JP2003113125A - Method for producing monomer from polyester - Google Patents

Method for producing monomer from polyester

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JP2003113125A
JP2003113125A JP2001310250A JP2001310250A JP2003113125A JP 2003113125 A JP2003113125 A JP 2003113125A JP 2001310250 A JP2001310250 A JP 2001310250A JP 2001310250 A JP2001310250 A JP 2001310250A JP 2003113125 A JP2003113125 A JP 2003113125A
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JP
Japan
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polyester
monomer
distillation
methanol
pet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001310250A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Genda
稔 源田
Ryosuke Uehara
良介 上原
Fumitoshi Yano
文敏 矢野
Yuichi Kondo
雄一 近藤
Wataru Matsubara
亘 松原
Setsuo Omoto
節男 大本
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JP2003113125A publication Critical patent/JP2003113125A/en
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    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62Plastics recycling; Rubber recycling

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a monomer from a polyester, with which an incinerator is slightly damaged even if a distillation residue is incinerated and the recovery of a monomer is not inhibited even if the distillation residue is returned to a decomposition process again. SOLUTION: In this method for producing a monomer from a polyester, which comprises a decomposition process for reacting the polyester with a reaction solvent and recovering a monomer mixture by distillation and distillation process for separating the monomer mixture into components and with which the polyester is monomerized in a high-temperature and high-pressure reaction solvent, the method for producing the monomer from the polyester comprises a filtration process for filtering the distillation residue of the decomposition process and/or the distillation residue of the distillation process to remove inorganic substances.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルのリ
サイクル、特に、ポリエステルからモノマーを回収する
ためのモノマーの製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the recycling of polyesters, and more particularly to a method for producing monomers for recovering monomers from polyesters.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ポリエステルのリサイクルにおい
て、ポリエステルの重合を解いて、いったんモノマー化
して、再度重合を行うことが試みられるようになってい
る。これは、廃棄された樹脂から異物を取り除いて、そ
のまま再利用するマテリアルリサイクルといわれる方法
では、再生品の品質があまりよくないことに鑑み、樹脂
を化学変換し、原料にまで戻し、精製した後に再合成す
るケミカルリサイクルが行われるようになっているもの
である。このケミカルリサイクルは、システムが複雑に
なり、1回限りで見るとリサイクルのコストは高くなる
が、物性に優れた再生品が得られる。
2. Description of the Related Art In recent years, in the recycling of polyester, attempts have been made to depolymerize the polyester, once convert it into a monomer, and then polymerize it again. This is because the method called material recycling, in which foreign substances are removed from the discarded resin and reused as is, considering that the quality of the recycled product is not very good, the resin is chemically converted, returned to the raw material, and purified. Chemical recycling for re-synthesis has been carried out. In this chemical recycling, the system becomes complicated and the cost of recycling is high when viewed only once, but a recycled product having excellent physical properties can be obtained.

【0003】ポリエチレンテレフタレート(PET)ボ
トルといったポリエステル製品のケミカルリサイクルの
代表的な方法としては、デュポン社の高温メタノール蒸
気を利用したメタノリシス法が挙げられる(欧州特許第
0 484 963 A2号、米国特許第3,907,868 号)。この方法
では、溶融PETの下部から高温メタノール蒸気を吹き
込み、PETを解重合し、モノマーであるエチレングリ
コール(EG)とテレフタル酸ジメチル(DMT)、そ
して、反応試薬かつ反応溶媒として添加したメタノール
を反応器上部から回収することができる。この方法の特
長は、反応が一段で完了し、かつ、特殊な制御を必要と
しないため、一定の条件では高い効率を得ることができ
ることである。
A typical chemical recycling method for polyester products such as polyethylene terephthalate (PET) bottles is DuPont's methanolysis method using high-temperature methanol vapor (European Patent No. 1).
0 484 963 A2, U.S. Pat. No. 3,907,868). In this method, high-temperature methanol vapor is blown from the bottom of molten PET to depolymerize PET, and the monomers ethylene glycol (EG) and dimethyl terephthalate (DMT) are reacted with methanol added as a reaction reagent and reaction solvent. It can be collected from the upper part of the vessel. The feature of this method is that the reaction is completed in one step and no special control is required, so that high efficiency can be obtained under certain conditions.

