【手続補正書】
【提出日】平成16年12月6日(2004.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  （ａ）入口、出口及び内表面を有する、実質的に空の管からなる、エステル化管型反応器を用意する工程、
（ｂ）エステル化反応条件下に反応剤を第一の入口に近接してエステル化管型反応器中に添加し、そして反応剤がエステル化管型反応器を通る液相及び気相の二相流を形成し、その反応剤の少なくとも一部がエステルモノマーを形成する工程を含んでなる複数の反応剤からエステルを製造する方法。
【請求項２】  前記エステルモノマーの少なくとも一部がエステル化管型反応器中で反応してエステルオリゴマーを生成する請求項１に記載の方法。
【請求項３】  （ｃ）重縮合反応条件下に重縮合管型反応器中でエステルオリゴマーを反応させてオリゴマーの少なくとも一部がポリエステルを形成することを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】  （ｃ）重縮合反応条件下に重縮合管型反応器中でエステルモノマーを反応させてエステルモノマーの少なくとも一部がエステルオリゴマーを形成することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】  （ｄ）重縮合反応条件下に重縮合管型反応器中でエステルオリゴマーを反応させて少なくとも一部のオリゴマーがポリエステルを形成することを更に含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】  前記反応剤がジ酸又はジ酸発生剤及びジオール又はジオール発生剤である請求項１に記載の方法。
【請求項７】  前記ジ酸又はジ酸発生剤が炭素数８〜１４の芳香族二酸、炭素数４〜１２の脂肪族二酸、炭素数８〜１２の脂環族二酸及びこれらの二酸のエステルからなる群から選ばれたものであり、前記ジオール又はジオール発生剤が炭素数６〜２０の脂環族ジオール及び炭素数３〜２０の脂肪族ジオールからなる群から選ばれたものである請求項６に記載の方法。
【請求項８】  前記ジ酸又はジ酸発生剤及び前記ジオール又はジオール発生剤がテレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、シクロヘキサン二酢酸、ジフェニル−４，４’−ジカルボン酸、ジフェニル−３，４’−ジカルボン酸、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、ジカルボン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テレフタル酸ジメチル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、プロパン−１，３−ジオール、ペンタン−１，５−ジオール、ヘキサン−１，６−ジオール、３−メチルペンタンジオール−（２，４）、２−メチルペンタンジオール−（１，４）、２，２，４−トリメチルペンタンジオール−（１，３）、２−エチルヘキサンジオール−（１，３）、２，２−ジエチルプロパン−ジオール−（１，３）、ヘキサンジオール−（１，３）、１，４−ジ−（ヒドロキシエトキシ）−ベンゼン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシシクロヘキシル）−プロパン、２，４−ジヒドロキシ−１，１，３，３−テトラメチル−シクロブタン、２，２，４，４−テトラメチルシクロブタンジオール、２，２−ビス−（３−ヒドロキシエトキシフェニル）−プロパン、２，２−ビス−（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）−プロパン、イソソルビド、ヒドロキノン、ＢＤＳ−（２，２−（スルホニルビス）４，１−フェニレンオキシノ）ビス（エタノール）並びにこれらの混合物から選ばれたものである請求項６に記載の方法。
【請求項９】  前記エステルがポリ（エチレンテレフタレート）である請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】  前記ジ酸又はジ酸発生剤がテレフタル酸及びテレフタル酸ジメチルから選ばれたものであり、そして前記ジオールがエチレングリコールである請求項６，７又は８に記載の方法。
【請求項１１】  少なくとも一つの前記管型反応器がプロセス流体の一部を循環する手段を有し、そしてプロセスがプロセス流体の一部をエステル化管型反応器へ循環することを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】  少なくとも一つの前記管型反応器がプロセス流体の一部を循環する手段を有し、そしてプロセスがプロセス流体の一部を重縮合管型反応器へ循環することを含む請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】  少なくとも一つの反応剤を循環されたプロセス流体中へ添加することを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】  前記重縮合管型反応器が複数のゾーン又は段階を有し、そしてプロセスを少なくとも二つのゾーン又は段階を圧力差で操作する請求項３，４又は５に記載の方法。
