhì)之間進行熱交換。即，所述各連通管作為傳熱管發(fā)揮功能。本 說明書中的用語"連通管"是著眼于其形態(tài)的情況下的稱呼，用語"傳熱 管"是著眼于"連接管"的功能的情況下的稱呼。另外，在本說明書中， 將多個傳熱管稱為"多傳熱管"。
本發(fā)明的第一特征在于所述上部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方 向配置的多個單位上部集管構(gòu)成，所述下部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓 周方向配置的多個單位下部集管構(gòu)成，所述各連通管與在上下方向上對置 的多個單位上部集管及所述單位下部集管連接，在各單位上部集管及各單
位下部集管上形成有至少一個用于使所述熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì)流 入流出部。在所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的單位上部集管彼此及在 所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的單位下部集管彼此的流路沒有相互 連通。這樣，通過將上下的集管分割為形成多個獨立的流路的小單位，能 夠縮短向傳熱管的流入前或流出后的上下的集管內(nèi)的熱介質(zhì)的移動距離。
即，能夠縮短相對于圖5b中的距離L的距離。因此，各單位集管內(nèi)的位 置引起的熱介質(zhì)的溫差變小，其結(jié)果，能夠抑制各傳熱管的向集管的連接 位置的差異引起的溫度不均，能夠降低伴隨傳熱管的鉛垂方向的熱膨脹的 應(yīng)力引起的熱破損的可能性。單位上部集管及單位下部集管的數(shù)量不特別 限定。各單位上部集管及各單位下部集管優(yōu)選形成為其長邊方向沿所述酯 化反應(yīng)槽的圓周方向延伸的形狀。通過使用具有所述特征的第一反應(yīng)器， 能夠在高溫條件下進行使含有二羧酸和二醇類的被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)， 制造低聚物的反應(yīng)。
本發(fā)明的第二特征在于，在所述多個單位上部集管及所述多個單位下 部集管中，在所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的集管彼此之間形成有間 隙。具有該特征的第一反應(yīng)器的一例示出在圖2及圖4中。通過該特征， 能夠用所述間隙吸收各單位集管的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，能 夠避免熱破損。
本發(fā)明的第三特征在于，在所述多個單位上部集管及所述多個單位下 部集管中，在所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的集管彼此經(jīng)由連接部件 連接，所述連接部件的熱膨脹率與所述多個單位上部集管及所述多個單位 下部集管的熱膨脹率相比，相等或比其小。具有該特征的第一反應(yīng)器的一 例示出在圖11及圖12中。由于該特征，也能夠用所述連接部件吸收各單 位集管的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，能夠避免熱破損。
本發(fā)明第四特征在于，所述多個連通管(傳熱管)沿所述酯化反應(yīng)槽 的中心軸，配置于以所述酯化反應(yīng)槽的中心軸為中心的多個同心圓的圓周 上。在這種情況下，優(yōu)選所述多個單位上部集管及所述多個單位下部集管 分別配置于以所述酯化反應(yīng)槽的中心軸為中心的多個同心圓的圓周上，更 優(yōu)選所述多個單位上部集管、和所述多個單位下部集管分別配置于以所述 酯化反應(yīng)槽的中心軸為中心的具有相同的半徑的相同數(shù)目的同心圓的圓
周上。具有該特征的第一反應(yīng)器的一例示出在圖4及圖12中。通過該特 征能夠確保傳熱面積，能夠提高酯化工序的傳熱性能。
作為本發(fā)明的裝置中的攪拌機構(gòu)，只要是能夠在酯化反應(yīng)槽內(nèi)，攪拌 含有二羧酸和二醇類的被處理液，使該被處理液與配置于該酯化反應(yīng)槽內(nèi) 的多傳熱管充分地接觸，就不特別限定。作為這樣的攪拌機構(gòu)，例如，可 以舉出攪拌葉片。攪拌葉片優(yōu)選配置于所述酯化反應(yīng)槽的至少一個水平剖 面的中央部，該攪拌葉片優(yōu)選以與所述酯化反應(yīng)槽的中心軸相同或大致相 同的軸為中心旋轉(zhuǎn)。攪拌葉片優(yōu)選在其正下方方向產(chǎn)生被處理液的流動。 在攪拌葉片配置于所述酯化反應(yīng)槽的至少一個水平剖面的中央部的情況 下，所述多個連通管優(yōu)選沿所述酯化反應(yīng)槽的中心軸，配置于所述至少一 個水平剖面的周邊部，包圍所述中央部。
