BR102014003709B1

BR102014003709B1 - PROCESS OF PRODUCTION OF TEREFTALLIC ACID FROM THE BASIC HYDROLYSIS OF POLY (ETHYLENE TEREFTALATE) PET CATALYED BY N-HEXADECYL-N, N-DIMETHYL-N-ETHYLAMONIUM BROMIDE

Info

Publication number: BR102014003709B1
Application number: BR102014003709-8A
Authority: BR
Inventors: Maria Aparecida Ferreira César-Oliveira; Agne Roani De Carvalho; Angelo Roberto Dos Santos Oliveira
Original assignee: Universidade Federal Do Paraná
Priority date: 2014-02-18
Filing date: 2014-02-18
Publication date: 2020-12-22
Also published as: BR102014003709A2

Abstract

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ÁCIDO TEREFTÁLICO A PARTIR DA HIDRÓLISE BÁSICA DE POLI (TEREFTALATO DE ETILENO) - PET. A presente patente apresenta o processo de produção de ácido tereftálico a partir da reciclagem química de Poli (tereftalato de etileno) - PET - por hidrólise básica via tensoativos catiônicos, que são catalisadores de transferência de fase do tipo sais de amônio quaternário. A técnica desenvolvida favoreceu a síntese de ácido tereftálico com elevados rendimentos e grau de pureza (Maior igual) 98%. O ácido tereftálico sintetizado apresenta um grande número de aplicações, desde precursor para diversos compostos orgânicos, assim como na produção de novos poliésteres, que podem ser utilizados em diversas aplicações, por exemplo, como catalisadores poliméricos e na confecção de membranas catiônicas, aplicadas como eletrólitos sólidos em células a combustível.PROCESS OF PRODUCTION OF TEREFTALLIC ACID FROM THE BASIC HYDROLYSIS OF POLI (ETHYLENE TEREFTALATE) - PET. The present patent presents the production process of terephthalic acid from the chemical recycling of Poli (ethylene terephthalate) - PET - by basic hydrolysis via cationic surfactants, which are catalysts for phase transfer of the quaternary ammonium salts type. The developed technique favored the synthesis of terephthalic acid with high yields and purity level (greater than equal) 98%. The synthesized terephthalic acid has a large number of applications, from precursor to several organic compounds, as well as in the production of new polyesters, which can be used in several applications, for example, as polymeric catalysts and in the manufacture of cationic membranes, applied as electrolytes solids in fuel cells.

Description

Field of the Invention

[001]. A presente invenção refere-se ao processo de produção de ácido tereftálico a partir da reciclagem química de poli(tereftalato de etileno) - PET. Mais particularmente a invenção refere-se ao processo de síntese de ácido tereftálico por hidrólise básica de PET. Mais especificamente a invenção se refere à síntese de ácido tereftálico a partir da hidrólise básica de PET através da catálise por transferência de fase utilizando brometo de N-hexadecil-N,N-dimetil-N-etilamônio.[001]. The present invention relates to the process of producing terephthalic acid from the chemical recycling of poly (ethylene terephthalate) - PET. More particularly, the invention relates to the process of synthesizing terephthalic acid by basic hydrolysis of PET. More specifically, the invention relates to the synthesis of terephthalic acid from the basic hydrolysis of PET through phase transfer catalysis using N-hexadecyl-N, N-dimethyl-N-ethylammonium bromide.

Fundamentals of the Invention and State of the Art

[002]. Atualmente, o PET é um dos termoplásticos mais produzidos no mundo. De acordo com o último censo, divulgado em 2013, pela ABIPET (Associação Brasileira da Indústria do PET) a produção de PET no Brasil foi de 562 mil toneladas/ano em 2012. O sucesso deste material deve-se à sua excelente relação entre as propriedades mecânicas, térmicas e o custo de produção.[002]. Currently, PET is one of the most produced thermoplastics in the world. According to the last census, released in 2013 by ABIPET (Brazilian Association of the PET Industry), PET production in Brazil was 562 thousand tons / year in 2012. The success of this material is due to its excellent relationship between mechanical, thermal properties and production cost.

