CN115103830A - 由聚酯甲醇分解解聚系统生产对苯二甲酸二甲酯的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于聚酯的解聚方法。方法包括(a)在足以解聚至少一些所述聚酯并形成包括对苯二甲酸二甲酯和至少一种二元醇的反应产物的条件下用甲醇处理所述聚酯;和(b)将二元醇转化为基本上不与所述对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物。还描述了一种用于生产环状碳酸酯的方法。
Description
发明领域
本发明大致涉及聚酯再循环方法的领域,并且更特别地涉及包括通过甲醇分解解聚聚酯,回收/使用甲醇分解反应产物并将那些产物转化成可用的化学化合物的聚酯再循环方法。
发明背景
在世界范围内,聚酯以远超75百万吨/年的巨大量生产。这种水平的商业成功可能部分可归因于聚酯的相对成本、可制备性和竞争性能属性的有吸引力的组合。聚酯的物理、化学和热性质使它们可用于广泛种类的最终用途应用并且对于广泛种类的最终用途应用是合意的,所述最终应用包括衣服、地毯和膜。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)可为用于许多最终用途的最普遍类型的聚酯之一,所述最终用途包括一次性用途应用,如饮料容器。随着普遍聚酯和具体PET的持续商业成功,已经努力从消费后、工业后、废料和其它来源中回收材料,并重新使用这些材料,作为基本处理方法如填埋的替代。
在一个已知的再循环方法中,再循环的PET与原生材料(virgin material)共混。该方法已经用于例如制备原生聚(对苯二甲酸丁二醇酯) (“PBT”)与再循环PET的共混物,以得到具有再循环成分的基于PBT的产品(参见例如美国专利公开专利申请No. 2009/0275698)。然而,这种共混物通常可以是不混溶的,并且产生相对不透明的材料。因此,共混不是提供具有再循环成分的商业上有价值的最终产品的一致地令人满意的方法。
在另一再循环方法中,聚酯解聚以形成最初用于其制备的单体单元。一种用于聚酯解聚的商业上使用的方法是甲醇分解。在甲醇分解中,聚酯与甲醇反应以产生解聚的聚酯混合物,其包含聚酯低聚物、对苯二甲酸二甲酯(“DMT”)和乙二醇(“EG”)。根据甲醇分解进料物流中聚酯的组成,也可产生其它单体,如例如1,4-环己烷二甲醇(“CHDM”)和二乙二醇(“DEG”)。PET甲醇分解的一些代表性方法描述于U.S. Pat. Nos. 3,037,050;3,321,510;3,776,945;5,051,528;5,298,530;5,414,022;5,432,203;5,576,456和6,262,294,其内容和公开通过引用并入本文中。代表性的甲醇分解方法也在转让给本发明受让人的U.S.Pat. No. 5,298,530中说明,其内容和公开通过引用并入本文中。‘530专利描述了从废料聚酯中回收乙二醇和对苯二甲酸二甲酯的方法。该方法包括步骤将废料聚酯溶解在乙二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的低聚物中,并使过热的甲醇通过该混合物。低聚物可以包括任何低分子量聚酯聚合物,其组成与用作起始组分的废料的组成相同,使得废料聚合物将溶解在低分子量低聚物中。从解聚反应器放出的甲醇蒸气物流中回收对苯二甲酸二甲酯和乙二醇。
如本领域已知的和例如在美国专利No. 3,448,298中描述的,其内容和公开通过引入并入本文,PET的甲醇分解(以及由二醇酯和二元酸制备PET)是可逆的平衡反应,其中基于测量的反应平衡数据,与逆反应相比,正向反应不是有利的。在工业规模上,这代表了一个重要的问题,因为这通常导致增加的能量和/或材料使用以从PET获得DMT的高总产率。在某些试图解决这个问题的现有技术中,如例如在美国专利No. 5,298,530中所述,提出使用大量化学计量过量的过热蒸气形式的甲醇进行聚酯的甲醇分解解聚。
这种方法具有许多缺点。例如,与过热和/或冷凝过量甲醇相关的能量使用可显著增加方法的操作成本。如果使用甲醇蒸汽来蒸发DMT和EG产物,则潜在的操作和系统设备成本也会增加,因为DMT、EG和甲醇的混合物将需要经历一个或多个分离步骤以分离每种单独的化合物。
因此,对于具有增加的聚酯解聚和/或DMT产率且降低的甲醇需求的聚酯的甲醇分解解聚方法,存在着持续的未满足的需求。
发明内容
