DE10041595A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polybutylenterephthalat - Google Patents

Abstract

Polybutylenterephthalat mit guter Wärmebeständigkeit und hervorragende Hydrolysebeständigkeit wird kontinuierlich in einem ersten Reaktionsgefäß zur Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, wodurch die Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 bildet wird, in einem zweiten Reaktionsgefäß zur Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polymerisationprodukt von 25 bis 40 gebildet wird, und einem dritten Reaktionsgefäß zur weiteren Polykondensation des Polymerisationsproduktes aus dem zweiten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130 gebildet wird, und gegebenenfalls in einem vierten Reaktionsgefäß zur weiteren Polykondensation des Polyesters aus dem dritten Reaktionsgefäß bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 150 bis 200 hergestellt, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht erzeugt wird. Ein weiteres drittes Reaktionsgefäß oder mehrere dritte Reaktionsgefäße können parallel zu dem ditten Reaktionsgefäß geschaltet werden, wodurch verschiedene Arten von Polybutylenterephthalaten mit Polymerisationsgraden hergestellt werden können, die von den in der Hauptlinie des dritten und vierten Reaktionsgefäßes hergestellten verschieden sind, oder die Verfahrensbedingungen jedes dritten ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierli­ chen Herstellung von Polymeren vom Polyestertyp, beispielsweise Polybutylen­ terephthalat und Polyethylenterephthalat.

Da Polybutylenterephthalate (im folgenden als PBT bezeichnet) hervorragende Eigen­ schaften bezüglich der Kristallisation und auch hervorragende mechanische und elektri­ sche Eigenschaften und eine hervorragende Wärmebeständigkeit aufweisen, werden sie für unterschiedlichste Anwendungen eingesetzt, wie beispielsweise für elektrische Ma­ schinen, elektronische Teile, mechanische Teile und Kraftfahrzeuge; die Nachfrage nach PBT ist in den vergangenen Jahren beständig gestiegen.

Bis jetzt werden zur Herstellung von PBT im allgemeinen ein Terephthalsäurealkylester, z. B. Dimethylterephthalat als erste Hauptkomponente, und ein Glykol, beispielsweise 1,4-Butandiol (im folgenden als BD bezeichnet) als zweite Hauptkomponente, in einem geeigneten Mischungsverhältnis in einen Mischbehälter gegeben, dann wird ein Kataly­ sator zur Umesterung zugegeben und konditioniert, worauf das Gemisch mit einer Pum­ pe zu einem Reaktionsgefäß gefördert wird, das zur Umesterung dient und auf eine vor­ bestimmte Temperatur eingestellt wurde. Für die Umesterung sind zwei oder drei Rühr­ gefäße, die ein Rührwerk aufweisen, in Reihe angeordnet; Methanol, das als Nebenpro­ dukt gebildet wird, Tetrahydrofuran (das im folgenden mit THF abgekürzt wird), das durch Zersetzung des als Nebenprodukt gebildeten Methanols entsteht, BD und Wasser werden in einer Destillationsanlage entfernt. Dann wird ein Polymerisationskatalysator zugegeben und die Polymerisierung beginnt. Für den Präpolymerisationsschritt sind zu­ nächst mehrere vertikale oder horizontale Rührbehälter und für den abschließenden Po­ lymerisationsschritt ein horizontaler Rührbehälter vorgesehen. An den Behältern für den Polymerisationsschritt ist ein Kondensator vorgesehen, um BD, THF und Wasser, die bei der Reaktion als Nebenprodukte anfallen, zu entfernen, wobei dieser Schritt unter ver­ mindertem Druck bei hoher Temperatur durchgeführt wird. Bei der derzeitigen kontinu­ ierlichen Umsetzung zur Herstellung von PBT beträgt die Anzahl der Reaktionsgefäße 4 bis 6, wobei an jedem Reaktionsgefäß ein Rührwerk und eine Stromversorgung sowie eine Destillationskolonne oder ein Kondensator zum Trennen und Entfernen der Reakti­ onsnebenprodukte vorgesehen ist.

Da bei den oben beschriebenen Herstellungsschritten die Produkte bei der Umsetzung lange hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wird ein Teil des durch die Polymerisierung gebildeten Harzes durch thermische Zersetzung an den Bindungsstellen aufgebrochen, wodurch der Polymerisationsgrad erniedrigt und die Säurezahl (Konzentration der Car­ boxygruppen an den Enden des Polymers) des Harzes erhöht wird, was zu einer Vermin­ derung der Qualität führt. Da die Polymerisation bei vermindertem Druck durchgeführt wird, ist ferner eine zusätzliche Vorrichtung zur Erzeugung des Vakuums erforderlich; daher sind die zum Betreiben der Vorrichtung erforderlichen Betriebskosten und Installa­ tionskosten hoch.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannten Verfahren zur Herstellung von Polybutylenterephthalat mit hohem Molekulargewicht im Hinblick auf höhere Effizienz der gesamten Vorrichtung und Energieeinsparungen in der gesamten Fabrikanlage zu verbessern.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, den oben beschriebenen Stand der Technik zu verbessern und eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Polykondensa­ tion und ein kontinuierliches Polykondensationsverfahren anzugeben, um mit möglichst geringem Energieverbrauch und mit möglichst wenigen Reaktionsgefäßen in effizienter Weise Polymere mit günstiger Formbarkeit und hervorragender Wärmebeständigkeit und Harze mit hervorragender Hydrolysebeständigkeit herzustellen und gleichzeitig die ther­ mische Zersetzung bei der Harzherstellung zu vermeiden.

Die oben beschriebenen Aufgaben können gelöst werden, indem Terephthalsäure (im fol­ genden als TPA bezeichnet) und BD als Ausgangsmaterial zur Herstellung von PBT ein­ gesetzt werden und die direkte Veresterung und die Polymerisation in drei oder vier Re­ aktionsgefäßen durchgeführt wird, wobei die Anzahl der Behälter, die Strom zum Rühren erfordern, minimiert und die Verweilzeit verkürzt wird, um bei der Herstellung des Har­ zes die Wärmehysterese bei hohen Temperaturen zu minimieren und die Anzahl der nicht umgesetzten Carboxy-Endgruppen in dem Harz zu vermindern.