[003]. Os polímeros em geral, como é o caso do PET, apresentam grande variedade de aplicações. Quando o artefato possui curta vida útil, como é o caso das embalagens, uma fração substancial dos resíduos sólidos corresponde a esse tipo de material. Aliado a isso, sua alta resistência aos agentes atmosféricos e biológicos acarreta em um tempo de degradação relativamente longo, fazendo com que sejam considerados grandes vilões ambientais. A reciclagem sistemática de materiais poliméricos pós-consumo tem sido uma opção para a solução deste problema.[003]. Polymers in general, such as PET, have a wide variety of applications. When the artifact has a short useful life, as is the case with packaging, a substantial fraction of solid waste corresponds to this type of material. Allied to this, their high resistance to atmospheric and biological agents leads to a relatively long degradation time, making them considered great environmental villains. The systematic recycling of post-consumer polymeric materials has been an option to solve this problem.

[004]. A reciclagem de polímeros, incluindo o PET, pode ser realizada de diversas maneiras. Um dos métodos aceitáveis, de acordo com os princípios do desenvolvimento sustentável, é a reciclagem química, desde que esta leve à formação das matérias-primas (monômeros) de que o polímero é feito. No Brasil, o principal método praticado é o da reciclagem mecânica.[004]. The recycling of polymers, including PET, can be carried out in several ways. One of the acceptable methods, according to the principles of sustainable development, is chemical recycling, as long as it leads to the formation of the raw materials (monomers) from which the polymer is made. In Brazil, the main method used is that of mechanical recycling.

[005]. Na reciclagem química do PET, ocorre a despolimerização total ou parcial do mesmo, dependendo do método e da utilização futura, e pode ser realizada de acordo com os seguintes processos, encontrados na literatura: (i) glicólise, (ii) metanólise, (iii) hidrólise e (iv) aminólise. Os principais processos de despolimerização que atingiram maturidade comercial até agora são glicólise e metanólise [Awaja et al., 2005; Kosmidis et al., 2001; Achilias et al., 2004].[005]. In PET chemical recycling, total or partial depolymerization takes place, depending on the method and future use, and can be performed according to the following processes, found in the literature: (i) glycolysis, (ii) methanolysis, (iii ) hydrolysis and (iv) aminolysis. The main depolymerization processes that have reached commercial maturity so far are glycolysis and methanolysis [Awaja et al., 2005; Kosmidis et al., 2001; Achilias et al., 2004].

[006]. No entanto, atualmente há um interesse crescente na hidrólise, pois este é o único método que gera, em apenas uma etapa de reação, o ácido tereftálico e etileno glicol, monômeros dos quais o PET é produzido. Isto está associado com a tendência das novas plantas de produção de PET em produzi-lo diretamente a partir de ácido tereftálico e etileno glicol, substituindo assim o tereftalato de dimetila, o monômero tradicional do processo tecnológico [Kosmidis et al., 2001; Mancini et al., 2002; Achilias et al., 2004].[006]. However, there is currently a growing interest in hydrolysis, as this is the only method that generates, in just one reaction step, terephthalic acid and ethylene glycol, monomers from which PET is produced. This is associated with the tendency of the new PET production plants to produce it directly from terephthalic acid and ethylene glycol, thus replacing dimethyl terephthalate, the traditional monomer of the technological process [Kosmidis et al., 2001; Mancini et al., 2002; Achilias et al., 2004].

Description of the Technical Problem Approach

[007]. O Poli(tereftalato de etileno) - PET - é um dos termoplásticos mais produzidos no mundo. No Brasil, a principal aplicação do PET é na indústria de embalagens (71%), destacando-se a indústria de bebidas carbonatadas [Vanini et al., 2013]. O grande aumento da produção e de utilização do PET trouxe um grande problema ambiental associado ao descarte inadequado das embalagens utilizadas. A reciclagem de PET, principalmente de embalagens, iniciou-se devido a pressões ambientalistas quanto ao gerenciamento de resíduos sólidos e pode ser classificada em quatro categorias: primária (reciclagem mecânica: polímeros pré-consumo), reciclagem secundária (mecânica: polímeros pós-consumo), reciclagem terciária (química) e reciclagem quaternária (energética) [Romão et al., 2009; Kosmidis et al., 2001].[007]. Poly (ethylene terephthalate) - PET - is one of the most produced thermoplastics in the world. In Brazil, the main application of PET is in the packaging industry (71%), especially the carbonated drinks industry [Vanini et al., 2013]. The great increase in the production and use of PET has brought about a major environmental problem associated with the inappropriate disposal of the packaging used. PET recycling, mainly for packaging, started due to environmental pressure on solid waste management and can be classified into four categories: primary (mechanical recycling: pre-consumer polymers), secondary recycling (mechanical: post-consumer polymers) ), tertiary recycling (chemical) and quaternary recycling (energy) [Romão et al., 2009; Kosmidis et al., 2001].