在第一方面,本发明涉及一种解聚聚酯的方法。本发明的方法在此方面包括以下步骤:(a)在包括至少一个解聚反应器的解聚反应系统中,在足以解聚至少一些所述聚酯并形成包含对苯二甲酸二甲酯和至少一种二元醇的解聚反应产物的条件下,用甲醇处理所述聚酯;和(b)在所述解聚反应系统内,将所述解聚反应产物中的至少一些所述二元醇转化为基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物。
另一方面,本发明涉及环状碳酸酯的制备方法。本发明的方法在这个方面,包括以下步骤:(a)将聚酯、甲醇和形成环状碳酸酯的反应物进料到包括至少一个解聚反应器的解聚系统中;(b)在所述解聚系统中,通过与甲醇反应,解聚至少一些所述聚酯,以形成对苯二甲酸二甲酯和形成环状碳酸酯的二元醇;和(c)在所述解聚系统中使所述形成环状碳酸酯的二元醇和所述形成环状碳酸酯的反应物反应以形成所述环状碳酸酯。
本发明的其它方面如本文所公开和要求保护的。
附图简述
图1是本发明的方法的说明性实施方案在其各个方面的示意性表示;且
图2是本发明方法的另一个说明性实施方案在其各个方面的示意性表示。
详细描述
本文所用的术语“聚酯”表示通常包括但不限于均聚酯以及共聚酯、三元共聚酯等,并且通常通过使双官能羧酸或其酯(通常为二羧酸)或这些酸或酯的混合物与双官能羟基化合物(通常为二元醇或二醇)或这些二元醇或二醇的混合物反应而制备。术语“聚酯”也可包括均聚酯以及共聚酯、三元聚酯等的低聚物和单体。术语聚酯还可包括所述聚酯的单酯形式的二酯。例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly(ethylene) terephthalate)(PET)的二酯是通常缩写为BHET的对苯二甲酸双(2-羟乙基)酯。双官能羧酸可以是羟基羧酸,并且双官能羟基化合物可以是带有2个羟基取代基的芳核,如例如氢醌。
在第一方面,本发明涉及一种解聚聚酯的方法。本发明该方面的方法包括(a)在包括至少一个解聚反应器的解聚反应系统中,在足以解聚至少一些聚酯并形成包含对苯二甲酸二甲酯和至少一种二元醇的解聚反应产物的条件下,用甲醇处理聚酯;和(b)在所述解聚反应系统内将解聚反应产物的至少一些二元醇转化为基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物。在一个或多个实施方案中,聚酯是可流动聚酯。本文所用的“可流动”旨在包括例如熔体、溶液、可流动糊剂、分散体等,其中材料、混合物的组分或混合物可部分或基本上完全熔融、部分溶解于或基本上完全溶解于一种溶剂或多种溶剂中。本文所用的短语“基本上不与之反应的化合物”旨在表示以下一种化合物或多种化合物,其与对苯二甲酸二甲酯和聚酯最低限度或根本不会反应,至使得包含对苯二甲酸二甲酯和聚酯的全部芳族部分保持为对苯二甲酸二甲酯或原始聚酯的程度。基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物的非限制性实例包括碳酸酯、环状碳酸酯和2,2-二甲基-1,3-二噁烷。
普通技术人员将理解,在处理步骤(a)中形成的至少一种二元醇的特性和二元醇的数目将部分地取决于在处理步骤(a)中解聚的聚酯而变化,并且可包括例如乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇、新戊二醇、对二甲苯二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇(TMCD)、1,4-环己烷二甲醇(CHDM)及其异构体和组合。在一个或多个实施方案中,二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、三亚甲基二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及其异构体和组合。
在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)包括用甲醇处理聚酯。在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)包括用化学计量过量的甲醇处理所述聚酯。优选地,用于处理步骤(a)的甲醇的总量为每摩尔聚酯2-12当量摩尔。如下所述,在一个或多个实施方案中,在转化步骤(b)中形成甲醇,并且在一些实施方案中,在转化步骤(b)中形成的甲醇可用于在处理步骤(a)中处理聚酯。因此,在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)的甲醇包括在转化步骤(b)中形成的甲醇。
