CN109734573A - 一种离子液体复合催化剂催化水解pet制备pta的方法 - Google Patents

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辛加余
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Abstract

本发明涉及一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法，其特征在于以离子液体和碱为复合催化剂，以水为溶剂，离子液体与碱用量质量比为1/200～20/1，离子液体复合催化剂用量与PET的质量比为0.6/1～3.4/1，复合催化剂水溶液浓度为2.9％～60.0％，离子液体复合催化剂水溶液与PET的质量比为5/1～23/1反应温度为50℃～200℃，反应时间为5min～2h，该方法具有绿色清洁、快速高效，可循环利用等优点，可减少PET聚酯水解所需碱用量制备对苯二甲酸(PTA)的过程。

Description

一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法
技术领域:
本发明涉及一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法。属于绿色、清洁催化技术、化工生产及塑料领域。
背景技术:
热塑性聚合物聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具备出色的理学性能而被广泛用于合成纤维、包装瓶、薄膜制品等领域，特别是应用于食品包装领域，仍然在不断扩大发展。2015年已经增至6462万吨。据预测，2020年世界PET需求量将达到8000万吨。但是PET在自然中具有的化学惰性而难以被自然分解，大量堆积的废弃PET既造成严重的环境污染，又造成不可再生的石油资源的浪费。而且，在聚酯生产与加工过程中也会产生无法利用的边角废料(约3-5％)，并且PET制品多为一次性消费品，进一步造成了污染及丢弃。PET聚酯使用周期短，废弃量巨大，对人类的物质资源是一种巨大浪费。
因此，废旧PET的回收再利具有重大的意义。随着其生产量及废弃量的持续增涨，聚酯行业在生产、加工、回收利用的资源良性循环，由“白色污染”向“白色资源”的转变已成为重要的发展方向。在减少甚至不致环境污染、石油资源消耗的同时增加现有资源的利用周期，节省生产原料，将会产生巨大的社会效益和经济效益。
目前，废弃PET的回收利用方法有物理法和化学法，物理法是将废弃聚酯加热熔融，提纯后通过螺杆挤压机挤出成型，作为低档产品可用于纺丝、拉膜和工程塑料等的再利用。具有工艺简单、成本低、投资少及环境影响小的特点。但是，物理回收易发生副反应，导致特性粘度和分子量降低，其力学性能差，无法多次回收使用，并且无法满足高档产品的性能要求，一般只能降级使用，极大地限制了回收产品的应用范围。化学法为PET回收利用提供了一种更为高效的循环模式。从可持续发展的角度讲，化学回收是一个更好的选择。化学回收是将固态的聚合物材料解聚，转化为较小的分子、中间原料或是直接转化为单体的过程。将这些中间体或单体再加工，其产品性能与新瓶无异，有望从源头实现PET从瓶到瓶的闭合循环。传统的化学回收方法主要包括水解法、醇解法。
醇解法常用的醇解剂为甲醇和乙二醇。二十世纪50年代，日本帝人集团开始生产聚酯，并且该公司在2000年时运用乙二醇醇解法回收废弃PET瓶。其过程是废弃聚酯瓶首先经物理压碎、清洗后溶于乙二醇中，在乙二醇的沸点温度和0.1Mpa的压力下将PET瓶解聚，生成BHET(对苯二甲酸二乙二醇酯)。二十世纪80年代美国Easterman公司用甲醇作为醇解剂建立了回收聚酯的工业化回收装置。但是，解聚过程副反应会产生有色物质，需要活性炭进行脱色，同时这些物质的分类和纯化需要的分离系列设备费用较高，成本高；有机溶剂易挥发，污染环境，同时醇解产物应用范围较。
水解法是较早报道的解聚PET的方法，Esterman公司在高温高压条件下，将PET水解为对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)。最常用的水解PET方法主要有中性水解、酸性水解、碱性水解。其中中性水解指用水或蒸汽降解PET，不过由于反应中形成对苯二甲酸一甘醇酯，使得反应后的pH值降到3.5-4.0。反应基本上在1-4MPa压力、温度200-300℃条件下进行，PET与水的比率为1:2至1:12。中性水解避免了酸性和碱性水解出现的缺陷，但缺点在于如果用于回收，PET降解产物的回收纯度要低于酸水解和碱水解，因此对产物的提纯尤显重要，并且高温高压的对设备要求很高。
酸性水解是用浓硫酸的最低浓度为87wt％，水解过程可在常压设备中进行。浓硫酸水解PET难以克服的缺陷在于它对反应系统的强腐蚀性、产生大量无机盐和废水，从而酸解对设备的防腐要求高，污染较大。为了使废水和无机盐最少化，Yoshioka用稀释至小于67.7wt％的硫酸，这种工艺可回收硫酸重复使用，不过，反应时间要延长，反应温度需要150℃，高压设备的容积要大。
碱性水解通常用浓度为4-20wt％的NaOH水溶液。该反应比较慢，所以可加入离解常数K>10-5的胺加速反应，在210-250℃、1.4-2MPa下反应3-5h。Pitat的专利中，用18wt％的NaOH溶液水解PET，当PET-NaOH重量比为1:3.6、温度约100℃、反应2h时取得了最好的降解效果。但高温高压的水解条件十分苛刻，并且NaOH的用量非常大，会带来腐蚀和污染问题，对设备要求高，不易实现大规模生产。
鉴于废旧PET水解产物回收过程中能耗大、工业成本高的问题，故本发明的目的是开发一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法，在保证产率及品质的前提下，减少水解过程中的碱用了量，降低反应温度、反应时间和压力等反应条件，减小设备的腐蚀，实现水解回收废旧PET的绿色高效化、规模化生产，带来可观的社会效益和经济效益。
发明内容：
本发明的内容，提供一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法，以离子液体和碱为复合催化剂、以水为溶剂，在温和的条件下，催化水解废旧PET制备PTA。实现PET聚酯减少水解所需碱用量，降低反应条件，绿色清洁、快速高效的制备对苯二甲酸(PTA)的过程。
本发明的反应通式为(以乙二醇作溶剂为例):
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的新型催化剂催化水解PET方法的具体过程是，其特征有以下步骤方法：
先将不同对应比例的催化剂、碱、溶剂水和PET在加入到小型水热反应釜衬套中，常压下，一定温度下反应一定的时间。若存在不溶固体PET颗粒，将其过滤分离，洗涤干净并干燥。滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到PTA单体。
本发明所述催化剂为一种离子液体催化水解PET制备PTA的方法，所述离子液体复合催化剂中的离子液体阳离子为[emim]+、[bmim]+、[amim]+、[deim]+离子。
所述离子液体复合催化剂中的离子液体阴离子为[HCOO]-、[CH3COO]-、[C6H5COO]-、[C2H5COO]-、Cl-、Br-、NO3 -、HSO4 -、[PF6]-、H2PO4 -有机或无机酸根离子，或[MCl3]-、[MCl4]-、[M(OAc)3]-(M为Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Co、Sn、Ti)金属盐离子中的一种或几种的混合物，或是以上离子液体与其他离子液体的混合物。
所述碱为NaOH、KOH、Ca(OH)2、LiOH、NH3·H2O中的一种或几种的混合物。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应温度为50℃～200℃。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应时间为5min～2h。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体与碱用量质量比为1/200～20/1。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体复合催化剂用量与PET的质量比为0.6/1～3.4/1。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体复合催化剂水溶液浓度为2.9％～60.0％。
所述该类离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体复合催化剂水溶液用、与PET的质量比为5/1～23/1。
反应结束后，PET聚酯的降解率和产物的选择性分别按公式(1)(2)计算：
其中，W0表示加入的PET的初始质量，W1表示未降解的PET质量。
具体实施方式
本发明用以下实施例进行说明本发明的主要技术特征以及本发明的工艺优势，但本发明并不仅限于下述实施例，在不脱离前后所属宗旨的范围下，本发明还会有各种变化和改进，变化实施都包含在本发明的技术范围内。本发明要求需要保护的范围由所附的权利要求书和其等效物界定。
实施例1
将0.5g PET、0.8g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim][MnCl3]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为86.3％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为72.5％。
实施例2
将0.5g PET、0.8g NaOH、10.0g H2O和0.3g[bmim][FeCl4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为92.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为57.8％。
实施例3
将0.5g PET、0.8g NaOH、10.0g H2O和0.2g[amim][CoCl4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为95.3％。
实施例4
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.2g[amim][CuCl4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应20min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为11.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为9.3％。
实施例5
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim][NiCl3]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应20min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为46.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为53.9％。
实施例6
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim][SnCl5]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应20min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为33.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为13.9％。
实施例7