【0004】その他には、EGを用いてPETを解重合
して、一度、ビス-2-ヒドロキシエチルテレフタレート
(BHET)に変換し、さらに、これをメタノールでエ
ステル変換してEGとDMTを得る方法が挙げられる
(米国特許第3,257,333 号)。また、超臨界状態のメタ
ノールを利用したメタノリシス法が挙げられる(米国特
許第3,148,208 号、特開平9-249597号)。この方法は、
溶融PETと239℃、79気圧以上の超臨界状態のメ
タノールを接触させることにより、解重合を行うもので
ある。
In addition, a method of depolymerizing PET using EG to once convert it into bis-2-hydroxyethyl terephthalate (BHET), and then esterifying this with methanol to obtain EG and DMT. (US Pat. No. 3,257,333). Further, a methanolysis method using methanol in a supercritical state can be mentioned (US Pat. No. 3,148,208, JP-A-9-249597). This method
Depolymerization is performed by bringing molten PET into contact with methanol in a supercritical state at 239 ° C. and 79 atm or higher.

【0005】最近では、本願出願人らの出願にかかる特
開2000−218167号公報にあるように、PET
とテレフタル酸ジメチル(DMT)を混合溶解し、超臨
界状態のメタノールを作用させて、PETを解重合して
DMTとEGへとモノマー化するための金属化合物を含
んでなるPETの解重合用触媒が提案されている。さら
には、本願出願人の出願にかかる特開2000−727
20号公報にあるように、PETとDMTとメタノール
とからなる均一相中のPETを、メタノールが液相で存
在できる加圧下において加熱解重合するために、該解重
合の進行中にさらにメタノールを添加するPETのモノ
マー化法が知られている。
Recently, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-218167 filed by the applicants of the present application, PET is used.
And dimethyl terephthalate (DMT) are mixed and dissolved, and methanol in a supercritical state is allowed to act to depolymerize PET to form a monomer compound into DMT and EG. A catalyst for depolymerization of PET. Is proposed. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-727 applied for by the applicant of the present application
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 20, a PET in a homogeneous phase composed of PET, DMT, and methanol is thermally depolymerized under pressure so that methanol can exist in a liquid phase, so that further methanol is added during the progress of the depolymerization. A method of monomerizing PET to be added is known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このように、ポリエス
テル製品をメタノール、エチレングリコールや水などを
用いてモノマー化する際には、反応容器や回収されたモ
ノマー混合物の蒸留塔において蒸留残渣が生ずる。この
蒸留残渣は、焼却により処理されたり、一部を再度分解
工程に戻し、再度解重合され、残渣中に残留するモノマ
ーを回収している。しかし、この蒸留残渣は、ポリエス
テルの製造に添加された金属触媒等の無機物を多量に含
んでおり、焼却処理において、無機物が焼却炉を痛め焼
却炉の寿命を早める問題がある。また、一部を再度分解
工程に戻す場合には、無機物がその後の蒸留工程で蒸留
塔に蓄積し、蒸留塔においてモノマーの回収を阻害する
反応を引き起こす問題がある。
Thus, when the polyester product is monomerized with methanol, ethylene glycol, water or the like, a distillation residue is produced in the reaction vessel or the distillation column of the recovered monomer mixture. The distillation residue is treated by incineration, or a part of it is returned to the decomposition step and depolymerized again to recover the monomer remaining in the residue. However, this distillation residue contains a large amount of inorganic substances such as metal catalysts added to the production of polyester, and in the incineration process, there is a problem that the inorganic substances damage the incinerator and shorten the life of the incinerator. Further, when a part is returned to the decomposition step again, there is a problem that the inorganic substances accumulate in the distillation column in the subsequent distillation step and cause a reaction that inhibits the recovery of the monomer in the distillation column.

