CN219194857U - 一种回收聚酯再生为bhet生产pbt的生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，包括醇解反应系统、脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统；所述醇解反应系统包括螺杆挤压机、过滤器、醇解反应釜、分馏塔、分馏塔冷凝器、分馏塔回流罐；将回收原料放入醇解反应系统，再依次进入脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统处理后，制成PBT材料。本实用新型工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定。

Description

一种回收聚酯再生为BHET生产PBT的生产设备

技术领域

本实用新型属于高分子行业聚酯回收领域，特别是涉及回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备。

背景技术

PET中文名称为：聚对苯二甲酸乙二醇酯，属于涤纶类聚酯；

BHET中文名称为：对苯二甲酸双羟乙酯；

BHBT中文名称为：对苯二甲酸双羟丁酯；

PBT中文名称为：聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT），属于工程塑料聚酯。

聚对苯二甲酸乙二酯（聚酯）广泛用于生产纤维、薄膜、饮料瓶等，聚酯工业产品结构分析，涤纶长丝占55%，涤纶短纤占13%，聚酯瓶片占18%，聚酯切片占10%，聚酯薄膜占3%，涤纶工业丝占1%，纤维在聚酯产品中所占比重最大。

中国是全球最大的PET生产国，据统计2019年我国PET有效产能超过6000万吨，实际产量为5025万吨，如此巨大的产量，如不再生回收循环使用，将给我国环境造成巨大的影响，例如：“白色污染”。

聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂由于具有优良的结晶和机加工特性，耐热、耐油、耐湿、耐腐蚀性、电绝缘性能好，所以，近年来被广泛应用于汽车零部件、机械元件、电子电气元件、其需求在稳步增长。除此之外，近年来国外又开发出一些性能更为优良的PBT树脂及其合金制品，提高了其使用性能，拓宽了PBT应用领域。如光缆光纤级PBT树脂是对PBT树脂进行增粘处理制得的粘度较高的树脂，可用作光纤套管。

PBT还是一种新型纤维。它既具有涤纶的耐气候性、尺寸较稳定、耐绉性等特点，又具有锦纶的手感柔软和耐磨性能；弹性恢复优于锦纶，染色性能优于涤纶，可常压沸染。尤为突出的是经过改性加工后的PBT纤维弹性十分优越，无论是在低负荷或是湿润条件下都具有较高的弹性恢复率。同时改性后的PBT分子可随外力呈现可逆性的松驰一紧张状态。用PBT纤维制成的织物能随身运动，穿着十分舒适和贴身。可与氨纶织物媲美。PBT纤维已成为化学纤维中最有发展前途的差别化纤维之一。

2020年开始实施的关于《产业结构调整指导目录》 鼓励项目“第二十条纺织”中的第2条：聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯（PCT）、生物基聚酰胺、生物基呋喃等新型聚酯和纤维的开发、生产与应用。

利用回收聚酯,开发出一种能连续稳定运行，且产品品质稳定的PBT装置，是聚酯回收再生的一条新的发展渠道。

发明内容

本实用新型为了解决上述现有技术存在的问题而提供了一种工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定的回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，其特征在于：包括醇解反应系统、脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统；所述醇解反应系统包括螺杆挤压机1、过滤器2、醇解反应釜3、分馏塔4、分馏塔冷凝器5、分馏塔回流罐6；所述脱醇系统包括脱醇反应釜11、脱醇冷凝器12、乙二醇收集罐13、真空缓冲罐14、真空液环泵15；所述酯化反应系统包括：酯化反应釜21、工艺塔22、冷却水冷凝器一23、冷冻水冷凝器二24、塔顶回流罐25、工艺水液封槽26、真空液环泵二27、酯化物输送泵28；所述缩聚反应系统包括：预缩聚反应釜31、预聚喷淋系统32、预聚物输送泵33、预聚物过滤器34，终缩聚反应釜35、终聚BDO喷淋系统36、熔体泵37、熔体过滤器38；将回收原料放入醇解反应系统，再依次进入脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统处理后，制成PBT材料；

所述螺杆挤压机1出口经过滤器2与醇解反应釜3上部相连，所述分馏塔4顶部依次与分馏塔冷凝器5、分馏塔回流罐6相连，所述分馏塔回流罐6底部与分馏塔4中上部相连；

所述脱醇反应釜11进料口与醇解反应釜3底部出料口相连，其顶部气相管线与脱醇冷凝器12下部相连；所述脱醇冷凝器12一端与乙二醇收集罐13相连，另一端依次与真空缓冲罐14、真空液环泵15相连；

所述酯化反应釜21进料口与脱醇反应釜11底部出料口相连，所述酯化反应釜21设有工艺塔22和酯化物输送泵28；所述工艺塔22顶部依次与冷却水冷凝器一23、冷冻水冷凝器二24、真空液环泵二27相连，其底部与酯化反应釜底部21相连，所述冷却水冷凝器一23、冷冻水冷凝器二24底部分别与塔顶回流罐25、工艺水液封槽26相连；所述塔顶回流罐25一端与工艺塔22相连形成回流，另一端与工艺水液封槽26相连；