本發(fā)明又提供使用了具有所述特征的本發(fā)明的裝置的聚酯系高分子 的制造方法。本方法的特征在于，向所述酯化反應(yīng)槽供給所述被處理液， 將所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)部的溫度設(shè)定為22(TC 25(rC，將所述酯化反應(yīng)槽內(nèi) 部的壓力設(shè)定為200Torr 800Torr，進行運轉(zhuǎn)而進行使含有二羧酸和二醇 類的被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)，制造低聚物的工序。作為所述溫度，更優(yōu)選 240。C 250。C。作為所述壓力，更優(yōu)選200Torr 400Torr。這樣的條件下 的運轉(zhuǎn)在以往的反應(yīng)裝置中難以實現(xiàn)。在本方法中，尤其優(yōu)選作為所述二 羧酸，使用以對苯二甲酸為主成分的芳香族二羧酸，作為所述二醇類，使 用以l， 4一丁二醇為主成分的二醇類。
以下，基于附圖，詳細說明本發(fā)明的裝置的具體的實施方式。 (裝置整體)
圖1是本發(fā)明的聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置的一例的整體的結(jié)構(gòu) 圖。圖1中還圖示了使用該裝置的聚酯系高分子的制造工序的一例。作為 一例，說明制造聚酯系高分子即PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)的情況。 作為工業(yè)上的聚酯的制造方法，直接酯化法在經(jīng)濟上非常有利，因此，在 最近，聚酯的制造多采用直接酯化法。在圖1中，5是以規(guī)定的比例混合、 攪拌作為PBT的原料的TPA (對苯二甲酸)和BD (1， 4一丁二醇)的原 料調(diào)節(jié)槽。從原料調(diào)節(jié)槽5得到的原料從原料供給線路2經(jīng)過原料入口 105 供給于具備酯化反應(yīng)槽10的第一反應(yīng)器1。在該階段下，在添加聚合反應(yīng)
催化劑(CAT)或穩(wěn)定劑、品質(zhì)調(diào)節(jié)劑等添加物(ADD)的情況下，聚合 反應(yīng)催化劑或添加劑可以從催化劑投放線路14通過催化劑供給口 108向 酯化反應(yīng)槽10投放。作為聚合反應(yīng)催化劑，可以舉出有機鈦、有機錫、 有機氧化鋯等公知的金屬化合物。通常知道根據(jù)使用的催化劑的種類或組 合，反應(yīng)速度不僅不相同，而且對生成的PBT的色相及熱穩(wěn)定性等品質(zhì)產(chǎn) 生的大的影響。作為催化劑，當前工業(yè)上最多使用的有機鈦在價格或性能 方面優(yōu)越。但是，即使使用該催化劑，也不能避免生成的聚酯聚合物的著 色。為了改進這方面，作為穩(wěn)定劑并用磷系穩(wěn)定劑(例如，磷酸、三甲基 磷酸酯、三苯基磷酸酯等)也可。另外，在其他工序中，對聚合催化劑或 穩(wěn)定劑的投放位置進行研究，使品質(zhì)穩(wěn)定也可。在通常的工序中，催化劑 的量優(yōu)選按鈦金屬換算濃度為20 100ppm，另外，穩(wěn)定劑的量優(yōu)選根據(jù) 需要，按磷金屬濃度為0 600ppm。 (第一反應(yīng)器)
圖2中示出第一反應(yīng)器的優(yōu)選的一實施方式。圖2中示出的第一反應(yīng) 器l表示一實施方式，具備立式圓筒狀酯化反應(yīng)槽10;在酯化反應(yīng)槽內(nèi) 下部沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向單層配置的多個(四個)單位下部集管 llla—d;在酯化反應(yīng)槽內(nèi)上部沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向配置的多個 (四個)單位上部集管113a—d;使在上下方向上對置的所述上部集管113a 一d和所述單位下部集管llla—d能夠分別流通氣相或液相熱介質(zhì)地連接 的多個連通管即傳熱管112a—d;配置于酯化反應(yīng)槽的兩個水平剖面中的 中央部的、以所述酯化反應(yīng)槽的中心軸為中心旋轉(zhuǎn)的、用于攪拌所述供給 的被處理液的兩個攪拌葉片120;該攪拌葉片的攪拌軸121。由單位下部 集管llla—d、單位上部集管U3a—d、和傳熱管112a—d構(gòu)成用于使熱介 質(zhì)流通的加熱器140。攪拌葉片120優(yōu)選使處理液的流動向其正下方方向 產(chǎn)生。