[发明专利]一种对苯二甲酸乙二酯的制备工艺和聚酯的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚酯废弃物回收再利用领域，具体涉及一种对苯二甲酸乙二酯的制备工艺和聚酯的制备方法。

背景技术

聚酯产品所产生的聚酯废弃物给环境造成严重污染。对聚酯废弃物的处理是世界性关注的课题。随着聚酯工业的迅速发展，回收再生技术各国都在研究，已从简单的回收利用发展到极限的新原料单体回收再生。

聚酯(PET)新原料单体化学回收再生法是开发的新方向，技术开发的关键是对苯二甲酸乙二酯，即BHET。加强聚酯废弃物的回收再生的研发，重点在于开发化学解聚技术和深度除杂净化技术，实现聚酯废弃物完全循环化学回收。

聚酯废弃物(聚酯塑料、纤维、薄膜和聚酯瓶等)目前的回收利用方法途径可分为物理法和化学法两大类。

物理法是直接再利用或通过熔融、提纯和改性等重新制成粗纤维或切片；

化学法是将聚酯废弃物解聚成低分子物，即对苯二甲酸乙二酯(BHET)、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、乙二醇(EG)、对苯二甲酸(PTA)。具体常用的方法有(1)将聚酯废弃物粉碎除去杂质后直接利用；(2)将聚酯废弃物熔融提纯再生成切片或板材；(3)将聚酯废弃物熔融纺制纤维或纺粘非织造布；(4)将聚酯聚合物焚烧和制成固体或液体燃料焚烧，所产生的热量作为燃烧能量利用；(5)新原料单体DMT，EG回收再生。此外，还有一些其他方法：四氢呋喃共聚法；用纯水在高温高压下将PET水解为EG，PTA；用无机酸或脂肪酸将PET酸解为PTA；用氢氧化钠、氢氧化铵或碳酸氢钠、碳酸钠将PET碱解为PTA的钠盐，然后用无机酸析出等方法。

日本开发了能够从包括各种杂质和夹杂物在内的几乎所有聚酯产品回收再生与从石油制造的同等高纯度聚酯原料DMT和EG的新原料回收再生技术，也叫做资源循环型化学回收再生技术。其概要如下：

主要产品聚酯是用原料单体PTA和EG进行的缩聚反应制得，相反，采用解聚反应可以将它分解为原料单体。即用化学回收再生方法能够容易地使它回到单分子级的初始原料，并再次合成聚合物。帝人公司有效除去废料杂质和夹杂物。实现了回收PFT到PET原料的回收再生。原料回收再生工艺可大致分为3个阶段：

(1)前处理：粉碎、洗净、熔融、解聚；

(2)原料再生：酯交换和再结晶、DMT分离和DMT精制；

(3)聚酯再生产。

发明内容

本发明的目的是克服上述工艺繁琐、能耗高的问题，提供了一种对苯二甲酸乙二酯的制备工艺和聚酯的制备方法，该BHET制备工艺利用化学回收方法，提供一种能耗低、工业化的生产工艺，产物的指标可达到食品级和环保丝级的标准。

本发明提供了一种对苯二甲酸乙二酯的制备工艺，具体步骤如下：

(1)聚酯废弃物的预处理

将聚酯废弃物去除杂质、干燥；

(2)预醇解反应

经过干燥的聚酯废弃物与乙二醇蒸汽逐级接触，进行预醇解反应；预醇解反应后的液体进行过滤，过滤后的液体可再参与预醇解反应，循环使用；而预醇解反应后的固体物料进行深度醇解反应；

(3)深度醇解反应

深度醇解分为常压醇解和高压醇解两个阶段；

经过预醇解反应后的固体物料与乙二醇充分混合均匀，进行常压醇解反应，配制成悬浮的浆料；

将上述的浆料进行高压醇解反应，生成醇解产物；

(4)醇解产物的除杂

上述步骤得到的醇解产物进行除杂，得到对苯二甲酸乙二酯产物。

本发明提供的对苯二甲酸乙二酯的制备工艺，所述步骤(2)中预醇解反应后的液体输送到过滤装置进行过滤，输送压力为0.2-0.5MPa。

本发明提供的对苯二甲酸乙二酯的制备工艺，所述步骤(3)中物料进行常压醇解反应的反应温度为140℃-190℃。

本发明提供的对苯二甲酸乙二酯的制备工艺，所述步骤(3)中常压醇解反应中乙二醇的加入量是根据物料的进料量来调节的，其加入量的质量百分比为进料量的4.0-6.0％。

本发明提供的对苯二甲酸乙二酯的制备工艺，所述步骤(3)中高压醇解反应的反应温度为210℃-240℃，反应压力为0.2-0.4MPa。

本发明还提供了对苯二甲酸乙二酯制备聚酯的方法，将对苯二甲酸乙二酯泵送到原生聚酯装置的酯化部分，作为生产的原料，经过酯化和真空缩聚过程重新生成聚酯。