所述预缩聚反应釜31进料与酯化反应釜21出口相连，顶部气相与预聚喷淋系统32相连，底部依次通过预聚物输送泵33，预聚物过滤器34与终缩聚反应釜35前端相连；所述终缩聚反应釜35顶部后端与终聚BDO喷淋系统36相连，底部依次通过熔体泵37、熔体过滤器38与切粒机相连。

进一步的设计在于：所述螺杆挤压机1入口连接有干燥后的回收PET进料管线；所述醇解反应釜3上部还设置有EG进料管线和与分馏塔4下部相连的气相、回流管线，底部设置有出料管线；所述分馏塔回流罐底部6中部、底部还设置有废水排出管线。

进一步的设计在于：所述酯化反应釜21上部还设置有与工艺塔22下部相连的气相管线，底部、中部设置有与酯化物输送泵28入口相连的出料管线；所述工艺塔22与酯化反应釜底部21相连的管线上还设置有催化剂加入管线，所述工艺塔22设置有BDO加入管线。

进一步的设计在于：回收原料为PET废丝、废布料、浆块、薄膜，PET废切片、泡泡料或摩擦料。

进一步的设计在于：该回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备的生产方式为间歇式、半连续式和连续式。

本实用新型工艺合理，自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定。

附图说明

图1是本实用新型的醇解反应结构示意图；

其中，1、螺杆挤压机，2、过滤器，3、醇解反应釜，4、分馏塔，5、分馏塔冷凝器，6、分馏塔回流罐；7、干燥后的回收PET；

图2是本实用新型的脱醇结构示意图；

其中，11、脱醇反应釜，12、脱醇冷凝器，13、乙二醇收集罐，14、真空缓冲罐，15、真空液环泵；

图3是本实用新型的酯化反应结构示意图；

其中，21、酯化反应釜，22、工艺塔，23、冷却水冷凝器一，25、塔顶回流罐，26、工艺水液封槽，24、冷冻水冷凝器二，27、真空液环泵二，28、酯化物输送泵；

图4是本实用新型的缩聚反应结构示意图；

其中，31、预缩聚反应釜，32、预聚喷淋系统，33、预聚物输送泵，34、预聚物过滤器，35、终缩聚反应釜，36、终聚BDO喷淋系统，37、熔体泵，38、熔体过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1-图4所示一种回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，包括醇解反应系统、脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统；将原料放入醇解反应系统，再依次进入脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统处理后，制成PBT材料。

所用原料为PET废丝、废布料、浆块、薄膜，PET废切片、泡泡料、摩擦料等，但不限于这些PET回收料；干燥后的回收PET经过醇解反应系统醇解后得到粗BHET，粗BHET经过脱醇系统脱醇得到较为纯净的BHET单体，BHET单体在酯化系统内与BDO反应得到BHBT单体，再经过缩聚反应系统缩聚提高分子量得到PBT熔体。

如图1所示的醇解反应系统，将干燥后的回收PET7经过螺杆挤压机1在270～300℃熔融成PET熔体，通过过滤器2过滤杂质，进入醇解反应釜3，在醇解反应釜3中添加一定量的乙二醇，反应温度控制在200～245℃，反应压力在100～150KPa（A）；PET醇解成BHET,通过齿轮泵送入脱醇反应釜11；醇解反应过程中产生的乙二醇和水气相组分，经过分馏塔4，乙二醇回流至醇解反应釜3，水份经过冷凝器5冷凝后进入回流罐6，回流罐中的水份部分回流至分馏塔4，多余的部分作为废水排出系统。

如图2所示的脱醇系统，包括脱醇反应釜11，BHET从醇解反应釜3进入脱醇反应釜11，反应温度控制在225～245℃，反应压力在50～100KPa（A）；系统中的乙二醇作为气相通过冷凝器12冷凝后，进入乙二醇收集罐13，作为回收利用。系统真空由真空液环泵15提供,真空液环泵15前设置有真空缓冲罐14。

如图3所示的酯化反应系统，包括从脱醇反应釜11过来的BHET，进入酯化反应釜21进行酯化反应，反应温度控制在180～220℃，反应压力在50 ～110KPa（A），催化剂和回流BDO在反应釜底部加入，酯化后的产物通过酯化物输送泵28送至预缩聚反应釜31；酯化反应生成的水、四氢呋喃、乙二醇以及大量的BDO，通过气相管道到工艺塔22进行分离，在工艺塔22顶部出来的水和四氢呋喃先通过冷却水冷凝器23进行一级冷却，冷凝下来的水和四氢呋喃收集在塔顶回流罐25中，一部分凝液回流到工艺塔22顶冷却，另一部分流至工艺水液封槽26中，未能冷凝的气体再通过冷冻水冷凝器24进行二级冷却，冷凝下来的水和四氢呋喃进入液封槽26中，液封槽中的废水输送到THF回收系统，进行THF回收，酯化釜21和工艺塔22的真空由真空液环泵二27提供，塔釜采出的BDO、EG混合液，送至BDO精馏系统。

