CN104557550A - 一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法 - Google Patents

一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及涤纶废料回收再利用技术领域，特别涉及一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法。该生产方法包括如下步骤：(1)将涤纶废料冲洗干净，烘干并粉碎；(2)将涤纶废料粉末和异辛醇按1：(1.7-1.8)的质量比加入反应釜，加入醋酸锌氧化锌复合型催化剂，升温至180-185℃醇解1-2h；(3)降温并加入钛酸四异丙酯酯化型催化剂，升温至220-230℃酯化反应20-24h；(4)将上述反应产物抽真空进行蒸馏，分离异辛醇和粗对苯二甲酸二辛酯；(5)分离得到的异辛醇回收继续使用；将粗对苯二甲酸二辛酯通过中和、水洗、真空汽提脱水，再经吸附过滤得对苯二甲酸二辛酯成品。该方法工艺简单，降低了生产成，减轻了涤纶废料的积聚，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法
(一)技术领域
本发明涉及涤纶废料回收再利用技术领域，特别涉及一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法。
(二)背景技术
涤纶凭借其自身的属性被广泛应用于纺织、化纤、纤维、薄膜、饮料瓶、树脂等领域，随着涤纶在日常生活中的大量应用，伴随而来的是随着时间的推移，产品进入报废期，大量的用品成为废料，依靠自然降解需要60-70年以上，将其烧掉又会对环境造成巨大污染，如不加以合理的回收再利用，不仅造成资源浪费，还会给环境带来污染。由涤纶废料与异辛醇制造对苯二甲酸二辛酯，不仅能够提高涤纶废料的利用率，变废为宝，还能增加企业的经济效益，做到双盈，完全符合国家产业政策。
对苯二甲酸二辛酯是聚氯乙烯用的一种性能优良的主增塑剂。它的性能同目前市场上用的邻苯二甲酸二辛酯性能基本相当，然而随着人们对环保意识的增强，对苯二甲酸二辛酯作为环保型增塑剂的一种并且是主增塑剂，会逐渐大量用于聚氯乙烯软制品各个领域，对苯二甲酸二辛酯除了大量用于电缆料、聚氯乙烯的增塑剂外，还可用作合成橡胶的增塑剂、涂料添加剂、润滑剂添加剂，也可用作纸张的软化剂。
现有生产对苯二甲酸二辛酯的方法有三种：一是对苯二甲酸直接酯化法，如CN1268675C公开了采用对苯二甲酸和异辛醇制造对苯二甲酸二辛酯增塑剂的方法；二是对苯二甲酸二甲酯酯交换法；三是废聚酯降解法。由于对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯均为正品化工原料，价格高，用来生产对苯二甲酸二辛酯成本高。而用涤纶废料制造对苯二甲酸二辛酯是一种变废为宝，非常经济可行的方法。我国是纺织品大国，年年需用大量涤纶原料，造成涤纶废料近几年来积聚增多，人们对如何回收利用涤纶废料越来越广泛关注。
本方法通过对涤纶废料进行醇解、酯化方法，制造对苯二甲酸二辛酯，是一种资源回收再利用很好的处理方法。
(三)发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)将涤纶废料用水冲洗干净，放入烘箱烘干，烘干后的涤纶废料用粉碎机粉碎成粉末；
(2)将涤纶废料粉末和异辛醇按1：(1.7-1.8)的质量比加入反应釜中，并加入醋酸锌氧化锌复合型催化剂，添加比例为总物料质量的0.1％-0.15％，升温至180-185℃进行醇解反应1-2h；
(3)降温至135℃-145℃并加入钛酸四异丙酯酯化型催化剂，添加比例为总物料质量的0.1％-0.15％，再次升温至220-230℃进行酯化反应，反应时间20-24h；
(4)将反应混合物抽真空进行蒸馏，分离异辛醇和粗对苯二甲酸二辛酯；
(5)分离得到的异辛醇回收，重新作为下一单元原材料继续使用；分离得到的粗对苯二甲酸二辛酯通过中和、水洗、真空汽提脱水，再经过吸附过滤得到纯度99％以上的对苯二甲酸二辛酯成品；
步骤(2)和(3)生成的乙二醇用水溶液吸收，通过蒸馏得乙二醇成品。
本发明的有益效果是：
1、现有生产对苯二甲酸二辛脂采用对苯二甲酸或苯二甲酸二甲酯，两者均为正品化工原料，价格高，生产成本高。本发明采用涤纶废料为原料的醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯，工艺简单，经济可行，降低了生产成本，减轻了涤纶废料的积聚，变废为宝，具有良好的经济效益和社会效益。
2、本发明醇解反应采用醋酸锌氧化锌复合型催化剂，催化专一性强，反应彻底，有助于提高反应速率及生产效率，简化了工艺过程。
3、本发明采用醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯，现有生产工艺是酯化反应制对苯二甲酸二辛酯，醇解反应是用辛醇替代乙二醇没有废水生产，而是生产新产品乙二醇，增加了经济效益；涤纶废料传统处理方式是焚烧，增加了环境污染的治理负担，而本发明充分利用涤纶废料，变废为宝，具有很好的经济效益和社会效益。
(四)附图说明