Im folgenden werden typische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.

• 1. Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, die aufweist: ein erstes Reaktionsgefäß zur Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, ein zweites Reaktions­ gefäß zur Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, ein drittes Reaktionsgefäß zur weiteren Polykondensation des Polymerisationspro­ duktes aus dem zweiten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polyester von hohem Molekular­ gewicht mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, einer guten Wärmebe­ ständigkeit und hervorragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird,
  oder eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, die aufweist: ein erstes Reaktionsgefäß zur Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, ein zweites Reaktions­ gefäß zur Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, ein drittes Reaktionsgefäß zur weiteren Polykondensation des Polymerisationspro­ duktes aus dem zweiten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polyester von hohem Molekular­ gewicht mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130 gebildet wird, und ein viertes Reaktionsgefäß zur weiteren Polykondensation des Polyesters aus dem dritten Re­ aktionsgefäß bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 150 bis 200, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervor­ ragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird,
  die dadurch gekennzeichnet ist, daß (i) als erstes und/oder zweites Reaktionsgefäß Reak­ tionsgefäße verwendet werden, die keine Rührwerke aufweisen, die durch einen externen Antrieb angetrieben werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist (ii) das erste Reaktionsgefäß ein etwa zy­ lindrischer Behälter, der im unteren Bereich einen Einlaß und einen Auslaß für die im Prozeß eingesetzten Flüssigkeiten und im oberen Bereich einen Auslaß für flüchtige Sub­ stanzen und die Reaktionsnebenprodukte sowie einen Wärmetauscher von Rohrbündeltyp aufweist, der in Längsrichtung des Behälters in der Nähe der Innenwand des Behälters angeordnet ist und in die Reaktionsflüssigkeit eintaucht, wobei die an dem Einlaß im un­ teren Bereich des Behälters zugeführte Prozeßlösung durch den Wärmetauscher auf eine vorgegebene Reaktionstemperatur erwärmt und durch spontane Konvektion, die durch eine Dichtedifferenz aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen den gebildeten gas­ förmigen, flüchtigen Nebenprodukten und der Prozeßlösung verursacht wird, gerührt und vermischt wird.

Das zweite Reaktionsgefäß ist (iii) vorzugsweise ein etwa zylindrischer Durchflußbehäl­ ter mit der Struktur eines Doppelzylinders, wobei in dem Behälter an dem inneren Zylin­ der eine Öffnung und im unteren Bereich des Doppelzylinders ein Einlaß für die Prozeß­ lösung vorgesehen ist, die Prozeßlösung, die durch an der Außenseite des Innenzylinders des Doppelzylinders vorgesehene doppelwandige Rohre geleitet wird, auf diese Weise auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und dann nach oben auf die Höhe der Öff­ nung in dem Innenzylinder geführt wird und anschließend durch den Innenzylinder nach unten fließt und der Behälter im oberen Bereich mit einem Auslaß für flüchtige Substan­ zen und Reaktionsnebenprodukte ausgestattet ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform (iv) ist das dritte Reaktionsgefäß ein horizontales Reaktionsgefäß vom Typ eines zylindrischen Behälters, der im unteren Be­ reich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende einen Einlaß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Behälters ei­ nen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei ein Rührwerk, dessen Welle sich in der Nähe der Innenwand des Behälters dreht, in Längsrichtung des Behälters vorgesehen ist, die Welle in Abhängigkeit von der Viskosität der Prozeßlösung mit mehreren Grup­ pen von Rührblättern ausgestattet ist und die Blätter entlang der Rotorenachse keinen Schaft aufweisen.

Das vierte Reaktionsgefäß ist vorzugsweise (v) ein horizontaler, in etwa zylindrischer Behälter, der im unteren Bereich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende einen Einlaß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Behälters einen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei das Reakti­ onsgefäß zwei Wellen aufweist, die in der Nähe der Innenwand des Behälters in Längs­ richtung des Behälters rotieren und jeweils Rührschaufeln aufweisen.

• 1. Ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, das umfaßt: einen ersten Schritt der Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem ersten Reaktionsgefäß, wo­ durch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, einen zweiten Schritt der Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Schritt in ei­ nem zweiten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, einen dritten Schritt zur weiteren Poly­ kondensation des Polymerisationsproduktes aus dem zweiten Schritt in einem dritten Re­ aktionsgefäß bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervor­ ragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird,
  oder ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, das um­ faßt: einen ersten Schritt der Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem ersten Reaktionsgefäß, wo­ durch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, einen zweiten Schritt der Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Schritt in ei­ nem zweiten Reaktionsgefäß, wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, einen dritten Schritt zur weiteren Poly­ kondensation des Polymerisationsproduktes aus dem zweiten Schritt in einem dritten Re­ aktionsgefäß bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, wodurch ein Polyester mit hohem Molekulargewicht gebildet wird, und einen vierten Schritt zur weite­ ren Polykondensation des Polyesters aus dem dritten Schritt in einem vierten Reaktions­ gefäß bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 150 bis 200, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervorragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die oben in (1) beschriebenen Reaktionsgefäße eingesetzt werden, die durch (i), (ii), (iii), (iv) und/oder (v) gekennzeichnet sind.

Vorzugsweise werden in dem ersten Schritt die aromatische Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, und das Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem Molverhältnis Terephthalsäu­ re/Glykol von 1 : 1,7 bis 1 : 3,0 zugeführt, und der erste Schritt wird bei einer Temperatur von 220 bis 250°C und bei 33 bis 150 kPa ausgeführt, der zweite Schritt bei einer Tem­ peratur von 230 bis 255°C und bei 100 bis 0,133 kPa und der dritte und der vierte Schritt bei 230 bis 255°C und 0,665 bis 0,067 kPa.

Die Rührschaufeln des dritten und vierten Reaktors können mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 10 U/min umlaufen gelassen werden.

Die gesamte Reaktionszeit vom ersten bis zum dritten Schritt liegt vorteilhaft im Bereich von 4 bis 7,5 h, die gesamte Reaktionszeit des ersten bis zum vierten Schritt im Bereich von 6 bis 8,5 h.

