JP5790246B2 - Polyester manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、ポリエステルの製造方法に関し、詳しくは、加熱された1,4−ブタンジオールを原料としてポリエステルを製造するに際し、副生するテトラヒドロフラン(以下、THFと表すことがある)量を低減し、効率的かつ、安定的に品質良好なポリエステルの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a polyester, and more specifically, when producing a polyester using heated 1,4-butanediol as a raw material, the amount of by-produced tetrahydrofuran (hereinafter sometimes referred to as THF) is reduced, The present invention relates to a method for producing polyester that is efficient, stable and of good quality.

ジカルボン酸成分とジオール成分とを原料として、エステル化反応及び/又はエステル交換反応、並びに、重縮合反応して得られるポリエステルは種々の用途に利用されている。ジオールの主成分として1,4−ブタンジオール(以下1,4−BGと表すことがある)を用いたポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンンサクシネートなどは、エンジニアリングプラスチックや生分解ポリマーとして有用に利用されている。   Polyesters obtained by using an esterification reaction and / or transesterification reaction and a polycondensation reaction using a dicarboxylic acid component and a diol component as raw materials are used in various applications. Polybutylene terephthalate, polybutylene succinate, etc. using 1,4-butanediol (hereinafter sometimes referred to as 1,4-BG) as the main component of the diol are useful as engineering plastics and biodegradable polymers. ing.

重縮合反応、特に溶融重縮合反応は通常高温、減圧下に行われるが、この減圧付加装置に蒸気エゼクターがあり、蒸気として1,4−BGの蒸気を使用することは知られている(特許文献1)。
しかしながら、我々の検討では1,4−BG蒸気を用いたエゼクターを減圧付加装置として用い、エゼクターに用いた1,4−BG蒸気を凝縮してこれを重縮合反応原料として使用して長期間運転すると、1,4−BGの熱安定性が低下し、テトラヒドロフランを副生することで、1,4−BGの原単位を悪化させたり、減圧度の悪化を引き起こし、得られるポリエステルの品質を悪化させる傾向があることが判明した。
A polycondensation reaction, particularly a melt polycondensation reaction, is usually carried out at a high temperature and under reduced pressure. This vacuum addition device has a vapor ejector, and it is known that 1,4-BG vapor is used as the vapor (patent). Reference 1).
However, in our study, an ejector using 1,4-BG vapor is used as a decompression addition device, 1,4-BG vapor used in the ejector is condensed and used as a polycondensation reaction raw material for a long period of operation. Then, the thermal stability of 1,4-BG is reduced, and by-produced tetrahydrofuran, the basic unit of 1,4-BG is deteriorated, the degree of reduced pressure is deteriorated, and the quality of the obtained polyester is deteriorated. It turns out that there is a tendency.

国際公開第2004/026938号パンフレットInternational Publication No. 2004/026938 Pamphlet

本発明は、1,4―BGの蒸気エゼクターを備えた減圧付加装置を必須とするポリエステルの製造方法において、加熱による1,4−BGからTHFへの生成を抑制し、原単位並びに減圧度の悪化を引き起こすことなく、ポリエステルの重縮合反応を長期間安定に行い、品質良好なポリエステルを得る方法を課題とする。   The present invention relates to a polyester production method that requires a vacuum addition device equipped with a 1,4-BG vapor ejector to suppress the production of 1,4-BG from THF by heating, and to reduce the basic unit and the degree of vacuum. An object of the present invention is to obtain a polyester having good quality by stably performing a polycondensation reaction of polyester for a long period of time without causing deterioration.

本発明者等は上記課題に対し鋭意検討した結果、蒸気発生のために1,4−BGを加熱する際、1,4−BGのpHや窒素化合物量を調整することにより、加熱時の1,4−BGからTHFの生成を抑制し、安定した減圧付加装置の運転方法を見出し本発明に到達した。
即ち本発明の要旨は下記[1]〜[4]に存する。
[1] 1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とジカルボン酸成分とをエステル化反応及び/又はエステル交換反応、並びに、重縮合反応させてポリエステルを連続的に製造する方法において、
(a)重縮合反応を減圧下で行い、
(b)その減圧付加装置が1,4―ブタンジオールの蒸気エゼクターを備え、
(c)該蒸気エゼクターに用いた1,4-ブタンジオール蒸気を凝縮させた後、ジオール
成分として使用し、かつ
(d)蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオールのpHが7.0以上11.0以下である、
ことを特徴とするポリエステルの製造方法。
[2] 前記蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオール中に、窒素原子として0.1重量ppm以上150重量ppm以下の窒素化合物を含有することを特徴とする[1]に記載の製造方法。
[3] 前記蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオール中
に、窒素化合物を含有し、該窒素化合物がアミン化合物及び/又はアミノアルコール化合物であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4] 前記1,4−ブタンジオールがバイオマス資源由来であることを特徴とする[1]乃至[3]に記載の製造方法。
As a result of intensive studies on the above-mentioned problems, the present inventors have adjusted the pH of 1,4-BG and the amount of nitrogen compounds when heating 1,4-BG to generate steam. , 4-BG was suppressed from the production of THF, and a stable operation method of the reduced pressure addition apparatus was found and the present invention was reached.
That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [4].
[1] In a method of continuously producing a polyester by subjecting a diol component mainly composed of 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid component to an esterification reaction and / or a transesterification reaction, and a polycondensation reaction,
(A) performing a polycondensation reaction under reduced pressure;
(B) The reduced pressure addition device comprises a 1,4-butanediol vapor ejector,
(C) 1,4-butanediol used in the steam ejector is condensed and then used as a diol component, and (d) 1,4-butanediol is supplied to a steam generator for driving the steam ejector. pH is 7.0 or more and 11.0 or less,
A process for producing polyester, characterized in that
[2] The 1,4-butanediol supplied to the steam generator for driving the steam ejector contains a nitrogen compound of 0.1 to 150 ppm by weight as a nitrogen atom [1] ] The manufacturing method of description.
[3] The 1,4-butanediol supplied to the steam generator for driving the steam ejector contains a nitrogen compound, and the nitrogen compound is an amine compound and / or an amino alcohol compound. The production method according to [1] or [2].
[4] The production method according to [1] to [3], wherein the 1,4-butanediol is derived from a biomass resource.

本発明によれば、1,4―BGの蒸気エゼクターを備えた減圧付加装置を用いて、1,4−BGをジオールの主成分とするポリエステルを製造するに際して、加熱による1,4−BGからTHFへの生成を抑制し、原単位ならびに減圧度の悪化を引き起こすことなく、ポリエステルの重縮合反応を長期間安定に行い、品質良好なポリエステルを生産することができる。   According to the present invention, when a polyester having 1,4-BG as a main component of diol is produced using a vacuum addition apparatus equipped with a 1,4-BG vapor ejector, the 1,4-BG is heated from 1,4-BG. It is possible to stably produce a polyester for a long period of time without producing deterioration in THF, causing deterioration of the basic unit and the degree of reduced pressure, and producing a good quality polyester.

本発明で採用するエステル化反応工程の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the esterification reaction process employ | adopted by this invention. 本発明で採用する重縮合反応工程の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the polycondensation reaction process employ | adopted by this invention. 本発明で採用する減圧付加装置の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the pressure reduction addition apparatus employ | adopted by this invention.

<ポリエステル原料>
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に特定はされない。
本発明におけるポリエステルとは、ジカルボン酸成分とジオール成分がエステル結合した構造を有する高分子であり、ジカルボン酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、4,4'−ジフェニルジカルボン酸、4,4'−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4'−ベンゾフェノンジカルボン酸、4,4'−ジフェノキシエタンジカルボン酸、4,4'−ジフェニルスルホンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などの芳香族ジカ
ルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸、マロン酸、コハク酸、
グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸などを挙げることができ、機械的物性や用途の広さ、原料の入手容易さ等の観点からは、芳香族ジカルボン酸の中では、テレフタル酸、イソフタル酸、脂肪族ジカルボン酸の中ではコハク酸、アジピン酸が好ましい。
<Polyester raw material>
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the description of constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not specified by these contents.
The polyester in the present invention is a polymer having a structure in which a dicarboxylic acid component and a diol component are ester-bonded. Specific examples of the dicarboxylic acid include terephthalic acid, isophthalic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4, Aromatic dicarboxylic acids such as 4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4′-benzophenone dicarboxylic acid, 4,4′-diphenoxyethane dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfone dicarboxylic acid, and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid Cycloaliphatic dicarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, malonic acid, succinic acid,
Examples include aliphatic dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, etc., from the viewpoint of mechanical properties, wide range of uses, availability of raw materials, etc. Among aromatic dicarboxylic acids, terephthalic acid, isophthalic acid, and among aliphatic dicarboxylic acids, succinic acid and adipic acid are preferable.

これらジカルボン酸成分は、ジカルボン酸として、またはジカルボン酸無水物として、またはジカルボン酸のアルキルエステル、好ましくはジアルキルエステルとして反応に供することができ、ジカルボン酸とジカルボン酸アルキルエステルの混合物としてもよい。ジカルボン酸アルキルエステルのアルキル基に特に制限はないが、アルキル基が長いとエステル交換反応時に生成するアルキルアルコールの沸点の上昇を招き反応液中から揮発せず、結果的に末端停止剤として働き重合を阻害するため、炭素数4以下のアルキル基が好ましく、中でもメチル基が好適である。   These dicarboxylic acid components can be subjected to the reaction as a dicarboxylic acid, as a dicarboxylic acid anhydride, or as an alkyl ester of a dicarboxylic acid, preferably as a dialkyl ester, and may be a mixture of a dicarboxylic acid and a dicarboxylic acid alkyl ester. There are no particular restrictions on the alkyl group of the dicarboxylic acid alkyl ester, but if the alkyl group is long, the boiling point of the alkyl alcohol produced during the transesterification reaction will increase, and the reaction solution will not volatilize, resulting in polymerization as a terminator. In view of this, an alkyl group having 4 or less carbon atoms is preferable, and a methyl group is particularly preferable.

特に、(1)ジカルボン酸成分の主成分が、テレフタル酸またはそのエステル誘導体であるか、又は(2)コハク酸またはその無水物であるのが好ましい。尚、本明細書において、主成分とは、これを含有する成分(ジカルボン酸成分又はジオール成分)中、モル換
算で最も多量の成分を意味する。
In particular, (1) the main component of the dicarboxylic acid component is preferably terephthalic acid or an ester derivative thereof, or (2) succinic acid or an anhydride thereof. In the present specification, the main component means the largest amount of components in terms of mole among components (dicarboxylic acid component or diol component) containing the main component.

本発明において、ジオール成分の主成分は1,4−BGである。1,4−BG以外の成分としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ジブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオールなどの脂肪族ジオール、1,2−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,1−シ
クロヘキサンジメチロール、1,4−シクロヘキサンジメチロールなどの脂環式ジオール
、キシリレングリコール、4,4'−ジヒドロキシビフェニル、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホンなどの芳香族ジオール、
イソソルビド、イソマンニド、イソイデット、エリトリタンなどの植物原料由来のジオール等を挙げることができ、又、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−BGなども植物原料由来のものを使用することができる。
In the present invention, the main component of the diol component is 1,4-BG. Components other than 1,4-BG include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, dibutylene glycol, and 1,5-pentane. Diol, neopentyl glycol, aliphatic diol such as 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,1-cyclohexanedimethylol, 1,4 -Arocyclic diols such as cyclohexane dimethylol, aromatic diols such as xylylene glycol, 4,4'-dihydroxybiphenyl, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone,
Examples include diols derived from plant materials such as isosorbide, isomannide, isoidet, and erythritan. Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-BG, and the like can also be derived from plant materials. it can.

全ジオール成分中、1,4−BGは、好ましくは70モル%以上、更に好ましくは80モル%以上、特に好ましくは95モル%以上である。
本発明においては、さらに、乳酸、グリコール酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸、p−β−ヒドロキシエトキシ安息香酸などのヒドロキシカルボン酸、アルコキシカルボン酸、ステアリルアルコール、ベンジルアルコール、ステアリン酸、安息香酸、t−ブチル安息香酸、ベンゾイル安息香酸などの単官能成分(ヒドロキシ基又はカルボキシル基を1ケ有する成分)、トリカルバリル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、没食子酸、リンゴ酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトールなどの三官能以上の多官能成分(ヒドロキシ成分及び/又はカルボン酸成分を3ケ以上有する成分)などを共重合成分として用いることができる。
In all diol components, 1,4-BG is preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more.
In the present invention, a hydroxycarboxylic acid such as lactic acid, glycolic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthalenecarboxylic acid, p-β-hydroxyethoxybenzoic acid, alkoxycarboxylic acid, etc. Monofunctional components (components having one hydroxy group or carboxyl group) such as acid, stearyl alcohol, benzyl alcohol, stearic acid, benzoic acid, t-butylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid, tricarballylic acid, trimellitic acid, trimesin Trifunctional or more polyfunctional components (components having 3 or more hydroxy components and / or carboxylic acid components) such as acid, pyromellitic acid, gallic acid, malic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, etc. As a copolymer component It can be used.

中でも、(1)ジカルボン酸単位の50モル%以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましくは95モル%以上がテレフタル酸単位からなり、ジオール単位の70モル%以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましくは95モル%以上が1,4−BG単位から成
るポリブチレンテレフタレートや、(2)ジカルボン酸単位の50モル%以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましくは95モル%以上がコハク酸単位からなり、ジオール単位の70モル%以上、好ましくは80モル%以上、特に好ましくは95モル%以上が1,
4−BG単位から成るポリブチレンサクシネートにおいては、生産規模が大きく、本発明の効果が大きい。
Among them, (1) 50 mol% or more of dicarboxylic acid units, preferably 80 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more consists of terephthalic acid units, and 70 mol% or more of diol units, preferably 80 mol% or more, Particularly preferably, 95 mol% or more of polybutylene terephthalate composed of 1,4-BG units or (2) 50 mol% or more, preferably 80 mol% or more, particularly preferably 95 mol% or more of dicarboxylic acid units are succinic acid. Comprising at least 70 mol% of the diol unit, preferably at least 80 mol%, particularly preferably at least 95 mol%.
In polybutylene succinate composed of 4-BG units, the production scale is large, and the effect of the present invention is great.

