DE19605812A1 - Veresterungsverfahren - Google Patents
VeresterungsverfahrenInfo
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veresterung von Di
carbonsäuren oder zur Umesterung von Dicarbonsäureal
kylestern.
Thermoplastische Polymere wie Polyethylenterephthalat und
Polybutylenterephthalat werden in der Industrie in großem
Maßstab hergestellt. Zur Herstellung dieser nützlichen Poly
mere werden im allgemeinen die geeigneten Dicarbonsäuren di
rekt mit Diolen verestert, oder Dicarbonsäureester wie Dime
thylterephthalat werden mit Diolen umgeestert. Derartige Po
lymerisationsverfahren sind bekannt, vgl. beispielsweise US-
A-4 339 570 (Muschelknautz et al.), US-A-4 154 920
(Jabarin), US-A-3 644 294 (Siclari et al.) und CH-237 400.
Veresterung von Carbonsäuren und Umesterung von Carbonsäure
estern sind übliche und zweckmäßige chemische Umsetzungen.
Derartige Umsetzungen können bei der Herstellung nützlicher
thermoplastischer Polyester wie Polyethylenterephthalat und
Polybutylenterephthalat eingesetzt werden, vgl. beispiels
weise US-A-5 064 935 (Jackson et al.,) US-A-4 973 655
(Pipper et al.), US-A-3 509 203 (Mechaelis et al.) und US-A-
3 167 531 (Parker et al.).
Bestimmte Nebenprodukte der Veresterung oder Umesterung sind
aufgrund ihrer Beeinträchtigung der erhaltenen Polyester un
erwünscht, vgl. beispielsweise Kumar et al., "Optimization
of the Transesterification Stage of Polyethylene
Terephthalate Reactors", Polymer Engineering and Science,
Bd. 24 (Nr. 3), Seiten 185-193, (Februar 1984) und Patkar
und Jabarin, "Effect of Diethylene Glycol (DEG) on the
Crystallization Behavior of Poly(ethylene terephthalate)
(PET)", Journal of Applied Polymer Science, Bd. 47, Seiten
1749-1763 (1993).
Die Patentschrift von Mechaelis et al. offenbart ein Umeste
rungsverfahren, bei dem das Reaktantengemisch durch enge
ringförmige Kanäle geleitet wird, wobei das Breiten/Tiefen
verhältnis der Kanäle geringer als 1,5 : 1 ist (siehe Spalte
3, Zeilen 41-44). Die Arbeitsbeispiele offenbaren eine
durchschnittliche Verweilzeit von 200 bis 240 Minuten.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Vereste
rung von Dicarbonsäuren oder zur Umesterung von Dicarbonsäu
reniederalkylestern mit mindestens einem Diol, das zwei pri
märe Alkoholgruppen aufweist, beispielsweise Ethylenglykol,
bereit, umfassend die Schritte
- A) Einführung eines die Säure oder den Ester und das Diol umfassenden flüssigen Gemisches in einen im wesentlichen horizontalen Kanal;
- B) Strömenlassen des flüssigen Gemisches durch den Kanal, so daß das Verhältnis von Kanalbreite zu Flüssigkeitstiefe größer als 1,5 : 1 ist;
- C) Erhitzen des flüssigen Gemisches auf eine zur Auslösung der Veresterung oder Umesterung und zur Abscheidung der Nebenprodukte der Umsetzung, beispielsweise Wasser oder Methanol, ausreichend hohe Temperatur, wobei die Abschei dung vorzugsweise mit ausreichender Geschwindigkeit er folgen sollte, so daß die erwünschte Nettohinreaktion insgesamt nicht nennenswert vermindert ist; und wobei die Temperatur vorzugsweise hoch genug ist, um Nebenprodukte zum Sieden zu bringen, so daß der Siedevorgang ein gewis ses Vermischen bewirkt;
- D) Entfernen der als Nebenprodukt anfallenden Wasser- oder Niederalkylalkoholdämpfe aus dem Kanal, so daß diese Dämpfe im weiteren nur wenig Kontakt mit dem flüssigen Gemisch haben.
Vorzugsweise umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren außerdem
die folgenden Schritte
- E) Sammeln des nicht-umgesetzten Diols und vorzugsweise der nicht-umgesetzten Säure oder des nicht-umgesetzten Esters die aus dem flüssigen Gemisch verdampft sind; und
- F) Zurückführen mindestens eines Teils vorzugsweise des Großteils oder der Gesamtmenge, des gesammelten Diols und vorzugsweise der gesammelten Säure oder des gesammelten Esters zum Kanal an das oder nahe seinem vorderen Ende, vorzugsweise in den sich an das vordere Ende anschließen den Abschnitt, der 5%, vorzugsweise 1%, bezogen auf die Gesamtlänge beträgt.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren sind das Verhältnis von
Kanalbreite zur Flüssigkeitstiefe und die Fließgeschwindig
keit vorzugsweise derart ausgelegt, daß die Verweilzeit der
Komponenten des flüssigen Gemisches relativ gleichförmig
ist, und eher von einer "Pfropfenströmung" als einem breiten
Bereiches für die Verweilzeit ("Rückvermischen") gesprochen
werden kann. Vorzugsweise ist die Tiefe des flüssigen Gemi
sches in dem Kanal geringer als 13 cm, vorteilhafterweise
geringer als 5 cm, besonders vorteilhafterweise geringer als
4 cm. Insbesondere im Fall der Umesterung umfaßt das flüs
sige Gemisch vorzugsweise außerdem einen Katalysator der zur
Förderung oder Beschleunigung der Umesterung geeignet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann einen Säure- oder
Esterumsatz von mindestens 96% bei einer mittleren Verweil
zeit von 30 Minuten oder weniger liefern.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten
Ausführungsform der zur Durchführung des erfindungs
gemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten
Ausführungsform eines zur Durchführung des erfin
dungsgemäßen Verfahrens geeigneten Kanals.
Fig. 3 zeigt die Draufsicht des Kanals von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des Kanals von Fig. 2, wobei
der Schnitt die Flüssigkeit indem Kanal zeigt.
