ES2334950T3 - Procedimiento para la preparacion continua de poliesteres de alto peso molecular por esterificacion de acidos dicarboxilicos y/o transesterificacion de acidos dicarboxilicos con dioles y/o sus mezclas y dispositivo para ello. - Google Patents

Procedimiento para la preparacion continua de poliesteres de alto peso molecular por esterificacion de acidos dicarboxilicos y/o transesterificacion de acidos dicarboxilicos con dioles y/o sus mezclas y dispositivo para ello. Download PDF

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Abstract

Dispositivo para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ésteres de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas en presencia de catalizadores, que comprende al menos una torre de reacción para la preparación de un prepolímero y un reactor de polimerización que constituye un reactor final, caracterizado porque la torre de reacción (35) está construida como sigue: - en el tercio inferior, la torre de reacción está configurada en forma de un hidrociclón (40), con un intercambiador de calor (36) colgado de él, y presenta un conducto de alimentación para la pasta, la suspensión y/o la mezcla de materias primas líquidas, así como un mezclador de reacción estático situado debajo del intercambiador de calor, - el hidrociclón (40) está conectado con la parte superior de la torre de reacción (35) a través de un conducto a presión (37), - la parte superior de la torre de reacción (35) está configurada en el tercio superior en forma de una cascada de corriente descendente (42), - la cascada (42) está unida, a través de un conducto, con la parte central de la torre de reacción, que está configurada en forma de una zona de película descendente (43) de una o varias etapas con reducción de presión previa y en la que las zonas de película descendente (43) comprenden tubos de película descendente (48) que presentan un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, metal desplegado y/o espirales conductoras, porque el reactor final (25) presenta un rotor que gira en una carcasa de reactor (1) con una entrada y una salida (31, 32) y que está alojado en horizontal mediante un dispositivo de cojinete (4) por disposición de falsos árboles que sobresalen de las paredes frontales de la carcasa de reactor 1, y porque en el rotor están dispuestos elementos anulares formadores de película (8) y entre los elementos anulares formadores de película (8) están dispuestos desprendedores en las superficies interiores de la carcasa de reactor y el rotor cilíndrico presenta un segmento al menos parcialmente calentado.

Description

Procedimiento para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas y dispositivo para ello.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas en presencia de catalizadores, de acuerdo con la parte caracterizadora de la reivindicación 22. En relación con los poliésteres, la invención comprende, por ejemplo, poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de naftaleno) (PEN), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT) y/o poliésteres de otros ácidos dicarboxílicos y dioles, incluidos sus copolímeros. La invención se refiere asimismo a un dispositivo para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular, que comprende al menos una torre de reacción y al menos un reactor final con las características de la reivindicación 1.
Por el documento WO 03/042278 A1 se conoce ya un procedimiento genérico y un dispositivo para la preparación de los poliésteres correspondientes.
En este procedimiento conocido se genera, en una primera etapa, un prepolímero de baja carga térmica mediante una torre de reacción, presentando este precondensado entre 10 y, como máximo, 40 unidades de repetición (DP). En el procedimiento conocido la condensación posterior se realiza en fase líquida, esto es, en fase fundida, usándose reactores especiales como los que se describen, por ejemplo, en el documento DE 4447422 C2. En el caso de este reactor, que también se denomina reactor final, se trata de un tanque de agitación horizontal equipado con un agitador cuya velocidad de formación de superficie extremadamente elevada produce una rápida difusión del componente de reacción líquido, mayoritariamente de los glicoles y los productos secundarios volátiles. Usando reactores de este tipo para la condensación posterior se puede generar con el procedimiento del estado de la técnica un polímero que presenta entre 80 y, como máximo, 150 unidades de repetición.
Los polímeros obtenidos con el procedimiento conocido deben ser especialmente adecuados para la elaboración directa de granulado para botellas y de preformas, así como de hilos técnicos, incluido el tejido industrial para neumáticos, en fases fundidas altamente viscosas por policondensación sin intercalado de una condensación adicional en fase sólida. Sin embargo, ahora se ha observado que los polímeros preparados con el procedimiento conocido siguen siendo insatisfactorios en relación con el peso molecular, expresado en unidades de repetición (DP), ya que no siempre es posible usar el polímero preparado directamente para la elaboración de granulado para botellas y de preformas sin intercalar una condensación adicional separada y costosa.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proponer, partiendo del procedimiento descrito en el documento WO 03/042278 A1, una variante en el sentido de que los poliésteres preparados con el procedimiento presenten un peso molecular, expresado en unidades de repetición éster (DP), claramente mayor, de forma que se generen poliésteres de cadena larga altamente viscosos en un proceso en el que la masa fundida presente ya las propiedades necesarias para la elaboración posterior directa de botellas y/o hilos técnicos. Los poliésteres que se han de preparar también deben estar configurados de tal manera que los productos secundarios se limiten a una cantidad mínima. Los productos secundarios, como, por ejemplo, el acetaldehído (AA), siempre se forman a una velocidad que aumenta con la temperatura y en función del tiempo de permanencia. Por lo tanto, el procedimiento que se ha de desarrollar debe garantizar al mismo tiempo que la masa fundida, una vez desgaseada, se pueda descargar sin demora del reactor en unos pocos segundos y la concentración de gases residuales y la nueva formación se reduzcan a valores
entre 1 y 10 ppm.
Otro objetivo de la presente invención es indicar un dispositivo correspondiente para ello.
El objetivo se alcanza, en cuanto al dispositivo, mediante las características de la reivindicación 1, y en cuanto al procedimiento, mediante las características de la reivindicación 22. Las reivindicaciones secundarias muestran respectivamente variantes ventajosas.
Según el procedimiento de acuerdo con la invención se propone, pues, la generación de un prepolímero en la torre de reacción que presente ya entre más de 40 y, como máximo, 70 unidades de repetición (DP), preferentemente entre 45 y 65, con especial preferencia entre 50 y 60. Este prepolímero, con el peso molecular antes definido expresado en unidades de repetición (DP), se policondensa después en un reactor final para dar un poliéster con > 150 a 205 DP. En la figura 1 se muestra a modo de ejemplo la relación entre las unidades de repetición DP, la masa molecular y la viscosidad.
