(57)【要約】【課題】  反応器から出る排蒸気を障害なく直接的に吸収することを可能とする、減圧を創出しそしてポリエステル縮合反応の吸い取られる排蒸気を凝縮及び循環する方法並びに相応する装置の提供。【解決手段】  凝縮された排蒸気（１）と供給される運転用蒸気（３）とで排蒸気／運転用蒸気−混合物を生じさせ、この混合物を第一の噴射式凝縮器（４）において噴入されるジオール（５）と並流状態で案内し、排蒸気／運転用蒸気−混合物を、噴入されるジオール（５）によって及び第一の噴射式凝縮器（４）の、ジオールで濡れた壁の所で十分に凝縮させ、第一の噴射式凝縮器（４）から、流出するジオール（５）と一緒に搬出されるポリマーは分離する各段階を特徴とする多段減圧の創出法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジカルボン酸とジオールとからのエステル化によって又はジカルボン酸エステルとジオールとからのエステル交換によってポリエステル又はコポリエステルを製造する際に多段減圧を創出する方法であって、最終反応器からの排蒸気（１）を第一の噴射ノズル（２）に直接的に吸い込ませそしてそこで凝縮する、上記方法において、
１．１  凝縮された排蒸気（１）と供給される運転用蒸気（３）とで排蒸気／運転用蒸気−混合物を生じさせ、この混合物を第一の噴射式凝縮器（４）において噴入されるジオール（５）と並流状態で案内し、
１．２  排蒸気／運転用蒸気−混合物を、噴入されるジオール（５）によって及び第一の噴射式凝縮器（４）の、ジオールで濡れた壁の所で十分に凝縮させ、
１．３  第一の噴射式凝縮器（４）から、流出するジオール（５）と一緒に搬出されるポリマーは分離する
各段階を特徴とする、上記方法。
【請求項２】
少なくとも１つの噴射式凝縮器（４）からの凝縮液を共通の浸漬分離容器（６）に集めそして第一の噴射式凝縮器（４）及び場合によっては別の噴射式凝縮器（１３，１４）のための噴射用ジオールとして使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第一の噴射式凝縮器（４）のための噴射用ジオールの温度を、噴射式凝縮器（４，１３，１４）からの集められた凝縮液の部分流を冷却することによってそして後続の噴射式凝縮器（１３，１４）のための噴射用ジオールの温度を、冷却された部分流を一部還流することによって調節する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
噴射式凝縮器（４，１３，１４）からの凝縮液の一部を蒸発器で蒸発させそして噴射ノズル（２，１５，１９）の蒸気を運転用蒸気（３）として供給する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
蒸発器から出る液相をポリエステル製造工程に直接的に戻す、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
予備縮合段階の排蒸気（１６）を別の噴射ノズル（１７）によって直接的に吸い込む、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
排蒸気（１）が噴射式凝縮器（４，１３，１４）中に上から侵入する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
排蒸気（１）が噴射式凝縮器（４，１３，１４）中に垂直に上から侵入する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
噴射式凝縮器（４，１３，１４）が、それらの下方末端のところで、上方から閉じられた環状空間を形成しながら、それぞれ、気圧により沈められる降液管の漏斗状の拡張部分に嵌め込まれる、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