Die für dieses Verfahren geeigneten Dicarbonsäureester sind
im allgemeinen Niederalkylester, vorzugsweise Methyl- oder
Ethylester der erfindungsgemäß geeigneten Säuren. Die für
die Erfindung geeigneten Säuren umfassen aliphatische oder
aromatische Dicarbonsäuren mit einem Molekulargewicht von
weniger als 400. Geeignete aliphatische Dicarbonsäuren um
fassen beispielsweise Alkandicarbonsäuren mit 4 bis 12 Koh
lenstoffatomen, insbesondere geradkettige Dicarbonsäuren wie
Adipinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure oder Dodecandisäure.
Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise Di
carbonsäuren mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen, wobei die Car
boxylgruppen an einen einzelnen oder kondensierten Benzol
ring gebunden sind. Falls mehrere aromatische Ringe vorlie
gen, sind sie durch eine chemische Bindung oder einen zwei
wertigen Rest wie -O-, -SO₂- oder -CO- miteinander verbun
den. Geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispiels
weise Terephthalsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Naph
thalindicarbonsäure, 4,4′-Dicarboxybiphenyl, Bis (p-carboxy
phenyl) ether, Bis (p-carboxyphenyl) sulfon, Bis (p-carboxyphe
nyl)keton und Gemische davon. Besonders bevorzugte Ester
sind die Niederdialkylester von Naphthalindicarbonsäure,
Isophthal- und Terephthalsäure, beispielsweise Terephthal
säuredimethylester oder 2,6-Naphthalindicarbonsäuredime
thylester.
Geeignete aliphatische Diole gemäß vorliegender Erfindung
sind Alkandiole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, die zwei und
zwar vorzugsweise nur zwei primäre Alkylalkoholfunktionali
täten aufweisen. Beispiele geeigneter Diole sind Ethylengly
kol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,4-Butandiol und 1,4-
Cyclohexandimethanol. Das flüssige Gemisch kann gegebenen
falls auch weitere Alkohole, wie Trimethylolpropan enthal
ten.
Geeignete Katalysatoren gemäß vorliegender Erfindung umfas
sen solche, die sich zur Verwendung als Umesterungskatalysa
toren eignen. Zinkacetylacetonat und Zinkacetat sind Bei
spiele geeigneter Katalysatoren. Weitere geeignete Katalysa
toren umfassen beispielsweise Bleiglätte, Alkalimetalle und
deren Hydride und bestimmte Verbindungen bestimmter Metalle
wie Calcium, Zink, Lanthan, Mangan und Kobalt, von denen auf
dem Fachgebiet bekannt ist, daß sie beispielsweise die
Esteraustauschreaktion zwischen Ethylenglykol und Dimethyl
terephthalat katalysieren.
Das flüssige Gemisch der vorliegenden Erfindung kann außer
dem weitere geeignete Additive, wie Additive zur Modifizie
rung eines Polymers, Gleitmittel, Vernetzer, optische Auf
hellungsmittel, UV-Stabilisatoren usw. enthalten.
Das flüssige Gemisch ist vorzugsweise frei fließend. "Frei
fließend" bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, daß das Ge
misch durch den im wesentlichen horizontalen Kanal ohne
Hilfe von Pumpen oder andere Maßnahmen fließt. Insbesondere
sollten die Säure oder der Ester und das Diol ein frei
fließendes Gemisch bilden. Das "flüssige Gemisch" im Sinne
der vorliegenden Anmeldung kann Feststoffe enthalten, sofern
das Gemisch frei fließt. Die Säure oder der Ester und das
Diol sind vorzugsweise unter den Bedingungen, unter denen
sie dem Kanal zugeführt werden, mischbar. Wenn sowohl die
Säure oder der Ester als auch das Diol mischbare Flüssigkei
ten darstellen, können sie dem Kanal getrennt zugeführt wer
den oder sie können vor Einleiten in den Kanal gemischt wer
den. Manchmal kann es vorteilhaft sein, die verschiedenen
Komponenten in dem flüssigen Gemisch vor ihrer Einleitung in
den Kanal zu erwärmen. Ein derartiges Erwärmen ist manchmal
für die Mischbarkeit von Säure oder Ester und Diol vorteil
haft. Dieses Vorwärmen ist besonders zweckmäßig, wenn das
Diol und der Ester ansonsten kein homogenes Gemisch bilden,
beispielsweise wenn der Ester bei Raumtemperatur normaler
weise fest ist. In einigen Fällen ist es schwierig, mit be
stimmten Ausgangsmaterialien ein frei fließendes Gemisch zu
erhalten. Beispielsweise können einige Dicarbonsäuren wie
Terephthalsäure mit Diol, beispielsweise Ethylenglykol nur
schwer gelöst werden. In derartigen Fällen kann es günstig
sein, die Säure mit einer weiteren Komponente, beispiels
weise mit einer geringen Menge des Veresterungsproduktes
löslich zu machen (bevor man die Säure in den Kanal einlei
tet).
Das Diol und der Ester, die anfänglich dem Kanal zugeführt
werden, haben ohne Berücksichtigung des zurückgeführten
Diols im allgemeinen ein Molverhältnis von 1,5 : 1 bis 4 : 1,
vorzugsweise 1,8 : 1 bis 2,2 : 1. Das Diol und die Säure, die
dem Kanal anfänglich zugeführt werden, haben ohne Berück
sichtigung des zurückgeführten Diols im allgemeinen ein Mol
verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1, vorzugsweise 1,1 : 1 bis 1,5 : 1.
Der Kanal ist im wesentliche horizontal, im großen und gan
zen flach und ausreichend lang, um einen mindestens 96%igen
Umsatz von Säure oder Ester zu gewährleisten. Im Laufe des
Verfahrens ist die Flüssigkeitstiefe in dem Kanal vorzugs
weise geringer als 13 cm, vorzugsweise geringer als 5 cm,
vorteilhafterweise geringer als 4 cm. Geringe Flüssig
keitstiefen fördern die Wärmeübertragung und rasche Entfer
nung von als Dämpfe anfallender Nebenprodukten. Obwohl von
nur einem Kanal die Rede ist, kann der Kanal aus einer Reihe
von Kanälen bestehen, die miteinander verbunden sind. Bei
spielsweise ist der in den Beispielen und den Fig. 2 bis
4 erläuterte Kanal aus drei getrennten übereinander angeord
neten Kanälen, zusammengesetzt.