<ポリエステルの製造>
以下のポリエステルの製造方法の説明ではジカルボン酸としてテレフタル酸、ジオールとして1,4−BGを用いた、ポリブチレンテレフタレート(以下、PBTと表すことがある)の製造を一例として説明するが、本発明のポリエステルの製造方法はこれに限定されるものではない。
<Manufacture of polyester>
In the following description of the polyester production method, the production of polybutylene terephthalate (hereinafter sometimes referred to as PBT) using terephthalic acid as the dicarboxylic acid and 1,4-BG as the diol will be described as an example. However, the method for producing the polyester is not limited thereto.

PBTの製造は、重縮合反応における減圧付加方法として特定のpH範囲の1,4−BGを用いた蒸気エゼクターを用いる以外は公知の製造方法に基づくことが出来る。これら公知の方法は大きく分けてテレフタル酸を主原料として用いるいわゆる直接重合法と、テレフタル酸ジアルキルエステルを主原料として用いるエステル交換法がある。前者は初期のエステル化反応で水が生成し、後者は初期のエステル交換反応でアルコールが生成するという違いがあるが、原料の入手安定性、留出物の処理の容易さ、原料原単位の高さ、また本発明による改良効果という観点からは直接重合法が好ましい。   The production of PBT can be based on a known production method except that a vapor ejector using 1,4-BG having a specific pH range is used as a pressure reduction addition method in the polycondensation reaction. These known methods are roughly classified into a so-called direct polymerization method using terephthalic acid as a main raw material and a transesterification method using terephthalic acid dialkyl ester as a main raw material. The former has the difference that water is produced in the initial esterification reaction, and the latter produces alcohol in the initial transesterification reaction, but the availability of raw materials, ease of distillate treatment, The direct polymerization method is preferred from the viewpoint of height and the improvement effect of the present invention.

直接重合法の一例としては、テレフタル酸と1,4−BGとを、テレフタル酸に対する1,4−BGの仕込みモル比1.0〜2.5、好ましくは1.1〜2.0で、単数又は複数段のエステル化反応槽内で、エステル化反応触媒を使用して、温度が180〜260℃、好ましくは200〜250℃、特に好ましくは210〜245℃、また、圧力が10〜133kPa、好ましくは13〜101kPa、特に好ましくは50〜90kPa、反応時間が0.5〜5時間、好ましくは1〜3時間で、連続的にエステル化反応させ、得られたエステル化反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、複数段の重縮合反応槽内で、重縮合反応触媒を使用して連続的に、温度が210〜260℃、好ましくは220〜250℃、特に好ましくは220〜245℃、圧力が27kPa以下、好ましくは20kPa以下、特に好ましくは13kPa以下、中でも少なくとも1つの重縮合反応槽においては好ましくは2kPa以下の減圧下で、攪拌下に2〜12時間、好ましくは2〜10時間で重縮合反応させる方法が挙げられる。   As an example of the direct polymerization method, terephthalic acid and 1,4-BG are charged in a molar ratio of 1,4-BG to terephthalic acid of 1.0 to 2.5, preferably 1.1 to 2.0. The temperature is 180 to 260 ° C., preferably 200 to 250 ° C., particularly preferably 210 to 245 ° C., and the pressure is 10 to 133 kPa using an esterification reaction catalyst in a single or multi-stage esterification reaction tank. , Preferably 13 to 101 kPa, particularly preferably 50 to 90 kPa, the reaction time is 0.5 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours, and the resulting esterification reaction product is continuously esterified. The oligomer is transferred to a polycondensation reaction tank, and continuously in a multistage polycondensation reaction tank using a polycondensation reaction catalyst, the temperature is 210 to 260 ° C, preferably 220 to 250 ° C, particularly preferably 220 to 245 ° C., pressure of 27 kPa or less, preferably 20 kPa or less, particularly preferably 13 kPa or less, and in particular at least one polycondensation reaction tank, preferably 2 kPa or less under reduced pressure, with stirring for 2 to 12 hours, preferably The method of making polycondensation reaction in 2 to 10 hours is mentioned.

一方、エステル交換法の一例としては、テレフタル酸ジメチルと1,4−BGとを、単数又は複数段のエステル化反応槽内で、エステル交換反応触媒の存在下に、温度が110〜260℃、好ましくは140〜245℃、特に好ましくは180〜220℃、また、圧力が10〜133kPa、好ましくは13〜101kPa、特に好ましくは60〜90kPa、反応時間が0.5〜5時間、好ましくは1〜3時間で、連続的にエステル交換反応させ、得られたエステル交換反応生成物としてのオリゴマーを重縮合反応槽に移送し、複数段の重縮合反応槽内で、重縮合反応触媒の存在下に連続的に、温度が210〜260℃、好ましくは220〜250℃、特に好ましくは220〜245℃、圧力が27kPa以下、好ましくは20kPa以下、特に好ましくは13kPa以下の減圧下、中でも少なくとも1つの重縮合反応槽においては好ましくは2kPa以下の減圧下で、攪拌下に2〜12時間好ましくは2〜10時間で重縮合反応させる方法が挙げられる。   On the other hand, as an example of the transesterification method, dimethyl terephthalate and 1,4-BG are heated in a single or multi-stage esterification reaction tank in the presence of a transesterification reaction catalyst at a temperature of 110 to 260 ° C. Preferably it is 140-245 degreeC, Most preferably, it is 180-220 degreeC, Moreover, a pressure is 10-133 kPa, Preferably it is 13-101 kPa, Most preferably, it is 60-90 kPa, Reaction time is 0.5-5 hours, Preferably it is 1- In 3 hours, the ester exchange reaction is continuously carried out, and the resulting oligomer as the ester exchange reaction product is transferred to the polycondensation reaction tank, and in the presence of the polycondensation reaction catalyst in the multi-stage polycondensation reaction tank. Continuously, the temperature is 210 to 260 ° C, preferably 220 to 250 ° C, particularly preferably 220 to 245 ° C, and the pressure is 27 kPa or less, preferably 20 kPa or less. Particularly preferred is a method in which a polycondensation reaction is carried out under agitation for 2 to 12 hours, preferably for 2 to 10 hours under stirring, preferably under a reduced pressure of 13 kPa or less, in particular at least one polycondensation reaction tank, preferably under a reduced pressure of 2 kPa or less. .

重縮合反応により得られたPBTは、通常、重縮合反応槽の底部からポリマー抜出ダイに移送されてストランド状に抜き出され、水冷されながら又は水冷後、カッターで切断されてペレット状、チップ状の粒状体とされる。粒状体は引き続き公知の方法で固相重縮合させて固有粘度を上げることもできる。   The PBT obtained by the polycondensation reaction is usually transferred from the bottom of the polycondensation reaction tank to a polymer extraction die and extracted into a strand shape. While cooling with water or after water cooling, the PBT is cut with a cutter to form pellets, chips It is made into a granular material. The granules can be subsequently subjected to solid phase polycondensation by a known method to increase the intrinsic viscosity.

本発明におけるエステル化反応またはエステル交換反応触媒としては、例えば、三酸化二アンチモン等のアンチモン化合物、二酸化ゲルマニウム、四酸化ゲルマニウム等のゲルマニウム化合物、テトラメチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート等のチタンアルコラート、テトラフェニルチタネート等のチタンフェノラート等、のチタン化合物、ジブチルスズオキサイド、メチルフェニルスズオキサイド、テトラエチルスズ、ヘキサエチルジスズオキサイド、シクロヘキサヘキシルジスズオキサイド、ジドデシルスズオキサイド、トリエチルスズハイドロオキサイド、トリフェニルスズハイドロオキサイド、トリイソブチルスズアセテート、ジブチルスズジアセテート、ジフェニルスズジラウレート、モノブチルスズトリクロライド、トリブチルスズクロライド、ジブチルスズサルファイド、ブチルヒドロキシスズオキサイド、メチルスタンノン酸、エチルスタンノン酸、ブチルスタンノン酸、等のスズ化合物、酢酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキサイド、燐酸水素マグネシウムなどのマグネシウム化合物、酢酸カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、カルシウムアルコキサイド、燐酸水素カルシウム、等のカルシウム化合物の他、マンガン化合物、亜鉛化合物等を挙げることができるが、中でも触媒活性の点からチタン化合物、スズ化合物が好ましく、特にテトラ−n−ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネートが好ましい。   Examples of the esterification reaction or transesterification catalyst in the present invention include antimony compounds such as diantimony trioxide, germanium compounds such as germanium dioxide and germanium tetroxide, tetramethyl titanate, tetraisopropyl titanate, and tetra-n-butyl titanate. Titanium compounds such as titanium alcoholates, titanium phenolates such as tetraphenyl titanate, etc., titanium compounds such as dibutyltin oxide, methylphenyltin oxide, tetraethyltin, hexaethylditin oxide, cyclohexahexylditin oxide, didodecyltin oxide, triethyltin Hydroxide, triphenyltin hydroxide, triisobutyltin acetate, dibutyltin diacetate, diphenyltin dilaurate, Tin compounds such as nobutyltin trichloride, tributyltin chloride, dibutyltin sulfide, butylhydroxytin oxide, methylstannic acid, ethylstannic acid, butylstannic acid, magnesium acetate, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium In addition to calcium compounds such as magnesium compounds such as alkoxide and magnesium hydrogen phosphate, calcium acetate, calcium hydroxide, calcium carbonate, calcium oxide, calcium alkoxide and calcium hydrogen phosphate, manganese compounds, zinc compounds, etc. Of these, titanium compounds and tin compounds are preferable from the viewpoint of catalytic activity, and tetra-n-butyl titanate and tetraisopropyl titanate are particularly preferable.

触媒の使用量は特に限定されないが、多すぎると異物の原因となるばかりでなくPBTの熱滞留時の劣化反応や、ガス発生の原因となる傾向にあり、少なすぎると、主反応速度
が低下し副反応が起こりやすくなる傾向があるため、通常PBT中の金属濃度として、1〜300重量ppm、好ましくは5〜200重量ppm、更に好ましくは5〜150重量ppm、特に好ましくは10〜100重量ppm、中でも20〜90重量ppmが好適であり30〜60重量ppmが最も好ましい。
The amount of the catalyst used is not particularly limited, but if it is too much, not only will it cause foreign substances, but it will tend to cause deterioration reaction and heat generation of PBT, and if it is too little, the main reaction rate will decrease. Since side reactions tend to occur, the metal concentration in the PBT is usually 1 to 300 ppm by weight, preferably 5 to 200 ppm by weight, more preferably 5 to 150 ppm by weight, and particularly preferably 10 to 100 ppm by weight. ppm, particularly 20 to 90 ppm by weight is preferred, and 30 to 60 ppm by weight is most preferred.

また、重縮合反応触媒としては、エステル化反応またはエステル交換反応時に添加した触媒を引き続いて重縮合反応触媒として用いることとして新たな触媒の添加を行わなくてもよいし、前記触媒を更に添加してもよい。重縮合反応触媒の使用量に特に制限はないが、多すぎると前記と同様の理由から、PBT中の金属濃度として、300重量ppm以下、好ましくは200重量ppm以下、更に好ましくは100重量ppm以下、特に好ましくは50重量ppm以下であり、最も好ましくは30重量ppm以下である。   Further, as the polycondensation reaction catalyst, a catalyst added during the esterification reaction or transesterification reaction may be used as a polycondensation reaction catalyst, and a new catalyst may not be added. May be. Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of a polycondensation reaction catalyst, For the same reason as the above when too much, as a metal concentration in PBT, 300 weight ppm or less, Preferably it is 200 weight ppm or less, More preferably, it is 100 weight ppm or less Particularly preferred is 50 ppm by weight or less, and most preferred is 30 ppm by weight or less.

また、触媒として有機チタン化合物を用いる場合には、異物抑制の観点から、最終的にはPBT中のチタン金属濃度は、250重量ppm以下であることが好ましく、更に好ましくは100重量ppm以下、特に好ましくは60重量ppm以下、最も好ましくは50重量ppm以下である。これらの金属濃度は、湿式灰化等の方法でPBT中の金属を回収した後、原子発光、Induced Coupled Plasma(ICP)等を用いて測定することができる。   In the case of using an organic titanium compound as a catalyst, from the viewpoint of suppressing foreign matter, the titanium metal concentration in the PBT is preferably 250 ppm by weight or less, more preferably 100 ppm by weight or less. Preferably it is 60 weight ppm or less, Most preferably, it is 50 weight ppm or less. These metal concentrations can be measured using atomic emission, Induced Coupled Plasma (ICP), etc. after recovering the metal in the PBT by a method such as wet ashing.

また、前記エステル化反応、エステル交換反応、及び重縮合反応において、前記触媒の他に、正燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、ポリ燐酸、およびそれらのエステルや金属塩等の燐化合物、水酸化ナトリウム、安息香酸ナトリウム、酢酸リチウム、水酸化カリウム、酢酸カリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物等の反応助剤、2,6−ジ−t−ブチル−4−オクチルフェノール、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3’,5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕等のフェノール化合物、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス(3−ラウリルチオジプロピオネート)等のチオエーテル化合物、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト等の燐化合物等の抗酸化剤、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、モンタン酸やモンタン酸エステルに代表される長鎖脂肪酸およびそのエステル、シリコーンオイル等の離型剤等を添加使用しても良い。   Further, in the esterification reaction, transesterification reaction, and polycondensation reaction, besides the catalyst, orthophosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, and phosphorus compounds such as esters and metal salts thereof, hydroxylation Reaction aids such as alkali metals or alkaline earth metal compounds such as sodium, sodium benzoate, lithium acetate, potassium hydroxide, potassium acetate, magnesium acetate, calcium acetate, 2,6-di-t-butyl-4-octylphenol , Pentaerythrityl-tetrakis [3- (3 ′, 5′-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] and the like, dilauryl-3,3′-thiodipropionate, pentaerythrityl-tetrakis Thioether compounds such as (3-laurylthiodipropionate), triphenyl phosphite , Antioxidants such as phosphorus compounds such as tris (nonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, paraffin wax, microcrystalline wax, polyethylene wax, montanic acid and montanic acid ester A long-chain fatty acid represented by (1) and its ester, a release agent such as silicone oil, and the like may be added.