【0007】したがって、本発明は、蒸留残渣を焼却し
ても焼却炉を痛めることが少なくなり、蒸留残渣を再度
分解工程に戻してもモノマーの回収を阻害しないポリエ
ステルからモノマーの製造方法を提供する。
Therefore, the present invention provides a method for producing a monomer from polyester, which is less likely to damage the incinerator even if the distillation residue is incinerated and does not hinder the recovery of the monomer even if the distillation residue is returned to the decomposition step again. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ポリエステル
と反応溶媒を反応させ、モノマー混合物を蒸留回収する
分解工程と、該モノマー混合物を成分に分離する蒸留工
程とを含む、高温高圧の反応溶媒中においてポリエステ
ルをモノマー化するポリエステルからモノマーの製造方
法において、該分解工程の蒸留残渣及び/又は該蒸留工
程の蒸留残渣をろ過して無機物を取り除くろ過工程とを
含むことを特徴とするポリエステルからモノマーの製造
方法を提供する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a reaction solvent of high temperature and high pressure, which comprises a decomposition step of reacting a polyester with a reaction solvent to distill and recover a monomer mixture, and a distillation step of separating the monomer mixture into components. In the method for producing a monomer from a polyester in which a polyester is made into a monomer, a distillation step of filtering the distillation residue of the decomposition step and / or the distillation residue of the distillation step to remove inorganic substances is included. A method for manufacturing the same is provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の対象となるポリエステル
樹脂は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリエチレンブチレンテレフ
タレート(PEBT)、ポリブチレンテレフタレート
(PBT)、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ
ート(PCT)、ポリエチレンナフタレート(PE
N)、ポリブチレンナフタレート(PBN)、ポリカー
ボネート(PC)などの廃品が挙げられる。もっとも代
表的な適用例は、PETボトルの再生である。その他、
写真用フィルムに代表されるPETフィルム、磁気テー
プに代表されるPETテープ、ポリエステル繊維として
使用されるPET繊維、カップ、トレー、透明包装など
に利用されるPETシートなども処理することができ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyester resin to which the present invention is applied is not particularly limited. PCT), polyethylene naphthalate (PE
N), polybutylene naphthalate (PBN), polycarbonate (PC), and other waste products. The most typical application example is the recycling of PET bottles. Other,
A PET film typified by a photographic film, a PET tape typified by a magnetic tape, a PET fiber used as a polyester fiber, a PET sheet used for a cup, a tray, a transparent packaging, or the like can be processed.

【0010】本発明に用いる分解工程は、特に限定され
るものではないが、超臨界状態または亜超臨界状態にお
いてポリエステル樹脂をメタノール、エタノール、エチ
レングリコールや水といった反応溶媒と反応させて、カ
ルボン酸ジメチル若しくはカルボン酸ジエチルと、ジヒ
ドロキシ化合物(二価アルコール)を得る方法を好適に
利用できる。ポリエステルと反応溶媒の重量比は、反応
温度や接触効率等に依存して変化するが、通常1:
(0.3〜10)の範囲、好ましくは1:(3〜7)の
範囲である。反応性の高さの点から超臨界状態又は亜臨
界状態で反応させることが好ましい。例えば、ポリエチ
レンテレフタレート(PET)をメタノールの超臨界状
態、又は亜臨界状態(好ましくは、反応温度220〜2
50℃、メタノールが液相で存在できる加圧下)におい
てメタノールと反応させて、メタノール中のモノマー混
合物としてエチレングリコール(EG)とテレフタル酸
ジメチル(DMT)を回収できる。これらのモノマー混
合物は、蒸留して各成分に分離される。得られたDMT
は、さらに別工程にて高純度テレフタル酸(PTA)に
加水分解することができる。
The decomposition step used in the present invention is not particularly limited, but the polyester resin is reacted with a reaction solvent such as methanol, ethanol, ethylene glycol or water in a supercritical state or a subsupercritical state to give a carboxylic acid. A method for obtaining dimethyl or diethyl carboxylate and a dihydroxy compound (dihydric alcohol) can be preferably used. The weight ratio of the polyester to the reaction solvent varies depending on the reaction temperature, contact efficiency, etc., but is usually 1:
It is in the range of (0.3 to 10), preferably in the range of 1: (3 to 7). From the viewpoint of high reactivity, it is preferable to react in a supercritical state or a subcritical state. For example, polyethylene terephthalate (PET) is added to methanol in a supercritical state or a subcritical state (preferably at a reaction temperature of 220 to 2).
Ethylene glycol (EG) and dimethyl terephthalate (DMT) can be recovered as a monomer mixture in methanol by reacting with methanol at 50 ° C., under pressure where methanol can exist in the liquid phase. These monomer mixtures are distilled and separated into each component. The obtained DMT
Can be hydrolyzed to high-purity terephthalic acid (PTA) in another step.