在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)在聚酯可溶解于其中的一种或多种溶剂中进行。合适的溶剂包括,作为非限制性实例,二甲亚砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、三氟乙酸(TFA)、苯和二甲苯。除了本文其它地方所述的温度和压力范围之外,处理步骤(a)的其它条件对本领域普通技术人员来说将是显而易见的,并在美国专利No. 6,136,869中举例说明,其内容和公开通过引用并入本文。
在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括将二元醇转化为碳酸酯。在一个或多个实施方案中,碳酸酯是环状碳酸酯,并且转化步骤(b)包括将二元醇转化为环状碳酸酯。在一个或多个实施方案中,二元醇是形成环状碳酸酯的二元醇,并且转化步骤(b)包括将至少一种形成环状碳酸酯的二元醇转化为环状碳酸酯。短语“形成环状碳酸酯的二元醇”旨在包括容易与形成环状碳酸酯的反应物如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气或脲反应以形成环状碳酸酯的二元醇。类似地,“环状碳酸酯”旨在包括通过形成环状碳酸酯的二元醇与形成环状碳酸酯的反应物如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气或脲的反应形成的碳酸酯。形成环状碳酸酯的二元醇的非限制性实例包括乙二醇、1,3-丙二醇、三亚甲基二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及其异构体和组合。因此,环状碳酸酯可包括例如三亚甲基二醇碳酸酯、新戊二醇碳酸酯、1,4-丁二醇碳酸酯和戊二醇或己二醇的二聚碳酸酯。
在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使所述二元醇与至少一种选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气和脲的形成环状碳酸酯的反应物反应以形成环状碳酸酯。在一个或多个实施方案中,形成环状碳酸酯的反应物是可流动反应物。如本文所用的“可流动”旨在包括例如熔体、溶液、可流动糊剂、分散体等,其中材料、混合物的组分或混合物可部分或基本上完全熔融、部分溶解于或基本上完全溶解于一种或多种溶剂中。在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使乙二醇与碳酸二甲酯,优选可流动碳酸二甲酯反应,以形成碳酸亚乙酯和甲醇。在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使乙二醇与脲反应以形成碳酸亚乙酯和氨。在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使乙二醇与2,2-二甲氧基丙烷反应以形成2,2-二甲基-1,3-二噁烷。在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使乙二醇与光气反应来形成碳酸亚乙酯和氯化氢。在一个或多个实施方案中,转化步骤(b)包括使1,3-丙二醇与碳酸二甲酯反应以形成三亚甲基碳酸酯和甲醇。
在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)在催化剂存在下进行。在一个或多个实施方案中,催化剂是至少一种碱性化合物。在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和所述转化步骤(b)在相同催化剂或相同催化剂负载的存在下进行。合适的催化剂可变化,并且可基于许多因素选择,所述因素包括反应器设计、反应器数目、反应条件等。可用催化剂的非限制性实例包括碳酸钾;氧化钙;甲醇钠;氢氧化钠;碳酸钠;乙酸钠;1,8-二氮杂二环-[5,4,0] -十一-7-烯(DBU);1,1,3,3-四甲基胍(1,1,3,3-tetramethylguanadine)(TMG);1,57-三氮杂二环-[4,4,0]-癸-5-烯(TBD);7-甲基-1,57-三氮杂二环-[4,4,0]-癸-5-烯(MTBD)、1,5-二氮杂二环[4,3,0]壬-5-烯(DBN);奎宁环;2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP);潘必啶(PMP);三丁胺;三乙胺;1,4-二氮杂二环-[2,2,2]-辛烷(DABCO);可力丁;4-(N,N-二甲基氨基)吡啶(DMAP);N-甲基咪唑(NMI);N,N-二甲基苯胺(DMA);水滑石;以及其组合。