單位下部集管llla—d具有用于分別使傳熱管熱介質(zhì)流入或流出的 熱介質(zhì)流入流出部即下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴110a—d(其中，b未圖示)。 單位上部集管113a—d具有用于分別使傳熱管熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì) 流入流出部即上部熱介質(zhì)流入流出噴嘴114a—d (其中，b未圖示)。傳熱 管112a—d的各自的尺寸例如為直徑20mm左右，長度150cm左右，但不 限定于此。傳熱管熱介質(zhì)是氣相熱介質(zhì)或液相熱介質(zhì)。熱介質(zhì)的溫度優(yōu)選
245'C 26(TC左右。作為傳熱管熱介質(zhì)使用液相熱介質(zhì)的情況下，液相熱 介質(zhì)從酯化反應(yīng)槽的外部經(jīng)由下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴110a—d供給于與 噴嘴連接的單位下部集管llla—d，該供給的液相熱介質(zhì)在傳熱管112a—d 從下部向上部流動，從單位上部集管113a—d經(jīng)由上部熱介質(zhì)流入流出噴 嘴114a—d排出到酯化反應(yīng)槽的外部。作為傳熱管熱介質(zhì)使用油等氣相熱 介質(zhì)(蒸汽)的情況下，氣相熱介質(zhì)從酯化反應(yīng)槽的外部經(jīng)由上部熱介質(zhì) 流入流出噴嘴114a—d供給于與各噴嘴連接的單位上部集管113a—d，該 供給的氣相熱介質(zhì)在多傳熱管112a—d內(nèi)從上部向下部流動，從單位下部 集管llla—d經(jīng)由下部熱介質(zhì)流入流出噴嘴UOa—d排出到酯化反應(yīng)槽的 外部。還有，在圖2中，將上部集管及下部集管的圓周方向的分割數(shù)設(shè)為 四個，但實施時不限定于此。單位下部集管llla—d及單位上部集管113a 一d分別由于酯化反應(yīng)槽的圓周方向的流路長度短，因此，與各單位上部 集管及各單位下部集管連結(jié)的每一個傳熱管的溫度不均少，熱破損的可能 性低。在圖2所示的實施方式中，在單位下部集管llla—d中，在酯化反 應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的集管彼此之間存在有間隙U5a—d (其中，b未 圖示)，在單位上部集管113a—d中，在酯化反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的 集管之間存在有間隙116a—d (其中，b未圖示)。通過形成為所述結(jié)構(gòu)， 用間隙115a—d吸收單位下部集管llla—d的各自的沿酯化反應(yīng)槽的圓周 方向的熱膨脹，用間隙116a—d吸收單位上部集管113a—d的各自的沿酯 化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，因此，能夠避免熱破損。
還有，在單位下部集管llla—d及單位上部集管113a—d中，在酯化 反應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的相互之間通過具有與單位下部集管llla—d及 單位上部集管113a—d的熱膨脹率相等或比其小的熱膨脹率的連接部件連 接也可。圖11中示出該實施方式。在圖11中，115 — 2a—d (其中，b未 圖示)及116—2a—d (其中，b未圖示)表示具有與單位下部集管llla— d及單位上部集管113a—d的熱膨脹率相等或比其小的熱膨脹率的連接部 件。通過形成為所述結(jié)構(gòu)，用連接部件115—2a—d吸收單位下部集管llla 一d的各自的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，用連接部件116—2a—d 單位上部集管113a—d的各自的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，因此， 能夠避免熱破損。
圖3及圖4中示出第一反應(yīng)器的其他一實施方式。圖3及圖4所示的 第一反應(yīng)器l'的加熱器140'包括在酯化反應(yīng)槽10內(nèi)下部，由配置于以 該酯化反應(yīng)槽10的中心軸為中心的圓周上的四個單位下部集管構(gòu)成的下
部集管iir;由在與配置構(gòu)成下部集管iir的各單位下部集管的所述圓
周相同的高度位置通過該圓周的外側(cè)的、配置于中心與該圓周相同的圓周