[008]. Estudos relacionados à reciclagem química de PET, em geral, enfocam a transformação do PET em outros materiais poliméricos, acompanhada da avaliação da composição e das suas propriedades, porém não são encontrados métodos utilizando catalisadores de transferência de fase aplicados à transformação de PET em ácido tereftálico.[008]. Studies related to the chemical recycling of PET, in general, focus on the transformation of PET into other polymeric materials, accompanied by the evaluation of the composition and its properties, however there are no methods using phase transfer catalysts applied to the transformation of PET into terephthalic acid .

[009]. Processos diferenciados para a reciclagem química de PET são estudados, abrangendo métodos específicos, como acetólise [US6545061 (B1)], saponificação [KR20060127925 (A)] ou hidrólise em vários estágios [WO2006039872 (A1)].[009]. Differentiated processes for the chemical recycling of PET are studied, covering specific methods, such as acetolysis [US6545061 (B1)], saponification [KR20060127925 (A)] or hydrolysis in several stages [WO2006039872 (A1)].

[010]. A reciclagem mecânica de PET envolve etapas de descontaminação, lavagem, secagem, moagem e fusão. Entretanto, a totalidade do resíduo não pode ser reciclada mecanicamente, pois impurezas como corantes e metais interferem no reprocessamento.[010]. Mechanical recycling of PET involves decontamination, washing, drying, grinding and melting steps. However, the entire waste cannot be recycled mechanically, as impurities such as dyes and metals interfere with reprocessing.

[011]. Outra limitação à reciclagem mecânica é a de que materiais recuperados por este método não podem ser usados na maioria das embalagens de alimentos visto que as temperaturas envolvidas no processo não são suficientemente altas para garantir a esterilização do material [Awaja et al., 2005].[011]. Another limitation to mechanical recycling is that materials recovered by this method cannot be used in most food packaging as the temperatures involved in the process are not high enough to guarantee the sterilization of the material [Awaja et al., 2005].

[012]. A reciclagem terciária ou química é uma alternativa para o fortalecimento do cenário mundial de reciclagem, uma vez que a resina de PET virgem e outros produtos petroquímicos podem ser obtidos a partir de uma matéria-prima “verde”, ou seja, monômeros e/ou oligômeros recuperados e purificados via reação de despolimerização química. Logo, a necessidade da utilização de recursos não renováveis, neste caso o petróleo, pode ser reduzida [Romão et al., 2009].[012]. Tertiary or chemical recycling is an alternative for strengthening the world recycling scenario, since virgin PET resin and other petrochemical products can be obtained from a “green” raw material, that is, monomers and / or oligomers recovered and purified via chemical depolymerization reaction. Therefore, the need to use non-renewable resources, in this case oil, can be reduced [Romão et al., 2009].

[013]. A reciclagem química do PET tem sido bastante estudada nas últimas duas décadas, e possui a vantagem de produzir polímeros que podem ser utilizados na confecção de embalagens, sem a restrição do risco de contaminação biológica e, diminui sensivelmente o uso de matérias-primas provenientes do petróleo [Awaja et al., 2005].[013]. The chemical recycling of PET has been extensively studied in the last two decades, and has the advantage of producing polymers that can be used in the manufacture of packaging, without the restriction of the risk of biological contamination, and significantly reduces the use of raw materials from the oil [Awaja et al., 2005].

[014]. A hidrólise de PET vem sendo estudada desde o final dos anos 50 em virtude de sua importância enquanto processo degradativo e pode ser realizada como: (a) hidrólise alcalina, (b) hidrólise ácida e (c) hidrólise neutra [Achilias et al., 2004].[014]. PET hydrolysis has been studied since the late 1950s because of its importance as a degradative process and can be performed as: (a) alkaline hydrolysis, (b) acid hydrolysis and (c) neutral hydrolysis [Achilias et al., 2004].