Das Erhitzen kann über eine Vielzahl von Maßnahmen erfolgen.
Die Temperatur sollte soweit erhöht werden, daß die Reaktion
stattfinden kann, sollte jedoch unterhalb der Temperatur
liegen, die den Abbau der Säure oder des Esters hervorruft.
Zur Erzielung einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit ist die
Temperatur vorzugsweise so hoch wie möglich. Ein Erhitzen
auf 180 auf 250°C ist beispielsweise bevorzugt. Im allgemei
nen erfolgt das Erhitzen durch Erhitzen des Kanalbodens von
unten.
Das Erhitzen erfolgt vorzugsweise so, daß die Temperatur des
flüssigen Gemisches bei dessen Wanderung durch den Kanal an
steigt. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß Teile des Ka
nals, die weiter von seinem vorderen Ende entfernt sind,
stärker erhitzt werden. Im erfindungsgemäßen Verfahren kann
eine Steigerung der Temperatur in dem flüssigen Gemisch je
doch auch ohne Änderung der auf verschiedene Teile des Ka
nals einwirkenden Temperatur erreicht werden. Am vorderen
Ende des Kanals wird mehr Wasser oder werden mehr Alkoholne
benprodukte verdampft als später im Kanal. Aufgrund dieser
Verdampfung erfährt das flüssige Gemisch in den zuerst
durchströmten Teilen des Kanals eine stärkere Kühlung, wo
durch sich in den entfernteren Teilen des Kanals höhere
Flüssigkeitstemperaturen ergeben.
Erhöhter Druck ist zur Steigerung der Reaktionsgeschwindig
keit geeignet, da erhöhter Druck die Verwendung höherer Tem
peraturen gestattet. Höherer Druck senkt beispielsweise die
Verdampfungsgeschwindigkeit nicht umgesetzter Säure oder
nicht umgesetzten Esters und Diols, wodurch die Reaktion bei
höheren Temperaturen ohne übermäßige Steigerung der ver
dampften Menge an Säure oder Ester und Diol verlaufen kann.
Ein erhöhter Druck kann in üblicher Weise erreicht werden.
Vorzugsweise wird erhöhter Druck durch Verwendung eines
nicht-oxidierenden Gases erzielt, wie z. B. mit Stickstoffgas
oder einem anderen inerten Gas.
Das während der Umsetzung in Form von Wasser oder Alkohol
gebildete Nebenprodukt wird zusammen mit einer geringen
Menge nicht-umgesetzten Diols und nicht-umgesetzter Säure
oder nicht umgesetzten Esters verdampft. Im allgemeinen
reicht das Erwärmen aus, um einige Dampfblasen zu erzeugen,
und das Aufsteigen so erzeugter Dampfblasen ruft eine örtli
che Vermischung des flüssigen Gemisches hervor. Das Gemisch
der aus dem flüssigen Gemisch austretenden Dämpfe wird ohne
wesentlichen weiteren Kontakt mit dem flüssigen Gemisch ent
fernt.
Der Kanal ist vorzugsweise innerhalb eines Gefäßes unterge
bracht, das Aufrechterhalten von erhöhtem Druck gestattet.
Das Gefäß dient auch als Vorrichtung zur Aufnahme und zum
Auffangen verschiedener Materialien, die aus dem flüssigen
Gemisch verdampfen. Im allgemeinen hat nicht umgesetzte
Säure oder nicht umgesetzter Esters, einen ausreichend hohen
Siedepunkt, so daß der Großteil der nicht umgesetzten Säure
oder des nicht umgesetzten Esters, welche aus dem flüssigen
Gemisch verdampfen, zusammen mit einer geringen Menge des
als Nebenprodukt anfallenden Wassers oder Alkohols und mit
nicht-umgesetztem Diol an den Innenwänden des Gefäßes, die
im allgemeinen nicht erwärmt werden, kondensiert. Der Vor
teil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der
Selbstreinigung der Gefäßinnenwände, und wird durch die Säu
berungswirkung der Tröpfchen des als Nebenprodukt anfallen
den kondensierten Wassers oder Alkohols und der Tröpfchen
nicht-umgesetzten Diols erreicht, welche an den Gefäßinnen
wänden abwärts laufen und dabei nicht umgesetzte Säure oder
Ester und weitere kondensierte Stoffe mitreißen. Das Konden
sat kann dann am Boden des Gefäßes gesammelt werden und wird
vorzugsweise in den Kanal zurückgeführt. Weil die nicht-um
gesetzte Säure oder der nicht-umgesetzte Ester und das
nicht-umgesetzte Diol, welche an den Gefäßwänden kondensie
ren, zu dem Reaktionsgemisch zurückgeführt werden können,
kann das erfindungsgemäße Verfahren bei höheren Anfangstem
peraturen gefahren werden als Verfahren, bei denen ver
dampfte nicht-umgesetzte Säure oder nicht-umgesetzter Ester
nicht zurückgeführt werden. Die Möglichkeit der Verfahrens
führung bei höheren Anfangstemperaturen erlaubt es, die mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbaren sehr raschen Um
satzgeschwindigkeiten zu erreichen.
Zusätzlich zu den an den Gefäßwänden kondensierenden Stoffen
steigt ein Großteil der Wasser- oder Alkoholdämpfe, die als
Nebenprodukt anfallen und eine geringe Menge Dampf von nicht
umgesetztem Diol zu dem oberen Teil des den Kanal aufnehmen
den Gefäßes auf. Diese Dämpfe können aus dem Gefäß entfernt
werden und nicht-umgesetztes Diol kann von anderen im Dampf
enthaltenen Stoffen durch bekannte Verfahren, beispielsweise
durch Fraktionierung abgetrennt werden. Ein Teil, vorzugs
weise der Großteil oder die Gesamtmenge des abgetrennten
Diols kann zu dem Kanal am oder in die Nähe des vorderen En
des des Kanals zurückgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem anhand der in
den Figuren erläuterten bevorzugten Ausführungsform veran
schaulicht werden. Wie in den Figuren gezeigt, umfaßt diese
zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete
Ausführungsform ein Gefäß 6, das den Kanal enthält und das
in der Lage ist, die im erfindungsgemäßen Verfahren erzeug
ten Dämpfe aufzunehmen und erhöhten Druck aufrechtzuerhal
ten. Ein derartiges Gefäß kann aus einem geeignetem Mate
rial, beispielsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt werden.