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim][TiCl5]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应20min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为43.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为53.4％。
实施例8
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim][HCOO]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为62.9％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为22.6％。
实施例9
将0.5g PET、0.2g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim]Br，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为52.9％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为30.5％。
实施例10
将0.5g PET、0.2g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim][PF4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为49.3％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为21.7％。
实施例11
将0.5g PET、0.2g NaOH、10.0g H2O和0.2g[bmim]NO3，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为15.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为12.6％。
实施例12
将0.5g PET、0.2g NaOH、10.0g H2O和0.2g[emim]Ac，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应5min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为6.8％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为9.2％。
实施例13
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][H2PO4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应30min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为9.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为13.4％。
实施例14
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][C6H5COO]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应10min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为4.8％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为7.0％。
实施例15
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][Zn(OAc)3，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为44.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为45.4％。
实施例16
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][Cu(OAc)3]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为43.5％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为36.2％。
实施例17
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][Mn(OAc)3]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为42.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为31.7％。
实施例18
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][Mn(OAc)3]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为42.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为31.7％。
实施例19
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][H2PO4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为6.6％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为9.2％。
实施例20
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][C6H5COO]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为4.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为3.7％。
实施例21
将0.5g PET、0.2g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][C2H5COO]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为11.9％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为10.8％。
实施例22
将0.5g PET、1.0g NaOH、8.0g H2O和0.2g[deim][HSO4]，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为170℃，反应40min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为12.9％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为15.6％。
实施例23
将0.5g PET、1.5g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应20min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为84.4％。
实施例24
将0.5g PET、0.1g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为55.9％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为20.7％。
实施例25
将0.5g PET、1.0g NaOH、1.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为83.1％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为68.5％。
实施例26
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.005g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为93.4％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为95.7％。
实施例27
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应5min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为62.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为85.3％。
实施例28
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应10min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为84.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为94.9％。
实施例29
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为180℃，反应2h后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为99.1％。
实施例30
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为70℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为3.2％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为76.1％。
实施例31
将0.5g PET、1.0g NaOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为200℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为99.3％。
实施例32
将0.5g PET、1.0g KOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为200℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为99.5％。
实施例33
将0.5g PET、1.0g LiOH、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为190℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为94.5％。
实施例34
将0.5g PET、1.0g Ca(OH)2、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为190℃，反应15min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为100％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为90.5％。
实施例35
将0.5g PET、1.0g NH3·H2O、10.0g H2O和0.5g[bmim]Cl，加入到配有转子的小型水热反应釜衬套中，开启加热、搅拌。然后将圆底烧瓶置于油浴中进行搅拌加热。控制反应温度为190℃，反应25min后，将其过滤分离出不溶固体聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒并进行洗涤干燥。然后滤液用质量分数10％的稀酸调节滤液pH值至2-3，得到白色悬浊液，将悬浊液过滤，滤饼置于烘箱中干燥得到对苯二甲酸单体。聚对苯二甲酸乙二醇酯的转化率为89.6％，产物中对苯二甲酸单体的选择性为77.5％。

