JPS60163918A - ポリエステルの連続製造方法 - Google Patents

ポリエステルの連続製造方法

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JPS60163918A
JPS60163918A JP2016984A JP2016984A JPS60163918A JP S60163918 A JPS60163918 A JP S60163918A JP 2016984 A JP2016984 A JP 2016984A JP 2016984 A JP2016984 A JP 2016984A JP S60163918 A JPS60163918 A JP S60163918A
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JP
Japan
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polycondensation
esterification
reactor
ethylene glycol
polyester
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Pending
Application number
JP2016984A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kaneshige
兼重 憲嗣
Yoshio Honda
本田 吉雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60163918A publication Critical patent/JPS60163918A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステルの連続製造方法に関する。
ポリエチレン、テレフタレートの連続的製造方法は、近
年大半のメーカーが製造コストが安いことから、テレフ
タル酸(以下TPAという〕とエチレングリコール(以
下PGという)を原料とする、いわゆる直接エステル化
法を採用している。
直接エステル化方法ではTPAが固体であることから、
原料(TPA+BG)のスラリー流動性を確保するため
に理論必要量以上のEGを原料として供給し、過剰部分
を回収する方法が一般的である。
この過剰のEGを系外に出すことなく、有効に利用する
方法は特開昭54−3194号公報に見られるように、
エステル化反応器より反応副生の水と一緒に蒸発させて
、蒸留により水と分離して原料EGと混合して使用する
ことによシ、実質的に理論必要量に近い量だけ供給する
方法が開発されている。しかしながら、この方法であっ
ても、重縮合工程で副生ずるEG分だけは過剰に供給す
る必要がある。本発明はこの重縮合工程で副生ずるEG
を系外に出すことなく有効に利用し、完全にEGの供給
量を理論必要量とする方法に関する。
また重縮合工程は通常2ないし3工程で成シ立っており
、それぞれの重合度(つ才り粘度)に適した反応器を使
用している。これらの2ないし30重縮合工程では、重
縮合反応により副生したEGは冷却されたECと、スプ
レーその他の方法で直接接触させて凝縮回収する方法が
一般的である。
この湿式コンデンサーで回収されるのはEGだけではな
く、低沸点不純物である水、アセトアルデヒド、メタノ
ール、ジメチルジオキソランなどや高沸点不純物である
ジエチレングリコールヤソノ他低重合体も含まれる。従
って湿式コンデンサーの循環液中には、次第にこれら不
純物の濃度が上って、ついにはその蒸気圧のために真空
度を維持し得々くなるか、固形分(オリゴマー〕により
循環液が乳化し、循環ライン、スプレーノズルetcを
閉そくしてしまうこともある。これを防止するためには
、低沸点不純物の少い、清澄なEGk循環液中に一定量
以上補充して、循環液の蒸気圧と固形分濃度を下げる方
法が知られている。ところが、この補充と重縮合による
生成によって、循環液の量は次第に増加することになる
ので、余剰分を除く必要がある。幸いなことに、重縮合
の工程は重縮合が進行するに従って、操作真空度は高く
なるので、最終重合缶に設けられた湿式コンデンサー〇
EG循環系に低沸点成分の少いECを補充すると、その
系より余ったEGはその前の工程、そこで余ったEGは
更にその前の工程というふうに再使用が可能である。し
かしながら1度TPAとエステル結合したのち、重縮合
工程で副生ずるEGについては、エステル化工程で副生