浸漬分離容器（６）中でポリマー微粒子が篩（７）によって及び後続のフィルター（８）によって分離される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ジカルボン酸とジオールとからのエステル化によって又はジカルボン酸エステルとジオールとからのエステル交換によってポリエステル又はコポリエステルを製造する際に多段減圧を創出する装置において、第一の凝縮段階で少なくとも
１１．１  最終反応器からの排蒸気（１）のための第一の噴射ノズル（２）が、排蒸気（１）が第一の噴射式凝縮器（４）中に上方から侵入するように第一の噴射式凝縮器（４）の上方に配置されており、
１１．２  第一の噴射式凝縮器（４）が、ジオール（５）が噴入するための開口を有しており、
１１．３  第一の噴射式凝縮器（４）がそれらの下方末端のところで、上方から閉じられた環状空間を形成しながら、それぞれ、気圧によって沈められた降液管の漏斗状の拡張部分に嵌め込まれている
ことを特徴とする、上記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段減圧の創出並びにポリエステル製造の際のグリコール及び重縮合の反応副生成物を含有する吸い取り除去すべき排蒸気の凝縮及び回収並びに相応する装置に関する。
【０００２】
ポリエステルは、少なくとも１種類のジカルボン酸、例えばテレフタル酸又はナフタリンジカルボン酸又はそれらのメチルエステルを少なくとも１種類のアルキレングリコール、例えばエチレングリコール又は１，４−ブタンジオール、場合によっては少量の環状又は芳香族ジオール、例えば１，４−シクロヘキサンジメタノールと混合し、始めてエステル化し或いはエステル交換し、その後に水及び僅かのグリコールを穏やかな減圧のもとで分離しながら予備縮合しそして最後に高い減圧下にグリコール及び少量の水を分離しながら重縮合することによって製造される。
【０００３】
ヨーロッパ特許出願公開第０，６８５，５０２号明細書からは、減圧の創出方法並びにポリエステル重縮合反応の吸い取られる排蒸気の凝縮及び還流法が公知であり、この場合にはグリコール蒸気噴射ポンプ及び混合凝縮器を運転するのに必要とされるグルコールを濾過及び／又は蒸留精製せずに長期間の運転時間に亙って再循環することができそして凝縮された副反生成物を含む過剰のグリコールを、副生成物をできるだけ流し出したり及び追加的に精製することなくポリエステル製造工程に戻すことができる。これは、グリコール蒸気噴射ポンプの運転用蒸気として０．８〜１．０ｂａｒ(絶対圧)の範囲内の圧力と一緒に過熱されたグリコール蒸気を用いそして混合凝縮器の運転条件を、グリコールができるだけ完全に凝縮するように調整することによって行い、他方、水を含めた低沸点反応副生成物をできるだけ気相に留めそしてその後に初めて最終方法段階で凝縮する。
【０００４】
もちろん、混合凝縮器中に、特に最終反応器の排蒸気を吸収する第一の混合凝縮器の第一の噴射ノズル中に直接的に吸収除去した場合には、凝縮器の方向に流れるオリゴマー及びポリマーは拡散手段の底部に集まり、そこで冷たいジオール中に流れ込みそして長い紐の状態で固化する。これは、しばしば排出液用パイプの閉塞をもたらす。拡散手段でのゲートによってオリゴマー及びポリマーは受け器中に導入することができるが、このことが実地においては僅かな改善をもたらす。この問題は、構造的手段による、例えば最終反応器からの排蒸気を第一の噴射ノズルに導入する前の所に分離用容器を据えつけることによる別の解決法は、技術的に多大な費用を必要としそしてコストを高める。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、減圧を創出しそしてポリエステル縮合反応の吸い取られる排蒸気を凝縮及び循環する方法並びに相応する装置を、反応器から出る排蒸気を障害なく直接的に吸収することを可能とするように改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決は本発明に従って請求項１の方法によって並びに相応する装置によって行う。