El prepolímero se caracteriza porque se genera ya durante la esterificación en la transición al precondensado en un tiempo de reacción total de 3 horas, preferentemente de, como máximo, 2,5 horas, mediante una configuración de superficies activas de las cámaras de reacción presentes en la torre de reacción, a temperaturas situadas entre 5 y 20ºC por encima del punto de fusión del precondensado y con una reducción continua de la presión. Para lograr el objetivo del procedimiento se mejora la zona pelicular de la torre de reacción de manera que los tubos de película descendente presenten un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, metal desplegado y/o espirales conductoras. Éstos sirven para incrementar la superficie y aumentar ligeramente el tiempo de permanencia del polímero. Esto permite realizar un tratamiento aún más suave en cuanto a la solicitación térmica, que se puede reducir entre 5 y 10ºC en comparación con el procedimiento del estado de la técnica, y al mismo tiempo aumenta la longitud de las cadenas oligoméricas. La reducción de la presión se efectúa tan selectivamente que el alargamiento de la cadena del oligómero se ajusta de manera que siempre se encuentre por debajo de la presión de equilibrio respecto a la fase vapor, a saber, entre 40 y 0,5 kPa. De este modo se logra un avance óptimo de la reacción sin la evaporación prematura de productos de bajo peso molecular, principalmente de dímeros. Las ventajas relacionadas con el consumo de materias primas y la seguridad de funcionamiento son obvias. Asimismo resulta ventajosa la reducción de la formación de productos secundarios, como, por ejemplo, de dietilenglicol, en esta fase del proceso, especialmente la formación de grupos éster que en el curso de la policondensación conducen a la formación de acetaldehído (AA). El prepolímero preparado con el procedimiento antes descrito se caracteriza por las siguientes propiedades:
\sqbullet
Unidades de repetición éster, > 40 a 70,
\sqbullet
contenido en DEG, entre 0,6 y 0,9% en peso,
\sqbullet
grupos COOH terminales, entre 20 y 40 mequiv./kg,
\sqbullet
grupos OH terminales, entre 60 y 120 mequiv./kg,
\sqbullet
grupos éster vinílico, entre 2 y 3 mequiv./kg,
\sqbullet
proporción de sustancias de bajo punto de ebullición, < 10 ppm.
\vskip1.000000\baselineskip
Especialmente para los hilos técnicos en la industria de los neumáticos es importante que la cantidad de grupos CO_{2}H sea reducida, menos de 15 mequiv./kg, y el contenido en DEG sea bajo, inferior a 1% en peso, debido a una posible hidrólisis y una pérdida de resistencia de la carcasa condicionada por ella. Con valores en el prepolímero más altos que los que se alcanzan con el procedimiento de acuerdo con la invención no se pueden realizar tales productos acabados mediante procedimientos convencionales. Lo mismo es válido también para la fabricación de botellas. También en este caso resultan ventajosos unos contenidos en grupos carboxilo terminales de aproximadamente 20 mequiv./kg y contenidos bajos en DEG, para mejorar la estabilidad y las propiedades de llenado en caliente de las botellas. A ello se añade el bajo contenido exigido de AA, inferior a 1 ppm, especialmente para el uso de aguas sin gas y alimentos para bebés. Para tales usos especiales habitualmente se añaden al polímero, antes de introducirlo en las máquinas de extrusión, los denominados depuradores de AA, no deseados por motivos económicos y de reciclaje. Con el procedimiento de acuerdo con la invención se pueden alcanzar igualmente valores de AA inferiores a 1 ppm sin tales barredores mediante un sencillo proceso de difusión/maleabilización adiabático posterior a la preparación del granulado. La maleabilización entre 150 y 180ºC se lleva a cabo sin condensación posterior adicional con una corriente de gas por difusión de las reducidas proporciones de AA del granulado, aprovechando la entalpía interna residual y, dado el caso, suministrando algo de calor al granulado recién generado. Estos procedimientos se llevan usando con éxito desde hace mucho tiempo para el secado y el desgaseado de poliésteres. El grado de cristalización permanece por debajo del 45%. Por eso es esencial, como se ha expuesto anteriormente, que ya el precondensado presente el grado de polimerización de > 40 a, como máximo, 70 DP mencionado en la reivindicación 22, puesto que de lo contrario no se podrían obtener después de la policondensación productos acabados con las propiedades deseadas.
Como elemento esencial adicional cabe mencionar en relación con el procedimiento de acuerdo con la invención la condensación posterior en fase fundida. De acuerdo con la presente invención, la condensación posterior se realiza en un reactor final, siendo esencial que se alimente en el reactor final un prepolímero como se ha descrito anteriormente. Sólo si se usa un prepolímero con las propiedades antes descritas es posible cumplir también los elevados requisitos antes mencionados exigidos para los productos finales.
El reactor final usado en el procedimiento de acuerdo con la invención se caracteriza porque el rotor de giro horizontal presenta al menos un segmento parcialmente calentado. Ha resultado ventajoso usar un rotor construido de manera que disponga de un segmento separado calentado dispuesto en la salida y de un segmento separado no calentado. El segmento calentado está dimensionado de manera que cubra esencialmente la zona de alta viscosidad, mientras que el segmento no calentado cubre la de baja viscosidad. Mediante esta configuración de acuerdo con la invención del procedimiento se logra que el precondensado alimentado en el reactor final se pueda condensar en un policondensado con > 150 a, como máximo, 205 DP, preferentemente con > 150 a 200 DP, con especial preferencia con > 150 a 180 DP. Asimismo se prefiere que la transición del armazón perforado en forma de cesto al no perforado esté realizada en forma de cono largo, pues su efecto de desplazamiento posibilita un modo de conducción casi exento de residuo de fondo, en el que entre el 70 y el 90% del polímero es empujado, para la formación de superficies, hacia los anillos formadores de película y hacia el cesto calentado, por medio de lo cual los productos finales adquieren las propiedades deseadas.
Una ventaja crucial del procedimiento de acuerdo con la invención reside en que cuando se cumplen los parámetros de procedimiento antes descritos en relación con el prepolímero y las condiciones de policondensación, se obtiene un poliéster que se puede seguir procesando directamente. Se ha constatado que el poliéster preparado con el procedimiento de acuerdo con la invención presenta contenidos en DEG inferiores al 1% en peso y que el contenido en grupos CO_{2}H terminales se encuentra por debajo de 15 mequiv./kg. En el procedimiento de acuerdo con la invención resulta ventajoso asimismo que los policondensados preparados con el procedimiento antes descrito se mantengan en contacto, a una temperatura de 270 a 280ºC, con un espacio gaseoso a presión reducida en la zona de descarga del reactor final. La masa fundida puede descargarse de la policondensación a través de un conducto para masa fundida y granularse o hilarse directamente. En el procedimiento de acuerdo con la invención también es posible preparar el granulado por desprendimiento por golpes en caliente y tratarlo posteriormente mediante una cristalización, aprovechando el calor propio del granulado, y un desgaseado simultáneo o posterior con un gas secante a una temperatura de 150 a, como máximo, 180ºC.
