生产对苯二甲酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种对苯二甲酸的生产方法，更具体地说，涉及一种以高回收率生产高纯度对苯二甲酸的方法，按照本发明专利技术，该方法包括以下步骤：用碱溶液水解聚对苯二甲酸乙二醇酯（以下称“ＰＥＴ”）碎片得到对苯二甲酸的碱金属／碱土金属盐的浆液，然后，使由酸中和形成的对苯二甲酸颗粒长大，回收高纯度的对苯二甲酸。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
专利
本专利技术涉及一种对苯二甲酸的生产方法，更具体地说，涉及一种以高回收率生产高纯度对苯二甲酸的方法，按照本专利技术，该方法包括以下步骤用碱溶液水解聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称“PET”)碎片得到对苯二甲酸的碱金属/碱土金属盐的浆液，然后，使由酸中和形成的对苯二甲酸颗粒长大，回收高纯度的对苯二甲酸。PET废料由使用它们的最终用户所排放，是指碎聚酯织物、PET碎瓶、PET碎容器、在PET聚合生产过程中产生的聚对苯二甲酸乙二醇酯碎片、或聚酯纤维、纱和织物生产过程中产生的聚酯碎纱。由于日常生活和生产过程中排放的PET碎片不断增加，从降低生产成本和解决环境问题的观点来看，PET碎片的再利用成为了一个重大课题。近来提出了从PET碎片回收对苯二甲酸的各种方法，但它们并不有效，是不经济的。使用PET碎片生产和回收对苯二甲酸的常规方法如下在US 3,120,561和4,578,502中，PET被在高温和高压下水解、快速冷却并结晶，以回收沉淀的对苯二甲酸。在US 3,884,850中，使用双(羟乙基)对苯二甲酸酯作为溶剂来从PET回收对苯二甲酸。在UK 2,123,403和JP-A-3-16,328中，在200-300℃和有脱色剂存在的条件下，用如水的溶剂水解PET，然后减压冷却以回收对苯二甲酸。在US 3,952,053中，有两种从PET回收对苯二甲酸的方法a)通过用硫酸水解，用水沉淀所获得的由对苯二甲酸和硫酸组成的混合溶液以回收对苯二甲酸，或b)将PET放到氢氧化钠的水溶液中沉淀并除去不溶物，加入硫酸以沉淀出对苯二甲酸。然后，在回收了对苯二甲酸后，用有机溶剂萃取出乙二醇并精馏。在US 4,355,175中，PET用酸水解，用冷水稀释并立即过滤。所得溶液被溶解在碱性氢氧化物溶液中以沉淀出杂质，并将其除去，加入硫酸沉淀出对苯二甲酸。然后过滤溶液，用水洗涤并干燥以回收对苯二甲酸。在US 3,544,622中，在150℃和有乙二醇存在的条件下，PET用氢氧化钠溶液皂化，制备对苯二甲酸二钠。然后，过滤所得溶液，用乙二醇或对苯二甲酸二钠的水溶液在90℃以上洗涤，并溶解在水中。在90℃下向溶液中加入活性炭，搅拌并用硫酸中和。然后，过滤出对苯二甲酸，并用水洗涤以回收对苯二甲酸。在EP 497,662中，在常压和140-180℃下，PET与碱金属/碱土金属的氢氧化物反应，制备对苯二甲酸的碱金属/碱土金属盐。将这一物质溶解在水中，用C3-C8醇萃取出杂质，然后用酸中和，接着过滤以回收对苯二甲酸。在EP 597,751中，在有混合挤压机存在的条件下，PET与氢氧化钠反应，不加入溶剂，然后，将所得到的对苯二甲酸二钠溶解到水中，通过活性炭，用硫酸中和。将所得到的溶液过滤、洗涤以回收对苯二甲酸。在US 5,395,858中，加热溶解在氢氧化钠中的PET制备对苯二甲酸二钠和乙二醇。将所得物料加热到乙二醇的沸点以上的温度以蒸发溶液。将剩余的对苯二甲酸二钠溶解在水中并用酸中和以回收对苯二甲酸。所报道的这些方法存在如下问题a)大多数反应是在高温和高压下进行的，b)都没有说明除去杂质和监视纯度的方法，c)即使在监视了纯度的情况下，也没有通过适当的方法分析对苯二甲酸的纯度以测定质量。此外，在过滤对苯二甲酸作为最终步骤的方法中，对苯二甲酸粒径应充分长大，因为小颗粒的对苯二甲酸使固体和液体的分离不充分，导致回收率降低，还会使干燥发生困难。因此，所有方法没有提及使对苯二甲酸粒径长大的任何方法。从这一意义上讲，所报道的方法在技术和经济上对工业化不利，而且，在改进环境问题上还存在很大的空间，因为所报道的方法没有建议处理回收过程中产生的副产物的方法。附图简述附图是描述本专利技术的生产对苯二甲酸方法的流程图。专利技术简述因此，本专利技术的目的是提供一种，在实施中包括以下过程用含有浸润剂的碱性水溶液水解PET，通过酸中和制备对苯二甲酸。由于在温和的技术条件下使用简易的方法使对苯二甲酸颗粒长大的工艺，可以生产出高纯度的对苯二甲酸，此外，反应过程中排出的溶剂和反应物可以返回以重复利用，因此，降低了对苯二甲酸的生产成本。本专利技术的详细描述本专利技术可以按以下方式更详细地描述。