【0011】解重合反応の反応温度と反応圧力は、対象
となるポリアルキレンテレフタレートの種類、解重合触
媒の有無や種類、反応時間等によって異なる。反応温度
や反応圧力が低すぎると反応が不充分となる場合があ
る。反応温度が高すぎるとポリエステルの熱劣化等が生
ずる場合がある。ポリアルキレンテレフタレートの解重
合としては、一般的には、例えば250〜400℃で圧
力1〜30MPaが挙げられるが、PETを超臨界メタ
ノールで解重合する好ましい条件は、250〜300℃
で6〜25MPaであり、PETを亜臨界メタノールで
解重合する好ましい条件は、220〜250℃で圧力は
飽和蒸気圧下である。
The reaction temperature and the reaction pressure of the depolymerization reaction differ depending on the type of the target polyalkylene terephthalate, the presence and type of the depolymerization catalyst, the reaction time and the like. If the reaction temperature or reaction pressure is too low, the reaction may be insufficient. If the reaction temperature is too high, heat deterioration of the polyester may occur. Depolymerization of polyalkylene terephthalate generally includes, for example, 250 to 400 ° C. and a pressure of 1 to 30 MPa, but preferable conditions for depolymerizing PET with supercritical methanol are 250 to 300 ° C.
Is 6 to 25 MPa, and preferable conditions for depolymerizing PET with subcritical methanol are 220 to 250 ° C. and the pressure is under saturated vapor pressure.

【0012】特開平11−100336号公報にあるよ
うに、ポリエステル樹脂廃棄物を加溶媒分解してモノマ
ー化する際に、ポリエステルの加溶媒分解による分解生
成物をポリエステル樹脂廃棄物の溶媒として用いる方法
を採用することもできる。例えば、ポリエステル原料が
PETである場合は、分解生成物であるモノマーを溶媒
として再循環することが好ましい。即ち、PETをDM
T又はEGに溶解して低粘度の溶液として導入すること
が取り扱いの点から好ましい。
As disclosed in JP-A-11-100336, a method of using a decomposition product of solvolysis of polyester as a solvent for polyester resin waste when the polyester resin waste is solvolyzed to form a monomer. Can also be adopted. For example, when the polyester raw material is PET, it is preferable to recycle the monomer as a decomposition product as a solvent. That is, PET is DM
From the viewpoint of handling, it is preferable to dissolve it in T or EG and introduce it as a low-viscosity solution.

【0013】本発明に用いる蒸留工程は、分解工程にお
いて得られたモノマー混合物を成分に分離するための工
程である。なお、成分に分離するのは、単に高沸点成分
と低沸点成分に分離する場合を含み、厳密に各構成成分
に分離する場合に限定されるものではない。従って、本
発明の蒸留工程は蒸留する工程を広く意味するものであ
る。
The distillation step used in the present invention is a step for separating the monomer mixture obtained in the decomposition step into its components. The separation into the components includes the case where the components are simply separated into the high-boiling component and the low-boiling components, and is not limited to the case where the constituent components are strictly separated. Therefore, the distillation process of the present invention broadly means a process of distilling.