En el procedimiento de acuerdo con la invención son especialmente adecuados como productos de partida en el caso de los dioles el butanodiol, el etilenglicol, el propanodiol y el ciclohexanodimetanol, y en el caso de los ácidos dicarboxílicos el ácido tereftálico, el ácido naftalénico, el ácido adípico y el ácido isoftálico. En el caso de los ésteres de ácidos dicarboxílicos son de mencionar como ejemplos el tereftalato de dimetilo (DMT) y el dicarbonato del ácido naftalénico. Los catalizadores adecuados para el procedimiento son los metales antimonio, germanio, estaño y/o titanio o compuestos orgánicos de ellos, que también se pueden usar en forma de una sustancia de soporte porosa o en forma de nanopartículas.
La invención se refiere asimismo a un dispositivo para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas en presencia de catalizadores, que comprende al menos una torre de reacción para la preparación de un prepolímero y un reactor final de configuración especial con las características de la reivindicación 1.
Por lo tanto, de acuerdo con la invención se prevé que el rotor cilíndrico propiamente dicho presente un segmento calentado al menos parcialmente. Por medio de la configuración de un segmento del rotor cilíndrico calentado al menos parcialmente se consigue que también se puedan procesar productos poliméricos muy viscosos sin que se generen los denominados puntos muertos, que pueden conducir a deposiciones extremadamente viscosas y altamente cristalinas que mermarían la calidad del producto final.
El calentamiento o enfriamiento del rotor puede estar configurado de manera que el rotor se caliente en su totalidad o que el rotor esté dividido en dos segmentos, a saber, un segmento no calentado y uno calentado dispuesto en la salida. El segmento calentado está dimensionado de manera que cubra esencialmente la zona de alta viscosidad, y el segmento no calentado, de forma que cubra la zona de baja viscosidad. Dependiendo del polímero, el segmento calentado dispuesto en la salida puede ocupar entre uno y dos tercios del rotor dispuesto en horizontal.
En el caso de que esté previsto un rotor calentado/enfriado en su totalidad, resulta ventajoso establecer, mediante medidas adecuadas, un gradiente de temperatura correspondiente que parta de una temperatura baja en la entrada, es decir, en la zona de baja viscosidad, y llegue hasta una temperatura más elevada en la zona de alta viscosidad en la salida.
No obstante, el dispositivo reactor preferentemente está construido de manera que presente un segmento no calentado y uno calentado dispuesto en la salida. El segmento calentado se encuentra en la zona de alta viscosidad y puede comprender, respecto a la extensión horizontal, hasta dos tercios del reactor horizontal completo.
En el reactor de acuerdo con la invención, el segmento no calentado está formado preferentemente por un armazón perforado en forma de cesto, y el segmento calentado, por un armazón cerrado. El armazón cerrado previsto en la zona de alta viscosidad preferentemente está provisto además de una calefacción, que puede estar realizada en forma de camisa doble para aceites portadores de calor o como calefacción eléctrica por superficies radiantes. La transición del armazón perforado en forma de cesto al no perforado se realiza en forma de cono largo que caracteriza la transición del residuo de fondo de viscosidad media al modo de conducción de alta viscosidad casi exento de residuo de fondo.
Cuando se elige un portador de calor líquido, el calentamiento/ enfriamiento del armazón en forma de cesto se lleva a cabo a través del árbol motor por medio de un paso que dentro del mismo está envuelto por un aislamiento. Esto evita la transmisión no deseada de calor al cojinete y a las juntas del órgano agitador. El órgano motor propiamente dicho se realiza en forma de reductor flotante con soporte del momento de torsión.
La relación entre el diámetro del armazón perforado y el diámetro de la cámara de reacción asciende de acuerdo con la invención a entre 0,5 y 0,6, y la relación entre el armazón cerrado y la cámara de reacción, a entre 0,65 y 0,75. También resulta ventajoso que la relación L/D (razón entre longitud L y razón entre diámetro D) de la cámara de reacción ascienda a entre 1 y 3,5, preferentemente a entre 1,5 y 3,0, con especial preferencia a entre 2,5 y 3.
Otra característica de la presente invención reside en que los elementos anulares formadores de película están configurados en forma de corona tubular, estando extendida entre la corona tubular y la superficie del rotor una estructura tubular metálica reticular con diferentes geometrías. Se ha constatado que, en contra de la experiencia actual, en el caso de un polímero altamente viscoso la construcción de los anillos formadores de superficies con perfiles rectangulares y radios con aberturas redondas o poligonales (por ejemplo hexágono) constituye una solución no preferida. Más bien se ha observado que las secciones transversales redondas (tubos) para la construcción portante favorecen el alojamiento del polímero y la formación de estrías y películas, proporcionando la construcción tubular aberturas triangulares y/o rombales en las que se produce el estiraje para la formación de las películas. Las aberturas pueden estar dispuestas sobre evolventes tubulares que establecen la conexión con el armazón en forma de cesto y hacen que siempre se produzca, debido al movimiento giratorio del cesto, un aumento de la superficie de la película. Esta disposición también presenta la ventaja de que en los desprendedores se produce un cizallamiento (corte por presión progresiva) suave, lo que reduce considerablemente el suministro de energía.
Además resulta ventajoso que en los anillos tubulares, al contrario que en los perfiles rectangulares, no se forman superficies horizontales estacionarias en las que el polímero pueda permanecer más tiempo, lo que conduciría a un empeoramiento de la calidad. En las secciones transversales redondas, el polímero envuelve la sección transversal durante la formación de películas de tal manera que la gravitación actúe sobre la masa. De este modo se produce un intercambio continuo de masa y una formación constante de productos peliculares especialmente finos y estables que conducen a una evaporación rápida de los reactantes o disolventes volátiles.
Los elementos tubulares formadores de película están dispuestos sobre el rotor en perpendicular al eje del recipiente.
