本发明专利技术是一种芳香族聚酯的制造装置，其具有反应釜、精馏塔、用于从反应釜向精馏塔输送馏出气体的馏出配管、以及用于从精馏塔向反应管返回回流液的液体返回配管，反应釜的最大腔内径(a)与液体返回配管的管内径(b)之比为0.012≤(b)/(a)≤0.12。根据本发明专利技术，提供一种制造装置，其可获得有效率的精馏效果，适合于聚合性良好且有效率并且廉价地制造耐热性、色调优异的芳香族聚酯。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及芳香族聚酯的制造装置和使用了该制造装置的芳香族聚酯的制造方法。
技术介绍
近年，对塑料的高性能化的要求益发提高。在聚酯系聚合物方面也较多地开发出聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等具有各种功能的聚合物，供给于市场。在聚酯系聚合物之中，原料单体使用芳香族羟基羧酸类、芳香族二羧酸类以及芳香族二羟基化合物类的芳香族聚酯受到人们的注目。特别是，以分子链的平行排列为特征的热致液晶聚酯(LCP)具有优异的流动性、机械强度、耐热性，因而受到关注。以往，作为制造聚酯的方法，例如在PBT的直接聚合法的情况下，存在首先使对苯二甲酸和1，4-丁二醇在钛化合物等酯化反应催化剂的存在下进行反应的方法。在该方法中，从设置于酯化反应釜的精馏塔的塔顶将以副产四氢呋喃和水为主要成分的馏出液馏出，从而进行酯化反应，接着，在缩聚反应釜内进行缩聚反应从而可获得PBT。例如，在专利文献I中公开了如下方法，即，通过制成馏出液中所含的碳原子数不足4的一元醇的含量相对于馏出液中的四氢呋喃为40重量ppm以下的馏出液，利用理论塔板数少的精馏塔通过回流比小的蒸馏法从而稳定地制造PBT的方法。另一方面，芳香族聚酯将对羟基苯甲酸等芳香族羟基羧酸、4，4’-二羟基联苯等芳香族二羟基化合物、对苯二甲酸等芳香族二羧酸、以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等含脂肪族聚酯用作主要的原料。作为芳香族聚酯的制造方法，一般是如下方法，即，首先用乙酸酐等脂肪酸酐将原料 中的酚羟基进行酰化，或者将酚羟基的脂肪酸酯用作原料，接着在加热下(根据情况而减压)一边将进行酰化时副产出的脂肪酸和/或由酯交换生成的脂肪酸馏出去除一边进行聚合的方法。例如，在专利文献2中公开了，兼具有优异的熔融流动性、光学各向异性以及机械物性的仅由熔融聚合获得的芳香族共聚聚酯。该芳香族共聚聚酯的制造方法是使用了乙酸酐的酰化和脱乙酸缩聚。但是，在这样的芳香族聚酯的制造方法中，存在有伴随馏出的脂肪酸使芳香族羟基羧酸、芳香族二羟基化合物或者它们的脂肪酸酯(以下称为原料单体类及其酰化物)馏出、挥发这样的问题。其结果引起如下的问题:引起由酰基与羧基的摩尔比差异导致的聚合抑制，聚合时间发生延迟，无法获得目标的粘度的聚合物，聚合物着色，或者原料单体类的单位消耗恶化。进一步，由于在馏出配管、冷凝器内使原料单体类及其酰化物发生析出并达到闭塞，因而也存在使芳香族聚酯的制造本身变得困难的情况。因此，为了解决这些问题，提出了各种对策。在专利文献3中公开了将馏出的脂肪酸的一部分回流到反应器的方法，作为其手段，可使用带有挡板的二重管型内部回流器、没有挡板的二重管型内部回流器。其理由在于，馏出的脂肪酸通常为乙酸、丙酸、丁酸等，蒸气压比较高，但是作为LCP等的主要原料通常使用熔点为80°C以上的化合物，因而蒸气压(升华压)低，可通过I次气液接触而获得充分的精馏效果。另外，在专利文献4中公开了如下方法:将芳香族聚酯用原料在最终反应温度为300 400°C的范围内进行缩聚而以分批式制造芳香族聚酯时，将与反应液面之上的反应空间相接的反应装置部分的温度保持为150 300°C，进一步使馏出管具有突出到回流器以及反应槽内的喷嘴，从而将回流液不传递到反应槽内壁而落下到反应混合物中。另外，在专利文献5、6、7中公开了如下方法:使用设置有包含管型热交换器的分凝器的缩聚釜进行缩聚，将馏出物分凝，将凝结物回收于缩聚槽同时制造芳香族聚酯。在各个文献中进一步公开了，分凝器使用耐蚀性材质的方法(专利文献5)、将分凝器的冷却介质的温度控制为从缩聚槽馏出的低沸物的沸点以下的方法(专利文献6)、或者按照使从分凝器馏出的低沸成分的温度成为115°C 145°C的范围内的规定温度的方式对供给于分凝器的加热介质温度进行控制的方法(专利文献7)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002-138141号公报(专利权利要求书、图)专利文献2:日本特开4-136027号公报(专利权利要求书)专利文献3:日本特开1993-271398号公报(专利权利要求书、图)专利文献4:国际公开第2003/062299号(权利要求书、图)专利文献5:日本特开2004-331829号公报(专利权利要求书、图)专利文献6:日本特开2006-307006号公报(专利权利要求书、图)专利文献7:日本特开2006-299027号公报(专利权利要求书、图)