处理步骤(a)和转化步骤(b)在包括至少一个解聚反应器的解聚反应系统中进行。处理步骤(a)和转化步骤(b)在解聚反应系统中形成包含对苯二甲酸二甲酯;至少一种二元醇;和基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物的反应产物混合物。将理解,反应产物混合物组分的量将既作为整体情况,又随时间而变化。例如,在处理步骤(a)中产生的反应产物混合物中二元醇的量可随时间降低,并且可能变为零,因为在处理步骤(a)中形成的二元醇可在转化步骤(b)中转化以形成基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物。反应产物混合物还可包括在处理步骤(a)中未解聚的残余聚酯。在一个或多个实施方案中,反应产物混合物是可流动反应产物混合物。
在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)同时进行。如本文所使用的,术语“同时”旨在表示基本上同时进行这些步骤。在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)在相同催化剂负载的存在下进行;在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)在基本上相同的温度和压力下进行。在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)在105℃至300℃的温度和14 psia至5000 psia的压力下进行。在一个或多个实施方案中,处理步骤(a)和转化步骤(b)在150℃至300℃的温度和200 psia至600psia的压力下进行。
在一个或多个实施方案中,本发明的方法包括从反应产物混合物中除去至少一些对苯二甲酸二甲酯的步骤。如本文所用的术语“除去”意在包括所有可以使对苯二甲酸二甲酯不可用于与反应产物混合物的其它组分的进一步反应的步骤。在一个或多个实施方案中,除去步骤可包括从反应产物混合物中物理分离对苯二甲酸二甲酯。在一个或多个实施方案中,其中至少一些对苯二甲酸二甲酯可以是可流动反应产物混合物中的可流动对苯二甲酸二甲酯,除去步骤可包括例如通过加热反应产物混合物来蒸发对苯二甲酸二甲酯;降低压力以实现蒸发;引入汽提剂如低沸点溶剂;加入可再循环的反应物,例如甲醇或碳酸二甲酯或其组合。在一个或多个实施方案中,其中至少一些对苯二甲酸二甲酯可以是可流动反应产物混合物中的可流动对苯二甲酸二甲酯,除去步骤可包括由所述可流动对苯二甲酸二甲酯形成固体对苯二甲酸二甲酯,例如通过将可流动反应产物混合物冷却足以固化熔融或溶解的对苯二甲酸二甲酯的量。冷却步骤可包括将可流动反应产物混合物冷却至约144℃或更低的温度。冷却反应产物混合物或从液相中除去对苯二甲酸二甲酯的存在的一个潜在的有益结果可以是进一步移动反应平衡以有利于正向反应并增加聚酯反应物向对苯二甲酸二甲酯的转化。
用于实施本发明的方法的系统和设备配置以及其细节和特征可变化。图1和2中描述了本发明的一个或多个说明性实施方案的非限制性实例,现在通过仅为说明的方式使用通过碳酸二甲酯与由聚酯解聚产生的乙二醇反应形成碳酸亚乙酯的非限制性实例来更详细地将其描述。如图1所示,聚酯进料物流5和合并的甲醇/碳酸二甲酯进料物流10可进料至包括解聚反应器20的解聚系统。尽管进料物流10显示为合并的甲醇/碳酸二甲酯进料物流,但将理解,甲醇和碳酸二甲酯也可作为单独的进料物流加入,并且可考虑任何组合和数量的进料物流以将聚酯、甲醇和碳酸二甲酯进料至解聚系统。进料物流5和10中之一或二者也可包括催化剂。处理步骤(a)和转化步骤(b)可在解聚反应器20中进行,以形成可流动反应产物混合物,其可包括对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、碳酸亚乙酯、甲醇和残余的聚酯和碳酸二甲酯。例如用蒸馏塔35可将可流动反应产物混合物分离成富含甲醇的物流25和含有碳酸亚乙酯的物流30。可将至少部分富含甲醇的物流25返回到解聚反应器20物流中,以提供用于处理步骤(a)中的甲醇。