In dem ersten Schritt kann eine Aufschlämmung der aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, und des Glykols, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, die in einem Molverhältnis von Dicar­ bonsäure zu Glykol von 1 : 1,7 bis 1 : 3,0 hergestellt wurde, unter Beimischung eines Vere­ sterungskatalysators oder eines Polymerisationskatalysators zugeführt werden.

In dem dritten Schritt können ein weiteres drittes Reaktionsgefäß oder mehrere dritte Re­ aktionsgefäße parallel zu dem dritten Reaktionsgefäß geschaltet werden, wodurch ver­ schiedenen Arten von Polybutylenterephthalaten mit Polymerisationsgraden hergestellt werden können, die von den in der Hauptlinie des dritten und vierten Reaktionsgefäßes hergestellten differieren, oder die Verfahrensbedingungen jedes dritten Reaktionsgefäßes können so eingestellt werden, daß die Art, die genaue Qualität und die Produktionsrate des Polybutylenterephthalat eingestellt werden können.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Anlage für ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von PBT nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Anlage für ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von PBT nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Anlage für ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von PBT nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie zeigt schematisch den Aufbau einer Anlage für ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von PBT gemäß der Erfindung. Da eine direkte Veresterung als industrielles Verfahren zur Poly­ esterherstellung aus ökonomischer Sicht sehr vorteilhaft ist, wurde zur Herstellung von Polyestern in jüngster Zeit häufig die direkte Veresterung gewählt.

In der Zeichnung bedeutet Bezugsziffer 1 einen Behälter zur Konditionierung der Aus­ gangsstoffe, in dem TPA und BD als Ausgangsmaterialien für PBT in einem vorbe­ stimmten Verhältnis vermischt und gerührt werden. In dem Verfahren werden in diesem Schritt bisweilen ein Polymerisationskatalysator oder Zusätze, wie beispielsweise Stabili­ satoren oder Mittel zur Qualitätskontrolle, zugesetzt, wobei in dieser Ausführungsform der Polymerisationskatalysator oder die Zusätze kurz vor dem Einlaß des Veresterungsre­ aktors über eine Katalysatorzufuhrleitung 10 in die Zufuhrleitung für die Ausgangsstoffe 2 eingeführt und dem Veresterungsreaktor zugeführt werden. Bei dem Polymerisations­ katalysator kann es sich um Metallverbindungen handeln, wie beispielsweise Titan­ organische, Zinn-organische oder Zircon-organische Verbindungen und dergleichen; die Reaktionsrate hängt bekanntermaßen von der Art und der Kombination der zu verwen­ denden Katalysatoren ab und diese beeinflussen auch die Qualität des resultierenden PBT, beispielsweise den Farbton und die Wärmebeständigkeit, in deutlicher Weise. Es ist insbesondere bekannt, daß ein Katalysator mit Titan-organischer Verbindung durch die in der Umgebung enthaltene Feuchtigkeit beeinflußt wird, wodurch die katalytische Wir­ kung beeinträchtigt wird. Um diesen Effekt so klein wie möglich zu halten, wird der Ka­ talysator in dieser Ausführungsform erst kurz vor dem Einlaß des Veresterungsreaktors zugegeben. Da hierdurch die Deaktivierungsrate des Katalysators gesenkt werden kann, ist es möglich, die zugeführte Menge des Katalysators zu erniedrigen und Harze mit der richtigen Farbschattierung herzustellen. Da die Umsetzungen in Gegenwart des Kataly­ sators ferner bei hohen Temperaturen und über einen langen Zeitraum durchgeführt wer­ den, laufen verschiedene Nebenreaktionen ab, die das Polymerisationsprodukt färben und den THF-Gehalt oder die Konzentration der Carboxy-Endgruppen über die geeigneten Werte hinaus erhöhen, wodurch die Qualität des PBT verschlechtert oder die physikali­ schen Eigenschaften, wie Festigkeit und dergleichen, erniedrigt werden.

Zur Lösung dieser Probleme wurden zwar Entwicklungen für neue Katalysatoren in An­ griff genommen, die Titan-organischen Verbindungen, die derzeit in der Industrie mei­ stens eingesetzt werden, sind jedoch hinsichtlich der Kosten und der Leistungsfähigkeit hervorragend. Der resultierende Polyester ist aber auch unter Verwendung des Katalysa­ tors zwangsläufig gefärbt. Es wurden daher Verbesserungsversuche durch die kombi­ nierte Verwendung einer Verbindung vom Phosphortyp (z. B. Phosphorsäure, Trimethyl­ phosphat, Triphenylphosphat und dergleichen) als Stabilisator unternommen.

In einem anderen Verfahren wurde die Qualität verbessert, indem die Position für die Zu­ fuhr des Polymerisationskatalysators und Stabilisators verändert wurde. In einem ge­ wöhnlichen Verfahren liegt die Menge des verwendeten Katalysators vorzugsweise im Bereich von 20 bis 100 ppm, ausgedrückt als Konzentration des Titanmetalls, und die Menge des verwendeten Stabilisators erforderlichenfalls im Bereich von 0 bis 600 ppm, ausgedrückt als Konzentration von metallischem Phosphor.

Die Ausgangsstoffe und der Katalysator, die wie oben beschrieben hergestellt werden, werden über die Zufuhrleitung 2 zur Zufuhr der Ausgangsstoffe bzw. der Leitung 10 zur Zufuhr des getrennt hergestellten Katalysators, welche in die Leitung 2 mündet, in den ersten Veresterungsreaktor 3 eingeleitet. Der Veresterungsreaktor 3 (erster Reaktor) ist an der Außenseite ummantelt (nicht dargestellt), um die Reaktionslösung auf Reaktionstem­ peratur zu halten; in der Lösung ist als Heizelement ein Wärmetauscher vom Rohrbün­ deltyp vorgesehen, wobei die in den Rohren fließende Reaktionslösung über eine äußere Wärmequelle erwärmt wird, wodurch die Umsetzung abläuft, wobei die im Innern be­ findliche Lösung lediglich durch spontane Zirkulation aufgrund eines synergistischen Effektes umläuft, der von der Dichteänderung, die durch das in dem Veresterungsschritt gebildete Gas verursacht wird, und dem Temperaturunterschied herrührt.