图1为本发明生产方法的工艺流程图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于此，实施例中的制备方法均为常规制备方法，不再详述。
实施例1：
一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法，包括如下步骤：
(1)将涤纶废料用水冲洗干净，放入温度100-110℃的烘箱中烘干1h；将烘干后的涤纶废料用粉碎机粉碎成粉末；
(2)准确称取步骤(1)的涤纶废料粉末400g、异辛醇680g，加入2000mL的高温高压反应釜中，加入1.08g醋酸锌氧化锌复合型催化剂，升温至180℃进行醇解反应1h；
(3)醇解反应结束，降温至135℃，加入1.08g钛酸四异丙酯，升温至220℃进行酯化反应20h；
(4)反应结束后采用真空泵抽真空，对步骤(3)反应产物进行真空蒸馏，温度升高以230℃为界点，分别抽提：230℃前收集的馏分为异辛醇，回收备以后用；230-270℃抽提收集的是粗对苯二甲酸二辛酯；反应中生成的乙二醇用水溶液吸收，蒸馏后得到乙二醇成品；
(5)分离得到的粗对苯二甲酸二辛酯经中和水洗、汽提、脱水，再经过吸附过滤得精对苯二甲酸二辛酯成品，涤纶废料降解率为100％，对苯二甲酸二辛酯的收率达到89.5％。
实施例2：
(1)将涤纶废料用水冲洗干净，放入温度100-110℃的烘箱中烘干1h，烘干后的涤纶废料用粉碎机粉碎成粉末；
(2)准确称取涤纶粉末400g，异辛醇720g放入2000mL的高温高压反应釜中，加入1.12g醋酸锌氧化锌复合型催化剂，升温至185℃进行醇解反应2h；
(3)醇解反应结束，降温至145℃，加入1.12g钛酸四异丙酯，升温到230℃，进行酯化反应24h；
(4)反应结束后采用真空泵抽真空，进行真空蒸馏，温度升高以230℃为界点，分别抽提：230℃前收集的为异辛醇，备以后用；230-270℃抽提收集的是粗对苯二甲酸二辛酯；反应中生成的乙二醇用水溶液吸收，蒸馏后得到乙二醇成品；
(5)分离得到的粗对苯二甲酸二辛酯经过中和水洗、汽提、脱水，再经过吸附过滤得精对苯二甲酸二辛酯成品，涤纶废料降解率为100％，对苯二甲酸二辛酯的收率达到89.3％。
实施例3：
(1)将涤纶废料用水冲洗干净，放入温度100-110℃的烘箱中烘干1h，烘干后的涤纶废料用粉碎机粉碎成粉末；
(2)准确称取涤纶粉末400g，异辛醇700g放入2000mL的高温高压反应釜中，加入1.1g醋酸锌氧化锌复合型催化剂，升温至182℃进行醇解反应1.5h；
(3)醇解反应结束，降温到140℃，加入1.1g钛酸四异丙酯，升温到225℃，进行酯化反应22h；
(4)反应结束后采用真空泵抽真空，进行真空蒸馏，，温度升高以230℃为界点，分别抽提：230℃前收集的为异辛醇，备以后用；230-270℃抽提收集的是粗对苯二甲酸二辛酯；反应中生成的乙二醇用水溶液吸收，蒸馏后得到乙二醇成品；
(5)分离得到的粗对苯二甲酸二辛酯经过中和水洗、汽提、脱水，再经过吸附过滤得精对苯二甲酸二辛酯成品，涤纶废料降解率为100％，对苯二甲酸二辛酯的收率达到89.7％。
实施例4
(1)将涤纶废料用水冲洗干净，放入温度100-110℃的烘箱中烘干1h，烘干后的涤纶废料用粉碎机粉碎成粉末；
(2)准确称取涤纶粉末400g，异辛醇720g放入2000mL的高温高压反应釜中，加入1g醋酸锌氧化锌复合型催化剂，升温至185℃进行醇解反应1.5h；
(3)醇解反应结束，降温到140℃，加入1g钛酸四异丙酯，升温到225℃，进行酯化反应20h；
(4)反应结束后采用真空泵抽真空，进行真空蒸馏，，温度升高以230℃为界点，分别抽提：230℃前收集的为异辛醇，备以后用；230-270℃抽提收集的是粗对苯二甲酸二辛酯；反应中生成的乙二醇用水溶液吸收，蒸馏后得到乙二醇成品；
(5)分离得到的粗对苯二甲酸二辛酯经过中和水洗、汽提、脱水，再经过吸附过滤得精对苯二甲酸二辛酯成品，涤纶废料降解率为100％，对苯二甲酸二辛酯的收率达到89.6％。

Claims (2)

1.一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法，其特征是：包括如下步骤：
(1)将涤纶废料冲洗干净，烘干，然后粉碎成粉末；
(2)将步骤(1)涤纶废料粉末和异辛醇按1：(1.7-1.8)的质量比加入反应釜中，加入醋酸锌氧化锌复合型催化剂，添加比例为总物料质量的0.1％-0.15％，升温至180-185℃进行醇解反应1-2h；
(3)降温至135℃-145℃并加入钛酸四异丙酯酯化型催化剂，添加比例为总物料质量的0.1％-0.15％，再次升温至220-230℃进行酯化反应，反应时间20-24h；
(4)将步骤(3)反应产物抽真空进行蒸馏，分离异辛醇和粗对苯二甲酸二辛酯；
(5)将步骤(4)分离得到的异辛醇回收用作下一单元原材料继续使用；将粗对苯二甲酸二辛酯通过中和、水洗、真空汽提脱水，再经吸附过滤得对苯二甲酸二辛酯成品。
2.根据权利要求1所述的一种涤纶废料醇解酯化制备对苯二甲酸二辛酯的生产方法，其特征是：步骤(2)和(3)反应生成的乙二醇用水溶液吸收，经蒸馏得乙二醇成品。
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