【0014】本発明のろ過の対象となる蒸留残渣は、分
解工程及び/又は蒸留工程の蒸留残渣である。蒸留残渣
には、例えば、未反応のポリエステル、ポリエステルの
熱分解物、オリゴマー、モノマーの重合物、紙片、ポリ
エステルの成形時に添加された添加剤等の有機物と、ポ
リエステルの製造に用いた重合触媒、ポリエステルの分
解に用いた解重合触媒、砂等の無機物が含まれる。この
うち、未反応のポリエステル、ポリエステルの熱分解
物、オリゴマー、モノマーの重合物、ポリエステルの成
形時に添加された添加剤等は、102℃以上において液
体であり、他の成分は固体であるため、ろ過によって分
離できる。なお、ポリエステルの製造に用いた重合触媒
としては、リチウム、ナトリウム、カルシウム、マグネ
シウム、カリウム、マンガン、コバルト、アンチモン、
アルミニウム、亜鉛、ゲルマニウム、ストロンチウムが
挙げられる。ポリエステルの分解に用いた解重合触媒と
しては、特開2000−218167号公報の記載にあ
るように、必要に応じて添加される、チタン、亜鉛、マ
ンガン、スズ、コバルト、鉛、カドミウム、マグネシウ
ム、カルシウム、セリウムの弱酸性塩、アルコキシド、
酸化物、塩化物、硫化物、硫酸塩、リン酸塩およびそれ
らの混合物から選ばれる金属化合物を含んでなる触媒が
挙げられる。
The distillation residue to be filtered in the present invention is the distillation residue of the decomposition step and / or the distillation step. Distillation residues include, for example, unreacted polyester, thermal decomposition products of polyester, oligomers, polymerized products of monomers, paper pieces, organic substances such as additives added during molding of polyester, and a polymerization catalyst used in the production of polyester, The depolymerization catalyst used for decomposing polyester and inorganic substances such as sand are included. Among them, unreacted polyester, thermal decomposition product of polyester, oligomer, polymer of monomer, additives and the like added at the time of molding of polyester are liquid at 102 ° C. or higher, and other components are solid, It can be separated by filtration. The polymerization catalyst used in the production of polyester includes lithium, sodium, calcium, magnesium, potassium, manganese, cobalt, antimony,
Examples include aluminum, zinc, germanium, and strontium. As the depolymerization catalyst used for decomposing the polyester, titanium, zinc, manganese, tin, cobalt, lead, cadmium, magnesium, which is added as necessary, as described in JP-A-2000-218167. Calcium, weak acid salt of cerium, alkoxide,
Mention may be made of catalysts comprising metal compounds selected from oxides, chlorides, sulphides, sulphates, phosphates and mixtures thereof.

【0015】本発明の蒸留残渣から未反応のポリエステ
ル、ポリエステルの熱分解物、オリゴマー、モノマーの
重合物等を得るためのろ過には、5μm以下ろ過精度を
有する金属不織布フィルターを用いたろ過装置等が用い
られる。尚,ろ過に装置の形式には特に限定されず,5
μm以下ろ過精度を有したラインフィルターや上記のろ
過精度を有するポリマーフィルターを用いても良い。
For filtration for obtaining unreacted polyester, thermal decomposition products of polyester, oligomers, polymerization products of monomers, etc. from the distillation residue of the present invention, a filtration device using a metal nonwoven fabric filter having a filtration accuracy of 5 μm or less, etc. Is used. There is no particular limitation on the type of device for filtration, and
A line filter having a filtration accuracy of μm or less or a polymer filter having the above filtration accuracy may be used.

【0016】ろ過工程により得られた固形分は、重合触
媒や解重合触媒を含んでいるため,酸洗浄等の処理を行
えば、各触媒として再利用することもできる。ろ液は、
未反応ポリエステルやオリゴマーを含んでいるため再び
分解工程に用いられ、モノマーの回収率の向上に寄与で
きる。また、ろ液は、金属触媒等を取り除かれているの
で、焼却炉を痛めることがないので、安全に焼却でき
る。
Since the solid content obtained by the filtration step contains a polymerization catalyst and a depolymerization catalyst, it can be reused as each catalyst if it is subjected to a treatment such as acid washing. The filtrate is
Since it contains unreacted polyester and oligomer, it is used again in the decomposition step and can contribute to the improvement of the recovery rate of the monomer. Further, since the filtrate has the metal catalyst and the like removed, it does not damage the incinerator and can be safely incinerated.