上的四個單位下部集管構(gòu)成的下部集管111";由在與配置構(gòu)成下部集管 lll"的各單位下部集管的所述圓周相同的高度位置通過該圓周的外側(cè)的、 配置于中心與該圓周相同的圓周上的四個單位下部集管構(gòu)成的下部集管 iir";在酯化反應(yīng)槽10內(nèi)上部，由配置于以該酯化反應(yīng)槽10的中心軸為 中心的圓周上的四個單位上部集管113'a—d構(gòu)成的上部集管U3，；由在與 配置單位上部集管113，a—d的所述圓周相同的高度位置通過該圓周的外 側(cè)的、配置于中心與該圓周相同的圓周上的四個單位上部集管113"a—d 構(gòu)成的上部集管113";由在與配置單位上部集管113"a—d的所述圓周相 同的高度位置通過該圓周的外側(cè)的、配置于中心與該圓周相同的圓周上的 四個單位上部集管113"，a—d構(gòu)成的上部集管113"，；使構(gòu)成上部集管113， 的各單位上部集管113，a—d及在上下方向上與其對置而存在的構(gòu)成下部 集管lll，的單位下部集管連通的多個連通管即多傳熱管112，；使構(gòu)成上 部集管113"的各單位上部集管113"a—d及在上下方向上與其對置而存在 的構(gòu)成下部集管lll"的單位下部集管連通的多個連通管即多傳熱管H2"; 使構(gòu)成上部集管113，"的各單位上部集管113"，a—d及在上下方向上與其 對置而存在的構(gòu)成下部集管lll，"的單位下部集管連通的多個連通管即多
傳熱管ii2"'。構(gòu)成下部集管iir、 iir'、及iir"的各單位下部集管分別
具有用于使傳熱管熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì)流入流出部即下部熱介質(zhì)
流入流出噴嘴110'、 110"、 110'"(其中，在圖3的右側(cè)及圖4 (b)中未 圖示)。構(gòu)成上部集管113'、 113"、 113"，的各單位上部集管分別具有用于
使傳熱管熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì)流入流出部即上部熱介質(zhì)流入流出 噴嘴114'、 114"、 114，"(其中，在圖3的右側(cè)、及圖4 (b)中未圖示)。 在圖3及圖4中，標注了與圖1相同或?qū)?yīng)的編號的構(gòu)成要件具有與圖2 相同的功能及結(jié)構(gòu)。在圖3及圖4中，配置于圓周上的多個單位下部集管 及單位上部集管分別示出為配置為三重的例子，但這是一例，多重度不特
別限定。在圖3及圖4中簡略化而描繪，但在該實施方式中，多傳熱管112，、 112"、 112"'的總計根數(shù)可以為數(shù)千根。在圖3及圖4所示的實施方式中， 通過多重配置傳熱管，能夠顯著縮短處理時間。在酯化反應(yīng)槽10內(nèi)，經(jīng) 由通過攪拌驅(qū)動源122驅(qū)動的攪拌軸121，使攪拌葉片120旋轉(zhuǎn)，攪拌被 處理液104的情況下，如圖4 (b)所示，酯化反應(yīng)槽10內(nèi)的中央部的被 處理液形成為從上部向下部下降的流動，在下部如圖4(a)所示，向外周 方向流動，進而，如圖4 (b)所示，從下部朝向上部通過排列為環(huán)狀的多 傳熱管112，、 112"、及112"，之間形成為上升的流動。其結(jié)果，通過多傳 熱管效率更良好地加熱被處理液，通過在酯化反應(yīng)工序中生成的揮發(fā)性的 氣體引起的密度變化和溫差產(chǎn)生的協(xié)同效果，進行反應(yīng)。加熱器140'的熱 交換量Q由以下的(1)式表示。 Q=U A △ T
U是熱量通過率[W/(m2'K) ]， A是多傳熱管112' 、 112"、及112"， 的總計傳熱面積(m2)、 AT是規(guī)定的對數(shù)平均溫差(K)。
通過這樣將直徑為20mm左右的數(shù)千根多傳熱管112' 、112"、及112"' 排列為多重同心圓狀，增大傳熱面積，并且，多傳熱管112' 、 112"、及 112"，通過被處理液中，在中心設(shè)置有攪拌葉片120的情況下，被處理液以 連接多傳熱管112' 、 112"、及112"，之間的方式從下部朝向上部流動，因 此，能夠?qū)崃客ㄟ^率U大幅度提高。其結(jié)果，能夠大幅度提高上述加熱 機構(gòu)的熱交換量Q，將被處理液的滯留時間大幅度縮短為2小時左右。
另外，若將各自的多傳熱管112' 、 112"、及112'"排列為其橫截面在 酯化反應(yīng)槽10的水平剖面呈交錯狀，則能夠進一步高密度排列，能夠?qū)?現(xiàn)根數(shù)增加產(chǎn)生的傳熱面積A的增加及傳熱管間的間隙的減少產(chǎn)生的熱 量通過率U的提高。