【０００７】
ジカルボン酸とジオールとからのエステル化によって又はジカルボン酸エステルとジオールとからのエステル交換によってポリエステル又はコポリエステルを製造する際に多段減圧を創出する本発明の方法は、以下の方法段階、即ち、最終反応器からの排蒸気を第一の噴射ノズルに直接的に吸い込ませそしてそこで凝縮することに特徴がある。凝縮された排蒸気は、供給される運転用蒸気と一緒に排蒸気／運転用蒸気−混合物を生じそして第一の噴射式凝縮器において噴入されるジオールとの並流状態で導かれる。噴入されるジオールによって及び第一の噴射式凝縮器のジオールで濡れた壁の所で、排蒸気／運転用蒸気−混合物が十分に凝縮される。次いで第一の噴射式凝縮器から、流出するジオールによって搬出されるポリマーを分離除去する。
【０００８】
この出願の関係において“並流”とは、排蒸気／運転用蒸気−混合物及び噴入されるジオールが噴射式凝縮器の最後に一つの流れの状態で流出することを意味する。事実、噴霧式凝縮器中に入る際に噴射ノズルから噴入されるジオールの一部は、排蒸気／運転用蒸気−混合物の流れ方向に対して最初に横切った方向にも移動し、そこで既に短く飛翔した後に、ジオール微小滴は噴射式凝縮器の反対側の壁に打ち当たりそしてそこでジオール液膜として流れ落ちるか又は排蒸気／運転用蒸気−混合物と噴射式凝縮器の終わりまで並流状態で移動する。
【０００９】
直接的な吸い取りによって、予備縮合反応に必要とされる装置、例えばオリゴマー処理を伴う噴射式凝縮器、還流用ポンプ及び冷却器の費用を省くことができる。
【００１０】
本発明の方法の有利な実施多様は従属形式の請求項の対象である。
【００１１】
本発明の一つの有利な実施態様においては、少なくとも１つの噴射式凝縮器からの凝縮液を共通の浸漬分離容器（Abtauchbehaelter）に集めそして第一の噴射式凝縮器及び場合によっては別の噴射式凝縮器のための噴射用ジオールとして使用する。第一の噴射式凝縮器のための噴射用ジオールの温度を、噴射式凝縮器からの集められた凝縮液の部分流を冷却することによってそして後続の噴射式凝縮器のための噴射用ジオールの温度を、冷却された該部分流を一部還流することによって調節するのが好ましい。
【００１２】
別の本発明の一つの有利な変法においては、噴射式凝縮器の凝縮液の部分流を蒸発器で蒸発しそして蒸気を例えば５〜２５℃だけ過熱した後に運転用蒸気として噴射ノズルに供給する。この場合、蒸発器から流出する液相はポリエステル製造工程に直接的に還流することができる。
【００１３】
一つの追加的に特に有利な実施態様は、予備縮合段階の排蒸気を別の噴射ノズルによって直接的に吸い取るものである。
【００１４】
別の一つの変法においては、噴射式凝縮器が、それらの下方末端のところで、上方から閉じられた環状空間を形成しながら、それぞれ、気圧により沈められる降液管の漏斗状の拡張部分に嵌め込まれる
本発明の方法に相応する装置によって、前述の汚染の欠点は、拡散手段からの排蒸気／運転用蒸気−混合物を好ましくは直接的に上から第一の及び場合によっては他の噴射式凝縮器中に導入しそしてオリゴマー及びポリマーを過熱された液切り部(Abtropkante)を介して噴入されるジオール中に直接的に滴下しそしてそこで小さな固体微粒子に固化させることによって特に良好に克服される。壁での焼きつきは壁を流下するジオール液膜によって防止される。生じる粒子は噴射式凝縮器の末端で液体中に落下しそしてその液体と一緒に搬送される。噴射式凝縮器から来る液体は、固体微粒子が篩及び後続のフィルターによって、障害なしの運転が保証されるように分離することによって浸漬分離容器中に集めるのが有利である。容器の底に集まる固体微粒子は時々、スラリー容器又は篩車両によって集められそして排除することができる。固体の除かれたジオールは冷却器によって冷却しそして再び第一の又は別の噴射式凝縮器に還流する。