エステル化反応槽またはエステル交換反応槽としては、公知のものが使用でき、縦型攪拌完全混合槽、縦型熱対流式混合槽、塔型連続反応槽等の型式のいずれであってもよく、又、単数槽としても、同種又は異種の槽を直列させた複数槽としてもよい。中でも攪拌装置を有する反応槽が好ましく、攪拌装置としては、動力部および軸受、軸、攪拌翼からなる通常のタイプの他、タービンステーター型高速回転式攪拌機、ディスクミル型攪拌機、ローターミル型攪拌機等の高速回転するタイプも用いることができる。   As the esterification reaction tank or transesterification reaction tank, known ones can be used, and any of types such as a vertical stirring complete mixing tank, a vertical heat convection mixing tank, a tower type continuous reaction tank, etc. Also, a single tank or a plurality of tanks of the same type or different types in series may be used. Among them, a reaction tank having a stirrer is preferable. As a stirrer, in addition to a normal type including a power unit, a bearing, a shaft, and a stirring blade, a turbine stator type high-speed rotating stirrer, a disk mill type stirrer, a rotor mill type stirrer, etc. The type that rotates at a high speed can also be used.

攪拌の形態にも制限はなく、反応槽中の反応液を反応槽の上部、下部、横部等から直接攪拌する通常の攪拌方法の他、反応液の一部を反応槽の外部に配管等で持ち出してラインミキサ−等で攪拌し、反応液を循環させる方法もとることができる。
攪拌翼の種類も公知のものが選択でき、具体的にはプロペラ翼、スクリュー翼、タービン翼、ファンタービン翼、デイスクタービン翼、ファウドラー翼、フルゾーン翼、マックスブレンド翼等が挙げられる。
There is no limitation on the form of stirring, and in addition to the normal stirring method in which the reaction liquid in the reaction tank is directly stirred from the top, bottom, side, etc. of the reaction tank, a part of the reaction liquid is piped outside the reaction tank, etc. It is possible to take a method of circulating the reaction liquid by taking it out with a line mixer and the like.
Known types of stirring blades can be selected, and specific examples include propeller blades, screw blades, turbine blades, fan turbine blades, disk turbine blades, fouller blades, full zone blades, Max blend blades, and the like.

重縮合反応槽としては、縦型攪拌重合槽、横型攪拌重合槽、薄膜蒸発式重合槽等公知のものを挙げることができる。反応液の粘度が上昇する重縮合の後期は、反応速度よりも物質移動が分子量増大の支配因子になる傾向があるため、副反応を抑制しつつ主反応を押し
進めるには、可能な限り温度を下げ、表面更新性を上げた方が本発明の目的を達成するためには有利であり、表面更新性とプラグフロー性、セルフクリーニング性に優れた薄膜蒸発機能を有した単数または複数の横型攪拌重合機を選定することが好ましい。
また、本発明の製造方法で得られたPBTは、引き続き公知の方法で固相重縮合させて分子量を上げることもできる。
Examples of the polycondensation reaction tank include known ones such as a vertical stirring polymerization tank, a horizontal stirring polymerization tank, and a thin-film evaporation polymerization tank. In the latter stage of the polycondensation where the viscosity of the reaction solution increases, mass transfer tends to be the controlling factor of molecular weight increase rather than the reaction rate. Lowering and increasing the surface renewability is advantageous in order to achieve the object of the present invention. One or more horizontal agitation with a thin film evaporation function excellent in surface renewability, plug flow property and self-cleaning property It is preferable to select a polymerization machine.
The PBT obtained by the production method of the present invention can be subsequently subjected to solid phase polycondensation by a known method to increase the molecular weight.

以下、添付図面に基づき、本発明のポリエステルの製造方法をPBTを例として好ましい実施態様を説明する。図1は、本発明で採用するエステル化反応工程の一例の説明図、図2は、本発明で採用する重縮合工程の一例の説明図である。
図1において、原料のテレフタル酸は、通常、原料混合槽(図示せず)で1,4−ブタンジオールと混合され、原料供給ライン(1)からスラリーの形態で反応槽(A)に供給される。また、本発明の触媒は、好ましくは触媒調整槽(図示せず)で1,4−ブタンジオールの溶液とした後、触媒供給ライン(3)から供給される。図1では再循環1,4−ブタンジオールの再循環ライン(2)に触媒供給ライン(3)を連結し、両者を混合した後、反応槽(A)の液相部に供給する態様を示した。
Hereinafter, a preferred embodiment of the polyester production method of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, taking PBT as an example. FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of an esterification reaction step employed in the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an example of a polycondensation step employed in the present invention.
In FIG. 1, terephthalic acid as a raw material is usually mixed with 1,4-butanediol in a raw material mixing tank (not shown), and supplied to the reaction tank (A) in the form of slurry from the raw material supply line (1). The The catalyst of the present invention is preferably supplied from a catalyst supply line (3) after making a 1,4-butanediol solution in a catalyst adjusting tank (not shown). FIG. 1 shows a mode in which a catalyst supply line (3) is connected to a recycle line (2) for recycle 1,4-butanediol, and both are mixed and then supplied to the liquid phase part of the reaction tank (A). It was.

反応槽(A)から留出するガスは、留出ライン(5)を経て精留塔(C)で高沸成分と低沸成分とに分離される。通常、高沸成分の主成分は1,4−ブタンジオールであり、低沸成分の主成分は、水およびTHFである。
精留塔(C)で分離された高沸成分は抜出ライン(6)から抜き出され、ポンプ(D)を経て、一部は再循環ライン(2)から反応槽(A)に循環され、一部は循環ライン(7)から精留塔(C)に戻される。また、余剰分は抜出ライン(8)から外部に抜き出される。一方、精留塔(C)で分離された軽沸成分はガス抜出ライン(9)から抜き出され、コンデンサ(G)で凝縮され、コンデンサ凝縮液ライン(10)を経てタンク(F)に一時溜められる。タンク(F)に集められた軽沸成分の一部は、抜出ライン(11)、ポンプ(E)及び循環ライン(12)を経て精留塔(C)に戻され、残部は、抜出ライン(13)を経て外部に抜き出される。コンデンサ(G)はベントライン(14)を経て排気装置(図示せず)に接続されている。反応槽(A)内で生成したオリゴマーは、抜出ポンプ(B)及びオリゴマーの抜出ライン(4)を経て抜き出される。
The gas distilled from the reaction tank (A) is separated into a high-boiling component and a low-boiling component in the rectifying column (C) through the distillation line (5). Usually, the main component of the high boiling component is 1,4-butanediol, and the main components of the low boiling component are water and THF.
The high-boiling components separated in the rectification column (C) are extracted from the extraction line (6) and partly circulated from the recirculation line (2) to the reaction tank (A) via the pump (D). , Part is returned from the circulation line (7) to the rectification column (C). Further, the surplus is extracted outside from the extraction line (8). On the other hand, the light boiling component separated in the rectification column (C) is extracted from the gas extraction line (9), condensed in the condenser (G), and passed through the condenser condensate line (10) to the tank (F). It is temporarily stored. A part of the light boiling components collected in the tank (F) is returned to the rectification column (C) through the extraction line (11), the pump (E) and the circulation line (12), and the remainder is extracted. It is extracted outside through the line (13). The condenser (G) is connected to an exhaust device (not shown) via a vent line (14). The oligomer produced | generated within the reaction tank (A) is extracted through a extraction pump (B) and the oligomer extraction line (4).

図1に示す工程においては、再循環ライン(2)に触媒供給ライン(3)が連結されているが、両者は独立していてもよい。また、原料供給ライン(1)は反応槽(A)の液相部に接続されていてもよい。
周期表1族および2族から選ばれる少なくとも1種の金属の化合物は、調製槽(図示せず)で所定濃度に調製した後、図2におけるライン(L7)を経て、1,4−ブタンジオールの供給ライン(L8)に連結され、1,4−ブタンジオールで更に希釈された後、前述の図1に示すオリゴマーの抜出ライン(4)に供給される。
In the process shown in FIG. 1, the catalyst supply line (3) is connected to the recirculation line (2), but both may be independent. Moreover, the raw material supply line (1) may be connected to the liquid phase part of the reaction vessel (A).
A compound of at least one metal selected from Group 1 and Group 2 of the periodic table is prepared to a predetermined concentration in a preparation tank (not shown), and then passes through line (L7) in FIG. After being further diluted with 1,4-butanediol, it is supplied to the oligomer extraction line (4) shown in FIG.

次に、第1重縮合反応槽(a)に供給されたオリゴマーは、減圧下に重縮合されてプレポリマーとなった後、抜出用ギヤポンプ(c)及び抜出ライン(L1)を経て第2重縮合反応槽(d)に供給される。第2重縮合反応槽(d)では、通常、第1重縮合反応槽(a)よりも低い圧力で更に重縮合が進みポリマーとなる。得られたポリマーは、抜出用ギヤポンプ(e)及び抜出ライン(L3)を経て、第3重縮合槽(k)に供給される。第3重縮合反応槽(k)は、複数個の攪拌翼ブロックで構成され、2軸のセルフクリーニングタイプの攪拌翼を具備した横型の反応槽である。抜出ライン(L3)を通じて第2重縮合反応槽(d)から第3重縮合反応槽(k)に導入されたポリマーは、ここで更に重縮合が進められた後、抜出用ギヤポンプ(m)及び抜出ライン(L5)を経てダイスヘッド(g)から溶融したストランドの形態で抜き出され、水などで冷却された後、回転式カッター(h)で切断されてペレットとなる。符号(L2)、(L4)、(L6)は、それぞれ、第1重縮合反応槽(a)、第2重縮合反応槽(d)、第3重縮合反応槽(k)のベントライ
ンである。フィルターR、S、T、Uは必ずしも全部設置する必要はなく、異物除去効果と運転安定性を考慮して適宜設置することができる。
Next, the oligomer supplied to the first polycondensation reaction tank (a) is polycondensed under reduced pressure to form a prepolymer, and then passes through the extraction gear pump (c) and the extraction line (L1). It supplies to a double condensation reaction tank (d). In the second polycondensation reaction tank (d), polycondensation usually proceeds at a lower pressure than that of the first polycondensation reaction tank (a) to become a polymer. The obtained polymer is supplied to the third polycondensation tank (k) through the extraction gear pump (e) and the extraction line (L3). The third polycondensation reaction tank (k) is a horizontal reaction tank composed of a plurality of stirring blade blocks and equipped with a biaxial self-cleaning type stirring blade. The polymer introduced into the third polycondensation reaction tank (k) from the second polycondensation reaction tank (d) through the extraction line (L3) is further subjected to polycondensation here, and then the extraction gear pump (m ) And the extraction line (L5), and is extracted from the die head (g) in the form of a melted strand, cooled with water, and then cut with a rotary cutter (h) to form pellets. Reference numerals (L2), (L4), and (L6) denote vent lines of the first polycondensation reaction tank (a), the second polycondensation reaction tank (d), and the third polycondensation reaction tank (k), respectively. . The filters R, S, T, and U are not necessarily all installed, and can be appropriately installed in consideration of the foreign matter removing effect and the operation stability.

<エゼクター>
ここで本発明においては、重縮合反応槽への減圧付加は1,4−BGの蒸気エゼクターによってなされる。
1,4−BGを蒸気発生装置に供給して得られる蒸気を、エゼクター駆動用蒸気として用いる。エゼクターはエゼクター下流部に設置されたコンデンサ、及び該コンデンサと大気脚を介して接続されたホットウェルタンクを組み合わせて用いる。この方法を用い、吸引ガス中に含まれる有機成分を、コンデンサの封液である1,4−BG中に凝縮させることが可能で、この凝縮液をそのまま又は蒸留精製して、ポリエステル原料用のジオール成分として使用することができる。
<Ejector>
Here, in the present invention, the reduced pressure addition to the polycondensation reaction tank is performed by a 1,4-BG steam ejector.
Steam obtained by supplying 1,4-BG to the steam generator is used as ejector driving steam. The ejector uses a combination of a condenser installed at the downstream part of the ejector and a hot well tank connected to the condenser via an atmospheric leg. Using this method, it is possible to condense the organic components contained in the suction gas into 1,4-BG, which is the sealing liquid of the condenser. It can be used as a diol component.

本発明において、ポリエステルのジオール成分として、または、エゼクター駆動用蒸気として使用する1,4−BGは、従来から公知である製法で得ることが可能である。例えば、原料ブタジエン、酢酸及び酸素を用いてアセトキシ化反応を行って得られる中間体であるジアセトキシブテンを得て、そのジアセトキシブテンを水添、加水分解することで得る1,4−BG、マレイン酸、コハク酸、無水マレイン酸及び/又はフマル酸を原料として、それらを水素化して得られる1,4−BG、アセチレンを原料してホルムアルデヒド水溶液と接触させて得られるブチンジオールを水素化して得られる粗1,4−BG、プロピレンの酸化を経由して得られる1,4−BG、発酵法により得たコハク酸を水添した1,4−BG、糖などのバイオマスから直接発酵により得た1,4−BGなどである。   In the present invention, 1,4-BG used as a diol component of polyester or as an ejector driving vapor can be obtained by a conventionally known production method. For example, 1,4-BG obtained by obtaining diacetoxybutene which is an intermediate obtained by performing an acetoxylation reaction using raw material butadiene, acetic acid and oxygen, and hydrogenating and hydrolyzing the diacetoxybutene, Hydrogenation of butynediol obtained by contacting maleic acid, succinic acid, maleic anhydride and / or fumaric acid as raw materials, 1,4-BG obtained by hydrogenating them, and acetylene as raw materials and contacting with formaldehyde aqueous solution Crude 1,4-BG obtained, 1,4-BG obtained via oxidation of propylene, 1,4-BG hydrogenated succinic acid obtained by fermentation method, obtained from biomass such as sugar by direct fermentation 1,4-BG and the like.