Como es conocido en el estado de la técnica, está dispuesto entre cada pareja de elementos tubulares formadores de película un desprendedor. En el dispositivo reactor de acuerdo con la invención se prefiere, sin embargo, que en la zona del segmento no calentado, es decir, en la zona del armazón perforado en forma de cesto, estén previstos desprendedores (estatores), y en la zona del segmento calentado, es decir, en la zona del armazón cerrado, los denominados desprendedores transportadores y desprendedores opuestos. La finalidad de los desprendedores/desprendedores transportadores y desprendedores opuestos es la de limitar la masa polimérica extraída del residuo de fondo mediante la corona tubular a ésta y de evitar al mismo tiempo la formación de puentes poliméricos cerrados en el espacio intermedio. Por este motivo se prefiere disponer los desprendedores de forma tangencial respecto al borde inferior del cesto. Otra finalidad de los desprendedores/ desprendedores transportadores y desprendedores opuestos consiste en que los cordones que se forman sobre el armazón cerrado atraviesen la corona tubular y sustituyan en capa fina los cordones de polímero que resbalan de la pared lisa del armazón en forma de cesto, recogiéndose la masa en el residuo de fondo.
Los desprendedores transportadores dispuestos entre cada pareja de elementos formadores de película y los desprendedores dispuestos en el lado opuesto del armazón se encargan al mismo tiempo de que los cordones y la masa polimérica que se acumulan en el espacio entre dos coronas tubulares sean empujados a través del disco más próximo en el sentido de flujo, efectuándose de este modo una autolimpieza de los anillos tubulares en los puntos de conexión con el armazón y al mismo tiempo una recarga de los mismos.
Los desprendedores están realizados en forma de secciones transversales triangulares, presentando un lado una inclinación diferente respecto a la horizontal. De este modo se genera el efecto transportador.
Otra característica del dispositivo reactor de acuerdo con la invención consiste en que el armazón en forma de cesto calentado se conduce a poca distancia hasta la tapa final del reactor. En la periferia del armazón en forma de cesto se dispone un elemento desprendedor lamelar circunferencial flexible que evita el ensuciamiento de la tapa final. El espacio intermedio se puede lavar con un gas inerte.
En la zona de descarga con preferencia está dispuesto adicionalmente un dispositivo de desplazamiento en forma de media luna creciente que garantiza una transición sin espacios muertos hacia el orificio de aspiración de la bomba y se inclina en un determinado ángulo siguiendo el residuo de fondo polimérico. Para el desgaseado final óptimo del polímero están previstos delante del dispositivo de desplazamiento uno o varios elementos anulares formadores de película que, junto con los desprendedores de recirculación, garantizan igualmente el guiado del polímero hacia la bomba.
En cuanto al dispositivo reactor de acuerdo con la invención, cabe destacar también que resulta ventajoso realizar la tubuladura de salida para el polímero de forma rectangular, estando dispuestos los lados más largos en ángulo recto respecto al eje del recipiente, de manera que el producto alimentado por los desprendedores rellena de forma óptima la bomba de engranajes de descarga. La tubuladura de salida para el polímero preferentemente es una brida suelta rectangular que en la pared del recipiente forma una unión con la camisa calentadora de ésta que no está dispuesta de manera habitual en perpendicular al eje central del recipiente, sino desplazada paralelamente en la dirección de giro del cesto. De este modo se sigue garantizando el llenado constante y completo de la bomba de engranajes.
En el dispositivo reactor de acuerdo con la invención también resulta ventajosa la disposición del tubo de vacío de gas (tubuladura de vapor) en una posición longitudinal en la zona superior del reactor. Ha resultado especialmente conveniente la disposición del tubo justo delante de la zona de alta viscosidad, por ejemplo a aproximadamente 60% de la longitud del reactor. Para evitar turbulencias de la corriente de gas en el punto de transición hacia el tubo se prefiere reducir la transición a una razón entre secciones transversales de 2 a 3:1, siendo especialmente ventajosa una inclinación de la línea central superior del recipiente de 10º a 30º en la dirección de giro del cesto. También puede estar previsto un tubo de vapor adicional en el primer tercio de la carcasa para eliminar ventajosamente la masa principal del disolvente o del gas residual antes de llegar a la parte de alta viscosidad del reactor.
El dispositivo de acuerdo con la invención para la policondensación de poliésteres se caracteriza además, a diferencia del dispositivo descrito en el documento WO 03/042278 A1, porque se propone una torre de reacción cuyos tubos de película descendente presentan un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, metal desplegado y/o espirales conductoras.
La invención se explica con más detalle a continuación mediante las figuras 1 a 7, sin limitar con ello el objeto de la presente invención. Muestran:
La figura 1 la relación entre las unidades de repetición, la masa molecular y la viscosidad,
la figura 2 un diagrama de flujo del curso del procedimiento de acuerdo con la invención,
la figura 3 un corte a través de la torre de reacción,
la figura 4 un corte longitudinal a través del reactor final,
la figura 5 un corte transversal a través del reactor final,
la figura 6 la configuración de los elementos anulares formadores de película del reactor final,
la figura 7 una vista parcial de la construcción de la tapa final.
La figura 2 muestra un diagrama esquemático del procedimiento de acuerdo con la invención para la preparación de los poliésteres. El curso del procedimiento es esencialmente equivalente al que se ha descrito ya en el estado de la técnica en el documento WO 03/042278 A1 mencionado al principio. Lo esencial del procedimiento de acuerdo con la invención es que la torre de reacción 35 se ha modificado en el sentido de que la zona de película descendente se ha configurado de una manera determinada y definida. En la figura 3 siguiente se describe con más detalle la configuración exacta de la zona de película descendente y el curso del procedimiento en la torre de reacción. Como segundo elemento esencial del procedimiento de acuerdo con la invención cabe mencionar el reactor final 25. El reactor 25 difiere de los dispositivos conocidos en el estado de la técnica, especialmente del dispositivo descrito en el documento DE 4447422 C2, en cuanto a que el reactor final presenta un rotor giratorio que presenta un segmento al menos parcialmente calentado. En combinación con la configuración específica descrita con más detalle en las figuras 4 a 7, queda garantizado un modo de conducción esencialmente exento de residuo de fondo, de manera que finalmente se pueden preparar policondensados cuyo peso molecular se encuentra entre > 150 DP y, como máximo, 205 DP. Respecto
a las condiciones que se mantienen en el reactor final se remite a la descripción de las figuras 4 a 7 siguientes.