如图2所示,聚酯进料物流5和合并的甲醇/碳酸二甲酯进料物流10可被进料到包括第一解聚反应器20a和第二解聚反应器20b的解聚系统中。虽然为了方便,显示了两个反应器20a和20b,但将理解,解聚系统可包括多个解聚反应器。尽管进料物流10显示为合并的甲醇/碳酸二甲酯进料物流,但将理解,甲醇和碳酸二甲酯也可作为单独的进料物流进料。进料物流5和10之一或二者也可包含催化剂。处理步骤(a)和转化步骤(b)可在第一聚合反应器20a中进行以形成第一可流动反应产物混合物,其可包含对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、碳酸亚乙酯、甲醇和残余的聚酯与碳酸二甲酯。第一可流动反应产物混合物可经由输送管线22输送到第二解聚反应器20b,在其中形成与第一可流动反应混合物相比具有更高对苯二甲酸二甲酯含量的第二可流动反应产物混合物。第二可流动反应产物混合物可例如用蒸馏塔35分离成富含甲醇的物流25和含碳酸亚乙酯的物流30。至少部分富含甲醇的物流25可返回到另一个解聚反应器20物流中,以提供用于处理步骤(a)的甲醇。
如上所述,本方法在一个或多个实施方案中产生环状碳酸酯作为产物。因此,本发明在第二方面涉及生产环状碳酸酯的方法。本发明的方法在该方面包括以下步骤:(a)将聚酯、甲醇和选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气和脲的反应物进料到包括至少一个解聚反应器的解聚系统中;(b)在所述解聚系统中,通过与甲醇反应,解聚至少一些所述聚酯,以形成对苯二甲酸二甲酯和二元醇;和(c)在所述解聚系统中使所述二元醇和所述反应物反应以形成环状碳酸酯。尽管本发明的此方面在此特征在于生产碳酸亚乙酯的方法,但普通技术人员将理解,其也可以特征在于聚酯解聚的方法,部分地因为其步骤包括聚酯解聚。因此,普通技术人员应当理解,结合本发明的一个方面描述的特征和要素,包括但不限于解聚反应器的数量、解聚和化学反应条件如温度和压力、催化剂的使用、反应物、反应产物、反应物和反应产物的物理形式等,适用于并且可用于描述其它方面的那些特征和要素。
在一个或多个实施方案中,反应步骤(c)包括使乙二醇与碳酸二甲酯,优选可流动碳酸二甲酯反应,以形成碳酸亚乙酯和甲醇。在一个或多个实施方案中,反应步骤(c)包括使1,3-丙二醇与碳酸二甲酯反应以形成三亚甲基碳酸酯和甲醇。在一个或多个实施方案中,反应步骤(c)包括使乙二醇与脲反应以形成碳酸亚乙酯和氨。在一个或多个实施方案中,反应步骤(c)包括使乙二醇与光气反应以形成碳酸亚乙酯和氯化氢。
在一个或多个实施方案中,其中解聚系统包括多个解聚反应器,例如图1和2中所例举的,本发明的方法可进一步包括以下步骤:从解聚反应器中除去包含未反应甲醇的富含甲醇的物流;从物流中分离至少一些未反应的甲醇;和将至少一些未反应的甲醇再循环到另一个解聚反应器中。在一个或多个实施方案中,其中解聚系统包括多个解聚反应器,例如如图1和2中所例举的,本发明的方法可进一步包括以下步骤:从解聚反应器中除去包含未反应的形成碳酸酯的反应物的物流,所述未反应的形成碳酸酯的反应物选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气和脲;从物流中分离至少一些未反应的形成环状碳酸酯的反应物;和将至少一些未反应的形成环状碳酸酯的反应物再循环到另一个解聚反应器中。
为了说明和描述的目的,已经呈现了本发明的各种实施方案的以上描述。其不意在穷举或将本发明限制为所公开的精确实施方案。根据上述教导,许多修改或变化是可能的。选择并描述所讨论的实施方案以提供本发明的原理及其实际应用的最佳说明,从而使得本领域普通技术人员能够在各种实施方案中利用本发明,并且进行适合于所设想的特定用途的各种修改。当根据公平、合法和公正地授权的范围解释时,所有这些修改和变化都在由所附权利要求确定的本发明的范围内。
Claims (20)
1.一种解聚聚酯的方法,所述方法包括:
(a)在包括至少一个解聚反应器的解聚反应系统中,在足以解聚至少一些所述聚酯并形成包含对苯二甲酸二甲酯和至少一种二元醇的解聚反应产物的条件下,用甲醇处理所述聚酯;并且
(b)在所述的解聚反应系统中,将所述的解聚反应产物中的至少一些所述的二元醇转化为基本上不与所述的对苯二甲酸二甲酯和所述的聚酯反应的化合物。
2.权利要求1所述的方法,其中处理步骤(a)和转化步骤(b)在所述的解聚反应系统中形成包含对苯二甲酸二甲酯;至少一种二元醇;和基本上不与对苯二甲酸二甲酯和聚酯反应的化合物的反应产物混合物。
3.权利要求1所述的方法,其中所述二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、三亚甲基二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及其异构体和组合。