在圖4所示的實施方式中，通過間隙116，a—d、 116"a—d、及116"，a 一d、及未圖示的構(gòu)成下部集管111，、 111"、及l(fā)ll"，的各單位下部集管間 的間隙，吸收各單位上部集管及各單位下部集管的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方 向的熱膨脹，能夠避免熱破損。還有，在圖12中示出，將如圖4所示間 隙116，a—d、 116"a—d、及116,，，a—d、置換為具有與單位上部集管113'a 一d、 113"a—d、及113"，a—d的熱膨脹率相等或比其小的熱膨脹率的連接
部件116，一2a—d、 116"—2a—d、及116，"一2a—d的其他實施方式。還有， 在圖12的實施方式中，未圖示的構(gòu)成下部集管111，、 111"、及l(fā)ll，"的各
單位下部集管間的間隙也被又相同地具有與構(gòu)成下部集管iir、 iii"、及 iir"的各單位下部集管的熱膨脹率相等或比其小的熱膨脹率的連接部件。 在圖12所示的實施方式中，由于這些連接部件的存在，吸收各單位上部 集管及各單位下部集管的沿酯化反應(yīng)槽的圓周方向的熱膨脹，能夠避免熱
破損o
其次，基于圖3，說明第一反應(yīng)器的其他構(gòu)成要件。如圖3所示，在 酯化反應(yīng)槽10的外周部形成有用于將被處理液保持為反應(yīng)溫度的熱介質(zhì) 套101。熱介質(zhì)套101與套熱介質(zhì)用上部噴嘴102和套熱介質(zhì)用下部噴嘴 103連接。105是原料入口， 106是低聚物出口。 107是BD供給口， 108 是催化劑供給口。 130是蒸汽出口。
在第一反應(yīng)器中通過反應(yīng)生成的水作為水蒸氣產(chǎn)生，與氣化的BD蒸 汽及副產(chǎn)的THF蒸汽一同形成氣相部12。此時的推薦的反應(yīng)溫度條件為 220°C 250°C，優(yōu)選240°C 250°C。另外，反應(yīng)壓力條件為200Torr 800Torr，優(yōu)選200Torr 400Torr。在這樣的高溫條件下，酯化反應(yīng)速度快， 而且通過設(shè)定為減壓條件，能夠迅速除去反應(yīng)副產(chǎn)物，因此，能夠在2小 時以下的滯留時間內(nèi)達到目標的酯化率。通過這樣提高酯化反應(yīng)速度，縮 短酯化反應(yīng)時間，能夠大幅度減少作為反應(yīng)副產(chǎn)物的THF產(chǎn)量。此時的 THF產(chǎn)量按原料TPA的摩爾分率為15 25mol。/。/小時左右。作為出自被 處理液的揮發(fā)成分的氣相部12的氣體在第一反應(yīng)器中通過設(shè)置于酯化反 應(yīng)槽10的上方的蒸餾塔(未圖示)，分離為水和THF及BD，水和THF 被除去到體系外，BD經(jīng)過精制工序等，再次作為體系內(nèi)或原料用，從蒸 餾塔下部利用BD循環(huán)線路42返回BD罐40。循環(huán)BD從BD罐40利用 BD供給線路41供給于原料調(diào)節(jié)槽5，但BD罐40內(nèi)的循環(huán)BD根據(jù)需要 進行精制處理(未圖示)，調(diào)節(jié)原料BD的純度。進而，根據(jù)需要，使從 設(shè)置于初始聚合槽(第二反應(yīng)器)20及最終聚合槽(第三反應(yīng)器)30的 減壓裝置的濕式冷凝器(未圖示)排出的循環(huán)BD從BD循環(huán)線路43返回 BD罐40，進一步提高BD原單位。在這種情況下，新BD從新BD供給 線路45供給于最終聚合槽30的濕式冷凝器，從BD循環(huán)線路44供給于
第二反應(yīng)器20的濕式冷凝器，，從BD循環(huán)線路43供給于BD罐40。
在酯化反應(yīng)槽10中達到規(guī)定的酯化率的被處理液經(jīng)由連接管13供給 于初始聚合槽(第二反應(yīng)器)20。即，被處理液在酯化反應(yīng)槽10中達到 規(guī)定的酯化率時，通過設(shè)置于連接管13的中途的低聚物泵15供給于初始 聚合槽(第二反應(yīng)器)20。 (第二反應(yīng)器)
其次，使用圖l及圖6簡單說明第二反應(yīng)器(初始反應(yīng)槽)20。在圖 1中初始聚合槽20的堅長圓筒狀容器主體的外周被熱介質(zhì)套202覆蓋，在 容器主體中央部安裝有旋轉(zhuǎn)軸203及驅(qū)動裝置204。容器主體內(nèi)被圓筒狀 隔板205分割為兩室，形成炸面餅圈狀第一室206和圓筒狀第二室207， 在各自的攪拌室206、 207內(nèi)旋轉(zhuǎn)而攪拌的攪拌葉片208及209安裝于一 條共同的一半長度的旋轉(zhuǎn)軸203。進而，在各自的攪拌室206、 207內(nèi)的攪 拌葉片208、 209的外側(cè)安裝有傳熱管210、 211，向該傳熱管210、 211的 熱介質(zhì)入口噴嘴214、 213、出口噴嘴212、 215貫通容器主體而安裝。另 外，在容器主體的第一室206的下部安裝有被處理液的入口噴嘴216，在 容器主體的第二室207的下部中央安裝有被處理液的出口噴嘴217。進而， 在容器主體的上部設(shè)置有揮發(fā)物的出口噴嘴218，用配管連接冷凝器及抽 真空裝置(未圖示)。