Die Vorrichtung (Anlage) umfaßt eine Vorrichtung 1 zur Ein
speisung oder Steuerung der Stoffzufuhr zu Gefäß 6. Stoffe,
die an den Innenwänden von Gefäß 6 kondensieren und herab
laufen, können am Boden des Gefäßes 6 gesammelt und gegebe
nenfalls zum Kanal über Vorrichtung 4 zum Sammeln und Trans
portieren derartigen kondensierten Materials zurückgeführt
werden. Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene
Produktgemisch kann durch Vorrichtung 3 zum Abziehen des
Produkts entfernt werden. Dämpfe, die an den Innenwänden von
Gefäß 6 nicht kondensieren, steigen zum oberen Teil des Ge
fäßes, wo sie das Gefäß über Vorrichtung 7 verlassen können,
die den Austritt derartiger Dämpfe aus Gefäß 6 gestattet.
Vorzugsweise steht eine derartige Vorrichtung 7 mit der Vor
richtung 5 die der Abtrennung verschiedener in den Dämpfen
befindlichen Komponenten, beispielsweise der Abtrennung
nicht umgesetzten Diols von den Nebenprodukten Wasser oder
Alkohol dient, in Verbindung und kann Dämpfe zur Vorrichtung
5 befördern. Die Trennvorrichtung 5 kann irgendeine ge
eignete Trennvorrichtung sein, beispielsweise eine Destilla
tionssäule. Die Vorrichtung (Anlage) umfaßt auch eine Vor
richtung 2 zur Rückführung gesammelter und kondensierter
Dämpfe, beispielsweise nicht-umgesetzten Diols, in den Ka
nal. Jede der Vorrichtungen 1, 2, 3 oder 4 kann eine ge
eignete Vorrichtung, wie Rohr- oder Fallstromvorrichtung
sein und kann gegebenenfalls durch eine Pumpe oder Druck
oder eine Kombination unterstützt werden.
Während des Verfahrens werden das flüssige Gemisch von Säure
oder Ester, Diol und im Fall der Umesterung vorzugsweise Ka
talysator sowie gegebenenfalls weitere Bestandteile in das
Gefäß 6 über Vorrichtung 1, beispielsweise ein Rohr, einge
speist. Das flüssige Gemisch fließt zum vorderen Ende des
Kanals, der in dieser Ausführungsform aus drei Schalen
(Trennböden) besteht, wobei sich auf jeder derselben ein Ab
schnitt des Kanals befindet, der sich über die Schale win
det. Zurückgeführte Stoffe, beispielsweise nicht umgesetztes
Diol und nicht-umgesetzte Säure oder nicht-umgesetzter Ester
können ebenfalls in der Nähe des vorderen Kanalendes über
die Vorrichtungen 4 und 2, die beispielsweise Rohre sind,
zugegeben werden. Die Reaktion beginnt sehr bald, wobei Was
ser- oder Alkoholdämpfe als Nebenprodukte anfallen. Zusammen
mit nicht-umgesetzter Säure oder nicht-umgesetztem Ester,
nicht umgesetzten Diol und anderen verschiedenen Reaktions
produkten verdampfen diese Wasser- oder Alkoholdämpfe aus
dem flüssigen Gemisch. Nach Austritt der Dämpfe aus der
Flüssigkeit kondensiert ein Teil davon an den Innenwänden
des Gefäßes 6 während andere Dämpfe bis zum oberen Teil des
Gefäßes aufsteigen, wo sie aus dem Gefäß über Vorrichtung 7
beispielsweise ein Rohr entfernt werden können, das die
Dämpfe zu der Trennvorrichtung 5 leitet, beispielsweise zu
einer Destillationssäule zur Trennung des Diols von dem Ne
benprodukt Wasser oder Alkohol. Das abgetrennte Diol kann
dann zu dem Kanal über Vorrichtung 2 zurückgeführt werden.
Das an der Innenwand von Gefäß 6 kondensierte Material bil
det Tröpfchen von nicht-umgesetztem Diol, nicht umgesetzter
Säure oder nicht umgesetztem Ester und weiteren Reaktions
produkten. Diese Tröpfchen fließen an der Gefäßwand herab
und lösen Abscheidungen, die sich an den Wänden gebildet ha
ben können. Die Tröpfchen sammeln sich am Gefäßboden und
können zu dem Kanal über die Vorrichtungen 4 und 2 zurückge
führt werden.
Im Fall der Veresterung von Säuren kann es vorteilhaft sein,
zum Erhalt eines freifließenden Gemisches die Säure mit
einer kleinen Menge des Veresterungsprodukts vor Zuführung
in dem Kanal aufzulösen. Wenn die Reaktion einmal in Gang
gesetzt ist, kann dieses Veresterungsprodukt gegebenenfalls
aus Vorrichtung 3 kommen.
Die Veresterungs- und Umesterungsreaktionen sind reversibel
und wenn man die Nebenprodukte Wasser oder Alkohol mit der
Lösung des flüssigen Gemisches in erheblichem Umfang in Kon
takt beläßt, erhöht sich die Umkehrreaktion, wodurch sich
die Geschwindigkeit der Nettohinreaktion verringert. Wie in
Fig. 4 dargestellt, werden die Dämpfe einschließlich der Ne
benprodukte Wasser oder Alkohol, z. B. Methanol, entfernt, so
daß der Kontakt des Alkohol-Nebenprodukts mit dem flüssigen
Gemisch auf einem Minimum gehalten wird. Wenn die Dämpfe aus
der oberen Schale aufsteigen, steigen sie einfach aus dem
Flüssigkeitsgemisch auf und kommen nicht mehr mit dem flüs
sigen Gemisch in Kontakt. Wenn die Dämpfe aus den unteren
zwei Schalen aufsteigen, kommen sie mit dem Boden der dar
überliegenden Schale in Kontakt, d. h. mit dem Boden des
Heizmantels, und können aus dem Gefäß ohne mit der Flüssig
keit in Kontakt zu kommen austreten. Diese Entfernung von
als Nebenprodukt anfallendem Wasser oder Alkohol bei minima
lem weiteren Kontakt fördert den raschen und vollständigen
Ablauf der Reaktion.
