生產對苯二甲酸的方法技術

本發明專利技術涉及一種對苯二甲酸的生產方法，更具體地說，涉及一種以高回收率生產高純度對苯二甲酸的方法，按照本發明專利技術，該方法包括以下步驟：用堿溶液水解聚對苯二甲酸乙二醇酯（以下稱“ＰＥＴ”）碎片得到對苯二甲酸的堿金屬／堿土金屬鹽的漿液，然后，使由酸中和形成的對苯二甲酸顆粒長大，回收高純度的對苯二甲酸。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
專利
本專利技術涉及一種對苯二甲酸的生產方法，更具體地說，涉及一種以高回收率生產高純度對苯二甲酸的方法，按照本專利技術，該方法包括以下步驟用堿溶液水解聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下稱“PET”)碎片得到對苯二甲酸的堿金屬/堿土金屬鹽的漿液，然后，使由酸中和形成的對苯二甲酸顆粒長大，回收高純度的對苯二甲酸。PET廢料由使用它們的最終用戶所排放，是指碎聚酯織物、PET碎瓶、PET碎容器、在PET聚合生產過程中產生的聚對苯二甲酸乙二醇酯碎片、或聚酯纖維、紗和織物生產過程中產生的聚酯碎紗。由于日常生活和生產過程中排放的PET碎片不斷增加，從降低生產成本和解決環境問題的觀點來看，PET碎片的再利用成為了一個重大課題。近來提出了從PET碎片回收對苯二甲酸的各種方法，但它們并不有效，是不經濟的。使用PET碎片生產和回收對苯二甲酸的常規方法如下在US 3,120,561和4,578,502中，PET被在高溫和高壓下水解、快速冷卻并結晶，以回收沉淀的對苯二甲酸。在US 3,884,850中，使用雙(羥乙基)對苯二甲酸酯作為溶劑來從PET回收對苯二甲酸。在UK 2,123,403和JP-A-3-16,328中，在200-300℃和有脫色劑存在的條件下，用如水的溶劑水解PET，然后減壓冷卻以回收對苯二甲酸。在US 3,952,053中，有兩種從PET回收對苯二甲酸的方法a)通過用硫酸水解，用水沉淀所獲得的由對苯二甲酸和硫酸組成的混合溶液以回收對苯二甲酸，或b)將PET放到氫氧化鈉的水溶液中沉淀并除去不溶物，加入硫酸以沉淀出對苯二甲酸。然后，在回收了對苯二甲酸后，用有機溶劑萃取出乙二醇并精餾。在US 4,355,175中，PET用酸水解，用冷水稀釋并立即過濾。所得溶液被溶解在堿性氫氧化物溶液中以沉淀出雜質，并將其除去，加入硫酸沉淀出對苯二甲酸。然后過濾溶液，用水洗滌并干燥以回收對苯二甲酸。在US 3,544,622中，在150℃和有乙二醇存在的條件下，PET用氫氧化鈉溶液皂化，制備對苯二甲酸二鈉。然后，過濾所得溶液，用乙二醇或對苯二甲酸二鈉的水溶液在90℃以上洗滌，并溶解在水中。在90℃下向溶液中加入活性炭，攪拌并用硫酸中和。然后，過濾出對苯二甲酸，并用水洗滌以回收對苯二甲酸。在EP 497,662中，在常壓和140-180℃下，PET與堿金屬/堿土金屬的氫氧化物反應，制備對苯二甲酸的堿金屬/堿土金屬鹽。將這一物質溶解在水中，用C3-C8醇萃取出雜質，然后用酸中和，接著過濾以回收對苯二甲酸。在EP 597,751中，在有混合擠壓機存在的條件下，PET與氫氧化鈉反應，不加入溶劑，然后，將所得到的對苯二甲酸二鈉溶解到水中，通過活性炭，用硫酸中和。將所得到的溶液過濾、洗滌以回收對苯二甲酸。在US 5,395,858中，加熱溶解在氫氧化鈉中的PET制備對苯二甲酸二鈉和乙二醇。將所得物料加熱到乙二醇的沸點以上的溫度以蒸發溶液。將剩余的對苯二甲酸二鈉溶解在水中并用酸中和以回收對苯二甲酸。所報道的這些方法存在如下問題a)大多數反應是在高溫和高壓下進行的，b)都沒有說明除去雜質和監視純度的方法，c)即使在監視了純度的情況下，也沒有通過適當的方法分析對苯二甲酸的純度以測定質量。此外，在過濾對苯二甲酸作為最終步驟的方法中，對苯二甲酸粒徑應充分長大，因為小顆粒的對苯二甲酸使固體和液體的分離不充分，導致回收率降低，還會使干燥發生困難。因此，所有方法沒有提及使對苯二甲酸粒徑長大的任何方法。從這一意義上講，所報道的方法在技術和經濟上對工業化不利，而且，在改進環境問題上還存在很大的空間，因為所報道的方法沒有建議處理回收過程中產生的副產物的方法。附圖簡述附圖是描述本專利技術的生產對苯二甲酸方法的流程圖。專利技術簡述因此，本專利技術的目的是提供一種，在實施中包括以下過程用含有浸潤劑的堿性水溶液水解PET，通過酸中和制備對苯二甲酸。由于在溫和的技術條件下使用簡易的方法使對苯二甲酸顆粒長大的工藝，可以生產出高純度的對苯二甲酸，此外，反應過程中排出的溶劑和反應物可以返回以重復利用，因此，降低了對苯二甲酸的生產成本。本專利技術的詳細描述本專利技術可以按以下方式更詳細地描述。