4.权利要求3所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括将所述二元醇转化为碳酸酯。
5.权利要求4所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使所述二元醇与至少一种选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气和脲的形成环状碳酸酯的反应物反应以形成环状碳酸酯。
6.权利要求5所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使所述二元醇与碳酸二甲酯反应以形成环状碳酸酯和甲醇。
7.权利要求6所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使1,3-丙二醇与碳酸二甲酯反应以形成三亚甲基碳酸酯和甲醇;或其中所述转化步骤(b)包括使乙二醇与碳酸二甲酯反应以形成碳酸亚乙酯和甲醇。
8.权利要求6所述的方法,进一步包括在处理步骤(a)中使用转化步骤(b)中形成的甲醇的步骤。
9.权利要求8所述的方法,其中所述处理步骤(a)中甲醇的摩尔量和所述转化步骤(b)中所述碳酸二甲酯的摩尔量满足式
A =2×B + C
其中A =每摩尔聚酯存在的甲醇的总当量摩尔数;B =每摩尔聚酯存在的碳酸二甲酯的摩尔数;并且C =每摩尔聚酯的甲醇进料摩尔数;其中B>0且A>2。
10.权利要求1所述的方法,其中所述处理步骤(a)和所述转化步骤(b)同时进行。
11.权利要求1所述的方法,其中所述处理步骤(a)和所述转化步骤(b)在催化剂存在下进行。
12.权利要求11所述的方法,其中所述催化剂选自碳酸钾、碳酸锂;碳酸铯;氢氧化钾;三乙胺氧化钙,甲醇钠;甲醇钾;甲醇镁;氢氧化镁、乙酸钾;氢氧化钠;碳酸钠;乙酸钠;1,8-二氮杂二环-[5,4,0] -十一-7-烯(DBU);1,1,3,3-四甲基胍(TMG);1,57-三氮杂二环-[4,4,0]-癸-5-烯(TBD);7-甲基-1,57-三氮杂二环-[4,4,0]-癸-5-烯(MTBD)、1,5-二氮杂二环[4,3,0]壬-5-烯(DBN);奎宁环;2,2,6,6-四甲基哌啶(TMP);潘必啶(PMP);三丁胺;三乙胺;1,4-二氮杂二环-[2,2,2]-辛烷(DABCO);可力丁;4-(N,N-二甲基氨基)吡啶(DMAP);N-甲基咪唑(NMI);N,N-二甲基苯胺(DMA);水滑石;叔丁醇钾;甲磺酸;4-甲苯磺酸以及其组合。
13.权利要求5所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使所述二元醇与可流动碳酸二甲酯反应。
14.权利要求5所述的方法,其中所述处理步骤(a)和所述转化步骤(b)在105℃-300℃的温度和14 psia-5000 psia的压力下进行;或其中所述处理步骤(a)和转化步骤(b)在150℃至300℃的温度和200 psi至600 psia的压力下进行。
15.权利要求1所述的方法,进一步包括从所述解聚反应产物中除去所述对苯二甲酸二甲酯的步骤。
16.权利要求15所述的方法,其中所述对苯二甲酸二甲酯是可流动对苯二甲酸二甲酯,且所述除去步骤包括由所述可流动对苯二甲酸二甲酯形成固体对苯二甲酸二甲酯;或者其中所述对苯二甲酸二甲酯是可流动,并且所述除去步骤包括由所述可流动对苯二甲酸二甲酯形成对苯二甲酸二甲酯蒸气的步骤。
17.权利要求1所述的方法,其中所述聚酯是可流动聚酯。
18.一种用于生产环状碳酸酯的方法,所述方法包括:
(a)将聚酯、甲醇和选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、光气和脲的形成环状碳酸酯的反应物进料到包括至少一个解聚反应器的解聚系统中;
(b)通过与甲醇反应,在所述解聚系统内解聚至少一些所述聚酯,以形成对苯二甲酸二甲酯和形成环状碳酸酯的二元醇,所述形成环状碳酸酯的二元醇选自乙二醇、1,3-丙二醇、三亚甲基二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇及其异构体和组合;以及
(c)在所述解聚系统中使所述形成环状碳酸酯的二元醇和所述形成环状碳酸酯的反应物反应,以形成所述环状碳酸酯。
19.权利要求3所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使所述二元醇与脲反应以形成环状碳酸酯;或其中所述转化步骤(b)包括使所述二元醇与光气反应以形成环状碳酸酯。