[015]. Na reação de despolimerização química do PET, alguns trabalhos são reportados usando catalisadores para aumentar o rendimento da reação. Em 2007, Atta usando dietanolamina e acetato de manganês como catalisador a 170-210 °C em atmosfera de nitrogênio, produziu oligômeros com massa molar numérica média variando de 900 a 9.000 g.mol-1 durante um período de 3-4 h de reação. Resultados similares também foram obtidos por Viana et al. usando etileno glicol (EG) e acetato de zinco como catalisador. Para reduzir o tempo reacional (~1h), Tawfik e Eskander usaram como catalisador o óxido de dibutilestanho em lugar de acetato de manganês. O principal produto reacional obtido foi o oligômero bis(2- hidroxietileno)tereftalamida. Em todos os casos, condições severas de temperatura (>170 °C) e catalisadores à base de compostos inorgânicos foram usados na despolimerização química do PET [Atta et al., 2007; Liu et al., 2009; Tawfik e Eskander, 2010; Viana et al., 2011].[015]. In the chemical depolymerization reaction of PET, some studies are reported using catalysts to increase the reaction yield. In 2007, Atta using diethanolamine and manganese acetate as a catalyst at 170-210 ° C in a nitrogen atmosphere, produced oligomers with an average numerical molar mass ranging from 900 to 9,000 g.mol-1 during a 3-4 h reaction period . Similar results were also obtained by Viana et al. using ethylene glycol (EG) and zinc acetate as a catalyst. To reduce the reaction time (~ 1h), Tawfik and Eskander used dibutyltin oxide as a catalyst instead of manganese acetate. The main reaction product obtained was the bis (2-hydroxyethylene) terephthalamide oligomer. In all cases, severe temperature conditions (> 170 ° C) and catalysts based on inorganic compounds were used in the chemical depolymerization of PET [Atta et al., 2007; Liu et al., 2009; Tawfik and Eskander, 2010; Viana et al., 2011].

[016]. Em 2009, visando a substituição da hidrólise alcalina e ácida e do uso de catalisadores inorgânicos, Liu et al. usaram líquidos iônicos como solvente e catalisador na hidrólise do PET. O rendimento na produção do monômero ácido tereftálico foi de 88%. Entretanto, o tempo e a temperatura reacional continuaram semelhantes aos processos anteriores (4,5 h e 170 °C, respectivamente) [Liu et al., 2009].[016]. In 2009, aiming to replace alkaline and acid hydrolysis and the use of inorganic catalysts, Liu et al. used ionic liquids as a solvent and catalyst in the hydrolysis of PET. The yield in the production of the terephthalic acid monomer was 88%. However, the reaction time and temperature remained similar to previous processes (4.5 h and 170 ° C, respectively) [Liu et al., 2009].

[017]. Nas últimas décadas, o uso de tensoativos (ou surfactantes) teve um aumento significante em praticamente todos os campos da Química. Eles são frequentemente empregados para modificar o meio reacional permitindo solubilizar espécies de baixa solubilidade ou modificar a velocidade da reação [Maniasso, 2001; Pelizzetti et al., 1985].[017]. In the last few decades, the use of surfactants (or surfactants) has increased significantly in virtually all fields of chemistry. They are often used to modify the reaction medium allowing solubilization of low solubility species or to modify the reaction speed [Maniasso, 2001; Pelizzetti et al., 1985].