在此，第一室206內(nèi)的攪拌葉片208與第二室207內(nèi)的攪拌葉片209 相比，周速度快，因此，形成為攪拌阻力小的細長的形狀，第二室207內(nèi) 的攪拌葉片209因周速低，因此形成為攪拌阻力大的寬度寬的形狀。由此， 以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的兩個攪拌葉片208及209在兩個攪拌室206及207中 能夠得到相同程度的攪拌效果。
在這樣的裝置中，由入口噴嘴216連續(xù)供給的被處理液首先進入第一 室206內(nèi)，被傳熱管210加熱，在被攪拌葉片208攪拌的期間進行縮聚反 應(yīng)，生成的l， 4一丁二醇等揮發(fā)物蒸發(fā)，從揮發(fā)物的出口噴嘴218被收集 于冷凝器。這樣進行反應(yīng)的被處理液從第一室206的上部越過隔板205的 上端，進入第二室207中。被處理液在第二室207中也與第一室相同地， 被傳熱管211加熱，在被攪拌葉片209攪拌的期間進而進行縮聚反應(yīng)，生 成的i， 4一丁二醇等揮發(fā)物蒸發(fā)，從揮發(fā)物的出口噴嘴218被收集于冷凝 器中。
這樣進行反應(yīng)的被處理液從第二室207的下部通過被處理液的出口噴 嘴217，被送到最終聚合機30。此時，處理液在初始聚合槽20內(nèi)的兩個 攪拌室206、 207中分別以完全混合狀態(tài)效率良好地進行反應(yīng)，能夠沒有 短路，另外，在第一、二室間也沒有密閉配管內(nèi)的熱解，連續(xù)生成品質(zhì)良 好的聚合物。
在這樣的裝置中聚合PBT的情況下，能夠從入口噴嘴216連續(xù)供給平 均聚合度2 5的雙羥基丁基對苯二甲酸酯，進行縮聚反應(yīng)，在初始聚合 槽20內(nèi)分離生成的1， 4一丁二醇及水的蒸汽，從初始聚合槽20中央部的 出口噴嘴217得到平均聚合度20 70之間的PBT的聚合物。操作條件例 如在液體溫度230 255'C、壓力0.5 20kPa、攪拌葉片的轉(zhuǎn)速5 100圈/ 分鐘的范圍內(nèi)進行。
根據(jù)本發(fā)明的推薦的后述可知，如圖6所示，將初始聚合槽20內(nèi)利 用圓筒狀隔板205A及205B分為3室，形成炸面餅圈狀第一室206A、第 二室206B、和圓筒狀第三室207，在各自的攪拌室206A、 206B及207內(nèi) 旋轉(zhuǎn)而攪拌的攪拌葉片208A、 208B及209安裝于旋轉(zhuǎn)軸203，進而各自 的攪拌室206A、 206B及207內(nèi)安裝有傳熱管210A、 210B、 211。這樣， 通過將初始聚合槽20內(nèi)完全構(gòu)成為混合槽三個槽，能夠在更短時間內(nèi)進 行聚合反應(yīng)，能夠連續(xù)生產(chǎn)熱解少的品質(zhì)良好的PBT的聚合物。
在初始聚合槽(第二反應(yīng)器)20中經(jīng)過了規(guī)定的反應(yīng)時間的處理液經(jīng) 過連接管21，通過預(yù)聚物泵22供給于最終聚合機(第三反應(yīng)器)30。
其次，使用圖l、圖7、圖8及圖9具體說明最終聚合機30。最終聚 合機(第三反應(yīng)器)30能夠由從初始聚合槽(第二反應(yīng)器)20得到的平 均聚合度為20 70的低聚合聚合物(預(yù)聚物)即粘度0.1 45Pa s左右 的PBT —次性地制造平均聚合度為150 200的高聚合度聚合物即粘度 500 2500Pa"左右的PBT50。這樣，不得不使用具備能夠在處理液的粘 度在0.1 45Pa s的低粘度到500 2500Pa s左右的高粘度的范圍內(nèi)使 用的高粘度液處理用攪拌裝置的反應(yīng)器。作為該反應(yīng)器最佳的裝置，可以 舉出進一步改進特公平819241號公報中記載的連續(xù)制造裝置(眉葉片式 聚合機)，使用其能夠?qū)崿F(xiàn)的專利文獻2中記載的裝置。最終聚合機(第
三反應(yīng)器)30是使眉形狀的攪拌葉片(如圖8所示，由一片或多片眉形板 狀部件311、和在該眉形板狀部件的前端部以直角安裝于該眉形板狀部件 的刮取板312構(gòu)成)31a、 31b帶有90度的相位差，將其以規(guī)定的間隔安 裝于被外部動力源35驅(qū)動的攪拌軸32a、 32b，使該攪拌軸32a、 32b兩根 帶有90度的相位差地構(gòu)成的雙軸式聚合裝置。還有，在由多片眉形板狀 部件311和安裝于其前端部的刮取板312構(gòu)成一個眉形狀的攪拌葉片時， 能夠效率更良好地攪拌聚合物。
