[发明专利]能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子有机化工生产领域，尤其是聚酯树脂即对苯二甲酸乙二醇的生产方法。

背景技术

用直接酯化法生产聚酯树脂的原料是对苯二甲酸和乙二醇，在浆料混合罐按配比搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，通过热虹吸管的循环，浆料得到均匀混合反应，缩聚后的产物经熔体过滤器过滤后，到切粒机造粒。在酯化反应中产物被输送到预缩聚和终缩聚反应器，由于缩聚反应条件的改变，缩聚过程中会产生大量的分子量较低的低聚物(主要以对苯二甲酸和环状二聚体和环状三聚体为主)，它们以气体或气体夹带形式从缩聚釜气相管线出来，被喷淋乙二醇(EG)捕集，落入到EG循环罐和热井当中，因为这些低聚物当中，有相当于60％的是环状低聚体。因其独特的环状结构，无法直接参与酯化和缩聚反应，只能作为低组分存在于PET聚酯当中，会对聚酯的物理性能产生负面作用，影响到后续的加工吹塑。

在原有的连续聚酯生产线，缩聚反应中产生的粗EG，最终会进入回收釜，通过减压蒸馏方式将EG提纯，但是混合在EG的低聚物却作为废弃物排除系统，造成了生产成本升高。

发明内容

本发明的目的为提供一种生产效率高，工艺简单，操作方便，成本低的能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法。

实现上述发明目的的技术方案如下：

能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，将对苯二甲酸和乙二醇在浆料配制系统中混合成浆料，进入酯化釜进行直接酯化，将酯化产物进行缩聚，排出缩聚反应产生的含有低聚物的乙二醇，将缩聚粗产物经熔体过滤器过滤后挤出切粒得到聚酯成品，将含有低聚物的乙二醇通入精馏塔，加入解聚催化剂，用量为低聚物含量的0.5-2％，保持塔底温度为170-200℃，进行低聚物醇解反应2-4小时，环状低聚物转化为直链分子或离解成小分子，直链分子或小分子再进入浆料配制系统作为原料进行反应。

优选的解聚催化剂的用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为180±2℃。

反应机理：环状结构也是聚酯的一种化学结构，聚合度在2-3的环状PET是低聚物的主要成分，在PET质量分数的(2-3)X 10^-2存在于喷淋EG中的低聚物主要以二聚体为主，在过量的乙二醇当中，添加一定量的催化剂，一类是醋酸盐主要是醋酸锰和钴，还有金属烷氧化物如四烷基钛酸酯或二丁基锡烷氧化物，实验证明这类物质对环状化合物解聚是有效的。在170--180℃的温度范围内发生解聚，反应时间大于2小时，转化成BHET单体。

例如：在日产100吨/天的情况下，以200kg/h的新鲜EG对缩聚喷淋EG进行置换，同时以200kg/h的流量将喷淋EG引入到精馏塔内，在这200公斤的粗EG当中含有大约10.5公斤的低聚物(每产生1吨PET产品将产生2.5kg公斤低聚物)，在含有低聚物的EG进入精馏塔同时，通过计量泵，将配制好的含有催化剂的溶液加入到精馏塔内，按照催化剂与低聚物配比是1：100计算，只要加入大约0.105公斤的醋酸盐催化剂。

反应式：

本发明具有以下有益效果

1、环状低聚物在高温EG中发生醇解反应，转化成直链分子或解离成小分子，含有这些低聚物的EG又可以直接作为反应原料，按照一定比例重新加入到浆料配制系统，从而降低成本。经过测算，每生产一吨PET切片，产生低聚物2.5kg，通过低聚物解聚后重新利用，可以大大降低生产成本，对产品性能没有影响。例如：按照日产量100吨/天计算，将会产生250kg的低聚物，将其催化解决处理，每天将会节约原材料250公斤，EG250公斤。

2、本发明工艺简单，设备投资少，操作方便，便于推广。

3、转化率高，达90％以上，资源利用效率高。

附图说明

图1为本发明技术方案的工艺流程示意图

图中各序号的设备名称为：1-缩聚反应产生的含低聚物的乙二醇入口、2-解聚催化剂入口、3-精馏塔、4-加热器、5-冷却器、6、7-流量器、8-浆料混合罐、9-酯化釜

具体实施方式：

在缩聚EG喷淋泵出口添加一条管线，在管线上安装质量流量计和调节阀，利用泵将喷淋EG加入到精馏塔中。利用计量泵将用于解聚的催化剂溶液泵入到精馏塔当中。精馏塔内的EG在循环过程当中通过流量计加入到打浆釜内，用于浆料的配制。

实施例1

解聚催化剂为醋酸锰，用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为180℃，在精馏塔内反应2小时。

实施例2

解聚催化剂为醋酸钴，用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为190℃，在精馏塔内反应3小时。

实施例3