Die Reaktion verläuft weiter, während das Gemisch durch den
Kanal auf der ersten Schale 10 (Schale A) fließt. Am Ende
des Kanals auf Schale A befindet sich eine Vorrichtung 13
zur Steuerung der Tiefe des Flüssigkeitsgemisches, bei
spielsweise ein höhenverstellbarer Überlauf. Im allgemeinen
beträgt die Tiefe des Flüssigkeitsgemischs um 0,3 bis 0,35
cm mehr als die Höhe des Überlaufs. Das flüssige Gemisch
strömt über Vorrichtung 13 und fließt auf die zweite Schale
11 (Schale B). Das flüssige Gemisch setzt seine Reaktion
fort und strömt zum Ende des Kanals auf Schale B, wo sich
eine weitere Vorrichtung 13 zur Steuerung der Tiefe des
Flüssigkeitsgemisches befindet. Das flüssige Gemisch fließt
über Vorrichtung 13 und herab auf die letzte Schale 12
(Schale C). Am Ende der letzten Schale strömt die Flüssig
keit über eine weitere Vorrichtung 13 zur Steuerung der
Tiefe des flüssigen Gemisches und fließt in Vorrichtung 3,
beispielsweise in einen Trichter, der das flüssige Gemisch
auffängt, und ein Rohr zur Entfernung des Reaktionsproduk
tes.
Wärme kann für jede der Schalen durch Durchströmen heißer
Flüssigkeit, beispielsweise Öl, z. B. durch drei einzelne
Mantelsysteme 17 zugeführt werden. Die Temperatur und die
Strömung der Heizflüssigkeit kann für jeden Schalenmantel 17
einzeln geregelt werden. Die erhitzte Flüssigkeit kann ent
weder über Leitung 18 oder 19 eingespeist werden und läuft
über die andere (entweder 18 oder 19) wie in Fig. 2 darge
stellt, zurück. Innerhalb der Mäntel 17 für die Heizflüssig
keit der Schalen gibt es Leitbleche oder Kanäle, die den
Kontakt der Heizflüssigkeit über im wesentlichen den ge
samten Schalenboden gewährleisten. Während das erhitzte Öl
oder eine andere Flüssigkeit durch den Mantel einer einzel
nen Schale fließt, kühlt das Öl oder die Flüssigkeit ab, da
die Wärme auf das flüssige Reaktionsgemisch übertragen wird.
Vorzugsweise wird das Öl oder eine andere geeignete Flüssig
keit mit genügend hoher Geschwindigkeit zugeführt, um Tempe
raturabfälle auf einem Minimum zu halten, während das Öl
oder die Flüssigkeit durch den Mantel wandert. Der Tempera
turabfall ist vorzugsweise nicht größer als 5°C. Hohe Fließ
geschwindigkeiten des Heizmediums führen im allgemeinen auch
zu einer turbulenteren Strömung, die die Gleichförmigkeit
der Temperatur in dem Heizmedium erhöht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter erhöhtem Druck
ausgeführt werden. Die Trennvorrichtung, beispielsweise eine
Destillationssäule wird vorzugsweise ebenfalls bei Gefäß
druck gehalten. Dieser erhöhte Druck kann durch Einführung
eines Gases, vorzugsweise eines nicht-oxidierenden Gases,
wie Stickstoff, in Gefäß 6 über Gaseinleitungsvorrichtung 8
erhalten werden. Erhöhter Druck kann innerhalb des Gefäßes,
beispielsweise unter Verwendung einer Kombination-von Gaszu
fuhr, beispielsweise Stickstoffgas und einem automatischen
Entlüftungsventil, beispielsweise am Auslaß 9 der Trennvor
richtung 5 und einer Druckdichtung, beispielsweise in Vor
richtung 3, aufrechterhalten werden.
Aufgrund des Verhältnisses von Kanalbreite zu Flüssig
keitstiefe und der Strömungsgeschwindigkeit können Strö
mungsmuster erhalten werden, die ähnlich dem Fluß in einem
idealen Strömungsrohr sind. Die Strömung ist, anders ausge
drückt, ähnlich den Eigenschaften einer Pfropfenströmung in
der jedes Molekül in dem flüssigen Gemisch dieselbe Verweil
zeit im Kanal aufweist.
Im erfindungsgemäßen Verfahren sind rasche Umsetzungszeiten
möglich, teilweise aufgrund des hohen Verhältnisses von Diol
zu Säure oder Ester, das intern durch Rückführung nicht um
gesetzten Diols erreicht werden kann. Dieses hohe Verhältnis
von Diol zu Säure oder Ester fördert den Reaktionsverlauf in
der gewünschten Richtung, auch wenn das Verhältnis von an
fänglich zugegebenem Diol zu Säure oder Ester (im anfängli
chen Zufuhrstrom) einem üblichen Verhältnis näher ist, bei
spielsweise etwa 1,8 : 1 für ein kontinuierliches Umesterungs
verfahren, etwa 2,1 : 1 für ein chargenweises Umesterungsver
fahren, 1,1 : 1 für ein kontinuierliche& Veresterungsverfahren
oder 1,4 : 1 für ein chargenweises Veresterungsverfahren.
Die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind bei
spielsweise zur Herstellung von Polyestern geeignet. Derar
tige Polyester können z. B. unter Verwendung üblicher Polyme
risationsvorrichtungen, wie den in US-A-4 339 570 (Muschel
knautz et al.), US-A-4 154 920 (Jabarin), US-A-3 644 294
(Siclari et al.) und CH-237 400 beschriebenen, hergestellt
werden.
Bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in den Ansprüchen ausgewiesen.
In den nachstehenden Beispielen wird Bis-hydroxyethyl
terephthalat durch Umesterung von Dimethylterephthalat (DMT)
mit Ethylenglykol (EG) unter Verwendung des erfindungsge
mäßen Verfahrens hergestellt.
Der Grad der Pfropfenströmung wird durch einen kolorimetri
schen Test (Farbstofftest) gezeigt. Ein blauer Farbstoff
wird in den Einspeisungsstrom bei Zuführungsrohr 1 zugegeben
und die Zeit, die verstreicht bis das Färbemittel visuell am
Produktauslaß bei Ausgang 3 nachgewiesen wird, wird aufge
zeichnet.