<バイオマス資源由来1,4−BG>
本発明のPBTの製造に用いるジオール成分は、バイオマス資源由来であるのが環境保護の点から好ましい。
バイオマス資源とは、植物の光合成作用で太陽の光エネルギーがデンプンやセルロースなどの形に変換されて蓄えられたもの、植物体を食べて成育する動物の体や、植物体や動物体を加工してできる製品等が含まれる。具体的には、木材、稲わら、籾殻、米ぬか、古米、とうもろこし、サトウキビ、キャッサバ、サゴヤシ、おから、コーンコブ、タピオカカス、バガス、植物油カス、芋、そば、大豆、油脂、古紙、製紙残渣、水産物残渣、家畜排泄物、下水汚泥、食品廃棄物等が挙げられる。この中でも、木材、稲わら、籾殻、米ぬか、古米、とうもろこし、サトウキビ、キャッサバ、サゴヤシ、おから、コーンコブ、タピオカカス、バガス、植物油カス、芋、そば、大豆、油脂、古紙、製紙残渣等の植物資源が好ましく、より好ましくは、木材、稲わら、籾殻、古米、とうもろこし、サトウキビ、キャッサバ、サゴヤシ、芋、油脂、古紙、製紙残渣が挙げられ、最も好ましくはとうもろこし、さとうきび、キャッサバ、サゴヤシが挙げられる。
<Biomass resource-derived 1,4-BG>
The diol component used for the production of the PBT of the present invention is preferably derived from biomass resources from the viewpoint of environmental protection.
Biomass resources are those that are stored by converting the light energy of the sun into forms such as starch and cellulose by the photosynthetic action of plants, animals that grow by eating plants, and plants and animals that are processed. Products that can be produced. Specifically, wood, rice straw, rice husk, rice bran, old rice, corn, sugar cane, cassava, sago palm, okara, corn cob, tapioca casserole, bagasse, vegetable oil residue, persimmon, buckwheat, soybean, oil, waste paper, paper residue, marine products Residues, livestock excrement, sewage sludge, food waste and the like. Among them, plant resources such as wood, rice straw, rice husk, rice bran, old rice, corn, sugarcane, cassava, sago palm, okara, corn cob, tapioca casserole, bagasse, vegetable oil residue, rice cake, buckwheat, soybean, oil, waste paper, paper residue More preferred are wood, rice straw, rice husk, old rice, corn, sugar cane, cassava, sago palm, straw, oil, waste paper, papermaking residue, and most preferred are corn, sugar cane, cassava, sago palm.

バイオマス資源は、一般に、窒素元素やNa、K、Mg、Ca等の多くのアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含有する。
これらのバイオマス資源は、その方法は特に限定はされないが、例えば、酸やアルカリ等の化学処理、微生物を用いた生物学的処理、物理的処理等の公知の前処理・糖化の工程等を経て炭素源へと誘導される。その工程には、バイオマス資源をチップ化する、削る、擦り潰す等の前処理による微細化工程が含まれることが多く、必要に応じて、更にグラインダーやミルによる粉砕工程も含まれる。こうして微細化されたバイオマス資源は、通常、更に前処理・糖化の工程を経て炭素源へと誘導される。その具体的な方法としては、硫酸、硝酸、塩酸、燐酸等の強酸による酸処理、アルカリ処理、アンモニア凍結蒸煮爆砕法、溶媒抽出、超臨界流体処理、酸化剤処理等の化学的方法;微粉砕、蒸煮爆砕法、マイクロ波処理、電子線照射等の物理的方法;微生物や酵素処理による加水分解等生物学的処理等が挙げられる。
Biomass resources generally contain many alkali metals and alkaline earth metals such as elemental nitrogen, Na, K, Mg, and Ca.
The method of these biomass resources is not particularly limited. For example, the biomass resources are subjected to known pretreatment and saccharification steps such as chemical treatment with acids and alkalis, biological treatment using microorganisms, physical treatment, and the like. Induced to carbon source. The process often includes a refinement process by pretreatment such as chipping, scraping, or crushing biomass resources, and further includes a grinding process by a grinder or a mill as necessary. The refined biomass resources are usually guided to a carbon source through further pretreatment and saccharification steps. Specific methods include chemical methods such as acid treatment with strong acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid, alkali treatment, ammonia freeze steaming explosion method, solvent extraction, supercritical fluid treatment, oxidant treatment, etc .; And physical methods such as steam explosion method, microwave treatment and electron beam irradiation; biological treatment such as hydrolysis by microorganisms and enzyme treatment.

上記のバイオマス資源から誘導される炭素源としては、通常、グルコース、マンノース、ガラクトース、フルクトース、ソルボース、タガトース等のヘキソース;アラビノース、キシロース、リボース、キシルロース、リブロース等のペントース;ペントサン、サッカロース、澱粉、セルロース等の2糖・多糖類;酪酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、モノクチン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、アラキドン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、リグノセリン酸、セラコレン酸等の油脂;グリセリン、マンニトール、キシリトール、リビトール等のポリアルコール類等の発酵性糖質が用いられる。このうち、グルコース、フルクトース、キシロース等のヘキソース又はペントースが好ましく、特にグルコースが好ましい。より広義の植物資源由来の炭素源としては、紙の主成分であるセルロースも好ましい。   Carbon sources derived from the above biomass resources usually include hexoses such as glucose, mannose, galactose, fructose, sorbose, tagatose; pentoses such as arabinose, xylose, ribose, xylulose, ribulose; pentose, saccharose, starch, cellulose Disaccharides and polysaccharides such as butyric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, monoctinic acid, arachidic acid, eicosene Fats and oils such as acid, arachidonic acid, behenic acid, erucic acid, docosapentaenoic acid, docosahexaenoic acid, lignoceric acid and ceracolonic acid; fermentation of polyalcohols such as glycerin, mannitol, xylitol and ribitol Sugar is used. Of these, hexoses such as glucose, fructose, and xylose or pentose are preferable, and glucose is particularly preferable. As a carbon source derived from a broader plant resource, cellulose which is a main component of paper is also preferable.

通常、これらの炭素源を用いて、微生物変換による発酵法や加水分解・脱水反応・水和反応・酸化反応等の反応工程を含む化学変換法ならびにこれらの発酵法と化学変換法の組み合わせによりジオールが合成される。これらの中でも、微生物変換による発酵法が好ましい。
本発明のPBTを製造するのに用いるジオールは、グルコース等の炭素源から発酵法により直接ジオールを製造してもよいし、発酵法により得られたコハク酸、コハク酸無水物、コハク酸エステル等を還元触媒により水添してジオール化合物に変換しても良いし、発酵法により得られた1,3−ブタジエンから1,4−ブタンジオールを製造する等してもよい。
Usually, using these carbon sources, diols can be obtained by fermentation using microbial conversion, chemical conversion methods including reaction steps such as hydrolysis, dehydration, hydration, and oxidation, and combinations of these fermentation and chemical conversion methods. Is synthesized. Among these, the fermentation method by microbial conversion is preferable.
The diol used for producing the PBT of the present invention may be produced directly from a carbon source such as glucose by a fermentation method, or succinic acid, succinic anhydride, succinic acid ester, etc. obtained by the fermentation method May be hydrogenated with a reducing catalyst to be converted into a diol compound, or 1,4-butanediol may be produced from 1,3-butadiene obtained by fermentation.

炭素源から発酵法により直接ジオールを製造する方法は、例えば、特表2010−521182号公報に記載の方法で行ってもよい。コハク酸、コハク酸無水物、コハク酸エステル等を還元触媒により水添してジオール化合物に変換する方法は、例えば、特開2008−101143号公報に記載の方法で行ってもよい。
コハク酸を水添する触媒の例としては、例えば、Pd、Ru、Re、Rh、Ni、Cu、Co及びその化合物等が挙げられる。具体的には、Pd/Ag/Re、Ru/Ni/Co/ZnO、Cu/Zn酸化物、Cu/Zn/Cr酸化物、Ru/Re、Re/C、Ru/Sn、Ru/Pt/Sn、Pt/Re/アルカリ、Pt/Re、Pd/Co/Re、Cu/Si、Cu/Cr/Mn、ReO/CuO/ZnO、CuO/CrO、Pd/Re、Ni/Co、Pd/CuO/CrO、リン酸Ru、Ni/Co、Co/Ru/Mn、Cu/Pd/KOH、Cu/Cr/Zn等が挙げられる。この中でも、Ru/Sn又はRu/Pt/Snが触媒活性の点で好ましい。
A method for directly producing a diol from a carbon source by a fermentation method may be performed, for example, by the method described in JP-T 2010-521182. A method of hydrogenating succinic acid, succinic anhydride, succinic acid ester, etc. with a reduction catalyst to convert it into a diol compound may be carried out, for example, by the method described in JP-A-2008-101143.
Examples of the catalyst for hydrogenating succinic acid include Pd, Ru, Re, Rh, Ni, Cu, Co and compounds thereof. Specifically, Pd / Ag / Re, Ru / Ni / Co / ZnO, Cu / Zn oxide, Cu / Zn / Cr oxide, Ru / Re, Re / C, Ru / Sn, Ru / Pt / Sn , Pt / Re / alkali, Pt / Re, Pd / Co / Re, Cu / Si, Cu / Cr / Mn, ReO / CuO / ZnO, CuO / CrO, Pd / Re, Ni / Co, Pd / CuO / CrO 3 , phosphoric acid Ru, Ni / Co, Co / Ru / Mn, Cu / Pd / KOH, Cu / Cr / Zn, and the like. Among these, Ru / Sn or Ru / Pt / Sn is preferable in terms of catalytic activity.

また、更に、バイオマス資源から公知の有機化学触媒反応との組み合わせにより1,4−BGを製造する方法も用いられる。例えば、バイオマス資源としてペントースを利用する場合には公知の脱水反応、触媒反応の組み合わせで容易にブタンジオール等のジオールを製造できる。   Furthermore, a method for producing 1,4-BG from biomass resources by a combination with a known organic chemical catalytic reaction is also used. For example, when pentose is used as a biomass resource, a diol such as butanediol can be easily produced by a combination of a known dehydration reaction and catalytic reaction.

本発明において蒸気発生器に供給する1,4−BGのpHは7.0以上であり、下限は好ましくは7.5、より好ましくは8.0である。上限は好ましくは11.0、より好ましくは10.5である。pHが下限未満であると凝縮液中のTHF量の増加が多くなりエ
ゼクターの減圧付加能力が低下する傾向にある。上限超過であるとこの凝縮液をジオール成分として使用したポリエステルの色調が悪化する傾向にある。pHが本願範囲であることにより長期間運転しても減圧付加能力の低下が少なく安定に運転でき、品質も良好なポリエステルが得られる。
In the present invention, the pH of 1,4-BG supplied to the steam generator is 7.0 or more , and the lower limit is preferably 7.5, more preferably 8.0. The upper limit is preferably 11.0, more preferably 10.5. When the pH is less than the lower limit, the amount of THF in the condensate increases and the decompressor's ability to add reduced pressure tends to decrease. If it exceeds the upper limit, the color tone of the polyester using this condensate as a diol component tends to deteriorate. When the pH is within the range of the present application, even if the system is operated for a long period of time, it can be stably operated with little decrease in the ability to add reduced pressure, and a polyester having good quality can be obtained.

蒸気発生器に供給する1,4−BGのpHの調節はアミン化合物、アミノアルコールを
1,4−BGに添加する方法、1,4−BGを陰イオン交換樹脂を通過させる方法、発酵法により得られる1,4−BGを使用する方法などにより行うことが出来る。発酵法による1,4−BGのpHは、例えば、バイオマス資源の発酵により得られるコハク酸を水添してBGを得る場合は、その発酵条件、アンモニアによる中和条件、コハク酸の晶析条件、コハク酸を水添して得られる1,4−BGの、蒸留を含む精製条件により、調節できる。また、1,4−BGがバイオマス資源の発酵により直接得られる場合にも、その発酵条件、アンモニアによる中和条件、得られた1,4−BGの蒸留を含む精製条件などにより調節できる。
The pH of 1,4-BG supplied to the steam generator is adjusted by a method of adding an amine compound or amino alcohol to 1,4-BG, a method of passing 1,4-BG through an anion exchange resin, or a fermentation method. It can be performed by a method using the obtained 1,4-BG. The pH of 1,4-BG by fermentation is, for example, when hydrogenated succinic acid obtained by fermentation of biomass resources to obtain BG, its fermentation conditions, neutralization conditions with ammonia, and succinic acid crystallization conditions The amount of 1,4-BG obtained by hydrogenating succinic acid can be adjusted by the purification conditions including distillation. Also, when 1,4-BG is obtained directly by fermentation of biomass resources, it can be adjusted by the fermentation conditions, neutralization conditions with ammonia, purification conditions including distillation of the obtained 1,4-BG, and the like.

アミン化合物としては1級アミン、2級アミン、3級アミンがあげられる。具体的にはオクチルアミン、ノニルアミン、1−アミノデカン、アニリン、フェネチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec-ブチルアミン、tert-ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、N
−メチルアニリン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、ジシクロヘキシルアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N−ブチルピロール、N−ブチル−2,3−ジヒドロピロール、N−ブチルピロリジン、4−ジメチルアミノピリジン、1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、2,3−ジヒドロ−1H−インドール、4−アミノメチルピペリジン、4−アミノ−5,6−ジヒドロ−2−メチルピリミジン、2,3,5,6−テトラメチルピラジン、3,6
−ジメチルピリダジンであり、中でもトリブチルアミン、N−ブチルピロリジンが好ましく用いられる。
Examples of amine compounds include primary amines, secondary amines, and tertiary amines. Specifically, octylamine, nonylamine, 1-aminodecane, aniline, phenethylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, dibutylamine, tributylamine, N
-Methylaniline, tributylamine, tripentylamine, N, N-dimethylaniline, dicyclohexylamine, 1,3-propanediamine, N, N-dimethyl-1,6-hexanediamine, N-butylpyrrole, N-butyl- 2,3-dihydropyrrole, N-butylpyrrolidine, 4-dimethylaminopyridine, 1,2,3,4-tetrahydroquinoline, 2,3-dihydro-1H-indole, 4-aminomethylpiperidine, 4-amino-5 , 6-Dihydro-2-methylpyrimidine, 2,3,5,6-tetramethylpyrazine, 3,6
-Dimethylpyridazine, among which tributylamine and N-butylpyrrolidine are preferably used.

アミノアルコールとしては4−アミノ−1−ブタノール、2−アミノ−1−ブタノール、プロリノール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロリノールがあげられ、中でも4−アミノ−1−ブタノール、プロリノールが好ましく用いられる。
本発明に使用される陰イオン交換樹脂としては、特に制限されず、低架橋度のもの、高架橋度のもののいずれも使用することができる。また、ゲル型、ポーラス型、ハイポーラス型いずれの形態であってもよい。具体的には、市販されているダイヤイオンSA−10A、SA−12A、SA−11A、NSA100、SA−20A、SA−21A、PA306S、PA308、PA312、PA316、PA318L、PA408、PA412、PA418、HPA25(三菱化学株式会社製)、またはこれらの他グレードの製品等挙げられるが、これらに限定されない。
Examples of amino alcohols include 4-amino-1-butanol, 2-amino-1-butanol, prolinol, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and prolinol. Among them, 4-amino-1-butanol and prolinol are preferable. Preferably used.
The anion exchange resin used in the present invention is not particularly limited, and those having a low degree of crosslinking and those having a high degree of crosslinking can be used. Moreover, any form of a gel type, a porous type, and a high porous type may be sufficient. Specifically, commercially available Diaion SA-10A, SA-12A, SA-11A, NSA100, SA-20A, SA-21A, PA306S, PA308, PA312, PA316, PA318L, PA408, PA412, PA418, HPA25 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), or other grades of these products, but are not limited to these.