Der bevorzugte Reaktortyp ist ein Reaktor von Rohrbündeltyp zur spontanen Zirkulation der Prozeßlösung in dem Reaktor unter Ausnutzung der spontanen Verdampfung von Ne­ benprodukten, die bei den Veresterung gebildet werden. Da dieser Reaktortyp keine äuße­ re Stromquelle zum Rühren erfordert, kann der Aufbau der Anlage vereinfacht werden und es ist keine Einrichtung zum Abdichten des Rührerschaftes erforderlich; somit kön­ nen die Gestehungskosten des Reaktors erniedrigt werden. Als Beispiel für einen derarti­ gen, günstigen Reaktor kann eine Vorrichtung gemäß JP-A-1085501 genannt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Reaktor beschränkt, und aus Verfahrensgründen kann auch ein Reaktor mit Rührschaufeln eingesetzt werden.

In dem ersten Reaktor 3 liegt das bei der Umsetzung gebildete Wasser in Form von Dampf vor, das zusammen mit den gasförmigen BD-Dämpfen und als Nebenprodukt ge­ bildeten THF-Dämpfen die Gasphase 5 bildet. Die bevorzugten Reaktionsbedingungen sind eine Temperatur im Bereich von 220 bis 250°C und ein verminderter Druck oder ein leicht erhöhter Druck.

In Bezug auf die Druckbedingungen wird die optimale Druckbedingung in Abhängigkeit von dem BD-TPA-Molverhältnis der Ausgangsstoffe (im folgenden als B/T bezeichnet) bestimmt. Mit B/T = 2,0 oder darüber kann eine ausreichende BD-Konzentration in der Prozeßlösung gewährleistet werden, selbst wenn der Druck über Atmosphärendruck liegt, und das gewünschte Veresterungsverhältnis kann in der vorbestimmten Verweilzeit er­ reicht werden. Wenn B/T jedoch unter 2,0 liegt, wird das Veresterungsverhältnis ernied­ rigt, wodurch die Einsatzmenge in dem nachfolgenden Polymerisationsschritten erhöht wird, und es bringt Nachteile im Hinblick auf ein Vakuumsystem und die hierfür erfor­ derlichen Hilfssysteme mit sich. Wenn B/T unter 2,0 liegt sollte demgemäß der Reakti­ onsdruck unter Atmosphärendruck gesenkt werden.

Durch die Druckverminderung können der Siedepunkt von BD und die Reaktionstempe­ ratur erniedrigt werden. Normalerweise sinkt die Reaktionsrate, wenn die Reaktionstem­ peratur erniedrigt wird, in dem Reaktor mit der Struktur dieser Ausführungsform (sponta­ ne Zirkulation) wird jedoch durch die Druckverminderung das Gasvolumen der Neben­ produkte erhöht, wodurch die Zirkulation im Reaktor und dadurch auch die Reaktionsbe­ dingungen verbessert werden. Durch die Druckverminderung kann auch die Ausgasrate der als Nebenprodukt der Veresterung gebildeten Feuchtigkeit verbessert und die Reakti­ onsrate gesteigert werden. Durch die Verbesserung in der Veresterungsrate und gleich­ zeitigem synergistischen Effekt durch Erniedrigung der Reaktionstemperatur wird eine beachtliche Verkürzung der Veresterungszeit und Erniedrigung von THF als Nebenpro­ dukt erzielt; die Menge an gebildetem THF kann also deutlich vermindert werden.

Die Reaktionstemperatur liegt in diesem Fall vorzugsweise im Bereich von 220 bis 250°C, und insbesondere bei einem Unterdruck von 50 bis 80 kPa sind eine Verweilzeit von 1,5 bis 2,4 h und eine Reaktionstemperatur von 225 bis 230°C zur Verbesserung der Ve­ resterungsrate und Erniedrigung des gebildeten THF besonders wirkungsvoll. Die gebil­ dete THF-Menge beträgt hier etwa 15 bis 25 mol%/h, ausgedrückt als molarer Anteil des Ausgangsmaterials TPA.

Das Gas der Gasphase 5 wird über eine Destillationskolonne, die über dem ersten Vere­ sterungsreaktor 3 angebracht ist (nicht dargestellt), in Wasser, THF und BD aufgetrennt. Das Wasser und das THF werden aus dem System entfernt, das BD wird nach einem Rei­ nigungsschritt etc. erneut in das System zurückgeführt oder als Ausgangsmaterial vom unteren Bereich der Destillationskolonne über die BD-Rückführleitung 35 in den BD- Tank 33 geleitet. Das zurückgeleitete BD wird von dem BD-Tank 33 über die BD- Zufuhrleitung 34 dem Behälter 1 zur Konditionierung des Ausgangsmaterials zugeführt, wobei das zurückgeführte BD in dem BD-Tank 33 erforderlichenfalls einer Reinigung unterzogen wird, um es dem Reinheitsgrad des Ausgangsmaterials anzupassen (nicht ge­ zeigt). Das an Kondensatoren (nicht gezeigt) an Einrichtungen zur Druckverminderung, die an dem anfänglichen Polymerisationsbehälter 14 und dem abschließenden Polymeri­ sationsbehälter 18 vorgesehen sind, abgeschiedene BD wird über eine BD- Rückführleitung 36 zu dem BD-Tank 33 zurückgeführt, wodurch die BD-Anlage weiter verbessert wird. In diesem Fall wird frisches BD dem Kondensator an dem abschließen­ den Polymerisationsbehälter 18 über eine Leitung 39 zugeführt und dann über die BD- Rückführleitung 37 zu dem Kondensator an dem anfänglichen Polymerisationsbehälter 14 und über die BD-Rückführleitung 36 zu dem BD-Tank 33 geleitet.