本專利技術的特征在于包括如下步驟的對苯二甲酸生產方法(a)在有如水的溶劑和浸潤劑存在的條件下，用堿金屬/堿土金屬的氫氧化物水解PET碎片制備對苯二甲酸的堿金屬/堿土金屬鹽；(b)將溶解在水中的對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽的水溶液分離成固體和液體；固體返回所述(a)水解步驟或排放，液體輸送到下一吸附步驟；(c)對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽的水溶液被吸附，并用酸中和得到對苯二甲酸；(d)結晶以使對苯二甲酸顆粒長大；(e)和，在減壓下冷卻長大的對苯二甲酸顆粒，過濾并干燥。本專利技術還涉及幾種用于從PET碎片原料生產對苯二甲酸的順序安裝的罐，其特征在于包括以下裝置水解裝置(1)，所述PET碎片在其中水解，制備對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽；溶解裝置(2)，對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽在其中溶解；離心裝置(3)；吸附塔(4)；中和裝置(5)，在其中用酸中和對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽制備對苯二甲酸；結晶裝置(6)，對苯二甲酸顆粒在其中長大；冷卻裝置(7)；過濾裝置(8)，長大的對苯二甲酸顆粒在其中過濾；干燥裝置(9)，過濾的對苯二甲酸在其中干燥。本專利技術在以下進行更詳細的描述。按照本專利技術，PET碎片用堿性水溶液水解，以制備對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽的漿液。然后，將所得溶液溶解在水中，在吸附期間除去雜質。用酸中和溶液以制備對苯二甲酸，在回收對苯二甲酸之前，對苯二甲酸顆粒充分長大以提高對苯二甲酸的回收率。生產對苯二甲酸的本專利技術方法參照以下附圖更詳細描述以水作為溶劑，將PET碎片(1-25重量％)、堿金屬/堿土金屬的氫氧化物(5-30重量％)、浸潤劑(1-30重量％)裝入反應罐(1)中，然后，用攪拌器(1a)攪拌，在1-20kg/cm2的壓力和30-200℃的溫度下水解30-120分鐘，攪拌速度為60-300rpm。在所述水解反應期間，為了增大PET碎片的反應面積，PET碎片被切割成小顆粒，并粉碎到小于1cm3，然后才裝入反應罐(1)。因此，相對于反應物的總量，如果反應罐(1)中含有的PET碎片小于1重量％，則不具備經濟實用性，如果超過25重量％，則對苯二甲酸鹽的濃度較高，反應難于以有效的方式操作。用于本專利技術中的堿金屬/堿土金屬氫氧化物是指堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物。對于水解反應，相對于反應物的總量，如果堿金屬/堿土金屬氫氧化物小于5重量％，則反應中的轉化率較低，如果超過30重量％，由于增加了生產成本和中間產物的循環量，而且不可避免地會產生副產物，因此在經濟上不實用。按照本專利技術，浸潤劑包括C1-C4醇和表面活性劑。相對于反應物的總量，如果所述浸潤劑小于1重量％，則反應速度較低，如果超過30重量％，則水的含量會相對降低，提高了對苯二甲酸堿金屬/堿土金屬鹽的濃度，因此，粘度升高，難于以有效的方式操作。此外，如果所述水解反應的溫度低于30℃或反應壓力低于1kg/cm2，則反應速度會相當低，被證明在經濟上是不實用的。與此相反，如果所述水解反應的溫度高于200℃或反應壓力高于20kg/cm2，為維持高的反應溫度和壓力，則進一步提高了本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產對苯二甲酸的方法，其中聚對苯二甲酸乙二醇酯被水解和結晶得到對苯二甲酸，按照本專利技術包括如下步驟：（ａ）在有如水的溶劑和浸潤劑存在的條件下，用堿金屬／堿土金屬的氫氧化物水解ＰＥＴ碎片制備對苯二甲酸的堿金屬／堿土金屬鹽；（ｂ）將溶 解在水中的對苯二甲酸堿金屬／堿土金屬鹽的水溶液分離成固體和液體；固體返回所述（ａ）水解步驟或排放，液體輸送到下一吸附步驟；（ｃ）對苯二甲酸堿金屬／堿土金屬鹽的水溶液被吸附，并用酸中和得到對苯二甲酸；（ｄ）結晶以使對苯二甲酸顆粒長大； （ｅ）和，在減壓下冷卻長大的對苯二甲酸顆粒，過濾并干燥。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧恒德，裴東睦，
申請(專利權)人：鮮京工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]