[018]. Acredita-se que a utilização de moléculas tensoativas em reações interfaciais e superficiais representa uma boa alternativa para os processos de despolimerização química do PET podendo otimizar o tempo e a temperatura reacional. Nessa vertente, Di Souza, Torres e Filho analisaram o efeito de dois tensoativos (dodecil-sulfato de sódio, DDS, e oleato de polioxietilenosorbitano, Tween) na despolimerização química do PET em meio alcalino. Um rendimento de -100 % no processo de despolimerização é obtido após 6 h de reação em solução de hidróxido de sódio, 7,5 mol L-1 a 100 °C e 1 atm. Apesar da menor temperatura reacional, o processo de purificação e recuperação do ácido tereftálico (a partir de uma solução de ácido sulfúrico) pode favorecer a migração de tensoativos aniônicos como foi mostrado por medidas de DSC, que comprovaram a presença de DDS como impureza no ácido tereftálico recuperado. Uma alternativa seria o uso de tensoativos catiônicos [Di Souza et al., 2008; Spaseska e Civkaroska, 2010].[018]. It is believed that the use of surfactant molecules in interfacial and surface reactions represents a good alternative for the processes of chemical depolymerization of PET, which can optimize the reaction time and temperature. In this regard, Di Souza, Torres and Filho analyzed the effect of two surfactants (sodium dodecyl sulfate, DDS, and polyoxyethylene sorbitan oleate, Tween) on the chemical depolymerization of PET in an alkaline medium. A yield of -100% in the depolymerization process is obtained after 6 h of reaction in sodium hydroxide solution, 7.5 mol L-1 at 100 ° C and 1 atm. Despite the lower reaction temperature, the process of purification and recovery of terephthalic acid (from a sulfuric acid solution) may favor the migration of anionic surfactants as shown by DSC measures, which proved the presence of DDS as an impurity in the acid terephthalic recovered. An alternative would be the use of cationic surfactants [Di Souza et al., 2008; Spaseska and Civkaroska, 2010].

[019]. Spaseska e Civkaroska analisaram o uso do tensoativo catiônico brometo de trioctilmetilamônio, TOMAB, na despolimerização alcalina do PET a 80 120 °C. Um rendimento na produção do ácido tereftálico maior que 80% foi obtido, em um período de tempo reacional de 3 h [Spaseska e Civkaroska, 2010].[019]. Spaseska and Civkaroska analyzed the use of the cationic trioctyl methyl ammonium bromide surfactant, TOMAB, in the alkaline depolymerization of PET at 80 120 ° C. A yield in the production of terephthalic acid greater than 80% was obtained, in a reaction time of 3 h [Spaseska and Civkaroska, 2010].

[020]. Sendo assim, neste trabalho é apresentada uma nova metodologia de reciclagem química do PET em meio alcalino usando o tensoativos catiônicos brometo de N-hexadecil-N,N-dimetil-N- etilamônio, de menor custo, para a obtenção do ácido tereftálico de forma rápida e eficiente, reduzindo assim, o custo total do processo.[020]. Therefore, this work presents a new methodology for chemical recycling of PET in an alkaline environment using the lower cost N-hexadecyl-N, N-dimethyl-N-ethylammonium cationic surfactants to obtain terephthalic acid in a quickly and efficiently, thereby reducing the total cost of the process.

Objectives of the Invention

[021]. A requerente descobriu que a reciclagem química através da hidrólise básica é eficiente na despolimerização de PET e na formação de ácido tereftálico com pureza acima de 98% e em rendimentos superiores a 90%. Além disso, a utilização deo tensoativos catiônicos brometo de N-hexadecil-N,N-dimetil-N-etilamônio, catalisadores de transferência de fase da classe dos sais de amônio quaternário, proporcionou a realização desta reação em condições mais brandas e em menores tempos de reação. [010]. A presente invenção também apresenta como objetivo proporcionar um produto cosmético que, dada a sua composição, ofereça nutrição, proteção e reparação aos fios, danificados ou não, restaurando o crescimento capilar e prevenindo a queda.[021]. The applicant found that chemical recycling through basic hydrolysis is efficient in the depolymerization of PET and in the formation of terephthalic acid with purity above 98% and yields greater than 90%. In addition, the use of cationic surfactants N-hexadecyl-N, N-dimethyl-N-ethylammonium bromide, phase transfer catalysts of the quaternary ammonium salts class, provided the realization of this reaction in milder conditions and in less time reaction. [010]. The present invention also aims to provide a cosmetic product that, given its composition, offers nourishment, protection and repair to the hair, damaged or not, restoring hair growth and preventing hair loss.