【請求項１５】  少なくとも一つの管型反応器から蒸気の一部を取出すことを更に含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】  前記エステル化管型反応器を泡流又は泡沫流方式で操作することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】  前記重縮合管型反応器を層化流方式で操作することを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】  触媒、着色剤、トナー、顔料、カーボンブラック、ガラス繊維、充填剤、耐衝撃改良剤、酸化防止剤、安定剤、難燃化剤、再加熱助剤、アセトアルデヒド減少化合物、酸素捕獲化合物、ＵＶ吸収化合物、バリヤー改良添加物、黒色酸化鉄及びこれらの混合物から選ばれる少なくとも一種の材料を管型反応器に添加することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１９】  前記管型反応器が実質的に空の管である請求項１〜５、１６又は１７に記載の方法。
【請求項２０】  前記エステル化管型反応器を第一の入口と第一の出口との間に圧力プロフィールで操作し、そして第一の入口の圧力が第一の出口の圧力より高い請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】  静水圧による前記圧力プロフィールを前記エステル化管型反応器内に確立する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】  前記エステル化プロセスと重縮合プロセスとの間の圧力を、流体連通状態にあり、そしてエステル化管型反応器と重縮合管型反応器との間に位置するシール脚を用いて調節することを更に含む請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２３】  前記シール脚中の流体を加熱することを更に含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】  前記シール脚中の流体を沸点まで加熱する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】  取出した前記蒸気からの反応剤を回収して反応剤頂部生成物と反応剤底部生成物を生成せしめることを更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】  取出した前記蒸気を、熱移動媒体炉、焼却炉又は熱酸化器から選ばれる酸化器中で酸化することを更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】  前記反応剤頂部生成物を、熱移動媒体炉、焼却炉又は熱酸化器から選ばれる酸化器中で酸化することを更に含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】  前記反応剤底部生成物をエステル化管型反応器へ循環することを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】  前記反応剤の少なくとも一部がグリコールである請求項２５〜２８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】  前記管型反応器を少なくとも一つの連続撹拌タンク反応器を有する一般的なポリエステルプロセスに組み込む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】  （ａ）第一の入口及び第一の出口を有するエステル化管型反応器を用意する工程、
（ｂ）エステル化反応条件下に、反応剤を、第一の入口に近接してエステル化管型反応器中に添加して、反応剤がエステル化管型反応器を通り、そして反応剤の少なくとも一部がエステルモノマーを生成する液相及び気相を形成する二つの相流を生じさせる工程、
（ｃ）前記モノマーを重縮合管型反応器において重縮合反応条件下に反応させて、エステルモノマーの一部が反応してオリゴマーを形成する工程、並びに
（ｄ）重縮合管型反応器において重縮合反応条件下にオリゴマーを反応させてオリゴマーの少なくとも一部をポリエステルに形成させる工程
を含んでなる複数の反応剤からポリエステルを製造する方法。
【請求項３２】  エステルモノマー、エステルオリゴマー又はポリエステルの少なくとも一つの製造装置であって、