ずるEGに比較して不純物が多く、そのま\原料EGと
一緒・に使用したのでは、ポリマー・カラーの悪化をき
几す等の理由で通常、系外に抜き出して、2度以上精留
することによって、EG以外の低沸点不純物や高沸点不
純物を各々除去して、高純度のEGとしたのち、原料と
して使用する方法がとられている。
上記の方法では、ポリエチレン・テレフタレートの製造
設備には必ず大がかりなl精留装置を付帯設備として建
設する必要があシ、建設コストの面からも、ランニング
コスト(精留コストを示す)の面からも不利である。発
明者らは、これらの事情をかんがみ、鋭意研究した結果
、大がかりな精留装置を付帯せずにしかも品質の良好な
ポリエチレン・テレフタレートの連続的製造方法を完成
するに到った。
すなわち本発明はテレフタル酸とエチレングリコールを
スラリー混合槽にて混合しスラリーとなし、該スラリー
をエステル化反応器に供給してエステル化反応を行ない
、得られたポリエステル低重合体を続いて重縮合反応器
に供給して重縮合することによシポリエステルを連続製
造する方法において、前記重縮合反応器よ多発生するエ
チレングリコールを主体とするガスを、湿式コンデンサ
ーにて凝縮し、得られた凝縮液を前記エステル化反応器
に設けられた蒸留塔へ送り、低沸点不純物 5− を除いた後、スラリー混合槽へ戻すことを特徴とするポ
リエステルの連続製造方法である。
本発明を図面を用いて詳しく説明する。第1図は本発明
方法の一実施態様例のフローシートであ石。第1図にお
いて、原料TPAとEGはスラリ−調合槽yへそのモル
比が1.8〜5.0の割合で供給され、エステル化反応
器1.2で常圧、約240〜280℃に加熱されて平均
重合度2〜10のオリゴマーとなる。過剰のEGはエス
テル化反応の副生物である水と一緒に蒸留塔7に導かれ
、ここで水を分離1−てスラリー調合槽6へ戻される。
得られたオリゴマーは重縮合反応器3,4.5でエステ
ル化反応温度よりも更に高い温度で段階的に重合させら
れる。この場合、重縮合工程は初期重合、中間重合、最
終重合の3工程より構成され、各々操作真空度は30〜
100TOrr、5〜20TOrr、1〜5Torrに
保たれている。各重縮合反応により副生ずるEGはそれ
ぞれ湿式コンデンサー8.9.10で冷却されたEGと
直接接触し、凝縮させられて液封タンク11.12.1
3に貯えられる。各湿式コロ − ンデンサー8.9.10のEC循環系は各重縮合反応器
の真空度を維持するために、より低沸点不純物の少いE
Gの補充が行われる。本発明においては、最終重縮合反
応器5の湿式コンデンサー10の循環EC系である液封
タンク13へ、水分率0.5重量パーセント以下のBG
ft原料TPAとのモル比で0.1倍以上補充すること
によって、余剰分子層その結果、反応に必要な操作真空
度を安定して得ることができる。また第11ゴマ−の飛
沫同伴による乳化もTPAとのモル比0.1以上の清澄
なFJGの補充によりライン又はノズルを閉そくしない
程度以下すこ抑えることができる。補充するEG量は理
論要求量、つまりTPAとのモル比1.0まで可能であ
るが、本発明では0.5以下、好ましく (do、4未
満である。0.5以上になると、原料ECの大半を1度
蒸留したのち、原料として使用することにな2、す、回
収ECの蒸留コストの低減という本発明の目的に反する
ことになるので好ましくない。
なお、最終重縮合反応で副生じたEG量と補充量の和に
等しい量が、中間重縮合反応器4の液封タンク12に送
られ、更にこの量と中間重縮合反応器4で副生したEG
量との和に等しい量が初期重縮合反応器3の液封タンク
11に送られ、更にこのS:と初期重縮合反応器3で副
生したEG量との和に等1,7い量がエステル化工程に
戻される。
エステル化工程では、前記重縮合工程より送られて米た
回収EGが、エステル化反応器1.2に設けられた蒸留
塔7に導かれ、低沸点不純物が除去されて、エステル化
反応より回収されるEGと共にスラリー調合槽6へ戻さ
れる。本発明において、前記回収EG中の低沸点不純物
は完全に除去されるのが好ましいが、水分約5.0重量
パーセント以下、アルデヒド約250ppm以下、望ま
しくは水分2.5重量パーセント以下、アルデヒド50
ppm以下残っていても差支えな−。
以上、本発明方法は重縮合反応より排出されるEG中の
低沸点不純物を、エステル化反応器に付設されている蒸
留塔を用いて除去する操作と、エステル化反応器より発
生したEGと水とを分離する操作とを一緒に行うことを
特徴とするものでおシ、本発明方法を採用することによ
り、大がかりな精留装置を必要とせず、また、低沸点不
純物を除去するということは、エステル化反応の副成物