Es ist wünschenswert, einen hohen Prozentsatz an Me
thylesterumsatz zu erreichen. Der prozentuale Methylesterum
satz wird durch Umkehrphasen-Hochdruck-Flüssigchromatogra
phie (HPLC) bestimmt.
Wenn das Reaktionsprodukt zur Herstellung von Polyestern
verwendet wird, vermindert man vorzugsweise unerwünschte Ne
benreaktionen. Eine unerwünschte Nebenreaktion findet statt,
wenn Diol, beispielsweise Ethylenglykol, mit dem gewünschten
umgeesterten Produkt unter Bildung von Terephthalat mit
einer oder zwei gebundenen 1-Hydroxyethyletherestergruppen
(BDEG) anstelle von zwei Hydroxyethylestergruppen konden
siert. Es kann auch eine gewisse Kondensation von Ethylen
glykol mit sich selbst unter Bildung von Diethylenglykol
(DEG) stattfinden. Die Gesamtmenge an BDEG und DEG oder "DEG
insgesamt" (TDEG) wird nach im wesentlichen vollständiger
Produkthydrolyse durch anschließende Gaschromatographie (GC)
gemessen. Unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die gesamte DEG-Menge in dem Produkt auf weniger als
0,8 Gew.-% oder sogar weniger als 0,4 Gew.-% eingestellt
werden.
In den nachstehenden Beispielen wird das erfindungsgemäße
Verfahren unter Verwendung der in den Figuren dargestellten
Vorrichtung (Anlage) gezeigt. Die in den nachstehenden Bei
spielen verwendete Anlage umfaßt ein Gefäß aus rostfreiem
Stahl und verschiedene Zuführungsrohre. Schale A besteht aus
einem gefalteten Gang oder Kanal, durch den die Lösung ge
leitet wird. Der gesamte Kanal besteht aus drei parallelen
im Aufbau jeweils ähnlichen Schalen, die, wie in den Figuren
dargestellt, übereinander angeordnet sind. Das flüssige Re
aktionsgemisch fließt von Schale A zu Schale B und dann zu
Schale C. Das Schale C verlassende Produkt ist das Endpro
dukt, das das Gefäß an Ausgangsvorrichtung 3 verläßt. Jede
Schale ist 76 cm (30 Inch) lang, und 46 cm (18 Inch) breit,
bei einer Seitenwandhöhe von 6,4 cm (2,5 Inch). Zur Steue
rung der Lösungstiefe wird am Ende des gefalteten Ganges je
der Schale ein Überlauf angeordnet. Der Überlauf ist ein
Rohr von etwa 10 cm Länge und einem Durchmesser von 2,54 cm,
das mit einem Gewindegang versehen ist. Der Gewindegang
stellt eine Vorrichtung zur Einstellung der Höhe des Über
laufs dar. Die Lösung, die über den Überlauf hinwegtritt,
fließt auf die darunterliegende Schale oder im Fall von
Schale C zum Ausgang. Der Mantel für das Heizmedium, heißes
Öl, bedeckt den gesamten Boden jeder Schale und jede Schale
kann auf eine eigene Temperatur eingestellt werden. Jeder
Mantel enthält Leitbleche, um gleichförmiges Erwärmen zu
fördern.
Eine Lösung wird durch Erwärmen und Rühren von 159 kg Dime
thylterephthalat (DMT) von Polymerqualität (erhältlich von E
I DuPont Nemours, Inc.) und 93,7 kg Ethylenglykol (EG) von
Polymerqualität (erhältlich von Taxaco, Inc.) in einem Gefäß
hergestellt und die Lösung wird auf 177°C erhitzt. Ein Kata
lysatorgemisch, das 84,3 g Manganacetatkatalysator (erhält
lich von Baker Chemical Co.) und 2,8 kg EG enthält, wird bei
Raumtemperatur hergestellt. Die zwei Lösungen werden zu
einer fertigen Lösung, die 0,053 Gew.-% Manganacetat-Kataly
sator, bezogen auf das Gewicht von DMT enthält, vermischt
und die vermischte Lösung wird über ein Zufuhrrohr (Vorrich
tung 1) mit 62,3 kg/Std. (137 lb/hr) in das vordere Ende des
Kanals am Einlaß von Schale A wie in Fig. 3 dargestellt, ge
speist. Dies entspricht einem Molverhältnis von 1 Mol DMT zu
1,9 Mol EG. Das die Schalen enthaltende Gefäß wird bei 103,4
kPa (15 psig) mit heißem Öl folgender Temperaturen betrie
ben: Schale A und B 232°C (450°F) und Schale C 238°C
(460°F). Jeder der drei Überläufe wird auf eine Höhe von
0,64 cm (0,25 Inch) eingestellt, wodurch sich eine Flüssig
keitstiefe von 0,95 cm (3/8 Inch) ergibt. Aus der Umsetzung
aufsteigende Dämpfe werden gesammelt, über den oberen Teil
des Gefäßes bei 7 abgezogen und seitlich in eine Destilla
tionskolonne 5 (wie in Fig. 1 dargestellt) eingespeist. Kon
densation und Abtrennung der Komponenten ergibt Methanol und
Ethylenglykol. Das flüssige Ethylenglykol wird zu dem vorde
ren Ende des Kanals von Schale A über Einlaßrohr 2 zurückge
führt. Das erhaltene innere Molverhältnis von EG zu DMT be
trägt etwa 4 : 1 auf Schale A, auch wenn das Verhältnis von EG
zu DMT, wie es in den Kanal über Vorrichtung 1 eingespeist
wird, 1,9 : 1 beträgt. Die Temperaturen in den Flüssigkeitsge
mischen auf den Schalen A, B und C betragen etwa 195°C
(383°F) , 199°C (390°F) bzw. 209°C (409°F)
Das das Gefäß bei Rohr 3 verlassende Produkt zeigt einen 98,1%igen DMT-Umsatz und einen 86,2%igen Methylesterumsatz, ermittelt durch Umkehrphasen HPLC und weist kein nachweisba res freies oder gebundenes Diethylenglykol auf, wie nach im wesentlichen vollständiger Produkthydrolyse durch an schließende GC-Untersuchung ermittelt. Die kolorimetrische Messung (Farbstofftest) des Produkts zeigt eine mittlere Verweilzeit von 17,5 Minuten, wobei Farbstoff in einem Zeit raum von 15 bis 22 Minuten ermittelt wird. Während der Um setzung erzeugter Dampf von Nebenprodukt wird in einer sepa raten Aufnahmevorrichtung gesammelt. Das gesammelte Material von 11,05 kg/Stunde (24,3 lb/hr) besteht aus 10,95 kg/Std. (24,1 lb/hr) Methanol und 0, 09 kg/Std. (0,2 lb/hr) EG.