入口、出口及び内表面を有し、そこを通してエステルモノマー、エステルオリゴマー又はポリエステルの少なくとも一つの反応剤が通過する管型反応器を含んでなる装置。
【請求項３３】  前記管型反応器が反応剤が通過する第一の入口、第一の出口、第一の内表面及び第一の内部を有するエステル化管型反応器である請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】  前記管型反応器が反応剤が通過する第二の入口、第二の出口、第二の内表面及び第二の内部を有する重縮合管型反応器である請求項３２に記載の装置。
【請求項３５】  前記管型反応器が
（ａ）反応剤が通過する第一の入口、第一の出口、第一の内表面及び第一の内部を有するエステル化管型反応器並びに
（ｂ）反応剤が通過する第二の入口、第二の出口、第二の内表面及び第二の内部を有する重縮合管型反応器
を含んでなる請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】  少なくとも一つの内表面に取り付けられた流れ制御手段を更に含む請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】  前記流れ制御手段が流体の流れを部分的にブロックする堰を含む請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】  前記第二の入口及び第一の出口が流体連通状態にある請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】  前記第一の出口が第一の入口より高い位置にある請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４０】  少なくとも一つの前記管型反応器に流体材料の少なくとも一部を循環させる手段を更に含む請求項３３〜３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４１】  流体材料の少なくとも一部を循環させる手段を更に含み、その循環手段が流入口及び流出口を含み、そしてその流出口がエステル化管型反応器と流体連通状態にある請求項３３又は３５に記載の装置。
【請求項４２】  前記循環手段流出口がエステル化管型反応器の第一の入口に近接して設けられている請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】  前記内部の少なくとも一部から蒸気をベント、脱ガス又は除去する手段を更に含む請求項３２〜３５及び３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４４】  ベント又は脱ガス手段が
（ａ）直立スタンドパイプ、
（ｂ）蒸気路に同伴液体の遊離手段を有する直立スタンドパイプ並びに
（ｃ）管型反応器の上に垂直に設けられ、それぞれが隣接区画と流体連通状態にある３連続区画（即ち、管型反応器と流体連通状態にある実質的に垂直な第一の区画、第一の区画に結合され、平面的に第一の区画に対して角度をなして配向された第二の区画及び第二の区画に結合され、かつ第二の区画の配向を補なう角度に配向された第三の区画）から形成された非直線的スタンドパイプであって、前記第三の区画がその非直線性が、蒸気中の液滴のすべて又は大部分がベントパイプの一部の表面に衝突するように、実質的に水平に配向されている非直線的スタンドパイプ又は
（ｄ）エダクター、サイホン、排気機、ベンチュリーノズルもしくはジェットの少なくとも一つを含む請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】  重縮合反応器が複数のゾーン、段階又は区画を有し、ゾーンは相対的圧力差によって規定され、そして反応区画間の圧力を制御するために、各ゾーン、段階又は区画の間に、かつ流体連通状態にあるように、シール脚が設けられている。
【請求項４６】  少なくとも一つの管型反応器がフローインバータを含む請求項３７に記載の装置。
【請求項４７】  フローインバータが堰に近接した下流側に位置している請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】  前記管型反応器が長さ方向に関してその入口及び出口の間に直線状及び非直線状区画を交互に有する請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】  前記管型反応器中に反応剤を加熱する手段を有する請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５０】  （ａ）前記管型反応器の外表面の周囲に内部を熱移動媒体が循環する環状空間を規定するジャケット；
（ｂ）前記管型反応器の外表面に被せられた複数の電気加熱コンポーネント；又は
（ｃ）通過する反応剤の温度を副生物が蒸発するようにする前記管型反応器の少なくとも一部に沿って設けられた熱交換器