1,4−BG中に含まれる窒素原子の量としては0.1重量ppm以上150重量ppm以下であることが好ましく、より好ましくは0.1重量ppm以上120重量ppm以下、更に好ましくは0.5重量ppm以上100重量ppm以下である。窒素原子が下限未満であると凝縮液中のTHF量の増加が多くなりエゼクターの減圧付加能力が低下する傾向にある。上限超過であるとこの凝縮液をジオール成分として使用して製造したポリエステルの色調が悪化する傾向にある。   The amount of nitrogen atoms contained in 1,4-BG is preferably 0.1 ppm to 150 ppm by weight, more preferably 0.1 ppm to 120 ppm, and still more preferably 0.8 ppm. 5 ppm to 100 ppm by weight. If the nitrogen atom is less than the lower limit, the amount of THF in the condensate increases and the decompressor's ability to add reduced pressure tends to decrease. If it exceeds the upper limit, the color tone of the polyester produced using this condensate as a diol component tends to deteriorate.

エゼクター駆動用蒸気として用いる1,4−BGは、ポリエステルのジオール成分としての1,4−BGとは別個に調製することもできるし、ポリエステルのジオール成分としての1,4−BGの一部をエゼクター駆動用蒸気として用いることも可能である。
図3には減圧付加装置の一例の説明図を示す。
本説明では重縮合反応槽が第1から第3までの3槽ある例で説明する。それぞれの重縮合反応槽(a、d、k)の圧力は図3に示した減圧付加装置を用いてコントロールする。図3において、1,4−BGを外部からの供給ライン(19)を通じて、エゼクター駆動用の1,4−BGの蒸気発生装置(K)へ連続的に供給し、240℃に加熱し発生する1,4−BG蒸気を供給ライン(20)を通じて、各エゼクター(第1重縮合反応槽用:A
1・A3、第2重縮合反応槽用:B1・B3・B5、第3重縮合反応槽用:C1・C3・C5)へ供給する。
1,4-BG used as ejector driving steam can be prepared separately from 1,4-BG as a diol component of polyester, or a part of 1,4-BG as a diol component of polyester can be prepared. It can also be used as ejector driving steam.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of the pressure reducing device.
In this description, an example in which there are three polycondensation reaction tanks from the first to the third tank will be described. The pressure in each of the polycondensation reaction tanks (a, d, k) is controlled by using the reduced pressure addition apparatus shown in FIG. In FIG. 3, 1,4-BG is continuously supplied to the 1,4-BG steam generator (K) for driving the ejector through an external supply line (19), and is generated by heating to 240 ° C. 1,4-BG vapor is fed through the supply line (20) to each ejector (for the first polycondensation reaction tank: A
1, A3, for second polycondensation reaction tank: B1, B3, B5, for third polycondensation reaction tank: C1, C3, C5).

第1重縮合反応槽(a)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(21)を経て、エゼクター(A1)に導入され、この時エゼクター(A1)から排出される1,4−BG蒸気は、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮され、凝縮液
は大気脚(25)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められる。一方、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮しない成分は2段目のエゼクター(A3)に送られ、凝縮液は大気脚(26)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められる。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(A4)で凝縮しない成分は真空ポンプ(A5)を用いてライン(24)から系外に排出する。ライン(22、23)は1,4−BGの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H2、H3)から循環供給する(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the first polycondensation reaction tank (a) is introduced into the ejector (A1) via the line (21), and at this time, the gas discharged from the ejector (A1) 1, The 4-BG vapor is condensed in the barometric condenser (A2), and the condensate is collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (25). On the other hand, the component that is not condensed by the barometric condenser (A2) is sent to the second-stage ejector (A3), and the condensed liquid is collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (26). As in the first stage, components not condensed by the barometric condenser (A4) are discharged out of the system from the line (24) using the vacuum pump (A5). Lines (22, 23) are 1,4-BG supply lines, and the entire amount is circulated and supplied from hot well tanks (H2, H3) (not shown).

第2重縮合反応槽(d)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(31)を経て、エゼクター(B1)に導入され、この時エゼクター(B1)から排出される1,4−BG蒸気は、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮され、凝縮液
は大気脚(36)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められる。一方、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮しない成分は2段目のエゼクター(B3)に送られ、凝縮液は大気脚(37)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められる。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(B5)に送られ、凝縮液は大気脚(38)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(B7)を用いてライン(35)から系外に排出した。ライン(32、33、34)は1,4−BGの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給する(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the second polycondensation reaction tank (d) is introduced into the ejector (B1) through the line (31), and is discharged from the ejector (B1) at this time. The 4-BG vapor is condensed in the barometric condenser (B2), and the condensate is collected in the hot well tank (H1) through the atmospheric leg (36). On the other hand, the components that are not condensed by the barometric condenser (B2) are sent to the second-stage ejector (B3), and the condensate is collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric legs (37). In the same manner as in the first stage, the components not condensed by the barometric condenser (B4) were sent to the third stage ejector (B5), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (38). . As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (B6) were discharged out of the system from the line (35) using the vacuum pump (B7). The lines (32, 33, 34) are 1,4-BG supply lines, and the entire amount is circulated and supplied from the hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

第3重縮合反応槽(k)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(41)を経て、エゼクター(C1)に導入され、この時エゼクター(C1)から排出される1,4−BG蒸気は、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮され、凝縮液
は大気脚(46)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められる。一方、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(C3)に送られ、凝縮液は大気脚(47)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められる。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(C5)に送られ、凝縮液は大気脚(48)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められる。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(C7)を用いてライン(45)から系外に排出する。ライン(42、43、44)は1,4−BGの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給する(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the third polycondensation reaction tank (k) is introduced into the ejector (C1) through the line (41), and is discharged from the ejector (C1) at this time. The 4-BG vapor is condensed in the barometric condenser (C2), and the condensate is collected in the hot well tank (H1) through the atmospheric leg (46). On the other hand, the component that has not been condensed by the barometric condenser (C2) is sent to the second-stage ejector (C3), and the condensed liquid is collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (47). As in the first stage, the components that have not been condensed by the barometric condenser (C4) are sent to the third stage ejector (C5), and the condensate is collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (48). As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (C6) are discharged out of the system from the line (45) using the vacuum pump (C7). Lines (42, 43, 44) are 1,4-BG supply lines, and the entire amount is circulated and supplied from hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

ホットウェルタンク(H1、H2、H3)に集められた1,4−BGを主成分とする液
体は、ライン(54)、ポンプ(H4)を通してバッファータンク(H5)に送られ、その全量をポンプ(H6)、ライン(55)を通じて、未精製のまま原料スラリー調製槽へ移送・ポリエステル原料ジオールの一部とした。 ライン(51、52、53)は、ホットウェルタンク(H1、H2、H3)への1,4−BGの外部から供給ラインである。尚、連続重縮合プロセスの運転安定時の外部からの1,4−BGの供給は、ライン(19)とライン(51、52、53)のみであり、それぞれ一定流量に設定する。
The liquid consisting mainly of 1,4-BG collected in the hot well tanks (H1, H2, H3) is sent to the buffer tank (H5) through the line (54) and the pump (H4), and the whole amount is pumped. (H6), transferred to raw material slurry preparation tank as unpurified through line (55) and made part of polyester raw material diol. Lines (51, 52, 53) are supply lines from the outside of 1,4-BG to the hot well tanks (H1, H2, H3). In addition, the supply of 1,4-BG from the outside when the operation of the continuous polycondensation process is stable is only the line (19) and the lines (51, 52, 53), and each is set to a constant flow rate.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の諸例で採用した物性およ
び評価項目の測定方法は次の通りである。
<減圧発生装置内のTHF発生量>
エゼクターへの蒸気1,4−BGの供給ライン(20)で蒸気化された1,4−BG蒸気をSUSボンベに採取し、冷却凝縮した後、島津製キャピラリガスクロマトグラフ(GC−2025)を用いて、THF発生量を算出した。カラムには、J&W社のDB−1(内径:0.25mm、長さ:30m、膜圧:1.0μm)を使用した。注入部及び検出器温度は240℃、カラム温度は50℃で7分間保持後、230℃まで10℃/minで昇温した。キャリヤガスには窒素(100kPa)を用いた。定量分析の方法としては、予めTHF水溶液で検量線を作成しておき、GC測定時のArea値より1,4−BG中のTHF量を導出した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example at all unless the summary is exceeded. In addition, the measurement method of the physical property and evaluation item which were employ | adopted in the following examples is as follows.
<THF generation amount in vacuum generator>
The 1,4-BG vapor vaporized in the vapor 1,4-BG supply line (20) to the ejector is collected in a SUS cylinder, cooled and condensed, and then used with a Shimadzu capillary gas chromatograph (GC-2025). The amount of THF generated was calculated. The column used was DB-1 from J & W (inner diameter: 0.25 mm, length: 30 m, membrane pressure: 1.0 μm). The temperature of the injection section and detector was 240 ° C., the column temperature was maintained at 50 ° C. for 7 minutes, and then the temperature was increased to 230 ° C. at 10 ° C./min. Nitrogen (100 kPa) was used as the carrier gas. As a method of quantitative analysis, a calibration curve was prepared in advance with an aqueous THF solution, and the amount of THF in 1,4-BG was derived from the Area value at the time of GC measurement.

<固有粘度(IV)>
ウベローデ型粘度計を使用し次の要領で求めた。すなわち、フェノール/テトラクロロエタン(重量比1/1)の混合溶媒を使用し、30℃において、ポリブチレンテレフタレートの場合には濃度1.0g/dL、ポリブチレンサクシネートの場合には0.5g/dLのポリマー溶液および溶媒のみの落下秒数を測定し、以下の式(1)より求めた。
<Intrinsic viscosity (IV)>
It calculated | required in the following way using the Ubbelohde type viscometer. That is, using a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (weight ratio 1/1), at 30 ° C., a concentration of 1.0 g / dL in the case of polybutylene terephthalate, and 0.5 g / in the case of polybutylene succinate. The falling seconds of only the dL polymer solution and the solvent were measured and determined from the following formula (1).

IV=((1+4Kηsp0.5−1)/(2KC) (1)
(ここで、ηSP=η/η0−1であり、ηはポリマー溶液落下秒数、η0は溶媒の落下秒数、Cはポリマー溶液濃度(g/dL)、Kはハギンズの定数である。Kは0.33を採用した。)
<末端カルボキシル基濃度>
試料を粉砕した後、熱風乾燥機にてポリブチレンテレフタレートの場合には140℃で15分間、ポリブチレンサクシネートの場合には60℃で30分間乾燥させ、デシケーター内で室温まで冷却した試料から、0.1gを精秤して試験管に採取し、ベンジルアルコール3mlを加えて、乾燥窒素ガスを吹き込みながら195℃、3分間で溶解させ、次いで、クロロホルム5mlを徐々に加えて室温まで冷却した。この溶液にフェノールレッド指示薬を1〜2滴加え、乾燥窒素ガスを吹き込みながら撹拌下に、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液で滴定し、黄色から赤色に変じた時点で終了とした。また、ブランクとして、ポリエステル樹脂試料を溶解させずに同様の操作を実施し、以下の式(2)によって末端カルボキシル基量(酸価)を算出した。
IV = ((1 + 4K H η sp ) 0.5 −1) / (2K H C) (1)
(Where η SP = η / η 0 −1, η is the polymer solution falling seconds, η 0 is the solvent dropping seconds, C is the polymer solution concentration (g / dL), and K H is the Huggins constant. is .K H adopted the 0.33 in.)
<Terminal carboxyl group concentration>
After pulverizing the sample, the sample was dried at 140 ° C. for 15 minutes in the case of polybutylene terephthalate in a hot air dryer, 30 minutes at 60 ° C. in the case of polybutylene succinate, and cooled to room temperature in a desiccator. 0.1 g was precisely weighed and collected in a test tube, 3 ml of benzyl alcohol was added, dissolved in 195 ° C. for 3 minutes while blowing dry nitrogen gas, and then 5 ml of chloroform was gradually added and cooled to room temperature. One to two drops of phenol red indicator were added to this solution, and titrated with a 0.1N sodium hydroxide benzyl alcohol solution with stirring while blowing dry nitrogen gas, and the procedure was terminated when the color changed from yellow to red. Moreover, the same operation was implemented as a blank, without melt | dissolving a polyester resin sample, and the terminal carboxyl group amount (acid value) was computed by the following formula | equation (2).

末端カルボキシル量(当量/トン)=(a−b)×0.1×f/w (2)
(ここで、aは、滴定に要した0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の量(μl)、bは、ブランクでの滴定に要した0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の量(μl)、wはポリエステル樹脂の試料の量(g)、fは、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の力価である。)
なお、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の力価(f)は以下の方法で求めた。試験管にメタノール5mlを採取し、フェノールレッドのエタノール溶液の指示薬として1〜2滴加え、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液0.4mlで変色点まで滴定し、次いで力価既知の0.1Nの塩酸水溶液を標準液として0.2ml採取して加え、再度、0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液で変色点まで滴定した(以上の操作は、乾燥窒素ガス吹き込み下で行った。)。以下の式(3)によって力価(f)を算出した。
Terminal carboxyl content (equivalent / ton) = (ab) × 0.1 × f / w (2)
(Where a is the amount of 0.1N sodium hydroxide in benzyl alcohol solution required for titration (μl), b is the amount of 0.1N sodium hydroxide in benzyl alcohol solution required for titration with a blank. The amount (μl), w is the amount of the polyester resin sample (g), and f is the titer of 0.1N sodium hydroxide in benzyl alcohol.)
In addition, the titer (f) of the benzyl alcohol solution of 0.1N sodium hydroxide was calculated | required with the following method. Collect 5 ml of methanol in a test tube, add 1 to 2 drops as an indicator of an ethanol solution of phenol red, titrate with 0.4 ml of 0.1 N sodium hydroxide in benzyl alcohol, then titrate to 0 with a known titer. 0.1 mL of 1N hydrochloric acid aqueous solution as a standard solution was collected and added, and again titrated with 0.1N sodium hydroxide in benzyl alcohol to the discoloration point (the above operation was performed while blowing dry nitrogen gas) .) The titer (f) was calculated by the following formula (3).