本专利技术的特征在于包括如下步骤的对苯二甲酸生产方法(a)在有如水的溶剂和浸润剂存在的条件下，用碱金属/碱土金属的氢氧化物水解PET碎片制备对苯二甲酸的碱金属/碱土金属盐；(b)将溶解在水中的对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐的水溶液分离成固体和液体；固体返回所述(a)水解步骤或排放，液体输送到下一吸附步骤；(c)对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐的水溶液被吸附，并用酸中和得到对苯二甲酸；(d)结晶以使对苯二甲酸颗粒长大；(e)和，在减压下冷却长大的对苯二甲酸颗粒，过滤并干燥。本专利技术还涉及几种用于从PET碎片原料生产对苯二甲酸的顺序安装的罐，其特征在于包括以下装置水解装置(1)，所述PET碎片在其中水解，制备对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐；溶解装置(2)，对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐在其中溶解；离心装置(3)；吸附塔(4)；中和装置(5)，在其中用酸中和对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐制备对苯二甲酸；结晶装置(6)，对苯二甲酸颗粒在其中长大；冷却装置(7)；过滤装置(8)，长大的对苯二甲酸颗粒在其中过滤；干燥装置(9)，过滤的对苯二甲酸在其中干燥。本专利技术在以下进行更详细的描述。按照本专利技术，PET碎片用碱性水溶液水解，以制备对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐的浆液。然后，将所得溶液溶解在水中，在吸附期间除去杂质。用酸中和溶液以制备对苯二甲酸，在回收对苯二甲酸之前，对苯二甲酸颗粒充分长大以提高对苯二甲酸的回收率。生产对苯二甲酸的本专利技术方法参照以下附图更详细描述以水作为溶剂，将PET碎片(1-25重量％)、碱金属/碱土金属的氢氧化物(5-30重量％)、浸润剂(1-30重量％)装入反应罐(1)中，然后，用搅拌器(1a)搅拌，在1-20kg/cm2的压力和30-200℃的温度下水解30-120分钟，搅拌速度为60-300rpm。在所述水解反应期间，为了增大PET碎片的反应面积，PET碎片被切割成小颗粒，并粉碎到小于1cm3，然后才装入反应罐(1)。因此，相对于反应物的总量，如果反应罐(1)中含有的PET碎片小于1重量％，则不具备经济实用性，如果超过25重量％，则对苯二甲酸盐的浓度较高，反应难于以有效的方式操作。用于本专利技术中的碱金属/碱土金属氢氧化物是指碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物。对于水解反应，相对于反应物的总量，如果碱金属/碱土金属氢氧化物小于5重量％，则反应中的转化率较低，如果超过30重量％，由于增加了生产成本和中间产物的循环量，而且不可避免地会产生副产物，因此在经济上不实用。按照本专利技术，浸润剂包括C1-C4醇和表面活性剂。相对于反应物的总量，如果所述浸润剂小于1重量％，则反应速度较低，如果超过30重量％，则水的含量会相对降低，提高了对苯二甲酸碱金属/碱土金属盐的浓度，因此，粘度升高，难于以有效的方式操作。此外，如果所述水解反应的温度低于30℃或反应压力低于1kg/cm2，则反应速度会相当低，被证明在经济上是不实用的。与此相反，如果所述水解反应的温度高于200℃或反应压力高于20kg/cm2，为维持高的反应温度和压力，则进一步提高了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产对苯二甲酸的方法，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯被水解和结晶得到对苯二甲酸，按照本专利技术包括如下步骤：（ａ）在有如水的溶剂和浸润剂存在的条件下，用碱金属／碱土金属的氢氧化物水解ＰＥＴ碎片制备对苯二甲酸的碱金属／碱土金属盐；（ｂ）将溶 解在水中的对苯二甲酸碱金属／碱土金属盐的水溶液分离成固体和液体；固体返回所述（ａ）水解步骤或排放，液体输送到下一吸附步骤；（ｃ）对苯二甲酸碱金属／碱土金属盐的水溶液被吸附，并用酸中和得到对苯二甲酸；（ｄ）结晶以使对苯二甲酸颗粒长大； （ｅ）和，在减压下冷却长大的对苯二甲酸颗粒，过滤并干燥。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢恒德，裴东睦，
申请(专利权)人：鲜京工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]