の少なくとも一つを前記加熱手段が含む請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】  前記熱移動媒体がオイル、水、蒸気又はこれらの混合物である請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】  前記管型反応器がその入口及び出口の間に伸びる複数の実質的に平行な流路に分かれている請求項３２〜３４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５３】  前記加熱手段が、熱移動媒体の第一の流れが通過する供給熱移動媒体ループ及び熱移動媒体の第二の流れが通過する戻り熱移動媒体ループを有し、第一熱移動媒体流の温度が第二熱移動媒体流の温度よりも高い熱移動媒体制御システムを更に含み、その制御システムが
（ａ）第一熱移動媒体流が通過する第一熱移動媒体ヘッダー、
（ｂ）第二熱移動媒体流が通過する第二熱移動媒体ヘッダー、
（ｃ）熱移動媒体がそれぞれ第一ヘッダーから第二ヘッダーに通過することができる第一熱移動媒体サブループ、
（ｄ）ヘッダーの選択された一方及び第一サブループと流体連通状態にある制御バルブを含み、そして
前記第一ヘッダー内の第一熱移動媒体流の圧力が第二ヘッダー内の第二熱移動媒体流の圧力よりも高く、そして前記制御バルブが第一熱移動媒体流の圧力を使用して第一熱移動媒体流の少なくとも一部を第一サブループの中に選択的に向けて熱移動媒体を通過させ、かつ第一サブループを通過する熱移動媒体流の温度及び圧力を制御するためにも使用される請求項５０に記載の装置。
【請求項５４】  （ａ）第一サブループとは別に形成され、かつそれと流体連通状態にある、第二熱移動媒体サブループ及び（ｂ）第二サブループと流体連通状態にある第二制御バルブを更に含み、
前記第二制御バルブが第一熱移動媒体流の少なくとも一部を第二サブループの中に選択的に導いて、第二サブループを通過する熱移動媒体流の温度及び圧力を制御する請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】  前記管型反応器が実質的に空の管である請求項３２〜３５，４４，４８，５０又は５１項に記載の装置。
【請求項５６】  前記エステル化管型反応器と重縮合管型反応器との間に流体接触状態で位置してエステル化プロセスと重縮合プロセスとの間の圧力を制御するシール脚を更に含む請求項３８に記載の装置。
【請求項５７】  前記シール脚がシール脚中の流体を加熱する手段を含む請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】  前記加熱手段がシール脚に隣接して位置する熱交換器である請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】  前記加熱手段がシール脚と並んで配置された熱交換器である請求項５７に記載の装置。
【請求項６０】  取出した蒸気から反応剤を回収して反応剤頂部生成物と反応剤底部生成物を形成する手段を更に含む請求項４３に記載の装置。
【請求項６１】  前記回収手段が水カラム、ストリッパーカラム並びに混合グリコール及びモノマーカラムの少なくとも一つを含む請求項６０に記載の装置。
【請求項６２】  反応剤頂部生成物を酸化する手段を更に含み、酸化器が熱移動媒体炉、焼却炉又は熱酸化器から選ばれる請求項６０に記載の装置。
【請求項６３】  反応剤頂部生成物を酸化する手段を更に含み、酸化器が熱移動媒体炉、焼却炉又は熱酸化器から選ばれる請求項４３に記載の装置。
【請求項６４】  前記管型反応器が少なくとも一つの連続撹拌タンク反応器を有する汎用ポリエステルプロセスである請求項３２〜３５，３８，４４，４６，５３，５６又は６０に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
有利なことには、本発明の管型反応器は、連続攪拌槽反応器の内部加熱コイルを必要としないが、その代わりに、熱交換器又はジャケット付き管のような種々の加熱手段を使用することができる。ＣＳＴＲの多くの制限の中で、加熱コイルの量は、流体の攪拌を維持する必要性のために制限される。加熱コイルが多すぎると、攪拌のためのコイルの間の十分な空間がとれない。管型反応器システムに於いては熱移動機能と攪拌機能とが切り離されているので、ＣＳＴＲのこの制限は、とりわけ、本発明の管型反応器システムに於いては存在しない。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の管型反応器の別の利点は、液体界面からの気体の分離であり、ＣＳＴＲ方法は、反応器体積によって液体／気体界面を制御する。反応体積を制御することによって界面を制御することは、流体の速度を制御するための困難な方法である。ＣＳＴＲが背が高く、細長く作られている場合、レベル制御は困難になり、攪拌軸撓み及びシール問題は増加し、蒸気速度は増加した飛沫同伴を伴って増加し、そして反応器コストは増加した表面積と共に増加する。