CN101434694A - 能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明为能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，涉及高分子有机化工生产领域，在聚酯树脂的生产过程中的缩聚过程会产生大量低聚物，并被乙二醇捕集，会对聚酯的物理性能产生负面作用，影响后续的加工吹塑，为此本发明采用在排出的乙二醇中加入解聚催化剂，用量为所含低聚物量的0.5－2％。在精馏塔中进行解聚，塔底温度为170－200℃，反应2－4小时，解聚形成直链分子或小分子，再进入浆料配制系统作为原料进行反应，本发明具有转化率高，达90％以上，生产成本低，工艺简单，操作方便，资源利用效率高的有益效果。

Description

能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法

技术领域

本发明涉及高分子有机化工生产领域，尤其是聚酯树脂即对苯二甲酸乙二醇的生产方法。

背景技术

用直接酯化法生产聚酯树脂的原料是对苯二甲酸和乙二醇，在浆料混合罐按配比搅拌，泵入至浆料喂给罐，浆料喂给罐经浆料注射喷嘴进入酯化釜，通过热虹吸管的循环，浆料得到均匀混合反应，缩聚后的产物经熔体过滤器过滤后，到切粒机造粒。在酯化反应中产物被输送到预缩聚和终缩聚反应器，由于缩聚反应条件的改变，缩聚过程中会产生大量的分子量较低的低聚物(主要以对苯二甲酸和环状二聚体和环状三聚体为主)，它们以气体或气体夹带形式从缩聚釜气相管线出来，被喷淋乙二醇(EG)捕集，落入到EG循环罐和热井当中，因为这些低聚物当中，有相当于60％的是环状低聚体。因其独特的环状结构，无法直接参与酯化和缩聚反应，只能作为低组分存在于PET聚酯当中，会对聚酯的物理性能产生负面作用，影响到后续的加工吹塑。

在原有的连续聚酯生产线，缩聚反应中产生的粗EG，最终会进入回收釜，通过减压蒸馏方式将EG提纯，但是混合在EG的低聚物却作为废弃物排除系统，造成了生产成本升高。

发明内容

本发明的目的为提供一种生产效率高，工艺简单，操作方便，成本低的能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法。

实现上述发明目的的技术方案如下：

能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，将对苯二甲酸和乙二醇在浆料配制系统中混合成浆料，进入酯化釜进行直接酯化，将酯化产物进行缩聚，排出缩聚反应产生的含有低聚物的乙二醇，将缩聚粗产物经熔体过滤器过滤后挤出切粒得到聚酯成品，将含有低聚物的乙二醇通入精馏塔，加入解聚催化剂，用量为低聚物含量的0.5-2％，保持塔底温度为170-200℃，进行低聚物醇解反应2-4小时，环状低聚物转化为直链分子或离解成小分子，直链分子或小分子再进入浆料配制系统作为原料进行反应。

优选的解聚催化剂的用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为180±2℃。

反应机理：环状结构也是聚酯的一种化学结构，聚合度在2-3的环状PET是低聚物的主要成分，在PET质量分数的(2-3)X 10^-2存在于喷淋EG中的低聚物主要以二聚体为主，在过量的乙二醇当中，添加一定量的催化剂，一类是醋酸盐主要是醋酸锰和钴，还有金属烷氧化物如四烷基钛酸酯或二丁基锡烷氧化物，实验证明这类物质对环状化合物解聚是有效的。在170--180℃的温度范围内发生解聚，反应时间大于2小时，转化成BHET单体。

例如：在日产100吨/天的情况下，以200kg/h的新鲜EG对缩聚喷淋EG进行置换，同时以200kg/h的流量将喷淋EG引入到精馏塔内，在这200公斤的粗EG当中含有大约10.5公斤的低聚物(每产生1吨PET产品将产生2.5kg公斤低聚物)，在含有低聚物的EG进入精馏塔同时，通过计量泵，将配制好的含有催化剂的溶液加入到精馏塔内，按照催化剂与低聚物配比是1：100计算，只要加入大约0.105公斤的醋酸盐催化剂。

反应式：

本发明具有以下有益效果

1、环状低聚物在高温EG中发生醇解反应，转化成直链分子或解离成小分子，含有这些低聚物的EG又可以直接作为反应原料，按照一定比例重新加入到浆料配制系统，从而降低成本。经过测算，每生产一吨PET切片，产生低聚物2.5kg，通过低聚物解聚后重新利用，可以大大降低生产成本，对产品性能没有影响。例如：按照日产量100吨/天计算，将会产生250kg的低聚物，将其催化解决处理，每天将会节约原材料250公斤，EG250公斤。

2、本发明工艺简单，设备投资少，操作方便，便于推广。

3、转化率高，达90％以上，资源利用效率高。

附图说明

图1为本发明技术方案的工艺流程示意图

图中各序号的设备名称为：1-缩聚反应产生的含低聚物的乙二醇入口、2-解聚催化剂入口、3-精馏塔、4-加热器、5-冷却器、6、7-流量器、8-浆料混合罐、9-酯化釜

具体实施方式：

在缩聚EG喷淋泵出口添加一条管线，在管线上安装质量流量计和调节阀，利用泵将喷淋EG加入到精馏塔中。利用计量泵将用于解聚的催化剂溶液泵入到精馏塔当中。精馏塔内的EG在循环过程当中通过流量计加入到打浆釜内，用于浆料的配制。

实施例1

解聚催化剂为醋酸锰，用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为180℃，在精馏塔内反应2小时。

实施例2

解聚催化剂为醋酸钴，用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为190℃，在精馏塔内反应3小时。

实施例3

解聚催化剂为四烷基钛酸酯，用量为低聚物含量的0.5％，精馏塔底温度为170℃，在精馏塔内反应4小时。

实施例4

解聚催化剂为二丁基锡烷氧化物，用量为低聚物含量的2％，精馏塔底温度为200℃，在精馏塔内反应2小时。

以上各实施例得到的环状低聚物转化率为90％左右。

Claims (3)

1、能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，将对苯二甲酸和乙二醇在浆料配制系统中混合成浆料，进入酯化釜进行直接酯化，将酯化产物进行缩聚，排出缩聚反应产生含有低聚物的乙二醇，将缩聚粗产物经熔体过滤器过滤后挤出切粒得到聚酯成品，其特征为将含有低聚物的乙二醇通入精馏塔，加入解聚催化剂，用量为低聚物含量的0.5-2％，保持塔底温度为170-200℃，进行低聚物醇解反应2-4小时，环状低聚物转化为直链分子或离解成小分子，直链分子或小分子再进入浆料配制系统作为原料进行反应。

2、根据权利要求1所述的能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，其特征为解聚催化剂为醋酸锰或醋酸钴或四烷基钛酸酯或二丁基锡烷氧化物。

3、根据权利要求1或2所述的能使低聚物回用的聚酯树脂生产方法，其特征为解聚催化剂的用量为低聚物含量的1％，精馏塔底温度为180℃。

Images