La fig. 3 muestra la estructura esquemática de la torre de reacción 35. A continuación se describe con más detalle el curso del procedimiento en la torre de reacción y la torre de reacción propiamente dicha. En la zona inferior de un intercambiador de calor con mezclador de reacción 36 preconectado que cuelga de la torre de reacción 35 se inyecta a presión en la masa de reacción una suspensión del ácido dicarboxílico con el diol o el éster de ácido dicarboxílico fundido y el diol, produciéndose, mediante una realización adecuada de la tubuladura de inyección, un mezclado óptimo con el producto de reacción en ebullición presente en la parte inferior. Aquí también se puede alimentar un catalizador, ventajoso para algunas reacciones del poliéster. El intercambiador de calor se encarga de calentar la mezcla a la temperatura de ebullición de la reacción. La mezcla de reacción en ebullición llega a la reacción posterior a través de un corto conducto de conexión que desemboca tangencialmente en un hidrociclón 40. Para la rápida evacuación de los gases de reacción de la masa de reacción, la mayor parte de estos gases se conduce a través de un conducto separado, una chimenea para vapor 41, desde el intercambiador de calor hasta el espacio gaseoso del ciclón.
En el hidrociclón 40 se produce un desgaseado adicional mientras progresa la reacción. El producto que ha reaccionado vuelve al intercambiador de calor a través de un corto conducto de conexión situado en la base del ciclón, de manera que se genera una circulación natural. La totalidad del gas de reacción se evacua del espacio de vapor del hidrociclón 40 por encima de la masa de reacción.
En el caso de productos especialmente sensibles, como, por ejemplo, en la preparación de PBT, se genera por ciclación de butanodiol el tetrahidrofurano (THF) no deseado. La formación se intensifica por la presencia de agua, que se produce, por ejemplo, en la esterificación.
En este caso ventajosamente se puede introducir en la zona inferior del ciclón un gas portador insaturado precalentado o el vapor sobrecalentado desprendido durante el proceso, lo que acelera la eliminación de, en especial, agua, metanol, acetaldehído o tetrahidrofurano de la masa de reacción.
Una corriente parcial del producto de reacción desgaseado se extrae del conducto de conexión inferior y se bombea mediante un transportador de desplazamiento de volumen generador de presión hacia un conducto a presión 37 calentado. El conducto a presión 37 está equipado, a la salida de la bomba, con un conducto dosificador para el diol, que se mezcla íntimamente con la masa de reacción mediante elementos mezcladores estáticos. Dependiendo del producto se puede ajustar una presión de hasta 10 bar mediante una válvula presurizadora. De forma alternativa, el mezclado y la presión también se pueden generar mediante una bomba mezcladora especial.
Por la introducción del diol a presión se inicia una reacción espontánea con los grupos carboxilo o metoxi, que transcurre en un plazo de 1 a 5 minutos y concluye tras reducir la presión atmosférica o subatmosférica. El tiempo de reacción se ajusta configurando una parte del conducto a presión 37 en forma de una hélice calentadora en la zona de reacción superior de la torre de reacción 35. La camisa doble 46 hace que la masa de reacción enfriada por alivio de presión recupere la temperatura de reacción.
La masa de reacción con la presión reducida se conduce ahora a través de una cascada de corriente descendente 42 que se compone de al menos 2, preferentemente de 4 a 5, copas de reacción en las que penetra el producto céntricamente y sumergido bajo la superficie. El gas de reacción, en cambio, se conduce por separado a través de la masa de reacción desde la copa suprayacente mediante tubos también sumergidos. De ello resulta una presión diferencial que se manifiesta preferentemente en forma de una disminución de la presión de una copa a otra y de arriba a abajo.
El producto de las copas 2 a x resbala en cada caso por la pared exterior, que actúa de superficie de evaporación adicional, de cada copa hacia un colector de forma cónica cuyo orificio de salida se encuentra centrado en el punto más bajo del cono. En el colector también se encuentran los tubos sumergidos que conducen el gas de reacción a la copa siguiente. Las copas se dimensionan preferentemente para un tiempo de permanencia de 5 a 10 min, para lograr el progreso deseado de la reacción. Para controlar la temperatura de reacción, preferentemente para aumentarla suavemente a razón de 2 a 10ºC por copa, cada copa está provista de hélices calentadoras.
En esta disposición, el gas de reacción se conduce en una corriente paralela al flujo del producto, de modo que el gas hace burbujas a través de la masa de reacción y, por una parte, provoca allí un mezclado óptimo y, por otra, no alcanza su límite de saturación debido a la disminución de la presión y el aumento simultáneo de la temperatura, conservando así su capacidad de absorción de gas de reacción que se forma de nuevo (efecto arrastre). Otro efecto importante de la cascada de corriente descendente 42 descrita reside en que los oligómeros de cadena corta y de bajo punto de ebullición del producto que todavía están presentes inicialmente se conducen de vuelta a la masa de reacción junto con el gas de reacción, donde siguen participando en la reacción. Además, la formación de burbujas a causa de la alimentación del gas en la masa de reacción, la creación adicional de superficies y el contacto con el diol gaseoso incrementa la velocidad de la reacción.
Este efecto no se da, por ejemplo, en las cascadas de agitación, lo que reduce el rendimiento y provoca fallos en los condensadores y dispositivos de vacío posteriores.
En caso de que sea necesario para el mezclado de aditivos adicionales o de diol, se puede disponer en la última copa un agitador inclinado que fomente el mezclado de las burbujas de vapor.
Para una nueva relajación, la masa de reacción se lleva posteriormente, a través de un conducto de alimentación adecuado, a una disposición configurada de forma similar a un hidrociclón, que, como las copas anteriores, está provista de hélices calentadoras para aumentar la temperatura. Esta parte de la torre de reacción 35 se denomina zona de película descendente 43. La separación gas/ líquido se lleva a cabo en la superficie, asegurándose mediante placas de desviación adecuadas que la masa de reacción resbala uniformemente por el borde exterior serrado de la copa sin alterarse por la formación de burbujas de gas de reacción. La masa de reacción que resbala por la periferia se recoge en un fondo tubular, situado igualmente en su periferia, y se distribuye uniformemente por el fondo con la ayuda de las denominadas "vías".
El fondo tubular forma parte de un haz de tubos rectos que sirve al mismo tiempo para la formación de películas en las superficies interiores de los tubos y el intercambio de calor. A cada tubo del haz está asignado un cilindro de admisión (44). Éste está configurado con una serie de ranuras solapantes no axiales con una geometría especialmente adaptada en su periferia. La geometría se establece de manera que
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se mantenga un nivel mínimo para todos los tubos para la distribución uniforme del líquido,
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se produzcan sólo pequeñas diferencias de nivel para un espectro de viscosidades determinado,
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las modificaciones del caudal provoquen una modificación proporcional del nivel y la superficie interior de los tubos se humedezca uniformemente en toda la longitud del tubo,
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el borde superior de los cilindros de admisión 43 sirva de rebosadero de emergencia y esté equipado con una corona serrada.