[022]. Dessa forma, o método desenvolvido minimiza o impacto ambiental gerado pelo descarte inadequado de garrafas PET, além de produzir matérias-primas que podem ser utilizadas na síntese de outros produtos químicos em substituição àqueles obtidos a partir do petróleo.[022]. In this way, the method developed minimizes the environmental impact generated by the inappropriate disposal of PET bottles, in addition to producing raw materials that can be used in the synthesis of other chemicals to replace those obtained from petroleum.

Brief description of the Figures

[023]. A Figura 1 mostra a reação de despolimerização de PET por hidrólise básica.[023]. Figure 1 shows the PET depolymerization reaction by basic hydrolysis.

[024]. A Figura 2 mostra o espectro na região do infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) do ácido tereftálico produzido por uma das reações de hidrólise básica do PET, como exemplo. Foram obtidos produtos com rendimentos em torno de 90% e elevada pureza, acima de 98%, que foram caracterizados por FTIR e por espectrometria de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN de 1H) e de carbono (RMN de 13C).[024]. Figure 2 shows the spectrum in the infrared region with Fourier Transform (FTIR) of terephthalic acid produced by one of the basic hydrolysis reactions of PET, as an example. Products were obtained with yields around 90% and high purity, above 98%, which were characterized by FTIR and by nuclear magnetic resonance spectrometry of hydrogen (1H NMR) and carbon (13C NMR).

[025]. Os espectros de FTIR indicaram a eficiência da reação, se comparados com os espectros da literatura. A formação do ácido tereftálico pode ser confirmada pela análise destes espectros, em que se destacam as seguintes bandas: região entre 2200-3400 cm-1 característica de vibrações de deformação axial de O-H de ácidos carboxílicos; em 1680 cm-1 referente a vibrações de deformação axial de C=O de ácidos carboxílicos; em 1430 cm-1 referente vibrações de deformação angular de O-H de ácidos carboxílicos; em 1290 cm-1 referente a vibrações de deformação angular de C-O de ácidos carboxílicos; em 1510 cm-1 referente a vibrações de deformação axial de C=C de anel aromático e em 730 cm-1 referente a vibrações de deformação angular fora do plano de C-H de anel aromático.[025]. The FTIR spectra indicated the efficiency of the reaction, if compared with the spectra in the literature. The formation of terephthalic acid can be confirmed by the analysis of these spectra, in which the following bands stand out: region between 2200-3400 cm-1 characteristic of O-H axial deformation vibrations of carboxylic acids; in 1680 cm-1 referring to vibrations of axial strain of C = O of carboxylic acids; in 1430 cm-1 referring to O-H angular deformation vibrations of carboxylic acids; in 1290 cm-1 referring to vibrations of angular deformation of C-O of carboxylic acids; in 1510 cm-1 referring to axial strain vibrations of C = C aromatic ring and in 730 cm-1 referring to angular strain vibrations outside the plane of C-H aromatic ring.

[026]. A Figura 3 mostra a molécula de ácido tereftálico com os átomos de carbono numerados.[026]. Figure 3 shows the terephthalic acid molecule with the numbered carbon atoms.

[027]. A Figura 4 mostra o espectro de RMN de 1H do ácido tereftálico produzido por hidrólise básica do PET, realizado em DMSO-d6 (200 MHz). Através deste espectro observa-se o sinal do solvente em 2,51 ppm e pode-se identificar a formação do ácido tereftálico pelo sinal intenso em 8,08 ppm, singleto referente aos quatro hidrogênios aromáticos ligados aos carbonos equivalentes C3, numerados na molécula da Figura 3. A molécula de ácido tereftálico pode ser precisamente elucidada através da análise do espectro de RMN de 13C, na Figura 5.[027]. Figure 4 shows the 1H NMR spectrum of terephthalic acid produced by basic hydrolysis of PET, performed in DMSO-d6 (200 MHz). Through this spectrum, the solvent signal is observed at 2.51 ppm and the formation of terephthalic acid can be identified by the intense signal at 8.08 ppm, singlet referring to the four aromatic hydrogens linked to the C3 equivalent carbons, numbered in the molecule of Figure 3. The terephthalic acid molecule can be precisely elucidated by analyzing the 13C NMR spectrum, in Figure 5.