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在以往的方法中，连结反应釜和精馏塔的配管大多仅为一根馏出配管。因此，在配管内馏出气体和回流了的返回液成为对流并且导致内压升高。进一步，在增加了液量、馏出气体量的情况下，因满载(loading)、溢流(flooding)现象而使馏出效率发生显著恶化，作为结果，存在发生聚合抑制这样的问题。这些问题可通过使配管尺寸进行大型化而改善。但是，在通过液相聚合制造芳香族聚酯的情况下，有时在反应釜上部的配管设置阀门，在从反应釜排出时进行密闭化并且用氮气等进行加压，从而将聚合物的排出进行效率化；将馏出配管进行大型化时，也要将使用了昂贵材质的耐蚀性阀门进行大型化，从而存在设备费变高的问题。另外，在以往的方法中，也存在有同时设置从反应釜向精馏塔输送馏出气体的馏出配管、以及从精馏塔向反应管返回回流液的液体返回配管的方法。但是，在此方法中，与PET、PBT等的酯反应釜的精馏塔同样地，设想理论塔板数3段以上、回流比I以上的蒸馏的情况是一般情况，仍然存在有配管尺寸大，设置昂贵的耐蚀材质的配管、阀门，因而使设备费变高的问题。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述课题而进行了研究，结果获得了如下的结论:相对于在制造芳香族聚酯时馏出的脂肪酸的蒸气压，伴随的原料单体类的蒸气压极其低，理论塔板数、回流比均不足1，可充分地分离。而且，着眼于此结论而发现了:通过同时设置用于从反应釜向精馏塔输送馏出气体的馏出配管、以及用于从精馏塔向反应管返回回流液的液体返回配管，并且使液体返回配管的管内径相对于反应釜的最大腔内径而成为一定范围的比率，从而不抑制脂肪酸的馏出，可设置通用的尺寸的阀门，可获得有效率且廉价的芳香族聚酯制造装置。即，本专利技术是一种芳香族聚酯的制造装置，是具有反应釜和精馏塔的芳香族聚酯的制造装置，其具有用于从前述反应釜向前述精馏塔输送流出气体的馏出配管、以及用于从前述精馏塔向前述反应管返回回流液的液体返回配管，前述反应釜的最大腔内径(a)与前述液体返回配管的管内径(b)之比为0.012 ( (b)/(a) ( 0.12。另外，本专利技术是一种芳香族聚酯的制造方法，使用本专利技术的芳香族聚酯的制造装置进行乙酰化反应，然后进行聚合反应。专利技术的效果本专利技术提供可以聚合性良好且有效率并且廉价地制造耐热性、色调优异的芳香族聚酯的制造装置和制造方法。附图说明图1为本专利技术的芳香族聚酯制造装置的一个例子的概念图。具体实施例方式以下对本专利技术的芳香族聚酯制造装置进行说明。[芳香族聚酯]本专利技术中的芳香族聚酯，列举出:芳香族羟基羧酸、芳香族二羟基化合物、芳香族二羧酸、由二氧基单元和二羰基单元形成的聚酯、芳香族氨基羟基化合物、芳香族氨基羧酸以及它们的衍生物等。特别优选使用由从芳香族羟基羧酸类、芳香族二羟基化合物类、芳香族二羧酸类中选择I种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.27 JP 289988/20101.一种芳香族聚酯的制造装置，是具有反应釜和精馏塔的芳香族聚酯的制造装置，其具有用于从所述反应釜向所述精馏塔输送馏出气体的馏出配管、以及用于从所述精馏塔向所述反应管返回回流液的液体返回配管，所述反应釜的最大腔内径(a)与所述液体返回配管的管内径(b)之比为0.012≤(b)/(a)≤0.12。2.根据权利要求1所述的芳香族聚酯的制造装置，所述液体返回配管的管内径(b)与所...
【专利技术属性】
技术研发人员：松本道吉，宫内邦彦，梅津秀之，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：
国别省市：
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