他方、ＣＳＴＲが短く、太く作られている場合は、十分な加熱コイルを反応器の中に導入することができず、攪拌がより大きい直径と共に一層困難であり、そして大規模プラントについて、容器を輸送することが問題になる。それで、ＣＳＴＲの長さ、幅及び高さについての最適寸法が存在し、それによって、流体の速度を制御するためにＣＳＴＲを改良することが困難になる。それでＣＳＴＲ運転に於いて、蒸気速度を制御するために、より多くの蒸気除去運転が必要である。しかしながら、追加の蒸気除去運転は、蒸気によって除去される飛沫同伴液体の問題及び収率の低下に至る。逆に、本発明の管型反応器システムに於いては、液体／気体界面を制御するために、全流体速度及び表面から出ていく気体速度を制御するために、追加の管（管型反応器）を平行して追加することができる。それで、本発明の管型反応器システムにより、遊離機能は、従来のＣＳＴＲシステムのものよりも、制御することがより簡単であり、一層容易である。本発明の管型反応器設計の上記の利点に比較して、反応蒸留、ストリッパー若しくは精留塔又は内蔵物、スクリュー若しくはニーダーを有するタンク反応器のような、当該技術分野に見られるポリエステルを製造するための他の従来の反応器システムに於いて、同様の欠点を見出すことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
本発明で使用されるような基本的な管型反応器は、典型的に、軸方向に細長い、実質的に円筒形形状の装置であるが、形状は、本発明の目的に不利でない限り、正方形又は長方形のように変化してもよい。本発明に於ける或る面に於いて、管型反応器は、単純に、中空若しくは空の又は実質的に中空若しくは空の管又はチューブであってよい。本明細書で定義されるとき、中空又は空は、追加の装置又は内部コンポーネントを有しない、特に、攪拌機、スタティックミキサー、流体流プロフィール若しくは混合を制御するためのプロトルベレンス(protruberences)、充填物、スクレーパー、例えばワイプフィルム若しくは薄膜反応器で使用されるもののような回転ディスク、バッフル、トレイ、下降管、スクリュー又は加熱若しくは冷却コイル（これらは、従来の反応器及び幾つかの管型反応器内に見られる）のような、反応器又はベント流体を混合、輸送又は加熱するための内部コンポーネントを有しない管又はチューブを指す。本明細書で使用されるとき、中空又は空は、ライン中の、オリフィスのような流れ測定装置又は制御バルブ若しくは堰のような流れ制御装置の設置を可能にする。本発明の一つの面に於いて、管又はチューブは平滑な内表面を有する。本発明の管型反応器は、管の内側に表面積増加コンポーネントを必要とせず、先行技術の管型反応器設計の幾つかで使用されているようなフィルム形成増強材も必要としない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
本発明の第一及び／又は第二段階で使用される管型反応器について、設計者は、所望の容量、品質、攪拌、熱移動面積及び遊離の規準を考慮することができる。また、設計者は、反応器の作業体積、熱移動面積、液体の表面積、蒸気管流(piping)速度、反応器蒸気速度、反応器に入る及び反応器から出るプロセス流量並びに熱移動媒体流量を考慮することができる。更に具体的には、反応器のそれぞれのゾーンのために必要なそれぞれの管直径の長さｌは、反応器体積Ｖr及び下記の式を使用して計算することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
これらの計算は、それぞれの反応ゾーンについて、熱移動面積、蒸気速度（殆どの標準的反応器に於ける蒸気流は垂直であり、管型反応器内では典型的に水平であろう）及びプロセス流量を考慮に入れて繰り返すことができる。この方法に於いて、それぞれの管直径についての長さを決定することができる。図３には、この計算の例が含まれている。小さすぎる管サイズは、泡が壊れないと言う発泡問題を起こすであろう。他方、大きすぎる管サイズは流体高さを超える大きすぎる圧力低下を起こすであろう。反応器は、他の要因が、材料入手性又は反応器の面積のサブ最適化のような、非最適コスト設計に至り得るとき、これらの設計規準に束縛されない。或る面に於いて、管サイズは、２インチ〜２４インチ、好ましくは６〜１６インチ、更に好ましくは１２〜１６インチである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
本発明に於いて管型反応器を使用することは、必ずしも、反応条件及び反応器に装入される材料を変更しない。しかしながら、反応条件は、異なっていてよく、実際に、本発明の管型反応器システムによって改良することができる。或る態様に於いて、管型反応器条件は、先行技術反応器条件を越えて改良され、より高い純度の生成物（例えば、より低いＤＥＧ不純物）又は改良された色のような、向上した性能を可能にする。