Nach Erreichen einer vorbestimmten Veresterungsrate in dem Veresterungsreaktor 3 wird die Prozeßlösung durch eine Verbindungsleitung 6 zu dem anfänglichen Polymerisations­ behälter (zweiter Reaktor) 14 geleitet. In der Verbindungsleitung 6 ist ein Kontrollventil 7 angeordnet, um die Flußrate der Prozeßlösung einzustellen. Das Ventil 7 regelt den ersten Reaktor auf einen konstanten Flüssigkeitspegel und eine konstante Reaktionszeit. Die Prozeßlösung wird über eine Oligomerpumpe 12, die sich an der Verbindungsleitung 11 befindet, zu dem anfänglichen Polymerisationsbehälter (zweiter Reaktor) 14 geleitet, wenn in dem Veresterungsreaktor 3 eine vorbestimmte Veresterungsrate erreicht ist.

Die zu dem anfänglichen Polymerisationsbehälter geleitete Prozeßlösung wird mit dem doppelwandigen Wärmetauscher 15 auf eine vorbestimmte Reaktionstemperatur erwärmt und polykondensiert, um den Polymerisationsgrad zu erhöhen. Die Umsetzung wird bis zu einem Polymerisationsgrad von etwa 25 bis 40 bei einer Temperatur von 230 bis 255°C, einem Druck von 100 kPa bis 0,133 kPa und einer Verweilzeit von 1,0 bis 1,5 h durchgeführt.

Der anfängliche Polymerisationsbehälter 14 ist gemäß dieser Ausführungsform ein Re­ aktor ohne Rührwerk, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Re­ aktor beschränkt. Die Umsetzung in dem anfänglichen Polymerisationsschritt ist ein ra­ tenbestimmender Polymerisationsschritt und die Reaktion verläuft glatt, wenn die erfor­ derliche Wärmemenge zugeführt wird. Es ist nicht erforderlich, die Prozeßlösung mit ei­ nem Rührwerk zu rühren und es ist ausreichend, das durch die Polykondensation gebil­ dete BD aus dem System zu entfernen. Vorzugsweise wird der Arbeitsgang bei der ge­ ringst möglichen Temperatur ausgeführt, um ein Harz mit der bevorzugten Qualität zu bilden und die Menge des als Nebenprodukt gebildeten THF zu steuern; die Reaktions­ temperatur sollte daher vorzugsweise bei 250°C oder darunter liegen. Ein geeigneter Re­ aktor für diesen Arbeitsgang ist die in JP-A-10^-76102 beschriebene Vorrichtung. Das BD, Wasser und THF, die bei der Umsetzung gebildet werden, werden im Gasphasenbereich 16 gesammelt, der unter verminderten Druck gehalten wird, und durch Kondensation an einem stromab angeordneten Kondensator aus dem System entfernt.

Nach einer vorbestimmten Verweilzeit (Reaktionszeit) in dem anfänglichen Polymerisa­ tionsbehälter (zweiter Reaktor) 14 wird die Prozeßlösung durch eine Verbindungsleitung 17 zu dem abschließenden Polymerisator (dritter Reaktor) geleitet. In dem abschließen­ den Polymerisator wird das Polymer durch weitere Polykondensation mit dem ge­ wünschten Polymerisationsgrad gebildet, wobei die Oberfläche durch Rührblätter 19 oh­ ne mittleren Rührerschaft, die durch einen äußeren Antrieb 21 bewegt werden, ständig erneuert wird, wodurch der Polymerisationsgrad erhöht wird. Hinsichtlich der Oberflä­ chernerneuerung und des Stromverbrauchs ist eine geeignete Vorrichtung für den ab­ schließenden Polymerisator (dritter Reaktor) in JP-A-10^-77348 offenbart.

In diesem Fall wird die Umsetzung bis zu einem Polymerisationsgrad von etwa 70 bis etwa 130 bei 230 bis 255°C und einem Druck von 0,665 kPa bis 0,067 kPa durchgeführt. Aufgrund des weiten Bereichs der Viskosität der Prozeßlösung wurde die Polykondensa­ tion bis jetzt in zwei Behältern durchgeführt; in dem vorliegenden abschließenden Poly­ merisator kann die Polykondensation in einer einzigen Einheit ausgeführt werden, wo­ durch die Anlagekosten in erheblichem Maße gesenkt werden können.

Die Verweilzeit in dem ersten bis dritten Reaktor beträgt 4 bis 7,5 h, die Verweilzeit des gesamten Polymerisationsschrittes liegt im Hinblick auf die Qualität vorzugsweise im Bereich von 2 bis 4 h. Die Verweilzeit kann erforderlichenfalls erhöht werden, indem die Temperatur und der Druck entsprechend angepaßt werden, bei Verminderung der Pro­ duktionsrate können beispielsweise die Schwankungen in der Qualität minimiert werden. Die Reaktionstemperatur sollte insbesondere möglichst bei 250°C oder darunter liegen, um die Säurezahl des Polymers als eines der Gütemerkmale von PBT so niedrig wie möglich zu halten.

Wenn nach der oben beschriebenen Anordnung PBT kontinuierlich hergestellt wird, wird im Vergleich mit herkömmlichen Anordnungen die Anzahl der Reaktoren vermindert, wodurch die Anlagekosten reduziert werden können; auch die Anzahl der für die Anlage erforderlichen Destillationskolonnen und Kondensatoren kann entsprechend der Anlage­ einheiten vermindert werden. Es können in hohem Maße Verbindungsleitungen, Anla­ genteile und Ventile eingespart werden; die Kosten für Vorrichtungen zur Erzeugung von Vakuum und zum Heizen werden ebenso stark reduziert, wodurch als weiterer Vorteil die Unterhaltskosten vermindert werden.

Zur Herstellung von PBT mit höherer Grenzviskosität (IV) kann nach dem abschließen­ den Polymerisator (dritter Reaktor) 18 ein weiterer abschließender Polymerisator (vierter Reaktor) vorgesehen werden. Diese Ausführungsform ist in der Fig. 2 dargestellt. Die Anlageanordnung und die Funktionsweise des ersten, zweiten und dritten Reaktors wur­ den bereits oben bezüglich Fig. 1 beschrieben; auf sie wird daher im folgenden nicht mehr eingegangen.