作為此時的反應(yīng)條件，在23(TC 255。C下、壓力0.665kPa 0.067kPa 下反應(yīng)。尤其，為了盡量降低作為PBT的品質(zhì)的評價項目之一的聚合物酸 價的值，優(yōu)選將反應(yīng)溫度設(shè)為25(TC以下(包括25(TC)。從而，最終聚合 機30的外周也如圖7及圖8所示，為了保持反應(yīng)溫度，形成為剖面呈眉 形狀的熱介質(zhì)套結(jié)構(gòu)301。 3011是對熱介質(zhì)套301的熱介質(zhì)入口， 3012是 該熱介質(zhì)出口。 302是預(yù)聚物入口， 303是聚合物出口， 304是蒸汽出口。 321a、 321b是攪拌軸32a、 32b的各自的軸承。
還有，由于低粘度到高濃度的寬的的范圍內(nèi)縮聚，因此，關(guān)于靠近預(yù) 聚物的入口301的幾個階段的眉形狀的攪拌葉片31a、 31b，在圖l、圖9 及圖10所示的約下半部分設(shè)置隔板33a、 33b，增加滯留時間。但是，僅 單單設(shè)置隔板33a及33b的情況下，具有0.1 45Pa s左右的粘度的低聚 合聚合物(預(yù)聚物)越過隔板33a及33b而前進，因此，阻力變得過高。 因此，如圖9 (a)所示，通過在隔板33a及33b的底部設(shè)置孔331，低聚 合聚合物(預(yù)聚物)能夠通過該孔331而前進，能夠降低阻力若干。另外， 如圖9(b)所示，通過在隔板33a及33b設(shè)置間隙332，也能夠使低聚合 聚合物(預(yù)聚物)通過該間隙332而前進，使得能夠降低阻力若干。進而， 優(yōu)選的實施方式如圖10 (a)及(b)所示，為了促進縮聚，使熱介質(zhì)334 從入口 335朝向出口 336通過隔板33a及33b。在圖10 (b)所示的實施 方式的情況下，設(shè)置有間隙332，因此，需要利用管337連接熱介質(zhì)334 的通路。
這樣，低聚合聚合物能夠在由隔板33a及33b分隔的區(qū)域被攪拌，越 過孔331或間隙332及隔板33a及33b而前進，確保滯留時間，然后，可 以進入用于得到高聚合的聚合物的沒有隔板的區(qū)域的眉形狀攪拌葉片。當
然，通過使入口側(cè)的眉形狀攪拌葉片的軸向的間隔狹窄，能夠增加抬舉低 粘度的預(yù)聚物的量，增加縮聚。相反，通過將出口側(cè)的眉形狀攪拌葉片的 軸向的間隔擴大，能夠應(yīng)對高濃度的聚合物。
艮口，如圖8所示，由于是相互的攪拌葉片31a、 31b向相互相反的方向 從中央朝向外側(cè)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，因此，由入口 302供給的低粘度的預(yù)聚物向 外側(cè)拉伸的同時，依次滯留于由隔板33a及33b分隔的每個區(qū)域，同時， 受到良好的表面更新作用，使揮發(fā)成分從預(yù)聚物的內(nèi)部蒸發(fā)，促進反應(yīng)， 粘度緩慢上升。接著，由于是相互的攪拌葉片31a、 31b從中央經(jīng)由上方 向外側(cè)旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，因此，粘度緩慢上升的聚合物向外側(cè)拉伸，同時，受 到良好的表面更新作用，使揮發(fā)成分從預(yù)聚物的內(nèi)部蒸發(fā)，促進反應(yīng)，從 出口 303排出具有500 2500Pa s左右的高粘度的高聚合度的聚合物50。
其結(jié)果，最終聚合機30能夠用一臺裝置進行縮聚，能夠大幅度降低 裝置成本。第一 第三反應(yīng)器的滯留時間為4 7.5小時，但從品質(zhì)方面來 說，聚合工序整體的滯留時間的最佳范圍為2 4小時。另外，滯留時間 根據(jù)需要，可以通過調(diào)節(jié)溫度和壓力來增加，例如，在減少產(chǎn)量的情況下， 有時為了最小限度地保持品質(zhì)的變動而實施。
如上所述，根據(jù)本實施方式可知，在構(gòu)成PBT (聚對苯二甲酸丁二醇 酯)的連續(xù)制造裝置(系統(tǒng))的第一反應(yīng)器(進行酯化反應(yīng)的反應(yīng)器)中， 能夠提高基于加熱機構(gòu)的對被處理液的熱交換效率，實現(xiàn)滯留時間的縮 短，其結(jié)果，能夠效率良好地連續(xù)生產(chǎn)品質(zhì)良好的聚對苯二甲酸丁二醇酯。
另外，根據(jù)本實施方式可知，能夠?qū)?gòu)成PBT (聚對苯二甲酸丁二醇 酯)的連續(xù)制造裝置(系統(tǒng))的最終聚合機(第三反應(yīng)器)通過一臺裝置 構(gòu)成，降低裝置成本，能夠減少聚對苯二甲酸丁二醇酯的制造成本。