Das das Gefäß bei Rohr 3 verlassende Produkt zeigt einen 98,1%igen DMT-Umsatz und einen 86,2%igen Methylesterumsatz, ermittelt durch Umkehrphasen HPLC und weist kein nachweisba res freies oder gebundenes Diethylenglykol auf, wie nach im wesentlichen vollständiger Produkthydrolyse durch an schließende GC-Untersuchung ermittelt. Die kolorimetrische Messung (Farbstofftest) des Produkts zeigt eine mittlere Verweilzeit von 17,5 Minuten, wobei Farbstoff in einem Zeit raum von 15 bis 22 Minuten ermittelt wird. Während der Um setzung erzeugter Dampf von Nebenprodukt wird in einer sepa raten Aufnahmevorrichtung gesammelt. Das gesammelte Material von 11,05 kg/Stunde (24,3 lb/hr) besteht aus 10,95 kg/Std. (24,1 lb/hr) Methanol und 0, 09 kg/Std. (0,2 lb/hr) EG.
Eine Lösung wird wie in Beispiel 1 hergestellt und in den
Kanal gespeist. Das Gefäß wird bei 29 psig und Temperaturen
für das heiße Öl in den Schalen A, B und C von etwa 299°C
(570°F), 299°C (570°F) bzw. 288°C (550°F) betrieben. Die
Temperaturen der Flüssigkeit auf Schalen A, B und C betragen
etwa 221°C (429°F), 238°C (460°F) bzw. 257°C (494°F) . Das
das Gefäß verlassende Produkt zeigt einen DMT- und Me
thylesterumsatz von 99,9% bzw. 98,5% und enthält 0,58
Gew.-% freies oder gebundenes Diethylenglykol. Die ermit
telte Verweilzeit der Flüssigkeit beträgt 14 Minuten.
Beispiele 3 bis 10 werden wie Beispiel 1 durchgeführt und
das Produkt wird wie in Beispiel 1 analysiert, mit der Ab
weichung, daß die Molverhältnisse von EG zu DMT, Zufuhrmen
gen, Temperaturen des heißen Öls, Temperaturen des flüssigen
Gemisches, Gefäßdruck und Höhe des Überlaufs wie in Tabelle
1 dargestellt, eingesetzt werden. Der DMT-Umsatz, Me
thylester-Umsatz, die Verweilzeit und der Anteil an TDEG
sind ebenfalls in Tabelle I zusammengefaßt.
Wie in Tabelle I dargestellt, kann der prozentuale Esterum
satz durch Anheben des Drucks im Reaktionsgefäß und Anheben
der Produkttemperatur, Anheben der Temperatur der Flüssig
keit oder Erhöhen der Flüssigkeitstiefe mittels Erhöhung des
Überlaufs verbessert werden. Die für hohen Methylesterumsatz
erforderliche Verweilzeit kann durch Steigerung des Drucks
im Reaktionsgefäß, Erhöhen der Öltemperatur, Erhöhen des
Diol- zu Esterverhältnisses oder Vermindern der Zufuhrge
schwindigkeit vermindert werden. Der TDEG-Gehalt wird durch
ein geringeres Diol- zu Esterverhältnis und durch geringere
Temperaturen gesenkt.
In Beispiel 11 wird eine Umesterungsreaktion wie in Beispiel
1 durchgeführt mit der Abweichung, daß EG und DMT Lösungen
von 29,55 kg/Std. (65 lb/hr.) bzw. 4,55 kg/Std. (100 lb/hr.)
dem Reaktionsgefäß zugeführt werden. Das EG- zu DMT-Molver
hältnis beträgt 2,1 : 1. Dem EG und DMT werden 24,1 g/Std.
(0,053 Gew.-% bezogen auf das DMT-Gewicht), Umesterungskata
lysator aus Manganacetat und 15,9 g/Std. (0,035 Gew.-%, be
zogen auf das DMT-Gewicht) Polymerisationskatalysator aus
Antimontrioxid zugegeben. Die Schalen A, B und C werden mit
heißem Öl auf 284°C (544°F) , 288°C (550°F) bzw. 293°C
(560°F) erhitzt. Die erhaltenen Temperaturen in dem Flüssig
gemisch auf Schalen A, B und C sind 212°C (413°F), 229°C
(444°F) bzw. 249°C (480°F). Der Gefäßdruck wird bei 152 kPa
(22 psig) gehalten. Die Überlaufhöhe beträgt 2,54 cm (1
Inch), wodurch die Flüssigkeitstiefe 2,85 cm (1,12 Inch) be
trägt. Das das Gefäß verlassende Produkt zeigt 99,8% DMT-
Umsatz und 99,2% Methylester-Umsatz.
Das das Gefäß verlassende Produkt strömt durch ein Rohr zu
dem ersten von zwei Flash-Verdampfern. Der erste Flash-Ver
dampfer wird bei 150 mm Hg Unterdruck betrieben und wird bei
260°C (500°F) mit heißem Öl als Wärmetauscherflüssigkeit ge
halten. Bei Eintritt der Flüssigkeit in die Flash-Kammer
wird nicht umgesetztes Diol aus dem flüssigen Gemisch ver
dampft und aus dem Flash-Verdampfer als Flüssigkeit ent
fernt. Die Flüssigkeitstemperatur fällt bei Eintritt der
Flüssigkeit in den Flash-Verdampfer auf 241°C (466°F), be
trägt jedoch, nach ihrer Wanderung durch das Flash-Reak
tionsgefäß beim Austritt 251°C (483°F).