【0017】本発明の特に好ましい例は、分解工程でP
ETと超臨界状態又は亜臨界状態のメタノールとを反応
させる場合である。超臨界状態又は亜臨界状態のメタノ
ールを用いる場合には、一般に解重合触媒を用いる必要
はないため、蒸留残渣には解重合触媒は含まれない。従
って、ろ過によって分離された固形分は、解重合触媒を
含まず、主に重合触媒を含む。従って、固形分の全重量
を測定し、原子吸光法もしくはICP発光分析法等の機
器分析により重合触媒成分の含有率を計算することによ
り、更に精製することなく再び重合触媒として使用でき
る。
A particularly preferred example of the present invention is that P is used in the decomposition step.
This is a case where ET is reacted with supercritical or subcritical methanol. When using methanol in the supercritical state or subcritical state, it is generally unnecessary to use the depolymerization catalyst, and therefore the distillation residue does not contain the depolymerization catalyst. Therefore, the solid content separated by filtration does not contain the depolymerization catalyst but mainly contains the polymerization catalyst. Therefore, by measuring the total weight of the solid content and calculating the content rate of the polymerization catalyst component by instrumental analysis such as atomic absorption spectrometry or ICP emission spectrometry, it can be used again as a polymerization catalyst without further purification.

【0018】図1に、本発明によるモノマー化工程の構
成の一形態を示す。ここでは、ポリエステルの例として
PETを取り上げ、DMTでPETを溶解して、反応容
器に投入する場合について説明するが、本発明はこのよ
うな態様に限定されるものではない。
FIG. 1 shows one form of the constitution of the monomerization step according to the present invention. Here, PET is taken as an example of polyester, and the case where PET is dissolved with DMT and charged into a reaction container will be described, but the present invention is not limited to such an embodiment.

【0019】原料の再生用PETフレークが貯蔵ホッパ
201に蓄えられる。このホッパ201からPETフレ
ークが溶融槽202に供給されるが、このとき、PET
の分解生成物であるDMTが溶融槽202の上流にライ
ン220を通じて供給される。このようにしてDMTを
供給することは必要ではないが、DMTにPETを溶解
することでDMTによる反応を促進する効果があり、ま
た生成されたばかりの熱いDMTを用いることにより熱
効率も改善される。さらには、必要に応じて、生成され
たEGをこの溶融器202に加えることもでき、それに
より反応効率が向上することが分かっている(特開20
00−72720号公報参照)。
PET flakes for recycling the raw material are stored in the storage hopper 201. The PET flakes are supplied from the hopper 201 to the melting tank 202.
DMT which is a decomposition product of the above is supplied through a line 220 upstream of the melting tank 202. Although it is not necessary to supply DMT in this way, dissolving PET in DMT has the effect of promoting the reaction by DMT, and the thermal efficiency is also improved by using hot DMT that has just been produced. Furthermore, it has been found that the generated EG can be added to the melter 202, if necessary, and thereby the reaction efficiency is improved (Japanese Patent Application Laid-Open No. 20-29200).
No. 00-72720).

【0020】この溶融PET混合物をポンプ204によ
り昇圧し、加熱装置203により加熱して、分解反応器
210に送り込む。同時に、メタノールタンク225か
ら、化学反応論的に過剰量のメタノールをポンプ227
により昇圧し、加熱装置226により加熱して、分解反
応器210に送り込む。ここでは、加熱したメタノール
の代わりに、EGを精製分離する過程で出るメタノール
蒸気を用いることもできる。その後、分解反応器210
において、PETを解重合させる。なお、分解反応器2
10は、メタノールの超臨界状態又は亜臨界状態に維持
されることが好ましく、メタノールが超臨界状態の場合
は液相(超臨界相)、メタノールが亜臨界状態の場合は
気相にあり、溶融PET混合物は液相状態にある。この
ような2相系で反応を進行させる場合は、分解反応器2
10に充填材を配置することが好ましい。メタノールと
モノマー(DMT、EG、BHET、PTA等)の混合
物は、分解反応器210の外へ取り出される。また、分
解反応器210の底部の排出口211からは、メタノー
ルに溶解しなかった金属化合物などの不純物や未分解ポ
リエステルなどの残滓を取り出すことができる。
The molten PET mixture is pressurized by the pump 204, heated by the heating device 203, and sent to the decomposition reactor 210. At the same time, a chemical reaction stoichiometrically excess methanol is pumped 227 from the methanol tank 225.
Then, the pressure is increased by the heating device, the heating device 226 heats the heating device 226, and the heating device 226 feeds the decomposition reactor 210. Here, instead of the heated methanol, it is also possible to use methanol vapor that is produced in the process of purifying and separating EG. Then, the decomposition reactor 210
In, PET is depolymerized. The decomposition reactor 2
10 is preferably maintained in a supercritical state or a subcritical state of methanol, and is in a liquid phase (supercritical phase) when methanol is in a supercritical state, or in a gas phase when methanol is in a subcritical state, and melts. The PET mixture is in the liquid phase. When the reaction proceeds in such a two-phase system, the decomposition reactor 2
It is preferable to arrange the filler at 10. The mixture of methanol and monomers (DMT, EG, BHET, PTA, etc.) is taken out of the decomposition reactor 210. In addition, impurities such as metal compounds that have not been dissolved in methanol and residues such as undecomposed polyester can be taken out from the outlet 211 at the bottom of the decomposition reactor 210.