力価(f)=0.1Nの塩酸水溶液の力価×0.1Nの塩酸水溶液の採取量(μl)/0.1Nの水酸化ナトリウムのベンジルアルコール溶液の滴定量(μl)(3)
<ペレット色調>
ペレット状ポリエステルを内径30mm、深さ12mmの円柱状の粉体測定用セルに充填し、測色色差計Z300A(日本電色工業(株)社製)を使用して、JIS Z873
0の参考例1に記載されるLab表示系におけるハンターの色差式の色座標によるb値を、反射法により、測定セルを90度ずつ回転させて4箇所測定した値の単純平均値として求めた。
Titer (f) = Titer of 0.1N aqueous hydrochloric acid × Amount of collected 0.1N aqueous hydrochloric acid (μl) / Titration of 0.1N sodium hydroxide in benzyl alcohol (μl) (3)
<Pellet color>
A pellet-shaped polyester is filled in a cylindrical powder measuring cell having an inner diameter of 30 mm and a depth of 12 mm, and a colorimetric color difference meter Z300A (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) is used.
The b value by the color coordinate of Hunter's color difference formula in the Lab display system described in Reference Example 1 of 0 was obtained as a simple average value of values measured by rotating the measurement cell by 90 degrees by the reflection method. .

<溶液ヘーズ>
フェノール/テトラクロロエタン=3/2(重量比)の混合溶媒20mLにPBT2.70gを110℃で30分間溶解させた後、30℃の恒温水槽で15分間冷却し、日本電色(株)製濁度計(NDH−300A)を使用し、セル長10mmで測定した。値が低いほど透明性が良好であることを示す。
<Solution haze>
After dissolving 2.70 g of PBT in 20 mL of a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 3/2 (weight ratio) at 110 ° C. for 30 minutes, it was cooled in a constant temperature water bath at 30 ° C. for 15 minutes, and made by Nippon Denshoku Co., Ltd. The measurement was performed with a cell length of 10 mm using a dynamometer (NDH-300A). It shows that transparency is so favorable that a value is low.

<1,4−BGのpH>
ビーカーに1,4−BGを50mL採取し、東亜DKK社製pH−Meter(HM−25R)を用い、大気下でpH電極を浸して測定した。
<1,4−BG中の窒素原子含有量(質量ppm)の測定方法>
試料15mgを石英ボートへ採取して、微量全窒素分析装置(ダイヤインスツルメンツ
社製「TN−10型」)を用いて試料を燃焼し、燃焼・化学発光法により定量した。また
、その際に使用した標準試料は、トルエン中にアニリンを溶解し、窒素換算で0,0.5,1.0,2.0μg/mLを作製し使用した。
<PH of 1,4-BG>
50 mL of 1,4-BG was sampled in a beaker and measured by immersing the pH electrode in the atmosphere using a pH-meter (HM-25R) manufactured by Toa DKK.
<Measurement method of nitrogen atom content (mass ppm) in 1,4-BG>
A sample of 15 mg was taken into a quartz boat, and the sample was burned using a trace total nitrogen analyzer (“TN-10 type” manufactured by Dia Instruments Co., Ltd.) and quantified by a combustion / chemiluminescence method. Moreover, the standard sample used in that case melt | dissolved aniline in toluene, and produced and used 0, 0.5, 1.0, 2.0 microgram / mL in conversion of nitrogen.

[実施例1]
<ポリブチレンテレフタレートの製造>
図1に示すエステル化工程と図2に示す重縮合工程及び、図3の減圧付加装置により、以下のようにしてポリブチレンテレフタレートを製造した。
先ず、テレフタル酸1.00モルに対して、1,4−ブタンジオール1.80モルの割合で混合した60℃のスラリーをスラリー調製槽から原料供給ライン(1)を通じ、予め、エステル化率99%の低分子量体オリゴマーを充填したスクリュー型攪拌機を有するエステル化反応槽(A)に、40kg/hとなる様に連続的に供給した。同時に、再循環ライン(2)から185℃の精留塔(C)の塔底成分(98重量%以上が1,4−ブタンジオール)を13.2kg/hで供給し、再循環ライン(2)に連結されている触媒供給ライン(3)から3.0重量%1,4−ブタンジオール溶液に調製された60℃の触媒溶液を345g/hで供給した。触媒には、テトラ−n−ブトキシチタネートを用いた。
[Example 1]
<Manufacture of polybutylene terephthalate>
Polybutylene terephthalate was produced as follows using the esterification step shown in FIG. 1, the polycondensation step shown in FIG. 2, and the reduced pressure addition apparatus shown in FIG. 3.
First, a 60 ° C. slurry mixed at a ratio of 1.80 moles of 1,4-butanediol with respect to 1.00 moles of terephthalic acid is passed through a raw material supply line (1) from a slurry preparation tank in advance with an esterification rate of 99. % Was continuously fed to an esterification reaction tank (A) having a screw type stirrer filled with low molecular weight oligomers at a rate of 40 kg / h. At the same time, the bottom component of the rectification column (C) at 185 ° C. (98% by weight or more is 1,4-butanediol) is supplied at 13.2 kg / h from the recirculation line (2), and the recirculation line (2 The catalyst solution at 60 ° C. prepared in 3.0 wt% 1,4-butanediol solution was fed at 345 g / h from the catalyst feed line (3) connected to Tetra-n-butoxy titanate was used as the catalyst.

反応槽(A)の内温は230℃、圧力は70kPaとし、生成する水とテトラヒドロフラン及び余剰の1,4−ブタンジオールを、留出ライン(5)から留出させ、精留塔(C)で高沸成分と低沸成分とに分離した。系が安定した後の塔底の高沸成分は、98重量%以上が1,4−ブタンジオールであり、精留塔(C)の液面が一定になる様に、抜出ライン(8)を通じてその一部を外部に抜き出した。一方、水とTHFを主体とする低沸成分は塔頂よりガスの形態で抜き出し、コンデンサ(G)で凝縮させ、タンク(F)の液面が一定になる様に、抜出ライン(13)より外部に抜き出した。   The internal temperature of the reaction vessel (A) is 230 ° C., the pressure is 70 kPa, and the produced water, tetrahydrofuran and excess 1,4-butanediol are distilled from the distillation line (5), and the rectification column (C) It separated into a high boiling component and a low boiling component. The high-boiling component at the bottom of the column after the system has been stabilized is 98% by weight or more of 1,4-butanediol, and the extraction line (8) so that the liquid level of the rectifying column (C) is constant. A part of it was extracted outside. On the other hand, a low boiling component mainly composed of water and THF is extracted in the form of gas from the top of the column, condensed by a condenser (G), and an extraction line (13) so that the liquid level of the tank (F) becomes constant. More extracted outside.

反応槽(A)で生成したオリゴマーの一定量は、抜出ポンプ(B)を使用し、オリゴマーの抜出ライン(4)から抜き出し、反応槽(A)内液のテレフタル酸ユニット換算での平均滞留時間が3hrになる様に液面を制御した。オリゴマーの抜出ライン(4)から抜き出したオリゴマーは、第1重縮合反応槽(a)に連続的に供給した。系が安定した後、反応槽(A)の出口で採取したオリゴマーのエステル化率は97.5%であった。   A certain amount of oligomer generated in the reaction tank (A) is extracted from the oligomer extraction line (4) using the extraction pump (B), and the average liquid in the reaction tank (A) in terms of terephthalic acid units. The liquid level was controlled so that the residence time was 3 hours. The oligomer extracted from the oligomer extraction line (4) was continuously supplied to the first polycondensation reaction tank (a). After the system was stabilized, the esterification rate of the oligomer collected at the outlet of the reaction vessel (A) was 97.5%.

第1重縮合反応槽(a)の内温は246℃、圧力2.4kPaとし、滞留時間が120分になる様に液面制御を行った。減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L2)から、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、初期重縮合反応を行った。抜き出した反応液は第2重縮合反応槽(d)に連続的に供給した。   The internal temperature of the first polycondensation reaction tank (a) was 246 ° C., the pressure was 2.4 kPa, and the liquid level was controlled so that the residence time was 120 minutes. An initial polycondensation reaction was performed while extracting water, tetrahydrofuran, and 1,4-butanediol from a vent line (L2) connected to a decompressor (not shown). The extracted reaction liquid was continuously supplied to the second polycondensation reaction tank (d).

第2重縮合反応槽(d)の内温は239℃、圧力150Paとし、滞留時間が90分になる様に液面制御を行い、減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L4)から、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、更に重縮合反応を進めた。得られたポリマーは、抜出用ギヤポンプ(e)により抜出ライン(L3)を経由し、第3重縮合反応槽(k)に連続的に供給した。第3重縮合反応槽(k)の内温は238℃、圧力は130Pa、滞留時間は60分とし、更に、重縮合反応を進めた。得られたポリマーは、フィルター(U)を経由して、ダイスヘッド(g)からストランド状に連続的に抜き出し、回転式カッター(h)でカッティングした。尚、それぞれの重縮合反応槽(a、d、k)の圧力は図3に示した減圧付加装置を用いてコントロールした。   The internal temperature of the second polycondensation reaction tank (d) was 239 ° C., the pressure was 150 Pa, the liquid level was controlled so that the residence time was 90 minutes, and a vent line (L4) connected to a decompressor (not shown). ), Polycondensation reaction was further carried out while extracting water, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol. The obtained polymer was continuously supplied to the third polycondensation reaction tank (k) via the extraction line (L3) by the extraction gear pump (e). The internal temperature of the third polycondensation reaction tank (k) was 238 ° C., the pressure was 130 Pa, the residence time was 60 minutes, and the polycondensation reaction was further advanced. The obtained polymer was continuously extracted in a strand form from the die head (g) via the filter (U), and was cut with a rotary cutter (h). In addition, the pressure of each polycondensation reaction tank (a, d, k) was controlled using the reduced pressure addition apparatus shown in FIG.

エゼクター駆動用の蒸気として、4−アミノ−1−ブタノールが20重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=9.3)を用いた。該1,4−ブタンジオールを供給ライン(19)を通じて、エゼクター駆動用の1,4−ブタンジオールの蒸気発生装置(K)へ連続的に供給し、240℃に加熱し発生1,4−ブタンジオール蒸気を供給ライン(20)を通じて、各エゼクター(第1重縮合反応槽用:A1・A3、第2重縮合反応槽用:B1・B3・B5、第3重縮合反応槽用:C1・C3・C5)へ供給した。このとき、蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は2300重量ppmであった。   1,4-butanediol (pH = 9.3) prepared by adding 4-amino-1-butanol to 20 ppm by weight was used as the vapor for driving the ejector. The 1,4-butanediol is continuously supplied to a 1,4-butanediol steam generator (K) for driving an ejector through a supply line (19) and heated to 240 ° C. to generate 1,4-butane. Through the supply line (20), each ejector (for the first polycondensation reaction tank: A1, A3, for the second polycondensation reaction tank: B1, B3, B5, for the third polycondensation reaction tank: C1, C3)・ Supplied to C5). At this time, the amount of THF generated in the steam generator (K) was 2300 ppm by weight.

第1重縮合反応槽(a)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(21)を経て、エゼクター(A1)に導入され、この時エゼクター(A1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(25)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(A3)に送られ、凝縮液は大気脚(26)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(A4)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(A5)を用いてライン(24)から系外に排出した。ライン(22、23)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the first polycondensation reaction tank (a) is introduced into the ejector (A1) via the line (21), and at this time, the gas discharged from the ejector (A1) 1, 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (A2), and the condensate was collected in a hot well tank (H2) through an atmospheric leg (25). On the other hand, the components that were not condensed by the barometric condenser (A2) were sent to the second-stage ejector (A3), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (26). As in the first stage, components not condensed by the barometric condenser (A4) were discharged out of the system from the line (24) using the vacuum pump (A5). Lines (22, 23) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H2, H3) (not shown).

第2重縮合反応槽(d)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(31)を経て、エゼクター(B1)に導入され、この時エゼクター(B1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(36)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(B3)に送られ、凝縮液は大気脚(37)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(B5)に送られ、凝縮液は大気脚(38)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(B7)を用いてライン(35)から系外に排出した。ライン(32、33、34)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the second polycondensation reaction tank (d) is introduced into the ejector (B1) through the line (31), and is discharged from the ejector (B1) at this time. 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (B2), and the condensate was collected in a hot well tank (H1) through an atmospheric leg (36). On the other hand, the component that was not condensed by the barometric condenser (B2) was sent to the second-stage ejector (B3), and the condensate was collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (37). In the same manner as in the first stage, the components not condensed by the barometric condenser (B4) were sent to the third stage ejector (B5), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (38). . As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (B6) were discharged out of the system from the line (35) using the vacuum pump (B7). Lines (32, 33, 34) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

第3重縮合反応槽(k)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(41)を経て、エゼクター(C1)に導入され、この時エゼクター(C1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(46)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(C3)に送られ、凝縮液は大気脚(47)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた
。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(C5)に送られ、凝縮液は大気脚(48)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(C7)を用いてライン(45)から系外に排出した。ライン(42、43、44)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the third polycondensation reaction tank (k) is introduced into the ejector (C1) through the line (41), and is discharged from the ejector (C1) at this time. 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (C2), and the condensate was collected in a hot well tank (H1) through an atmospheric leg (46). On the other hand, the component that was not condensed by the barometric condenser (C2) was sent to the second-stage ejector (C3), and the condensate was collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (47). As in the first stage, the components not condensed by the barometric condenser (C4) were sent to the third stage ejector (C5), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (48). . As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (C6) were discharged out of the system from the line (45) using the vacuum pump (C7). Lines (42, 43, 44) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

ホットウェルタンク(H1、H2、H3)に集められた1,4−ブタンジオールを主成
分とする液体は、ライン(54)、ポンプ(H4)を通してバッファータンク(H5)に送られ、その全量をポンプ(H6)、ライン(55)を通じて、未精製のまま原料スラリー調製槽へ移送し、ポリエステル原料ジオールの一部とした。
ライン(51、52、53)は、ホットウェルタンク(H1、H2、H3)への1,4−ブタンジオールの外部から供給ラインであり、4−アミノ−1−ブタノールを20質量ppm含有した1,4−ブタンジオール溶液を供給した。尚、連続重縮合プロセスの運転安定時の外部からの1,4−ブタンジオール溶液の供給は、ライン(19)とライン(51、52、53)であり、それぞれ一定流量に設定した。
The liquid mainly composed of 1,4-butanediol collected in the hot well tanks (H1, H2, H3) is sent to the buffer tank (H5) through the line (54) and the pump (H4). Through the pump (H6) and the line (55), the raw material slurry was transferred to the raw material slurry preparation tank as it was unrefined and used as part of the polyester raw material diol.
Lines (51, 52, 53) are supply lines from the outside of 1,4-butanediol to the hot well tanks (H1, H2, H3), and 1 containing 20 mass ppm of 4-amino-1-butanol. , 4-butanediol solution was fed. In addition, the supply of the 1,4-butanediol solution from the outside at the time of stable operation of the continuous polycondensation process was the line (19) and the lines (51, 52, 53), and each was set to a constant flow rate.