Die Flüssigkeit strömt auf den zweiten Flash-Verdampfer, der
bei 35 mm Hg unter Druck betrieben wird. Nicht-umgesetztes
Diol und von der Polymerisationsumsetzung erzeugtes Diol
werden aus dem flüssigen Gemisch verdampft und aus dem
Flash-Verdampfer entfernt. Heißes Öl als Übertragungsflüs
sigkeit hält das Reaktionsgefäß bei 271°C (520°F), die Flüs
sigkeitstemperatur steigt von 255°C (491°F) beim Eintritt in
den Flash-Verdampfer auf 264°C (507°F) beim Austritt.
Das den zweiten Flash-Verdampfer verlassende Gemisch strömt
zur weiteren Polymerisation zu dem ersten von zwei horizon
talen in Bewegung gehaltenen Dünnfilmverdampfern (erhältlich
von Artison Industries, Inc.) . Der erste wird bei 1,4 mm Hg
Unterdruck, 293°C (560°F) heißem Öl als Wärmeübertragungs
flüssigkeit und einer Abzugstemperatur des Gemisches von
281°C (537°F) betrieben. Der zweite wird bei 0,4 mm Hg Un
terdruck, 282°C (540°F) heißem Öl als Wärmeübertragungsflüs
sigkeit und einer Abzugstemperatur des Gemisches von 299°C
(570°F) betrieben. In beiden Reaktionsgefäßen wird bei der
Polymerisation entstehendes Diol aus der Flüssigkeit ver
dampft und aus den Reaktionsgefäßen entfernt. Die gesamte
Verweilzeit in dem System beginnend mit der Einspeisung in
das Umesterungsreaktionsgefäß und endend mit dem Austritt
aus der letzten Polymerisationsvorrichtung beträgt etwa 50
Minuten.
Polyethylenterephthalat, das unter diesen Bedingungen herge
stellt wird, zeigt eine intrinsische Viskosität von 0,59 und
einen Schmelzpunkt von 260°C, gemessen durch eine optische
Meßvorrichtung von Mettler, und weist einen Gelbindex von
weniger als 1,0 auf.
Claims (20)
1. Verfahren zur Veresterung von Dicarbonsäuren oder zur
Umesterung von Niederalkyldicarbonsäureestern, mit min
destens einem Alkylendiol das zwei Primär-Alkoholfunk
tionalitäten aufweist, umfassend die Schritte:
- A) Einführung eines flüssigen Gemisches umfassend die Säure oder den Ester und das Diol in einen im we sentlich horizontalen Kanal,
- B) Strömenlassen des flüssigen Gemisches durch den Ka nal, so daß das Verhältnis von Kanalbreite zu Flüs sigkeitstiefe größer als 1,5 : 1 ist.
- C) Erhitzen des flüssigen Gemisches auf eine zur Auslö sung der Veresterung oder Umesterung und zur Ab scheidung von Reaktionswasser oder Niederalkylalko hol-Nebenprodukten ausreichend hohe Temperatur,
- D) Entfernen von als Nebenprodukt anfallenden Wasser- oder Niederalkylalkohol-Dämpfen aus dem Kanal, so daß die Dämpfe im weiteren nur wenig Kontakt mit dem flüssigen Gemisch haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend außerdem die
Schritte:
- E) Sammeln des nicht umgesetzten aus dem flüssigen Ge misch verdampften Diols und
- F) Zurückführen des gesammelten Diols zu dem Kanal am oder nahe des vorderen Endes des Kanals.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das gesammelte Diol zu
dem Kanal innerhalb der ersten 5% der Gesamtlänge des
Kanals zurückgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das
flüssige Gemisch außerdem einen Katalysator zur Förde
rung oder Beschleunigung der Umesterung umfaßt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der
Kanal eine Reihe von miteinander in Verbindung stehenden
Kanälen umfaßt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die
Flüssigkeitstiefe in dem Kanal weniger als 5 cm beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei auf
eine Temperatur erhitzt wird, die zur Abscheidung von
Reaktionsnebenprodukten in ausreichender Geschwindigkeit
ausreichend hoch ist, so daß die vorgesehene Nettohinre
aktion nicht wesentlich vermindert wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das
Erhitzen in einer Weise erfolgt, daß die Temperatur des
flüssigen Gemisches bei seiner Wanderung durch den Kanal
steigt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der
Kanal sich in einem Gefäß befindet, in dem die Reaktion
bei erhöhtem Druck stattfinden kann.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verfahren bei er
höhtem Druck durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 außerdem um
fassend die folgenden Schritte: Sammeln von aus dem
flüssigen Gemisch verdampfter(m) nicht umgesetzter(m)
Säure oder Ester, und Zurückführen der gesammelten Säure
oder des gesammelten Esters in den Kanal bei oder nahe
seines vorderen Endes.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das
Verfahren kontinuierlich geführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das
Verhältnis von Kanalbreite zur Flüssigkeitstiefe und die
Strömungsgeschwindigkeit derart ausgelegt sind, daß die
Verweilzeiten der Komponenten des flüssigen Gemisches
relativ gleich sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei min
destens 96% der Säuregruppen der Säure oder 96% der
Estergruppen des Esters in 30 Minuten oder weniger ver
estert oder umgeestert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die
Säure Terephthalsäure oder 2,6 -Naphthalindicarbonsäure,
der Ester Terephthalsäuredimethylester oder 2,6-Naph
thalindicarbonsäuredimethylester und das Diol Ethylen
glykol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,4-Butandiol oder
1,4-Cyclohexandimethanol ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das
Molverhältnis des Diols zu dem dem Kanal in Schritt (A)
zugeführten Ester 1,8 : 1 bis 2,2 : 1 ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei das
Molverhältnis des Diols zu der dem Kanal in Schritt (A)
zugeführten Säure 1,1 : 1 bis 1,5 : 1 ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, das außer
dem den Schritt der Polymerisation des erhaltenen Ver
esterungs- oder Umesterungsprodukts zur Herstellung von
Polyester oder Copolyester umfaßt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Polymerisation
eine Flash-Verdampfung umfaßt.
20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Polymerisation
eine Dünnfilm-Polymerisation umfaßt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/391,205 US5476919A (en) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | Process for esterification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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