[发明专利]一种低能耗、高效益的废旧聚酯化学循环利用方法

说明书

本发明公开了一种低能耗、高效益的聚酯废料化学循环利用方法，首先将废旧聚酯通过特定的粉碎机将其粉碎成循环料粉末，随后与PTA、乙二醇均匀混合成浆料后，通过原有物料管线进入酯化反应釜，并在其中同步发生循环料粉末醇解反应和原生原料酯化反应，得到的循环料粉末的醇解产物与原生原料的酯化产物的混合物，经过缩聚得到最终的目标聚酯。本发明将废旧聚酯粉碎成循环料粉末，显著减少空气的夹带量。通过循环料粉末与原生原料的打浆过程，易于实现粉末内夹带空气的脱除和氮气置换，有利于保证后续聚酯产品的各项指标达标并维持稳定。由于无需螺杆熔融进料，显著降低能耗。避免了熔体高温接触空气而发生氧化降解的现象，提高了产品的品质。

技术领域

本发明涉及废旧聚酯再生、聚酯合成工艺领域，具体涉及一种基于新型再生原料连续进料方式的一种低能耗、高效益的废旧聚酯化学循环利用方法。

背景技术

聚酯产品给生活带来便利的同时，大量的废旧聚酯被当作垃圾掩埋、焚烧或丢弃，给环境带来了巨大的压力，也给行业的可持续发展带来了极大的隐患。显然，对废旧聚酯的回收与循环利用，已是迫在眉睫需要解决的问题。

对于废旧聚酯的循环利用，目前主要有物理法和化学法两大类。化学法，具体包括BHET和DMT工艺。其优点是循环再生后的产品品质较高，但由于投入大、生产流程较长、成本高、经济效益低等问题，推广困难。物理法再生，为现行主要的技术路线，占比近95％。由于该方法属于降级再生，循环再生的聚酯品质不高，一般以生产低端产品为主，很少用在高端领域。因此，目前有一些尝试，通过整合物理法和化学法的优点，开发出物理化学法工艺。相较于传统的物理法，产品的品质有所提升，但为满足连续生产的要求，再生原料的连续进料大多依赖于螺杆熔融进料，能耗依然较高。此外，由于不能完全隔绝氧气，存在熔体高温接触氧气而发生氧化降解而导致色相变差的问题。

实现废旧聚酯的高质量循环利用，是大势所趋，也是资源充分利用的必然要求。但是，只有平衡好经济效益和社会效益，才能使得这一步，从梦想照进现实。目前要实现废旧聚酯高效循环利用，关键还是在于降低生产成本，提高产品品质。对于不少聚酯的最终消费品，如纺织品等，由于成分复杂，聚酯组分分离困难，造成这些废旧聚酯的循环利用成本高昂，政府政策的倾斜也是必不可少。但是对于某些废旧聚酯，如瓶片，聚酯纤维生产过程中产生的废料(废丝)，由于成分单一、洁净度相对较高，显然可以更快的实现高品质循环利用。

当然，要降低瓶片、废丝在高品质循环利用中的成本，核心在于开发高效、可靠的进料工艺，从而易于实现对原料内所夹带的氧气的脱除，降低能耗物耗，同时能够满足目前大装置稳定、连续、定量的进料要求。此外，工艺过程必须包含醇解和缩聚等过程，实现聚酯分子结构的解体和重构，保证最终的聚酯产品在品质上无瑕疵。

发明内容

本发明的目的是提供一种低能耗、高效益的废旧聚酯循环利用方法，通过特定粉碎设备实现废旧聚酯的粉碎，形成粒径/长度为0.01～1mm的粉末(循环料)。

作为原料之一，配合高效、低成本的粉料连续投料方式，与原生PTA、乙二醇在打浆釜中均匀混合成浆料，通过原有物料管线进入酯化反应釜并在其中同步发生循环料粉末的醇解(醇解产物为BHET或低聚物)反应和原生原料的酯化反应。制得的循环料粉末的醇解产物与原生原料的酯化产物的混合物，沿用目前成熟的连续化生产工艺，经过预缩聚和终缩聚得到最终的目标聚酯产物，完成循环利用过程。

该工艺路线使用锑系(添加量：130～250ppm)、非锑系(添加量视具体催化剂而定，具体在5～50ppm之间)或是其一定比例的混合物作为酯交换催化剂。若生产消光或是半消光产品，则需要添加二氧化钛作为消光剂(添加量： 0.1～2.0％)。同时，此循环再生方法兼容一头多尾等柔性化生产工艺，易于实现聚酯再生，功能聚酯的高品质和高效益制备，实现废旧聚酯高品质循环再利用。

本发明所涉及一种低能耗、高效益的废旧聚酯化学循环利用方法，包括如下步骤：