權(quán)利要求
1.一種聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置，其特征在于，所述聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置至少具備將含有二羧酸和二醇類的被處理液攪拌的同時利用氣相或液相熱介質(zhì)的熱量進行加熱從而使所述被處理液發(fā)生酯化反應(yīng)而制造低聚物的第一反應(yīng)器，該第一反應(yīng)器至少具備被供給所述被處理液的立式圓筒狀酯化反應(yīng)槽，攪拌該酯化反應(yīng)槽內(nèi)的被處理液的攪拌機構(gòu)和加熱器，所述加熱器包括為了使所述熱介質(zhì)流通而配置于所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)上部的上部集管，配置于所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)下部的下部集管，及使所述熱介質(zhì)在所述上部集管和所述下部集管中能夠流通的方式連接所述上部集管和所述下部集管的多個連通管，所述上部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向配置的多個單位上部集管構(gòu)成，所述下部集管由沿所述酯化反應(yīng)槽的圓周方向配置的多個單位下部集管構(gòu)成，所述各連通管與在上下方向上對置的所述單位上部集管及所述單位下部集管連接，在各單位上部集管及各單位下部集管上形成有用于使所述熱介質(zhì)流入或流出的熱介質(zhì)流入流出部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置，其特征在于，在所述多個單位上部集管及所述多個單位下部集管中，在所述酯化反 應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的集管之間形成有間隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置，其特征在于，在所述多個單位上部集管及所述多個單位下部集管中，在所述酯化反 應(yīng)槽的圓周方向上鄰接的集管彼此經(jīng)由連接部件連接，所述連接部件的熱 膨脹率與所述多個單位上部集管及所述多個單位下部集管的熱膨脹率相 比，相等或比其小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的聚酯系高分子的連續(xù)制造裝置， 其特征在于，所述多個連通管沿所述酯化反應(yīng)槽的中心軸，配置于以所述酯化反應(yīng) 槽的中心軸為中心的多個同心圓的圓周上。
5. —種聚酯系高分子的制造方法，其特征在于，其是使用了權(quán)利要 求1 4中任一項所述的裝置的聚酯系高分子的制造方法，包括向所述酯化反應(yīng)槽供給含有二羧酸和二醇類的被處理液，將所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)部的溫度設(shè)定為22(TC 25(TC，將所述酯化反應(yīng)槽內(nèi)部的 壓力設(shè)定為200Torr 800Torr,進行運轉(zhuǎn)，從而制造低聚物的工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚酯系高分子的制造方法，其特征在于， 所述二羧酸為以對苯二甲酸為主成分的芳香族二羧酸，所述二醇類為以l， 4一丁二醇為主成分的二醇類。
全文摘要
本發(fā)明提供實現(xiàn)了制造低聚物的第一反應(yīng)器的效率化的聚對苯二甲酸丁二醇酯的制造裝置及其方法。本發(fā)明的聚對苯二甲酸丁二醇酯的連續(xù)制造裝置，其特征在于，至少具備第一反應(yīng)器(1)，其具備立式圓筒狀酯化反應(yīng)槽(10)，由多個單位下部集管(111a-d)構(gòu)成的下部集管；由多個單位上部集管(113a-d)構(gòu)成的上部集管，使氣相或液相熱介質(zhì)在上下方向上對置的單位下部集管(111a-d)及單位上部集管(113a-d)中能夠流通地連接的多個連通管即傳熱管(112a-d)，攪拌葉片(120)；在各單位下部集管(111a-d)及各單位上部集管(113a-d)形成有熱介質(zhì)流入流出部。
文檔編號C08G63/00GK101348564SQ20081013165
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者上川將行, 佐世康成, 岡憲一郎, 松尾俊明 申請人:株式會社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)