Frisches BD wird zu dem Kondensator an dem vierten Reaktor 23 und dann über die BD- Rückführleitung 38 zu dem Kondensator des dritten Reaktors 23 geleitet und anschlie­ ßend wie in der Ausführungsform nach Fig. 1 geführt. Die in dem dritten Reaktor erhal­ tene Prozeßlösung 20, die einen Polymerisationsgrad von etwa 70 bis etwa 130 aufweist, wird über eine Polymerpumpe 22 in der Leitung zwischen dem dritten Reaktor 18 und dem vierten Reaktor 23 dem vierten Reaktor 23 zugeführt.

Da die Prozeßlösung in dem vierten Reaktor 23 eine hohe Viskosität von einigen Hundert kPa.s aufweist, kann die in dem dritten Reaktor 18 verwendete Rühreinrichtung nicht mehr eingesetzt werden, da Rotationsphänomene, d. h. Anhaften und Haften der Prozeßlö­ sung an den rotierenden Rührschaufeln auftreten. Daher muß ein Reaktor mit einem Rührwerk für Lösungen mit hoher Viskosität verwendet werden. Ein geeigneter Reaktor ist ein biaxialer Reaktor zur Behandlung von hochviskosen Lösungen gemäß JP-B-6-21159 und JP-A-48-102894.

Nach dieser Ausführungsform wird ein Polymerisator vom Doppelschlaufen-Typ gemäß JP-A-48-102894 (Japanese Patent No. 1024745) beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei dem vierten Reaktor handelt es sich um einen biaxialen Po­ lymerisationsreaktor mit zwei Wellen, die jeweils Rührschaufeln 24 aufweisen, deren Form der Form des Rahmens einer Brille nachempfunden ist und die alternierend mit ei­ ner Phasendifferenz von 90° in definierten Abständen befestigt sind, wobei die beiden Rührerwellen alternierend mit einer Phasendifferenz von 90° angeordnet sind und über einen externen Antrieb 25 angetrieben werden. Die an der Einlaßöffnung zugeführte Pro­ zeßlösung wird durch die Rotationsbewegung der Rührschaufeln von der Mitte nach au­ ßen getrieben, so daß die Oberfläche der Prozeßlösung erneuert wird; gleichzeitig werden die flüchtigen Komponenten aus dem Inneren der Prozeßlösung verdampft und die Um­ setzung wird gefördert, wodurch die Viskosität weiter erhöht wird. Die Prozeßlösung wird dann als Polymer 24, das einen höheren Polymerisationsgrad aufweist, entnommen.

Die Umsetzung wird bis zu einem Polymerisationsgrad von etwa 150 bis 200 bei einer Temperatur von 230 bis 255°C, einem Druck von 0,665 kPa bis 0,067 kPa und einer Verweilzeit von 0,7 bis 1,5 h durchgeführt.

Eine Ausführungsform zur Herstellung verschiedener Arten von Polybutylenterephthalat zur gleichen Zeit wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 3 beschrieben. Gemäß der Ausführungsform der Fig. 3 ist ein weiterer dritter Reaktor 26 parallel zu der in Fig. 2 dargestellten Anlage zur Herstellung von Polybutylenterephthalat mit hohem Polymeri­ sationsgrad angeordnet.

Frisches BD wird über die Zufuhrleitung 39 zu den Kondensatoren am vierten Reaktor 23 bzw. dem dritten Reaktor 26 geleitet und schließlich über die BD-Rückführleitungen 38, 37 bzw. 36 wie in den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 beschrieben bzw. über die BD-Rückführleitung 40 in den BD-Tank 33 zurückgeführt.

Die dritten Reaktoren 18 und 26 werden im folgenden mit Bezug auf den Reaktor gemäß Fig. 1 beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Reaktoren beschränkt. Die Prozeßlösung aus dem zweiten Reaktor 14 wird in der Verbindungsleitung 17 geteilt und ein Teil der Prozeßlösung wird über das Durchflußregelventil 31 zu dem dritten Reaktor 18 und der andere Teil der Prozeßlösung über eine Zweigleitung 30 und ein Durchflußre­ gelventil 32 zu dem dritten Reaktor 26 geleitet. In dieser Ausführungsform wird die Pro­ zeßlösung in zwei Teile geteilt, die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.

Ein Teil der Prozeßlösung wird durch den dritten Reaktor 18 und den vierten Reaktor 23 geleitet, um Polybutylenterephthalat mit einem hohen Polymerisationsgrad herzustellen. Der andere abgetrennte Teil der Prozeßlösung wird dem dritten Reaktor 26 zugeführt, um Polybutylenterephthalat mit einem niedrigeren Polymerisationsgrad herzustellen. Diese verschiedenen Polybutylenterephthalate können in jedem gewünschten Mengenverhält­ nissen hergestellt werden, indem die Durchflußregelventile 31 und 32 entsprechend ein­ gestellt werden. Es kann ein weiterer dritter Reaktor (der in der Figur nicht dargestellt ist) vorgesehen werden, um eine unterschiedliche Art von Polybutylenterephthalat, bei­ spielsweise mit einer unterschiedlichen Säurezahl, jedoch dem gleichen Polymerisations­ grad, oder ein Polybutylenterephthalat mit einem etwas verschiedenen Polymerisations­ grad herzustellen oder die Produktionsrate einzustellen, indem Reaktionsbedingungen gewählt werden, die von den Bedingungen des dritten Reaktors 26 verschieden sind. Die Rührschaufeln des dritten und des vierten Reaktors drehen sich mit einer Geschwindig­ keit von 0,5 bis 10 U/min.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Effizienz der gesamten Vorrichtung verbes­ sert werden, indem PBT in insgesamt 3 Reaktoren kontinuierlich hergestellt wird, d. h. einem Reaktor für die direkte Veresterung, einem Reaktor für den anfänglichen Polyme­ risationsschritt und einem Reaktor für den abschließenden Polymerisationsschritt in Kombination mit einem ökonomischem Betrieb der Anlage durch die resultierende Ener­ gieersparnis.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann außerdem PBT mit einem hohen Polymerisati­ onsgrad hergestellt werden, indem zu der Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von PBT, die 3 Reaktoren umfaßt, d. h. einen Reaktor für die direkte Veresterung, einen Reaktor für den anfänglichen Polymerisationsschritt und einen Reaktor für den abschlie­ ßenden Polymerisationsschritt, ein Reaktor für die Behandlung hochviskoser Polymere hinzugefügt wird, wobei wiederum mit der Anlage Energie eingespart werden kann.