運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[実施例2]
エゼクター駆動用の蒸気として、4−アミノ−1−ブタノールが100重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=10.8)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は2300重量ppmであり、ポリマーの色調は良好であった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.
[Example 2]
As in Example 1, except that 1,4-butanediol (pH = 10.8) prepared by adding 4-amino-1-butanol to 100 ppm by weight was used as the vapor for driving the ejector. Went to. The amount of THF generated in the steam generator (K) was 2300 ppm by weight, and the color tone of the polymer was good. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[実施例3]
エゼクター駆動用の蒸気として、トリブチルアミンが20重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=8.9)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は2600重量ppmであり、ポリマーの色調は良好であった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1,4-butanediol (pH = 8.9) prepared by adding tributylamine to 20 ppm by weight was used as the ejector driving vapor. The amount of THF generated in the steam generator (K) was 2600 ppm by weight, and the color tone of the polymer was good. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[実施例4]
エゼクター駆動用の蒸気として、トリブチルアミンが1000重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=10.7)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)で発生したTHF量は2100重量ppmであった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Example 4]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1,4-butanediol (pH = 10.7) prepared by adding tributylamine to 1000 ppm by weight was used as the ejector driving steam. The amount of THF generated in the steam generator (K) was 2100 ppm by weight. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[実施例5]
エゼクター駆動用の蒸気として、2−プロリノールが20重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=9.3)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は2200重量ppmであり、ポリマーの色調は良好であった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Example 5]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1,4-butanediol (pH = 9.3) prepared by adding 2-prolinol to 20 ppm by weight was used as the ejector driving steam. . The amount of THF generated in the steam generator (K) was 2200 ppm by weight, and the color tone of the polymer was good. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[比較例1]
エゼクター駆動用の蒸気として、市販品の1,4−ブタンジオール(pH=5.2)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は4900重量ppmと多かった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that a commercially available 1,4-butanediol (pH = 5.2) was used as the ejector driving vapor. The amount of THF generated in the steam generator (K) was as high as 4900 ppm by weight. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[比較例2]
エゼクター駆動用の蒸気として、4−アミノ−1−ブタノールが1000重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=11.9)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は2100重量ppmと少なかったが、ポリマーの色調が悪化した。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
As in Example 1, except that 1,4-butanediol (pH = 11.9) prepared by adding 4-amino-1-butanol to 1000 ppm by weight was used as the vapor for driving the ejector. Went to. The amount of THF generated in the steam generator (K) was as small as 2100 ppm by weight, but the color of the polymer deteriorated. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

[比較例3]
エゼクター駆動用の蒸気として、2−ピロリドンが20重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=5.5)を用いた以外は、実施例1と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は3800重量ppmであったが、ポリマーの色調が悪化した。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that 1,4-butanediol (pH = 5.5) prepared by adding 2-pyrrolidone to 20 ppm by weight was used as the ejector driving vapor. The amount of THF generated in the steam generator (K) was 3800 ppm by weight, but the color tone of the polymer deteriorated. Table 1 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

Figure 0005790246
Figure 0005790246

[実施例6]
<重合用触媒の調製>
撹拌装置付きのガラス製ナス型フラスコに、酢酸マグネシウム・4水和物を100質量部入れ、更に1500質量部の無水エタノール(純度99質量%以上)を加えた。更にエチルアシッドホスフェート(モノエステル体とジエステル体の混合質量比は45:55)を65.3質量部加え、23℃で撹拌を行った。15分後に酢酸マグネシウムが完全に溶解したことを確認後、テトラ−n−ブチルチタネートを122質量部添加した。更に10分間撹拌を継続し、均一混合溶液を得た。この混合溶液を、ナス型フラスコに移し、60℃のオイルバス中でエバポレーターによって減圧下で濃縮を行った。1時間後に殆どのエタノールが留去され、半透明の粘稠な液体を得た。オイルバスの温度を更に80℃まで上昇させ、5Torrの減圧下で更に濃縮を行い粘稠な液体を得た。この液体状の触媒を、1,4−ブタンジオールに溶解させ、チタン原子含有量が3.36質量%となるよう調製した。この触媒溶液の1,4−ブタンジオール中における保存安定性は良好であり、窒素雰囲気下40℃で保存した触媒溶液は少なくとも40日間析出物の生成が認められなかった。また、この触媒溶液のpHは6.3であった。
[Example 6]
<Preparation of polymerization catalyst>
Into a glass eggplant-shaped flask equipped with a stirrer, 100 parts by mass of magnesium acetate tetrahydrate was added, and 1500 parts by mass of absolute ethanol (purity 99% by mass or more) was further added. Furthermore, 65.3 parts by mass of ethyl acid phosphate (mixing mass ratio of monoester and diester was 45:55) was added and stirred at 23 ° C. After confirming that magnesium acetate was completely dissolved after 15 minutes, 122 parts by mass of tetra-n-butyl titanate was added. Stirring was further continued for 10 minutes to obtain a uniform mixed solution. This mixed solution was transferred to an eggplant-shaped flask and concentrated under reduced pressure by an evaporator in an oil bath at 60 ° C. After 1 hour, most of ethanol was distilled off to obtain a translucent viscous liquid. The temperature of the oil bath was further raised to 80 ° C., and further concentrated under a reduced pressure of 5 Torr to obtain a viscous liquid. This liquid catalyst was dissolved in 1,4-butanediol to prepare a titanium atom content of 3.36% by mass. The storage stability of this catalyst solution in 1,4-butanediol was good, and no precipitate was observed in the catalyst solution stored at 40 ° C. in a nitrogen atmosphere for at least 40 days. The catalyst solution had a pH of 6.3.

<ポリブチレンサクシネートの製造>
図1に示すエステル化工程と図2に示す重縮合工程及び、図3に示す減圧付加装置により、以下のようにしてポリブチレンサクシネートを製造した。先ず、リンゴ酸を0.18重量%含有したコハク酸1.00モルに対して、1,4−ブタンジオールを1.30モルおよびリンゴ酸を総量0.0033モルの割合となるように混合した50℃のスラリーを、スラリー調製槽(図示せず)から原料供給ライン(1)を通じ、予め、窒素雰囲気下エステル化率99重量%の低分子量体オリゴマーを充填した攪拌機を有するエステル化反応
槽(A)に、45.5kg/hとなる様に連続的に供給した。
<Production of polybutylene succinate>
A polybutylene succinate was produced in the following manner using the esterification step shown in FIG. 1, the polycondensation step shown in FIG. 2, and the reduced pressure addition apparatus shown in FIG. First, with respect to 1.00 mol of succinic acid containing 0.18% by weight of malic acid, 1.30 mol of 1,4-butanediol and malic acid were mixed at a total amount of 0.0033 mol. An esterification reaction tank having a stirrer filled with a low molecular weight oligomer having an esterification rate of 99% by weight in a nitrogen atmosphere in advance from a slurry preparation tank (not shown) through a raw material supply line (1). A) was continuously supplied to 45.5 kg / h.

エステル化反応槽(A)を内温230℃、圧力101kPaとし、生成する水、テトラヒドロフラン及び余剰の1,4−ブタンジオールを、留出ライン(5)から留出させ、精留塔(C)で高沸成分と低沸成分とに分離した。系が安定した後の塔底の高沸成分は精留塔(C)の液面が一定になる様に、抜出ライン(8)を通じて、その一部を外部に抜き出した。一方、水とテトラヒドロフランを主体とする低沸成分は、塔頂よりガスの形態で抜き出し、コンデンサ(G)で凝縮させ、タンク(F)の液面が一定になる様に、抜出ライン(13)より外部に抜き出した。同時に、再循環ライン(2)より100℃の精留塔(C)の塔底成分(98重量%以上が1,4−ブタンジオール)全量を、また、触媒供給ライン(3)より、エステル化反応槽で発生したテトラヒドロフランと等モルの1,4−ブタンジオールを併せて供給し、エステル化反応槽内のコハク酸に対する1,4−ブタンジオールモル比が1.30となるように調整した。供給量は、再循環ライン(2)と触媒供給ライン(3)合わせて3.8kg/hであった。   The esterification reaction tank (A) is set to an internal temperature of 230 ° C. and a pressure of 101 kPa, and water, tetrahydrofuran and excess 1,4-butanediol produced are distilled from the distillation line (5), and a rectifying column (C) It separated into a high boiling component and a low boiling component. A part of the high-boiling component at the bottom of the column after the system was stabilized was extracted to the outside through an extraction line (8) so that the liquid level of the rectification column (C) was constant. On the other hand, a low boiling component mainly composed of water and tetrahydrofuran is extracted from the top of the tower in the form of gas, condensed in a condenser (G), and the extraction line (13) so that the liquid level in the tank (F) becomes constant. ) Extracted outside. At the same time, the total amount of the bottom component (98% by weight or more of 1,4-butanediol) of the rectification column (C) at 100 ° C. from the recirculation line (2) is esterified from the catalyst supply line (3). Tetrahydrofuran generated in the reaction tank and equimolar 1,4-butanediol were supplied together, and the molar ratio of 1,4-butanediol to succinic acid in the esterification reaction tank was adjusted to 1.30. The supply amount of the recirculation line (2) and the catalyst supply line (3) was 3.8 kg / h.

エステル化反応槽(A)で生成したエステル化反応物は、ポンプ(B)を使用し、エステル化反応物の抜出ライン(4)から連続的に抜き出し、エステル化反応槽(A)内液のコハク酸ユニット換算での平均滞留時間が3時間になる様に液面を制御した。抜出ライン(4)から抜き出したエステル化反応物は、第1重縮合反応槽(a)に連続的に供給した。系が安定した後、エステル化反応槽(A)の出口で採取したエステル化反応物のエステル化率は92.4%であり末端カルボキシル濃度は884当量/トンであった。   The esterification reaction product produced in the esterification reaction tank (A) is continuously extracted from the esterification reaction product extraction line (4) using the pump (B), and the liquid in the esterification reaction tank (A). The liquid level was controlled so that the average residence time in terms of succinic acid unit was 3 hours. The esterification reaction product extracted from the extraction line (4) was continuously supplied to the first polycondensation reaction tank (a). After the system was stabilized, the esterification rate of the esterification reaction product collected at the outlet of the esterification reaction tank (A) was 92.4%, and the terminal carboxyl concentration was 884 equivalents / ton.

予め前述手法で調製した触媒溶液を、触媒調製槽において、チタン原子としての濃度が0.12重量%となる様に、1,4−ブタンジオールで希釈した触媒溶液を調製した後、供給ライン(L8)を通じて、1.4kg/hで連続的にエステル化反応物の抜出ライン(4)に供給した(触媒は反応液の液相に添加された)。供給量は運転期間中安定していた。   After preparing the catalyst solution prepared in advance by the above-mentioned method in a catalyst preparation tank so that the concentration as titanium atoms is 0.12 wt%, the catalyst solution is diluted with 1,4-butanediol, Through L8), the esterification reaction product was continuously fed to the extraction line (4) at 1.4 kg / h (the catalyst was added to the liquid phase of the reaction solution). The supply was stable during the operation period.

第1重縮合反応槽(a)の内温は240℃、圧力2.7kPaとし、滞留時間が120分間になる様に、液面制御を行った。減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L2)から、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、初期重縮合反応を行った。抜き出した反応液は第2重縮合反応槽(d)に連続的に供給した。   The internal temperature of the first polycondensation reaction tank (a) was 240 ° C., the pressure was 2.7 kPa, and the liquid level was controlled so that the residence time was 120 minutes. An initial polycondensation reaction was performed while extracting water, tetrahydrofuran, and 1,4-butanediol from a vent line (L2) connected to a decompressor (not shown). The extracted reaction liquid was continuously supplied to the second polycondensation reaction tank (d).

第2重縮合反応槽(d)の内温は245℃、圧力400Paとし、滞留時間が150分間になる様に、液面制御を行い、減圧機(図示せず)に接続されたベントライン(L4)から、水、テトラヒドロフラン、1,4−ブタンジオールを抜き出しながら、更に重縮合反応を進めた。得られたポリエステルは、抜出用ギヤポンプ(e)により抜出ライン(L3)を経由し、第3重縮合反応槽(k)に連続的に供給した。第3重縮合反応槽(k)の内温は245℃、圧力は130Pa、滞留時間は180分間とし、更に、重縮合反応を進めた。得られたポリエステルは、ダイスヘッド(g)からストランド状に連続的に抜き出し、回転式カッター(h)でカッティングしペレットとした。   The second polycondensation reaction tank (d) has an internal temperature of 245 ° C., a pressure of 400 Pa, liquid level control so that the residence time is 150 minutes, and a vent line (not shown) connected to a decompressor (not shown). The polycondensation reaction was further advanced while extracting water, tetrahydrofuran and 1,4-butanediol from L4). The obtained polyester was continuously supplied to the third polycondensation reaction tank (k) via the extraction line (L3) by the extraction gear pump (e). The internal temperature of the third polycondensation reaction tank (k) was 245 ° C., the pressure was 130 Pa, the residence time was 180 minutes, and the polycondensation reaction was further advanced. The obtained polyester was continuously extracted in the form of a strand from the die head (g) and cut with a rotary cutter (h) to obtain pellets.