20.权利要求1所述的方法,其中所述转化步骤(b)包括使乙二醇与2,2-二甲氧基丙烷反应以形成2,2-二甲基-1,3-二噁烷。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5298530A (en) * | 1992-11-25 | 1994-03-29 | Eastman Kodak Company | Process of recovering components from scrap polyester |
CN1086206A (zh) * | 1992-08-18 | 1994-05-04 | 赫彻斯特股份公司 | 由聚酯制造对苯二甲酸二酯和二醇单体的方法 |
CN101121781A (zh) * | 2007-08-02 | 2008-02-13 | 同济大学 | 一种生物全降解聚酯共聚物的制备方法 |
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Family Cites Families (12)
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---|---|---|---|---|
GB204916A (en) * | 1922-10-16 | 1923-10-11 | George Terry | Appliance for the facilitating of giving cash change |
US3037050A (en) | 1955-08-05 | 1962-05-29 | Glanzstoff Ag | Regeneration of terephthalic acid dimethyl ester from polyethylene terephthalate |
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US3448298A (en) | 1965-09-24 | 1969-06-03 | U S Automatics Corp | Semiconductor controlled switch circuit component |
CH550753A (it) | 1970-11-26 | 1974-06-28 | Sir Soc Italiana Resine Spa | Procedimento per la depolimerizzazione di polietilentereftalato. |
US5051528A (en) | 1990-04-24 | 1991-09-24 | Eastman Kodak Company | Recovery process for ethylene glycol and dimethylterephthalate |
US5414022A (en) | 1994-03-10 | 1995-05-09 | Eastman Kodak Company | Process of recovering components from polyester resins |
US5432203A (en) | 1994-12-12 | 1995-07-11 | Eastman Kodak Company | Process of recovering components from polyester resins |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1086206A (zh) * | 1992-08-18 | 1994-05-04 | 赫彻斯特股份公司 | 由聚酯制造对苯二甲酸二酯和二醇单体的方法 |
US5298530A (en) * | 1992-11-25 | 1994-03-29 | Eastman Kodak Company | Process of recovering components from scrap polyester |
CN101121781A (zh) * | 2007-08-02 | 2008-02-13 | 同济大学 | 一种生物全降解聚酯共聚物的制备方法 |
CN108947798A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-12-07 | 上海科技大学 | 一种降解聚合物的方法 |
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