Es können gemäß der vorliegenden Erfindung ferner verschiedene Arten von PBT herge­ stellt werden, indem die Produktionslinie nach dem zweiten Reaktor der Anlage zur kon­ tinuierlichen Herstellung von PBT in eine Produktionslinie für PBT mit höherem Polyme­ risationsgrad und in eine andere Produktionslinie für PBT mit niedrigerem Polymerisati­ onsgrad aufgeteilt wird. Die Ausbeuten der verschiedenen Arten von PBT und ein öko­ nomischer Betrieb der Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von PBT können einge­ stellt werden.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Beispiele detailliert be­ schrieben, die jedoch nicht einschränkend sind.

In den Beispielen wird die Grenzviskosität bei 30°C mit einem Ostwald-Viskosimeter, wobei als Lösungsmittel 50 Gew.-% Phenol und 50 Gew.-% Tetrachlorethan verwendet werden, und die Säurezahl durch Neutralisationstitration bestimmt, wobei das PBT in Benzylalkohol als Lösungsmittel gelöst und 5 min auf 230°C erwärmt wird. Wie in der Tabelle 1 angegeben wurde PBT kontinuierlich durch direkte Veresterung von TPA und BD hergestellt. In den Beispielen wurde die Veresterung bei vermindertem Druck durch­ geführt, wobei eine Grenzviskosität von 0,85 dl/g lediglich durch Polymerisation in der Schmelze erzielt wird. Gemäß Beispiel 1 wird ein PBT von hoher Qualität mit einer Säu­ rezahl von 10 eq/t hergestellt, wobei die Veresterung bei vermindertem Druck, niedriger Temperatur und kurzer Verweilzeit durchgeführt wurde. Die gesamte Verweilzeit beträgt in diesem Fall 5,2 h.

Polybutylenterephthalat kann kontinuierlich mit hoher Effizienz in der Anlagenanord­ nung unter den Reaktionsbedingungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Um die Säurezahl des PBT zu erniedrigen, sollte die Temperatur und die Verweilzeit in dem abschließenden Polymerisationsschritt erniedrigt werden.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, die auf­ weist: ein erstes Reaktionsgefäß (3) zur Umsetzung einer aromatischen Dicarbon­ säure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, ein zweites Reaktionsgefäß (14) zur Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Reaktionsgefäß (3), wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Po­ lymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, und ein drittes Reaktionsgefäß (18) zur weiteren Polykondensation des Polymerisationsproduktes aus dem zweiten Re­ aktionsgefäß (14), wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130 und einer guten Wärmebeständigkeit und hervorragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird, wobei Reaktionsgefäße für das erste und/oder für das zweite Reaktionsgefäß (3, 14) eingesetzt werden, die keine durch einen externen Antrieb betriebene Rührwerke aufweisen.

2. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, die auf­ weist: ein erstes Reaktionsgefäß (3) zur Umsetzung einer aromatischen Dicarbon­ säure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, ein zweites Reaktionsgefäß (14) zur Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Reaktionsgefäß (3), wodurch ein Polymerisationsprodukt mit einem mittleren Po­ lymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, ein drittes Reaktionsgefäß (18) zur weiteren Polykondensation des Polymerisationsproduktes aus dem zweiten Reakti­ onsgefäß (14), wodurch ein Polyester mit hohem Molekulargewicht mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130 gebildet wird, und ein viertes Reakti­ onsgefäß (23) zur weiteren Polykondensation des Polyesters aus dem dritten Reakti­ onsgefäß (18) bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 150 bis 200, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervorragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird, wobei Reaktionsgefäße für das erste und/oder für das zweite Reaktionsgefäß (3, 14) eingesetzt werden, die keine durch einen externen Antrieb betriebene Rührwerke aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Reaktionsgefäß (3) ein etwa zylindrischer Behälter ist, der im unteren Bereich einen Einlaß und einen Auslaß für die im Prozeß eingesetzten Flüssigkeiten und im oberen Bereich einen Auslaß für flüchtige Substanzen und die Reaktionsnebenprodukte sowie einen Wärmetauscher vom Rohrbündeltyp (4) aufweist, der in Längsrichtung des Behälters in der Nähe der Innenwand des Behälters angeordnet ist und in die Prozeßflüssigkeit eintaucht, wobei die an dem Einlaß im unteren Bereich des Behälters zugeführte Prozeßlösung durch den Wärmetauscher (4) auf eine vorgegebene Reaktionstemperatur erwärmt und durch spontane Konvektion, die durch eine Dichtedifferenz aufgrund des Tem­ peraturunterschiedes zwischen den gebildeten gasförmigen, flüchtigen Nebenpro­ dukten und der Prozeßlösung verursacht wird, gerührt und vermischt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Reakti­ onsgefäß (14) ein etwa zylindrischer Durchflußbehälter mit der Struktur eines Dop­ pelzylinders ist, wobei in dem Behälter an dem inneren Zylinder eine Öffnung und im unteren Bereich des Doppelzylinders ein Einlaß für die Prozeßlösung vorgesehen ist, die Prozeßlösung, die durch an der Außenseite des Innenzylinders des Dop­ pelzylinders vorgesehene doppelwandige Rohre (15) geleitet wird, auf diese Weise auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt, dann nach oben auf die Höhe der Öff­ nung in dem Innenzylinder geführt wird und anschließend durch den Innenzylinder nach unten fließt und der Behälter im oberen Bereich mit einem Auslaß für flüchtige Substanzen und Reaktionsnebenprodukte ausgestattet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das dritte Reakti­ onsgefäß (18) ein horizontales Reaktionsgefäß vom Typ eines zylindrischen Behäl­ ters ist, der im unteren Bereich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende einen Einlaß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Behälters einen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei ein Rührwerk, dessen Welle sich in der Nähe der Innenwand des Behälters dreht, in Längsrichtung des Behälters vorgesehen ist, die Welle in Abhängigkeit von der Vis­ kosität der Prozeßlösung mit mehreren Gruppen von Rührblättern ausgestattet ist und die Blätter entlang der Rotorenachse keinen Schaft aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das vierte Reaktionsgefäß (23) ein horizontaler, in etwa zylindrischer Behälters ist, der im unteren Bereich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende einen Ein­ laß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Behälters einen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei das Reaktionsgefäß zwei Wellen aufweist, die in der Nähe der Innenwand des Behälters in Längsrichtung des Behälters rotieren und jeweils Rührschaufeln (24) aufweisen.

7. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, das um­ faßt: einen ersten Schritt der Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem ersten Reakti­ onsgefäß (3), wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, einen zweiten Schritt der Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Schritt in einem zweiten Reaktionsgefäß (14), wodurch ein Polyme­ risationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, einen dritten Schritt zur weiteren Polykondensation des Polymerisationspro­ duktes aus dem zweiten Schritt in einem dritten Reaktionsgefäß (18) bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervorragender Hydro­ lysebeständigkeit gebildet wird, wobei das dritte Reaktionsgefäß (18) ein horizon­ tales Reaktionsgefäß vom Typ eines zylindrischen Behälters ist, der im unteren Be­ reich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende ei­ nen Einlaß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Be­ hälters einen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei ein Rührwerk, dessen Welle sich in der Nähe der Innenwand des Behälters dreht, in Längsrichtung des Behälters vorgesehen ist, die Welle in Abhängigkeit von der Viskosität der Prozeß­ lösung mit mehreren Gruppen von Rührblättern ausgestattet ist und die Blätter ent­ lang der Rotorenachse keinen Schaft aufweisen.

8. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, das um­ faßt: einen ersten Schritt der Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem ersten Reakti­ onsgefäß (3), wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, einen zweiten Schritt der Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Schritt in einem zweiten Reaktionsgefäß (14), wodurch ein Polyme­ risationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, einen dritten Schritt zur weiteren Polykondensation des Polymerisationspro­ duktes aus dem zweiten Schritt in einem dritten Reaktionsgefäß (18) bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, wodurch ein Polyester mit einem ho­ hen Molekulargewicht gebildet wird, und einen vierten Schritt zur weiteren Poly­ kondensation des Polyesters aus dem dritten Schritt in einem vierten Reaktionsgefäß (23) bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 150 bis 200, wodurch ein Po­ lyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und her­ vorragender Hydrolysebeständigkeit gebildet wird, wobei das vierte Reaktionsgefäß (23) ein horizontaler, in etwa zylindrischer Behälter ist, der im unteren Bereich in Längsrichtung des Behälters an einem Ende bzw. an dem anderen Ende einen Ein­ laß bzw. einen Auslaß für die Prozeßlösung und im oberen Bereich des Behälters einen Auslaß für flüchtige Substanzen aufweist, wobei das Reaktionsgefäß zwei Wellen aufweist, die in der Nähe der Innenwand des Behälters in Längsrichtung des Behälters rotieren und jeweils Rührschaufeln (24) aufweisen.

9. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Polybutylenterephthalat, das um­ faßt: einen ersten Schritt der Umsetzung einer aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, mit einem Glykol, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkomponente bildet, in einem ersten Reakti­ onsgefäß (3), wodurch ein Oligomer mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 2,2 bis 5 gebildet wird, einen zweiten Schritt der Polykondensation des Oligomers aus dem ersten Schritt in einem zweiten Reaktionsgefäß (14), wodurch ein Polyme­ risationsprodukt mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 25 bis 40 gebildet wird, einen dritten Schritt zur weiteren Polykondensation des Polymerisationspro­ duktes aus dem zweiten Schritt in einem dritten Reaktionsgefäß (18) bis zu einem mittleren Polymerisationsgrad von 70 bis 130, wodurch ein Polyester von hohem Molekulargewicht mit einer guten Wärmebeständigkeit und hervorragender Hydro­ lysebeständigkeit gebildet wird, wobei die aromatische Dicarbonsäure mit Terephthalsäure oder einem ihrer Derivate als Hauptkomponente und das Glykol mit 1,4-Butandiol als Hauptkomponente in dem ersten Schritt in einem Molverhält­ nis von 1 : 1,7 bis 1 : 3,0 zugeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die aromatische Dicarbonsäure mit Terephthalsäure oder einem ihrer Derivate als Hauptkomponente und das Gly­ kol mit 1,4-Butandiol als Hauptkomponente in dem ersten Schritt in einem Molver­ hältnis von 1 : 1,7 bis 1 : 3,0 zugeführt werden und der erste Schritt bei einer Tempe­ ratur von 220 bis 250°C und bei 33 bis 150 kPa, der zweite Schritt bei einer Tempe­ ratur von 230 bis 255°C und bei 100 bis 0,133 kPa und der dritte und der vierte Schritt bei 230 bis 255°C und 0,665 bis 0,067 kPa durchgeführt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Rührschaufeln des dritten und vierten Reaktors (19, 24) mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 10 U/min um­ laufen gelassen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die gesamte Reaktionszeit vom ersten bis zum dritten Schritt im Bereich von 4 bis 7,5 h liegt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die gesamte Reaktionszeit vom ersten bis zum vierten Schritt im Bereich von 6 bis 8,5 h liegt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei eine Aufschlämmung der aromatischen Dicarbonsäure, wobei Terephthalsäure oder eines ihrer Derivate die Hauptkomponente bildet, und des Glykols, wobei 1,4-Butandiol die Hauptkompo­ nente bildet, die in einem Molverhältnis von Dicarbonsäure zu Glykol von 1 : 1,7 bis 1 : 3,0 hergestellt wurde, in dem ersten Schritt unter Beimischung eines Vereste­ rungskatalysators oder eines Polymerisationskatalysators zugeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei ein weiteres drittes Reakti­ onsgefäß (26) oder mehrere dritte Reaktionsgefäße in dem dritten Schritt parallel zu dem dritten Reaktionsgefäß (18) geschaltet werden.