【００１５】
本発明の方法は、ポリエステルを生じるジオール成分が主としてエチレングリコール、１，３−プロパンジオール及び／又は１，４−ブタンジオールよりなることを前提とするホモ又はコポリエステル予備縮合物の重縮合反応のための減圧創出に特に適している。特に有利な用途分野は、ポリアルキレンテレフタレート及びそれの低い変性度のコポリマー、すなわち約２０モル％のコポリマー量のそれの製造である。選択的に、同時に重縮合反応に先行する一段階又は多段階予備縮合反応のための減圧を造り出すこともでき、その際にこの目的のための吸い取り導管は所望の減圧に相当する別々の段階から出発している。ジオール蒸気が最大で大気圧、好ましくは僅かに減圧であることによって、蒸気系が気密でない場合に易発火性のジオールが流出することが防止される。運転用蒸気が噴射ノズルの内部で凝縮するのを防止するためには、ジオール蒸気を好ましくは５〜２５℃だけ過熱する。全体の噴射式凝縮器は本発明に従って、高沸点成分、特にオリゴマーを含めたジオール相ができるだけ完全に凝縮し、他方、低沸点反応生成物を、ジオール分解生成物、例えばエチレングリコールの場合のアセトアルデヒド又は１，４−ブタンジオールの場合のテトラヒドロフランの他に主として水を凝縮できない成分、特に特に漏出空気と一緒にできる限り気相に留めるように運転する。この目的に必要な運転条件は、それぞれに各成分の化学的性質、その都度の量割合、温度及び全体圧に左右される個々の蒸気分圧によって公知のように決められ、そしてそれぞれの個々の用途のために慣用の方法によって決めなければならない。この運転法ではジオールから低沸点の不純物が除かれ、その結果、混合凝縮器のための噴射用ジオールとしてジオール凝縮液の再循環が、別の手段なしで可能となる。ジオール凝縮物の一部は噴射ノズルの運転用蒸気として再循環され、その際にこの部分からは同時に蒸気を生成するために高沸点成分が除かれ、ボトム相として蒸発器から搬出される。運転用蒸気の本発明に従う低い圧力に相応して、蒸気発生器を同様に低い圧力、すなわち、１ｂａｒ（全体圧）以下で運転できる。それ故に比較的に低い温度での蒸発は、蒸発器ボトム相に僅かな熱負荷しか掛けないことを可能とする。それ故にボトム相は、沢山の用途分野において、更に精製することなしにポリエステル製造工程に再循環することができる。混合凝縮器からの気相の凝縮可能成分は最後の段階で凝縮されそしてこの段階の閉じられたジオール循環系中に噴入されるジオールと一緒にポリエステル製造工程に再循環される。凝縮できない成分はこの工程から流し出しそして例えば排ガス燃焼に供給する。
【００１６】
本発明の方法及び本発明の装置を、図面に記載した装置によって以下に例示的に説明する。
【００１７】
最終反応器から直接的に吸い取られる０．５〜２．０ｍｂａｒの圧力にある排蒸気（１）を、垂直に立ててある第一の噴射ノズル（２）中に横から導入しそしてそこで運転用蒸気（３）によって４〜８ｍｂａｒの第一の中間圧に圧縮する。この排蒸気／運転用蒸気−混合物は第一の噴射式凝縮器（４）に至り、その中で噴入するジオール（５）によって運転用蒸気（３）及び排蒸気（１）の凝縮可能部分が凝縮される。第一の噴射ノズル（２）の拡散手段からの排蒸気／運転用蒸気−混合物を第一の噴射式凝縮器（４）中に垂直に上から導入し、排蒸気（１）に伴われるオリゴマー及びポリマーを過熱された液切り部を介して、噴入されるジオール（５）中に直接的に滴下しそしてそこで小さい固体粒子に固化する。第一の噴射式凝縮器の壁での焼き付きは壁を流下するジオール液膜によって防止される。生じる粒子は第一の噴射式凝縮器（４）の下部末端で液体中に落下しそして該液体と一緒に搬出される。第一の噴射式凝縮器（４）から来る液体は大気圧下にある浸漬分離容器（６）中に集められ、その際に固体粒子は篩（７）及びフィルター（８）によって、障害ない運転が保証されるように分離する。この場合、漏斗空間と浸漬分離容器（６）との間の高さｈは、圧縮する管の方向での圧力平衡を調整する際に漏斗空間内の液面が方法を実施するのに必要な高さになるように決める。