如图4所示一种回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备和工艺流程的缩聚反应系统，酯化物进入预缩聚反应釜31后，进行预缩聚反应，预缩聚釜反应温度控制在 230～240℃，反应压力 在1～10KPa（A），反应好的预聚物，通过预聚物输送泵33，经过预聚物过滤器34过滤，进入终缩聚反应釜35；预聚釜生成的气相组分水、四氢呋喃和BDO，进入预聚喷淋系统32。预聚物进入终缩聚反应釜35后，进行终缩聚反应，反应温度控制在 240～245℃，反应压力在80～250Pa（A）。反应好的PBT熔体，通过熔体泵37输送，再经过熔体过滤器38过滤，熔体送至切粒系统。终缩聚反应生成的气相组分通过终聚BDO喷淋系统36回收，终缩聚反应釜35和BDO喷淋系统36的真空由真空系统39提供，所述真空系统可采用缩聚BDO真空喷射泵和液环泵。

本技术自动化程度高，生产效率高、产品质量稳定，运行安全稳定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，其特征在于：包括醇解反应系统、脱醇系统、酯化反应系统、缩聚反应系统；所述醇解反应系统包括螺杆挤压机（1）、过滤器（2）、醇解反应釜（3）、分馏塔（4）、分馏塔冷凝器（5）、分馏塔回流罐（6）；所述脱醇系统包括脱醇反应釜（11）、脱醇冷凝器（12）、乙二醇收集罐（13）、真空缓冲罐（14）、真空液环泵（15）；所述酯化反应系统包括：酯化反应釜（21）、工艺塔（22）、冷却水冷凝器一（23）、冷冻水冷凝器二（24）、塔顶回流罐（25）、工艺水液封槽（26）、真空液环泵二（27）、酯化物输送泵（28）；所述缩聚反应系统包括：预缩聚反应釜（31）、预聚喷淋系统（32）、预聚物输送泵（33）、预聚物过滤器（34），终缩聚反应釜（35）、终聚BDO喷淋系统（36）、熔体泵（37）、熔体过滤器（38）；

所述螺杆挤压机（1）出口经过滤器（2）与醇解反应釜（3）上部相连，所述分馏塔（4）顶部依次与分馏塔冷凝器（5）、分馏塔回流罐（6）相连，所述分馏塔回流罐（6）底部与分馏塔（4）中上部相连；

所述脱醇反应釜（11）进料口与醇解反应釜（3）底部出料口相连，其顶部气相管线与脱醇冷凝器（12）下部相连；所述脱醇冷凝器（12）一端与乙二醇收集罐（13）相连，另一端依次与真空缓冲罐（14）、真空液环泵（15）相连；

所述酯化反应釜（21）进料口与脱醇反应釜（11）底部出料口相连，所述酯化反应釜（21）设有工艺塔（22）和酯化物输送泵（28）；所述工艺塔（22）顶部依次与冷却水冷凝器一（23）、冷冻水冷凝器二（24）、真空液环泵二（27）相连，其底部与酯化反应釜（21）相连，所述冷却水冷凝器一（23）、冷冻水冷凝器二（24）底部分别与塔顶回流罐（25）、工艺水液封槽（26）相连；所述塔顶回流罐（25）一端与工艺塔（22）相连形成回流，另一端与工艺水液封槽（26）相连；

所述预缩聚反应釜（31）进料与酯化反应釜（21）出口相连，顶部气相与预聚喷淋系统（32）相连，底部依次通过预聚物输送泵（33），预聚物过滤器（34）与终缩聚反应釜（35）前端相连；所述终缩聚反应釜（35）顶部后端与终聚BDO喷淋系统（36）相连，底部依次通过熔体泵（37）、熔体过滤器（38）与切粒机相连。

2.根据权利要求1所述的回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，其特征在于：所述螺杆挤压机（1）入口连接有干燥后的回收PET进料管线；所述醇解反应釜（3）上部还设置有EG进料管线和与分馏塔（4）下部相连的气相、回流管线，底部设置有出料管线；所述分馏塔回流罐（6）中部、底部还设置有废水排出管线。

3.根据权利要求1所述的回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，其特征在于：所述酯化反应釜（21）上部还设置有与工艺塔（22）下部相连的气相管线，其底部、中部设置有与酯化物输送泵（28）入口相连的出料管线；所述工艺塔（22）与酯化反应釜（21）相连的管线上还设置有催化剂加入管线，所述工艺塔（22）设置有BDO加入管线。

4.根据权利要求1所述的回收聚酯再生成BHET生产PBT的生产设备，其特征在于：回收原料为PET废丝、废布料、浆块、薄膜，PET废切片、泡泡料或摩擦料。

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