尚、それぞれの重縮合反応槽(a、d、k)の圧力は図3に示した減圧付加装置を用いてコントロールした。
エゼクター駆動用の蒸気として、4−アミノ−1−ブタノールが20重量ppmとなるように添加調製された1,4−ブタンジオール(pH=9.3)を用いた。該1,4−ブタンジオール溶液を供給ライン(19)を通じて、エゼクター駆動用の1,4−ブタンジオールの蒸気発生装置(K)へ連続的に供給し、240℃に加熱し発生1,4−ブタンジオール蒸気を供給ライン(20)を通じて、各エゼクター(第1重縮合反応槽用:A1・A3、第2重縮合反応槽用:B1・B3・B5、第3重縮合反応槽用:C1・C3・C5
)へ供給した。このとき、蒸気発生装置(K)で発生したTHF量は2300重量ppmであった。
In addition, the pressure of each polycondensation reaction tank (a, d, k) was controlled using the reduced pressure addition apparatus shown in FIG.
1,4-butanediol (pH = 9.3) prepared by adding 4-amino-1-butanol to 20 ppm by weight was used as the vapor for driving the ejector. The 1,4-butanediol solution is continuously supplied through a supply line (19) to a 1,4-butanediol vapor generator (K) for driving the ejector, and heated to 240 ° C. to generate 1,4-butanediol. Butanediol vapor is fed through a supply line (20) to each ejector (for the first polycondensation reaction tank: A1, A3, for the second polycondensation reaction tank: B1, B3, B5, for the third polycondensation reaction tank: C1, C3 ・ C5
). At this time, the amount of THF generated in the steam generator (K) was 2300 ppm by weight.

第1重縮合反応槽(a)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(21)を経て、エゼクター(A1)に導入され、この時エゼクター(A1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(25)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(A2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(A3)に送られ、凝縮液は大気脚(26)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(A4)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(A5)を用いてライン(24)から系外に排出した。ライン(22、23)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the first polycondensation reaction tank (a) is introduced into the ejector (A1) via the line (21), and at this time, the gas discharged from the ejector (A1) 1, 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (A2), and the condensate was collected in a hot well tank (H2) through an atmospheric leg (25). On the other hand, the components that were not condensed by the barometric condenser (A2) were sent to the second-stage ejector (A3), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (26). As in the first stage, components not condensed by the barometric condenser (A4) were discharged out of the system from the line (24) using the vacuum pump (A5). Lines (22, 23) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H2, H3) (not shown).

第2重縮合反応槽(d)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(31)を経て、エゼクター(B1)に導入され、この時エゼクター(B1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(36)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(B2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(B3)に送られ、凝縮液は大気脚(37)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(B5)に送られ、凝縮液は大気脚(38)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(B6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(B7)を用いてライン(35)から系外に排出した。ライン(32、33、34)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the second polycondensation reaction tank (d) is introduced into the ejector (B1) through the line (31), and is discharged from the ejector (B1) at this time. 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (B2), and the condensate was collected in a hot well tank (H1) through an atmospheric leg (36). On the other hand, the component that was not condensed by the barometric condenser (B2) was sent to the second-stage ejector (B3), and the condensate was collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (37). In the same manner as in the first stage, the components not condensed by the barometric condenser (B4) were sent to the third stage ejector (B5), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (38). . As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (B6) were discharged out of the system from the line (35) using the vacuum pump (B7). Lines (32, 33, 34) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

第3重縮合反応槽(k)から留出したテトラヒドロフラン、水を主成分とするガスはライン(41)を経て、エゼクター(C1)に導入され、この時エゼクター(C1)から排出される1,4−ブタンジオール蒸気は、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮さ
れ、凝縮液は大気脚(46)を通じてホットウェルタンク(H1)に集められた。一方、バロメトリックコンデンサー(C2)で凝縮しなかった成分は2段目のエゼクター(C3)に送られ、凝縮液は大気脚(47)を通じてホットウェルタンク(H2)に集められた。1段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C4)で凝縮しなかった成分は3段目のエゼクター(C5)に送られ、凝縮液は大気脚(48)を通じてホットウェルタンク(H3)に集められた。2段目と同様にバロメトリックコンデンサー(C6)で凝縮しなかった成分は真空ポンプ(C7)を用いてライン(45)から系外に排出した。ライン(42、43、44)は1,4−ブタンジオールの供給ラインであり、全量をホットウエルタンク(H1、H2、H3)から循環供給した(図示せず)。
A gas mainly composed of tetrahydrofuran and water distilled from the third polycondensation reaction tank (k) is introduced into the ejector (C1) through the line (41), and is discharged from the ejector (C1) at this time. 4-Butanediol vapor was condensed in a barometric condenser (C2), and the condensate was collected in a hot well tank (H1) through an atmospheric leg (46). On the other hand, the component that was not condensed by the barometric condenser (C2) was sent to the second-stage ejector (C3), and the condensate was collected in the hot well tank (H2) through the atmospheric leg (47). As in the first stage, the components not condensed by the barometric condenser (C4) were sent to the third stage ejector (C5), and the condensate was collected in the hot well tank (H3) through the atmospheric leg (48). . As in the second stage, components not condensed by the barometric condenser (C6) were discharged out of the system from the line (45) using the vacuum pump (C7). Lines (42, 43, 44) were 1,4-butanediol supply lines, and the entire amount was circulated and supplied from hot well tanks (H1, H2, H3) (not shown).

ホットウェルタンク(H1、H2、H3)に集められた1,4−ブタンジオールを主成
分とする液体は、ライン(54)、ポンプ(H4)を通してバッファータンク(H5)に送られ、その全量をポンプ(H6)、ライン(55)を通じて、未精製のまま原料スラリー調製槽へ移送し、ポリエステル原料ジオールの一部とした。
ライン(51、52、53)は、ホットウェルタンク(H1、H2、H3)への1,4−ブタンジオールの外部から供給ラインであり、4−アミノ−1−ブタノールを20重量ppm含有した1,4−ブタンジオール溶液を供給した。尚、連続重縮合プロセスの運転安定時の外部からの1,4−ブタンジオール溶液の供給は、ライン(19)とライン(51、52、53)のみであり、それぞれ一定流量に設定した。
The liquid mainly composed of 1,4-butanediol collected in the hot well tanks (H1, H2, H3) is sent to the buffer tank (H5) through the line (54) and the pump (H4). Through the pump (H6) and the line (55), the raw material slurry was transferred to the raw material slurry preparation tank as it was unrefined and used as part of the polyester raw material diol.
Lines (51, 52, 53) are supply lines from the outside of 1,4-butanediol to hot well tanks (H1, H2, H3), and 1 containing 20 ppm by weight of 4-amino-1-butanol. , 4-butanediol solution was fed. In addition, the supply of the 1,4-butanediol solution from the outside at the time of stable operation of the continuous polycondensation process was only the line (19) and the lines (51, 52, 53), and each was set to a constant flow rate.

運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表2に示す。
[比較例4]
エゼクター駆動用の蒸気として、市販品の1,4−ブタンジオール(pH=5.2)を用いた以外は、実施例6と同様に行った。蒸気発生装置(K)でのTHF発生量は4900重量ppmと多かった。運転開始1週間後のポリエステルペレットの品質評価結果を表2に示す。
Table 2 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.
[Comparative Example 4]
The same procedure as in Example 6 was performed except that a commercially available 1,4-butanediol (pH = 5.2) was used as the ejector driving vapor. The amount of THF generated in the steam generator (K) was as high as 4900 ppm by weight. Table 2 shows the quality evaluation results of the polyester pellets one week after the start of operation.

Figure 0005790246
Figure 0005790246

本発明のポリエステルの製造方法は、効率的に、THFへの転化が少ない。また、本発明の製造方法により得られるポリエステルは、色調が良好であり、更にバイオマス資源の有効利用にも寄与している。   The process for producing the polyester of the present invention is less efficient in conversion to THF. Moreover, the polyester obtained by the production method of the present invention has a good color tone, and further contributes to effective utilization of biomass resources.

1 原料供給ライン
2 再循環ライン
3 触媒供給ライン
4 オリゴマーの抜出ライン
5 留出ライン
6 抜出ライン
7 循環ライン
8 抜出ライン
9 ガス抜出ライン
10 コンデンサ凝縮液ライン
11 抜出ライン
12 循環ライン
13 抜出ライン
14 ベントライン
15 触媒供給ライン
16 触媒供給ライン
19、51、52、53 外部からの1,4−ブタンジオールの供給ライン
20 エゼクターへの蒸気1,4−BGの供給ライン
21 第1重縮合反応槽からのベントライン
31 第2重縮合反応槽からのベントライン
41 第3重縮合反応槽からのベントライン
22、23、32、33、34、42、43、44 1,4−BGの供給ライン
24、35、45 真空ポンプからの吐出ガスライン
25、26、36、37、38、46、47、48 バロメトリックコンデンサーの大気脚
54 ホットウェルタンクからバッファ−タンクへの凝縮液の抜き出しライン
55 バッファータンクから原料スラリー調製槽への1,4−BGの供給ライン
56 バッファータンクから蒸留精製塔への1,4−BGの供給ライン
57 低沸点成分の抜き出しライン
58 蒸留精製塔から原料スラリー調製槽への1,4−BGの供給ライン
59 高沸点成分の抜き出しライン
A 反応槽
B 抜出ポンプ
C 精留塔
D、E ポンプ
F タンク
G コンデンサ
L1、L3 抜出ライン
L2、L4、L6:ベントライン
L5 ポリマー抜出ライン
L8 1,4−ブタンジオール供給ライン
L7 金属化合物供給ライン
a 第1重縮合反応槽
d 第2重縮合反応槽
k 第3重縮合反応槽
c、e、m 抜出用ギヤポンプ
g ダイスヘッド
h 回転式カッター
R、S、T、U フィルター
A1、A3、B1、B3、B5、C1、C3、C5 エゼクター
A2、A4、B2、B4、B6、C2、C4、C6 バロメトリックコンデンサー
A5、B7、C7 真空ポンプ
H1、H2、H3 ホットウェルタンク
H4、H6、J2、J4 ポンプ
H5 バッファータンク
J1 蒸留精製塔
J3 蒸留精製塔のリボイラー
K エゼクター駆動用1,4−ブタンジオールの蒸気発生装置
1 Raw Material Supply Line 2 Recirculation Line 3 Catalyst Supply Line 4 Oligomer Extraction Line 5 Distillation Line 6 Extraction Line 7 Circulation Line 8 Extraction Line 9 Gas Extraction Line 10 Capacitor Condensate Line 11 Extraction Line 12 Circulation Line 13 Extraction line 14 Vent line 15 Catalyst supply line 16 Catalyst supply line 19, 51, 52, 53 External 1,4-butanediol supply line 20 Steam 1,4-BG supply line 21 to ejector 21 First Vent line 31 from the polycondensation reaction tank Vent line 41 from the second polycondensation reaction tank Vent lines 22, 23, 32, 33, 34, 42, 43, 44 1,4-BG from the third polycondensation reaction tank Supply lines 24, 35, 45 Discharge gas lines 25, 26, 36, 37, 38, 46, 47, 48 bar from the vacuum pump Metric condenser atmospheric leg 54 Extraction line of condensate from hot well tank to buffer tank 55 Supply line of 1,4-BG from buffer tank to raw slurry preparation tank 56 1,4 from buffer tank to distillation purification tower -BG supply line 57 Low-boiling component extraction line 58 1,4-BG supply line 59 from the distillation purification tower to the raw slurry preparation tank 59 High-boiling component extraction line A Reaction tank B Extraction pump C Rectification tower D , E Pump F Tank G Capacitors L1, L3 Extraction lines L2, L4, L6: Vent line L5 Polymer extraction line L8 1,4-butanediol supply line L7 Metal compound supply line a First first polycondensation reaction tank d Second Polycondensation reaction tank k Third polycondensation reaction tank c, e, m Gear pump for extraction g Die head h times Rolling cutter R, S, T, U Filter A1, A3, B1, B3, B5, C1, C3, C5 Ejector A2, A4, B2, B4, B6, C2, C4, C6 Barometric capacitors A5, B7, C7 Vacuum pump H1, H2, H3 Hot well tank H4, H6, J2, J4 Pump H5 Buffer tank J1 Distillation purification tower J3 Distillation purification tower reboiler K Ejector drive 1,4-butanediol steam generator

Claims (4)

1,4−ブタンジオールを主成分とするジオール成分とジカルボン酸成分とをエステル化反応及び/又はエステル交換反応、並びに、重縮合反応させてポリエステルを連続的に製造する方法において、
(a)重縮合反応を減圧下で行い、
(b)その減圧付加装置が1,4―ブタンジオールの蒸気エゼクターを備え、
(c)該蒸気エゼクターに用いた1,4-ブタンジオール蒸気を凝縮させた後、ジオール
成分として使用し、かつ
(d)蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオールのpHが7.0以上11.0以下である、
ことを特徴とするポリエステルの製造方法。
In a method for continuously producing a polyester by subjecting a diol component mainly composed of 1,4-butanediol and a dicarboxylic acid component to an esterification reaction and / or a transesterification reaction, and a polycondensation reaction,
(A) performing a polycondensation reaction under reduced pressure;
(B) The reduced pressure addition device comprises a 1,4-butanediol vapor ejector,
(C) 1,4-butanediol used in the steam ejector is condensed and then used as a diol component, and (d) 1,4-butanediol is supplied to a steam generator for driving the steam ejector. pH is 7.0 or more and 11.0 or less,
A process for producing polyester, characterized in that
前記蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオール中に、窒素原子として0.1重量ppm以上150重量ppm以下の窒素化合物を含有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The 1,4-butanediol supplied to the steam generator for driving the steam ejector contains a nitrogen compound of 0.1 to 150 ppm by weight as a nitrogen atom. Manufacturing method. 前記蒸気エゼクター駆動用の蒸気発生装置に供給する1,4−ブタンジオール中に、窒素化合物を含有し、該窒素化合物がアミン化合物及び/又はアミノアルコール化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。   The 1,4-butanediol supplied to the steam generator for driving the steam ejector contains a nitrogen compound, and the nitrogen compound is an amine compound and / or an amino alcohol compound. 2. The production method according to 2. 前記1,4−ブタンジオールがバイオマス資源由来であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the 1,4-butanediol is derived from a biomass resource.
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