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El diámetro de los tubos se elige de tal manera que sea mayor que la burbuja de gas de reacción más grande que se pueda formar. De acuerdo con la invención, los tubos presentan un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, espirales o metal desplegado, de manera que se obtiene un tiempo de reacción ligeramente más largo que contribuye al aumento del peso molecular (véase la figura 3b). El vapor de reacción se conduce en una corriente paralela a la película de producto descendente. La relación entre la longitud del tubo y el diámetro del tubo debe encontrarse entre 10 y 30, y la superficie de los tubos de película descendente debe estar adaptada a la humectabilidad del producto. El producto sale en forma de película y/o de madeja por la parte inferior de los tubos de película descendente, se reúne en las chapas colectoras cónicas que dejan pasar la corriente de gas y se conduce a una segunda zona de reacción de película descendente en la periferia. Ésta está configurada en principio igual que la primera zona, pero se adapta a las mayores viscosidades mediante medidas correspondientes en los cilindros de admisión 44, la distribución de los tubos y la longitud del módulo.
Debajo del módulo se encuentra un dispositivo para reunir la masa fundida que en el centro contiene un tubo central para el paso de los gases de reacción y el producto. El producto que resbala por el dispositivo, preferentemente por la pared, se separa mediante un dispositivo de alerón 45 de la corriente de gas, que se desvía y se evacua en el espacio gaseoso del colector integrado del prepolímero. El prepolímero recogido se descarga del colector a través de un tubo central después de un tiempo de reposo y de reacción posterior de 5 a 15 minutos y se puede someter, por ejemplo, a una granulación con una condensación posterior en fase sólida o una condensación posterior en fase fundida. Para determinados productos se prevé la posibilidad de conducir una corriente parcial del prepolímero de vuelta al módulo de película descendente inferior y mezclarlo con el preproducto procedente del módulo de película descendente superior, de manera que se puede prolongar ventajosamente y de forma sencilla el tiempo de reacción.
La envoltura exterior del reactor está dotada de una camisa calentadora 46, que preferentemente está prevista para el calentamiento como aislamiento activo con un vapor portador de calor sintético. El perfil de temperatura necesario para la reacción básicamente se genera por zonas con un aceite portador de calor líquido con la ayuda de las superficies calentadores interiores. Los gases de reacción procedentes de las diferentes zonas se evacuan mediante dispositivos habituales, tales como condensadores, columnas y sistemas de vacío, mientras que el diol se conduce esencialmente de vuelta al proceso junto con pequeñas proporciones oligoméricas.
La figura 4 muestra un corte longitudinal de una forma de realización de un dispositivo reactor 25 de acuerdo con la invención. El dispositivo reactor 25 se compone de una carcasa de reactor 1 que presenta una camisa doble 2 calentada.
La carcasa de reactor está provista en el lado de entrada de una tapa con camisa calentadora 3, y en el lado de salida, de una tapa final 5 con labio de soldadura. En el reactor 25 está alojado en horizontal un rotor de cesto giratorio mediante dispositivos de cojinete y módulos de juntas al vacío 4 por disposición de falsos árboles que sobresalen de las paredes frontales de la carcasa de reactor 1 que forman las tapas 3, 5. En la forma de realización según la figura 4, el rotor giratorio alojado en horizontal está formado por un armazón agitador perforado en forma de cesto 6 y un armazón agitador cerrado calentado 7, en el que la transición entre los armazones perforado en forma de cesto y no perforado está realizada en forma de cono largo 22. La ventaja de la configuración de acuerdo con la invención del rotor con un segmento calentado en forma de armazón cerrado 7 y el segmento no calentado en forma de armazón perforado en forma de cesto 6 reside en que también es posible aplicar un modo de conducción sencillo a productos poliméricos altamente viscosos y en que al mismo tiempo se pueden realizar altos pesos moleculares de los polímeros, por ejemplo de los poliésteres, que se han de preparar. Al realizar la transición del armazón perforado en forma de cesto al no perforado en forma de un cono largo 22 se favorece la transición del residuo de fondo de viscosidad media al modo de proceder de alta viscosidad, casi exento de residuo de fondo.
De acuerdo con el ejemplo de realización de la figura 4, el calentamiento del armazón agitador cerrado 7 se realiza mediante una camisa doble 23.
Los elementos anulares formadores de película 8, sujetos en el rotor giratorio 6, 7, se componen de una corona 28 tubular y una estructura metálica reticular 12 extendida entre la corona tubular 28 y la superficie del rotor. En la figura 5 se muestra la configuración exacta de los elementos anulares formadores de película 8.
Otra característica del dispositivo reactor 25 de acuerdo con la invención consiste en que entre cada pareja de elementos anulares formadores de película están dispuestos desprendedores, desprendedores transportadores y/o desprendedores opuestos 11, 13, 14, 15. En el ejemplo de la forma de realización de la figura 4 están previstos desprendedores de cuchillas 11 en la zona del segmento no calentado 6, es decir, en la zona del armazón agitador perforado en forma de cesto, definido básicamente por la zona de baja viscosidad. En la zona del segmento calentado, definido básicamente por la zona de alta viscosidad, están previstos desprendedores transportadores 13 con un perfil triangular y/o un perfil de álabe y desprendedores opuestos 14 que también presentan un perfil triangular. Mediante esta configuración específica de las diferentes disposiciones y conformaciones de los desprendedores, desprendedores transportadores y/o desprendedores opuestos 11, 13, 14, 15 se consigue una formación de películas óptima y, con ello, también un modo de conducción óptimo. Para fomentar adicionalmente una formación de películas óptima también está previsto en la forma de realización del dispositivo reactor 25 según la figura 1 que en el lado de entrada esté previsto un desprendedor de falso árbol 18, y en el lado de salida, desprendedores 21 flexibles. Cabe señalar asimismo en relación con el dispositivo reactor 25 de acuerdo con la invención que por medio de la disposición de los elementos anulares formadores de película 8 hasta la tapa final 5 se puede lograr un desgaseado óptimo. De este modo se pueden realizar productos poliméricos finales con bajos contenidos en productos secundarios no deseados, especialmente con bajos contenidos en acetaldehído en el caso de los poliésteres. La evacuación de los gases generados se lleva a cabo en el dispositivo reactor 25 a través de al menos una tubuladura de vapor 17, aunque preferentemente a través de dos tubuladuras de vapor 17, como se muestra en la figura 4. Cabe mencionar como característica adicional del dispositivo reactor 25 de acuerdo con la invención que la bomba de descarga 19 está integrada directamente en la carcasa 1 del reactor. La tubuladura de salida de polímero asignada a la bomba de descarga 19 es preferentemente una brida suelta rectangular que está integrada directamente en la camisa calentadora 2, aunque no de forma habitual en perpendicular al eje central del recipiente sino desplazada en paralelo en la dirección de giro del cesto (véase también la figura 5). De este modo se logra una aspiración lo más completa posible del producto, ya que éste siempre se acumula en la dirección de giro del cesto. Para fomentarla aún más está previsto adicionalmente en la tapa final del dispositivo reactor de acuerdo con la invención un dispositivo de desplazamiento 16, de manera que se puede realizar una alimentación óptima del polímero altamente viscoso en la bomba de descarga 19. En la figura 1, el órgano propulsor o el motor para el cesto horizontal dispuesto en la carcasa 2 se designa con 20.