[028]. A Figura 5 mostra o espectro de RMN de 13C do ácido tereftálico produzido por hidrólise básica do PET, realizado em DMSO-d6 (50 MHz). A presença de ácido tereftálico puro é evidenciada pela identificação dos três sinais no espectro de RMN de 13C: sinal mais deslocado em 166,8 ppm referente às duas carbonilas equivalentes C1, sinal em 134,5 ppm referente aos dois carbonos aromáticos equivalentes C2 e o sinal mais intenso em 129,5 ppm referente aos quatro carbonos aromáticos equivalentes C3.[028]. Figure 5 shows the 13C NMR spectrum of terephthalic acid produced by basic hydrolysis of PET, performed in DMSO-d6 (50 MHz). The presence of pure terephthalic acid is evidenced by the identification of the three signals in the 13C NMR spectrum: signal shifted by 166.8 ppm for the two equivalent carbonyls C1, signal in 134.5 ppm for the two equivalent aromatic carbons C2 and the more intense signal at 129.5 ppm for the four equivalent aromatic carbons C3.

Detailed Description of the Invention

[011]. A presente invenção refere-se à produção de ácido tereftálico a partir da reciclagem química de PET por hidrólise básica, utilizando o catalisadores de transferência de fase brometo de N- hexadecil-N,N-dimetil-N-etilamônio. Este processo envolve a reação de PET, incluindo PET pós-consumo, previamente tratado e moído, em uma solução aquosa de hidróxido de sódio 5%, na presença de catalisador da classe dos sais de amônio quaternários, brometo de N-hexadecil- N,N-dimetil-N-etilamônio. Esta reação ocorre na faixa de temperatura de 20 a 180°C, sendo preferível uma faixa de 40 a 150°C, sendo mais preferível ainda entre 60 e 120°C. A faixa de tempo de despolimerização do PET deve variar entre 150 e 450 minutos, sendo preferível uma faixa entre 180 e 400 minutos, sendo mais preferível ainda entre 200 e 350 minutos. Decorrido este tempo, o meio reacional foi neutralizado até pH 7 e filtrado. O produto deve ser isolado por precipitação do filtrado por adição de ácido sulfúrico concentrado até pH 3. O sólido resultante deve ser filtrado e seco em estufa à vácuo em uma temperatura menor que 70°C.[011]. The present invention relates to the production of terephthalic acid from the chemical recycling of PET by basic hydrolysis, using N-hexadecyl-N, N-dimethyl-N-ethylammonium bromide phase transfer catalysts. This process involves the reaction of PET, including post-consumer PET, previously treated and ground, in a 5% aqueous sodium hydroxide solution, in the presence of a catalyst of the class of quaternary ammonium salts, N-hexadecyl-N bromide, N-dimethyl-N-ethylammonium. This reaction occurs in the temperature range of 20 to 180 ° C, with a range of 40 to 150 ° C being preferable, being even more preferable between 60 and 120 ° C. The PET depolymerization time range should vary between 150 and 450 minutes, with a range between 180 and 400 minutes being preferable, being more preferable between 200 and 350 minutes. After this time, the reaction medium was neutralized to pH 7 and filtered. The product must be isolated by precipitation of the filtrate by adding concentrated sulfuric acid to pH 3. The resulting solid must be filtered and dried in a vacuum oven at a temperature below 70 ° C.

Claims

1. PROCESS OF PRODUCTION OF TEREFTALLIC ACID FROM THE BASIC HYDROLYSIS OF POLY (ETHYLENE TEREFTALATE) - PET, characterized by the terephthalic acid being formed from the basic hydrolysis of PET through the use of catalysts of the BROMETO DE quaternary ammonium salt class N-HEXADECIL-N, N-DIMETHYL-N-ETHYLAMONIUM.

2. PROCESS OF PRODUCTION OF TEREFTALIC ACID FROM THE BASIC HYDROLYSIS OF POLY (ETHYLENE TEREFTALATE) - PET, according to claim 1, characterized by the terephthalic acid being formed in the temperature range between 20 and 180 ° C.

3. PROCESS OF PRODUCTION OF TEREFTALIC ACID FROM THE BASIC HYDROLYSIS OF POLY (ETHYLENE TEREFTALATE) - PET, according to claim 1, characterized by the terephthalic acid being formed in the time range between 150 and 450 minutes.