である水をも除去するということであり、回収EG中の
水分濃度の変動によ如、結果として原料中の水分変動が
起り、エステル化反応速度に支障をきたすことも逢い。
また、本発明において反応系から系外に出されるのは、
エステル化反応器の蒸留塔よシ排出される低沸点不純物
のみであり、新たに供給されるEG量量はTPAとのモ
ル比で1.0倍量の理論必要量のみで足りるのである。
さらに驚くべきことに、最終ポリエステル製品の性質を
左右する重要が因子である高沸点不純物、ジエチレング
リコールの量が回収EG中に常に約0.1重量%以下に
おさえられているため、高沸点不純物を除去する必要が
なく、1度の良好なポリ 9− エステルが得られる。
以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例I T P A 1800 KP/Hr 、 E G 57
0KP/Hr (E/T =0.84)’eスラリー調
合槽に供給し、エステル化反応器で平均重合度7のオリ
ゴマーとなし重縮合反応器3缶で段階的に重縮合させ、
極限粘度0.63のポリエチレン−テレフタレートを得
る系において、最終重合器の液封タンクにE G f 
100KP/Hr (E/T=0.16 )供給したと
ころ、重縮合工程より回収されるEG量量は177Kp
/Hr、組成は水分濃度6.6重量パーセント、固形分
濃度2.8重量パーセント、アセトアルデヒド2000
 ppm 、ジメチルジオキソラン4000 ppm 
、 D E C0,1重量パーセントであった。この回
収ECをエステル化反応器の蒸留塔に供給1−2で、エ
ステル化反応器に過剰に供給されているECと一緒に常
圧で処理すると、組成は水分濃度2.6重量パーセント
、固形分濃度1.1重10− 量パーセント、アセトアルデヒド250p1)m、ジメ
チルジオキソラン600pprn 、 DE G O,
1i量パーセントとなった。このEGをフレッシュEG
とフレッシュEGが11回収ECが2の割合で混合し5
て、フレッシュEGの供給量が570 K9/Hrとな
るようにスラリー調合槽に供給1.たところ、ポリマー
カラーはL値82.5、b値2.2となり、回収EGを
全く使用せずに得られたポリエステルと同等の品質とみ
なせるものであった。またポリマー中のDEC量は差が
認められなかった。
比較例1 実施例1と同じ装置において、重縮合工程で回収された
E G 110Kg/Hr ’aミーエステル反応器の
蒸留塔を用いず、そのままフレッシュE G 570K
P/Hrと混合して、T P A 180Kf/ Hr
と一緒にスラリー調合槽に供給したところ、ポリマーカ
ラーはL値?7.5 、 b値5.0であシ、本発明方
法によって得られたボ11エステルに比較してかなり悪
い品質となった。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明方法の一実施態様を示すフローシートで
ある。 1.2;エステル化反応器 3、4.5 : 重縮合反応器 6: 原料スラリー調合槽 7: 蒸留塔 8、9.10?湿式コンデンサー 11、12.13 :液封タンク 14、15 、16 :湿式コンデンサー用EC循環ポ
ンプ17:ペレタイザー 特許出願人 東洋紡績株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テレフタル酸とエチレングリコールをスラリー混
    合槽にて混合し、スラリーとなし、該スラリーをエステ
    ル化反応器に供給してエステル化反応を行カい、得られ
    たポリエステル低重合体な続いて重縮合反応器に供給し
    て重縮合することによりポリエステルを連続製造する方
    法において、前記重縮合反応器よ多発生するエチレング
    リコールを主体とするガスを、湿式コンデンサーにて凝
    縮し、得られた凝縮液を前記エステル化反応器に設けら
    れた蒸留塔へ送り、低沸点不純物を除いた後、スラリー
    混合槽へ戻すことを特徴とするポリエステルの連続製造
    方法。
  2. (2)重縮合反応器に設けられた湿式コンデンサーに、
    水分全0.5重量パーセント以下含むエチレングリコー
    ルを供給テレフタル酸量に対[、て0.1〜0.5Cモ
    ル比)の’11になる範囲で供給することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のポリエステルの連続製造方
    法。
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