En la figura 5 se muestra un corte transversal a través del reactor 25 descrito en la figura 4. De la figura 5 se desprende en particular el desplazamiento paralelo de la bomba de descarga 19 en la dirección de giro y la integración de una brida suelta 26 rectangular en la carcasa 1. De la figura 5 se desprende asimismo la disposición de los desprendedores transportadores 13 así como de los desprendedores opuestos 14 con perfil triangular, respectivamente. Con 15 se designan los desprendedores transportadores a contracorriente. La figura 5 muestra igualmente una sección de la disposición del elemento anular formador de películas 8 sobre el armazón agitador calentado cerrado 7. El elemento anular formador de películas 8 se compone de una corona tubular 28, así como de anillos tubulares con evolventes tubulares y rombos 12. El símbolo de referencia 17 señala de nuevo, como en la figura 4, el tubo de vapor o tubo de vacío, y el 16 designa el dispositivo de desplazamiento en la tapa final.
De la figura 6 se desprende la estructura exacta de los elementos anulares formadores de película 8. En la figura 6 se representa una sección del elemento formador de películas 8 sin el rotor. El elemento anular formador de películas 8 se compone de una corona tubular 28, así como de anillos tubulares con evolventes tubulares y rombos 12. Se ha observado que las secciones transversales redondas, tales como tubos, para la construcción portante favorecen especialmente el alojamiento del polímero y la formación de estrías y de películas, proporcionando la construcción tubular, como se aprecia en la figura 6, aberturas triangulares y/o rombales en las que se produce el estiraje para la formación de películas. En este caso, las aberturas pueden estar dispuestas sobre evolventes tubulares que establecen la unión con el armazón en forma de cesto y hacen que, debido al movimiento giratorio del cesto, siempre se produzca un aumento de la superficie pelicular. Esta disposición también presenta la ventaja de que en los desprendedores se produce un cizallamiento suave (corte por presión progresiva), lo que reduce considerablemente el suministro de energía. En la figura 6 se muestran asimismo las dimensiones correspondientes de los tubos y de las evolventes, así como de las secciones triangulares. Las dimensiones de las evolventes y/o de los rombos se elige en función del polímero que se ha de preparar y de su viscosidad. En el caso de polímeros altamente viscosos se elige un incremento correspondiente, mientras que en el caso de productos poco viscosos son ventajosas las dimensiones mostradas en la figura 6.
La figura 7 muestra una representación aumentada de una parte de la construcción de la tapa final 5 del dispositivo reactor 25 de acuerdo con la invención mostrado en la figura 1. Como se desprende de la figura 7, la forma de realización de la figura 1 presenta un desprendedor 21 flexible que está sujeto a la camisa calentada 23 del armazón cerrado 7 por medio de, por ejemplo, tornillos, y adicionalmente también puede estar presente una soldadura puntual 30. El desprendedor flexible 21, que está configurado en forma de lamela, evita que la tapa final se ensucie con producto. Como complemento está previsto que el espacio limitado por el desprendedor flexible 21 y la tapa final 5 se pueda lavar con un gas inerte.

Claims (40)

1. Dispositivo para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ésteres de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas en presencia de catalizadores, que comprende al menos una torre de reacción para la preparación de un prepolímero y un reactor de polimerización que constituye un reactor final, caracterizado porque la torre de reacción (35) está construida como sigue:
-
en el tercio inferior, la torre de reacción está configurada en forma de un hidrociclón (40), con un intercambiador de calor (36) colgado de él, y presenta un conducto de alimentación para la pasta, la suspensión y/o la mezcla de materias primas líquidas, así como un mezclador de reacción estático situado debajo del intercambiador de calor,
-
el hidrociclón (40) está conectado con la parte superior de la torre de reacción (35) a través de un conducto a presión (37),
-
la parte superior de la torre de reacción (35) está configurada en el tercio superior en forma de una cascada de corriente descendente (42),
-
la cascada (42) está unida, a través de un conducto, con la parte central de la torre de reacción, que está configurada en forma de una zona de película descendente (43) de una o varias etapas con reducción de presión previa y en la que las zonas de película descendente (43) comprenden tubos de película descendente (48) que presentan un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, metal desplegado y/o espirales conductoras,
porque el reactor final (25) presenta un rotor que gira en una carcasa de reactor (1) con una entrada y una salida (31, 32) y que está alojado en horizontal mediante un dispositivo de cojinete (4) por disposición de falsos árboles que sobresalen de las paredes frontales de la carcasa de reactor 1, y porque en el rotor están dispuestos elementos anulares formadores de película (8) y entre los elementos anulares formadores de película (8) están dispuestos desprendedores en las superficies interiores de la carcasa de reactor y el rotor cilíndrico presenta un segmento al menos parcialmente calentado.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en dirección de la salida (32) está previsto un segmento calentado, y en dirección de la entrada (31), un segmento no calentado.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el segmento no calentado del rotor cilíndrico está configurado en forma de armazón perforado en forma de cesto (6), y el segmento calentado, en forma de armazón cerrado (7).
4. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la relación entre el diámetro del armazón perforado y el diámetro de la cámara de reacción asciende a entre 0,5 y 0,6, y la relación entre el armazón cerrado y la cámara de reacción, a entre 0,65 y 0,75.
5. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la relación L/D (razón entre longitud (L) y razón entre diámetro (D)) de la cámara de reacción asciende a entre 1 y 3,5, preferentemente a entre 1,5 y 3,0, con especial preferencia a entre 2,5 y 3.
6. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el armazón cerrado (7) presenta una camisa doble (23) calentable.
7. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque la transición del armazón perforado en forma de cesto (6) al armazón cerrado (7) está realizada en forma de cono (22).
8. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque entre uno y dos tercios del rotor dispuesto en horizontal se componen, respecto a la extensión horizontal, del segmento calentado dispuesto en el lado de salida.
9. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque los desprendedores (11) están dispuestos sólo en el segmento no calentado, y los desprendedores transportadores (13), en el segmento calentado.
10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque los desprendedores transportadores (13) están dispuestos desplazados radialmente respecto a los desprendedores (11) dispuestos en la zona del segmento no calentado.
11. Dispositivo según la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque en la zona del segmento calentado están previstos desprendedores opuestos (14) contrarios al desprendedor transportador (13).
12. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque los desprendedores transportadores (13) y/o los desprendedores opuestos (14) están configurados de forma triangular.
13. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los elementos anulares formadores de película (8) se componen de una corona tubular (28) y una estructura tubular metálica reticular (12) extendida entre la corona tubular (28) y la superficie del rotor.
14. Dispositivo según la reivindicación 13, caracterizado porque la estructura metálica reticular forma aberturas rombales y/o triangulares.
15. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque la bomba de descarga (19) está dispuesta directamente en la carcasa (1) del reactor.
16. Dispositivo según la reivindicación 15, caracterizado porque encima de una brida de aspiración rectangular de la bomba están previstos anillos formadores de película y desprendedores de recirculación.
17. Dispositivo reactor según al menos una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la carcasa (1) del reactor presenta una camisa doble (2) calentable.
18. Dispositivo reactor según al menos una de las reivindicaciones 3 a 17, caracterizado porque en el extremo de salida del armazón cerrado (7) está previsto un desplazador (16) de tapa final.
19. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 3 a 18, caracterizado porque entre la tapa final (5) de la carcasa y el armazón en forma cesto calentado (7) está prevista una junta (21) formada por láminas flexibles con lavado de gas inerte.
20. Dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque para los gases de reacción están previstos 1 ó 2 tubos de vapor (17) que están conectados mediante un cono con una razón entre superficies de 2 a 3:1.
21. Dispositivo según la reivindicación 20, caracterizado porque los tubos de vapor (17) están dispuestos en un ángulo de 0 a 30º respecto al eje vertical del recipiente.
22. Procedimiento para la preparación continua de poliésteres de alto peso molecular por esterificación de ácidos dicarboxílicos y/o transesterificación de ésteres de ácidos dicarboxílicos con dioles y/o sus mezclas en presencia de catalizadores y con formación de un prepolímero con un dispositivo según al menos una de las reivindicaciones 1 a 21, caracterizado porque en la torre de reacción se prepara un prepolímero con > 40 a 70 unidades de repetición (DP) y este prepolímero se policondensa en un único reactor posterior para dar un poliéster con > 150 a 205 DP.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, caracterizado porque se prepara un prepolímero con 45 a 65 DP, preferentemente con 50 a 60 DP.
24. Procedimiento según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque se prepara un prepolímero que presenta un contenido en di-dioles de 0,6 a 0,9% en peso.
25. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque se prepara un prepolímero que presenta entre 20 y 40 mequiv./kg de grupos COOH terminales y entre 60 y 120 mequiv./kg de grupos OH terminales.
26. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado porque se prepara un prepolímero que presenta una proporción de sustancias de bajo punto de ebullición < 10 ppm.
27. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 26, caracterizado porque durante la prepolimerización en la torre de reacción se trabaja a temperaturas situadas entre 5 y 20ºC por encima del punto de fusión de los productos intermedios correspondientes.
28. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 27, caracterizado porque se mantiene un tiempo de reacción total, incluida la policondensación previa, de, como máximo, 3 horas, preferentemente de 2,6 horas.
29. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 28, caracterizado porque se trabaja con una torre de reacción cuyos tubos de película descendente presentan un relleno formado por una empaquetadura estructurada, cuerpos llenadores, metal desplegado y/o espirales conductoras.
30. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 29, caracterizado porque se prepara un poliéster con > 150 a 200 DP, preferentemente con > 150 a 180 DP.
\newpage
31. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 30, caracterizado porque se usa un reactor final que presenta un rotor en forma de cesto que gira horizontalmente en una carcasa de reactor con entrada y salida, poseyendo el rotor al menos un segmento calentado/enfriado al menos parcialmente.
32. Procedimiento según la reivindicación 31, caracterizado porque se trabaja esencialmente sin residuo de fondo, es decir, que el transporte de la masa fundida sobre los anillos tubulares formadores de superficies se efectúa con la colaboración de desprendedores transportadores.
33. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 32, caracterizado porque la masa fundida se trata en la zona de descarga de la policondensación en el reactor final a una temperatura situada entre 5 y 20ºC por encima del punto de fusión en un espacio gaseoso a presión reducida.
34. Procedimiento según la reivindicación 33, caracterizado porque la masa fundida procedente de la policondensación se descarga a través de un conducto para masa fundida y se granula preferentemente durante 1 a 2 minutos.
35. Procedimiento según la reivindicación 33 ó 34, caracterizado porque el granulado se elabora por desprendimiento por golpes en caliente y se trata posteriormente manteniendo el granulado a la temperatura necesaria para la cristalización y el secado y mediante un desgaseado por difusión con la ayuda de un gas portador (aire o gas inerte) a una temperatura entre 150 y, como máximo, 180ºC.
36. Procedimiento según una de las reivindicaciones 33 a 35, caracterizado porque se prepara un producto final que presenta una proporción < 1 ppm de sustancias de bajo punto de ebullición capaces de difundirse y una proporción de cristales de 30 a 45% y está dotado de una forma de cristalita correspondiente a la temperatura de tratamiento y de un valor de conformación de las estructuras gauche y trans en la distribución de Gauss, aunque la capa exterior esférica de un grano granulado presenta una mayor estructura trans, es decir, orientación.
37. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 36, caracterizado porque como diol se usa 1-etanodiol.
38. Procedimiento según una de las reivindicaciones 22 a 37, caracterizado porque como ácido dicarboxílico se usa ácido tereftálico.
39. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 38, caracterizado porque como éster de ácido dicarboxílico se usa tereftalato de dimetilo (DMT).
40. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones 22 a 39, caracterizado porque como catalizadores se usan los metales antimonio, germanio, estaño y/o titanio o compuestos orgánicos de ellos, también en una sustancia de soporte porosa o en forma de nanopartículas.
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