Claims (10)

1.一种离子液体复合催化剂催化水解PET制备PTA的方法，以离子液体和碱为离子液体复合催化剂、以水为溶剂，在温和的条件下，实现催化水解PET制备对苯二甲酸(PTA)的过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂中的离子液体阳离子为[emim]+、[bmim]+、[amim]+、[deim]+离子。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂中的离子液体阴离子为[HCOO]-、[CH3COO]-、[C6H5COO]-、[C2H5COO]-、Cl-、Br-、NO3 -、HSO4 -、[PF6]-、H2PO4 -有机或无机酸根离子，或[MCl3]-、[MCl4]-、[M(OAc)3]-(M为Mn、Fe、Ni、Zn、Cu、Co、Sn、Ti)金属盐离子中的一种或几种的混合物，或是以上离子液体与其他离子液体的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述碱为NaOH、KOH、Ca(OH)2、LiOH、NH3·H2O中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应温度为50℃～200℃。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的反应时间为5min～2h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体与碱用量质量比为1/200～20/1。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体复合催化剂用量与PET的质量比为0.6/1～3.4/1。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的复合催化剂水溶液浓度为2.9％～60.0％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述离子液体复合催化剂水解聚对苯二甲酸乙二醇酯的离子液体复合催化剂水溶液与PET的质量比为5/1～23/1。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101407445A (zh) * 2008-09-05 2009-04-15 青岛科技大学 以离子液体为反应介质和催化剂的废聚酯材料回收方法
CN101688015A (zh) * 2007-07-13 2010-03-31 捷克共和国化工研究院 废弃的聚对苯二甲酸乙二酯的化学解聚方法
CN103641678A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 上海应用技术学院 一种降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101688015A (zh) * 2007-07-13 2010-03-31 捷克共和国化工研究院 废弃的聚对苯二甲酸乙二酯的化学解聚方法
CN101407445A (zh) * 2008-09-05 2009-04-15 青岛科技大学 以离子液体为反应介质和催化剂的废聚酯材料回收方法
CN103641678A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 上海应用技术学院 一种降解聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RAKESH M. MUSALE等: "Weight reduction of polyester fabric using sodium hydroxide solutions with additives cetyltrimethylammonium bromide and [BMIM]Cl", 《THE JOURNAL OF THE TEXTILE INSTITUTE》 *
李磊: "离子液体催化降解废聚酯类材料反应规律研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

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