浸漬分離容器（６）の底に集まる固体微粒子は時々、スラリー容器（９）又は篩車両（１０）によって集められそして排除する。固体の除かれたジオールはジオール用ポンプ（１１）を介して冷却器（１２）に供給され、そこで冷却されそしてそこから再び第一の噴射式凝縮器（４）並びに第二及び第三の噴射式凝縮器（１３、１４）に供給され、そこで２０〜４０ｍｂａｒの圧力に圧縮されそして分離した噴射ノズル（１７）を通して圧縮される予備重縮合（１６）の排蒸気と一緒に第二の噴射式凝縮器（１３）中に上方から垂直に供給される。予備重縮合（１６）の排蒸気に伴うオリゴマー及び低粘度ポリマーは加熱可能な液切り手段を介して、噴入されたジオール（１８）中に直接的に滴下されそして小さな粒子に固化する。第二の噴射式凝縮器（１３）の壁での焼き付きは、この場合も、壁を流れ落ちるジオールの液膜によって防止される。生じる粒子は第二の噴射式凝縮器（１３）の下方末端で液体中に落下しそして該液体と一緒に搬出される。第二の噴射式凝縮器（１３）から来る液体も同様に浸漬分離容器（６）中に集められ、固体成分は必要な限り分離される。第二の噴射式凝縮器（１３）からの排蒸気の凝縮できない成分は第三の噴射ノズル（１９）に導入され、そこで４０〜１２０ｍｂａｒの圧力に運転用蒸気（３）によって更に圧縮される。この第三の噴霧ノズル（１９）から出る排蒸気／運転用蒸気−混合物は第三の噴射式凝縮器（１４）において、平行して凝縮されそして残る残留排蒸気は適当に圧縮することによって例えばジオール用環状ポンプ（２２）によって標準圧にする。第三の噴射式凝縮器（１４）中に実質的に予め浄化された排蒸気が入るので、この場所では簡単な慣用の種類の構造の凝縮器も考えられる。再循環するジオールの量は低沸点成分で酷くは汚染されていないので、噴射式凝縮器（４，１３，１４）の温度は圧力の増加に連れて高まる。それ故に第二及び第三の噴射式凝縮器（１３，１４）のためのジオール（１８，２０）の噴入量も、冷却器（１２）を流れるジオール量の一部を浸漬分離容器（６）に戻すことによって間接的にのみ調節される。従って噴射式凝縮器（４，１３，１４）の下方末端に液体が集まるので、該液体は標準的に大気圧で運転される浸漬分離容器（６）の上方に、気圧に関連する高さに相応した位置にあるべきである。循環するジオールをリフレッシュするために及び沈殿するオリゴマーを希釈するために新鮮なジオール流（２４）を例えば浸漬分離容器（６）中に混入してもよい。反応器から来る凝縮されたジオール並びに追加的に供給されるジオールは蒸発器ボトム生成物（２１）として減圧系を離れ及び／又は液面調整手段（２３）によい浸漬分離容器（６）から直接的に流し出しそしてプロセスで再利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】は本発明の方法及び本発明の装置の一例の概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１…排蒸気
２…第一の噴射ノズル
３…運転用蒸気
４…第一の噴射式凝縮器
５…噴入されるジオール
６…浸漬分離容器
７…篩
８…フィルター
９…スラリー容器
１０…篩車両
１１…ジオール用ポンプ
１２…冷却器
１３…第二の噴射式凝縮器
１４…第三の噴射式凝縮器
１５…第二の噴射ノズル
１６…予備重縮合の排蒸気
１７…分離した噴射ノズル
１８…噴入されるジオール
１９…第三の噴射ノズル
２０…噴入されるジオール
２１…蒸発器ボトム生成物
２２…ジオール用環状ポンプ
２３…液面調整手段
２４…新鮮なジオール
ｈ  …漏斗状空間と浸漬分離容器（６）との間の高さ
2008533251.tif 000002
【国際調査報告】
2008533251.tif 000003
2008533251.tif 000004
2008533251.tif 000005
2008533251.tif 000006