[发明专利]处理聚酯甲醇分解解聚产物物流的方法

说明书

公开了一种处理来自聚酯甲醇分解解聚工艺的产物物流的方法，其中所述产物物流包含对苯二甲酸二甲酯和一种或多种选自邻苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二甲酯、双酚‑A、己二酸二酯和着色剂的次要物质。方法包括a)氢化所述对苯二甲酸二甲酯以形成1,4‑环己烷二甲酸二甲酯和1,4‑环己烷二甲醇中的一种或多种；和(b)氢化所述产物物流的所述一种或多种次要物质中的一种或多种。还描述了一种解聚聚酯的方法。

发明领域

本发明大致涉及聚酯再循环方法的领域，并且更特别地涉及包括通过甲醇分解解聚聚酯，回收/使用甲醇分解反应产物并将那些产物转化成可用的化学化合物的聚酯再循环方法。

发明背景

聚酯通常被视作世界上采购最多并且利用多样的一类聚合物，其中最近报道的公布世界产量(包括再循环)远超过75百万吨。这种水平的商业成功可能部分可归因于聚酯的相对成本、可制备性和竞争性能属性的有吸引力的组合。聚酯的物理、化学和热性质使它们可用于广泛种类的最终用途应用并且对于广泛种类的最终用途应用是合意的。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可为用于许多最终用途的最普遍类型的聚酯之一。随着普遍聚酯和具体PET的持续商业成功，已经努力从消费后、工业后、废料和其它来源中回收材料，并重新使用这些材料，作为基本处理方法如填埋的替代。

在一些已知的再循环方法中，再循环的PET与原生材料（virgin material）共混。该方法已经用于例如制备原生聚(对苯二甲酸丁二醇酯) (“PBT”)与再循环PET的共混物，以得到具有再循环成分的基于PBT的产品(参见例如美国专利申请公开No. 2009/0275698)。然而，这种共混物通常可以是不混溶的，并且产生相对不透明的材料。因此，共混不是提供具有再循环成分的商业上可接受的最终产品的一致地令人满意的方法。

在另外的再循环方法中，聚酯解聚以形成最初用于其制备的单体单元。一种用于聚酯解聚的商业上使用的方法是甲醇分解。在甲醇分解中，聚酯与甲醇反应以产生解聚的聚酯混合物，其包含聚酯低聚物、对苯二甲酸二甲酯(“DMT”)和乙二醇(“EG”)。根据甲醇分解进料物流中聚酯的组成，也可存在其它单体，如例如1,4-环己烷二甲醇(“CHDM”)和二乙二醇。PET甲醇分解的一些代表性方法描述于U.S. Pat. Nos. 3,037,050；3,321,510；3,776,945；5,051,528；5,298,530；5,414,022；5,432,203；5,576,456和6,262,294，其内容和公开通过引用并入本文中。代表性的甲醇分解方法也在U.S. Pat. No. 5,298,530中说明，其内容和公开通过引用并入本文中。‘530专利描述了从废料聚酯中回收乙二醇和对苯二甲酸二甲酯的方法。该方法包括步骤将废料聚酯溶解在乙二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的低聚物中，并使过热的甲醇通过该混合物。低聚物可以包括任何低分子量聚酯聚合物，其组成与用作起始组分的废料的组成相同，使得废料聚合物将溶解在低分子量低聚物中。从解聚反应器放出的甲醇蒸气物流中回收对苯二甲酸二甲酯和乙二醇。

除了上述反应产物之外，来自聚酯甲醇分解解聚工艺的反应产物物流还可包括许多次要物质（side species）。例如，反应产物物流可包含着色剂，例如存在于再循环进料物流中的染料和颜料，或在解聚期间产生的所谓的发色体，其赋予产物不期望的色调或颜色。当工艺进料物流包含用于聚合物产品的某些增塑剂时，在甲醇分解中可产生邻苯二甲酸二甲酯。当进料取决于再循环进料物流中聚酯的确切组成时，间苯二甲酸二甲酯可作为来自聚酯解聚的反应产物产生。当进料物流中存在聚碳酸酯材料时，甲醇分解解聚反应产物物流中可存在双酚-A。当进料物流包含聚酰胺材料时，己二酸二酯如己二酸二甲酯可存在于反应产物物流中。

甲醇分解解聚产物物流的一些组分在聚酯生产和其它最终用途中都是相当有价值的和商业上有用的。在一个实例中，转让给本发明受让人的美国公开专利申请No. U.S.2013/0041053公开了一种方法，其中由聚酯解聚方法形成的DMT可使用已知的程序氢化为1,4 CHDM，所述美国公开专利申请No. U.S. 2013/0041053的内容和公开通过引用并入本文。