【0021】反応器から取り出されたメタノールとモノ
マーの混合物は、分離塔230において、EGに富んだ
低沸成分とDMTに富んだ高沸成分とに分けられる。低
沸成分は、EG精製塔240において、高純度のEGと
メタノールとに分けられる。EGは、PET樹脂の製造
に用いることができ、メタノールは、解重合に用いるこ
とができる。G高沸成分はDMT精製塔250におい
て、更に、高沸点の不純物成分と、メタノールなどを含
む低沸成分と、高純度DMTとに分けられる。高沸点の
不純物成分は、DMT精製塔の底部の排出口251から
取り出される。DMT精製塔塔頂から取り出された低沸
成分は、EG精製塔240へと供給される。また、精製
DMTの一部はライン220を通って、PETフレーク
の溶融に用いられることは上述の通りである。また、精
製DMTは、貯蔵槽260において一時貯蔵され、分離
槽261においてPETの共重合物であるIPAに由来
するDMI(DMIはイソテレフタル酸ジメチルの略で
あり、DMTの異性体である。)が除去され、加水分離
反応器265においてDMTが加水分解され高純度テレ
フタル酸(PTA)となる。その後、生成したPTA
は、結晶化槽267において結晶化された後、乾燥機2
70により乾燥される。PTAは、貯蔵ホッパ270で
貯蔵されて、PETの製造に使用できる。
The mixture of methanol and monomer taken out of the reactor is separated into a low boiling point component rich in EG and a high boiling point component rich in DMT in the separation column 230. The low boiling components are separated into high-purity EG and methanol in the EG purification tower 240. EG can be used to make PET resin and methanol can be used to depolymerize. The high boiling point G component is further divided into a high boiling point impurity component, a low boiling point component containing methanol and the like, and a high purity DMT in the DMT purification tower 250. The high-boiling-point impurity component is taken out from the outlet 251 at the bottom of the DMT purification tower. The low boiling point component taken out from the top of the DMT purification tower is supplied to the EG purification tower 240. As described above, a part of the purified DMT is passed through the line 220 and used for melting the PET flakes. Further, the purified DMT is temporarily stored in the storage tank 260, and is DMI derived from IPA which is a copolymer of PET in the separation tank 261 (DMI is an abbreviation of dimethyl isoterephthalate, which is an isomer of DMT.). Is removed, and DMT is hydrolyzed in the hydrolysis separation reactor 265 to obtain high-purity terephthalic acid (PTA). After that, the generated PTA
After being crystallized in the crystallization tank 267, the dryer 2
Dried by 70. PTA is stored in storage hopper 270 and can be used to make PET.

【0022】本発明によれば、分解反応器の排出口21
1及び/又はDMT精製塔の排出口251からの蒸留残
渣をろ濾し、好ましくは、そのろ液を分離塔230に導
入し、モノマーの収率を高めることができる。
According to the invention, the outlet 21 of the decomposition reactor
1 and / or the distillation residue from the outlet 251 of the DMT purification column can be filtered, and preferably the filtrate can be introduced into the separation column 230 to increase the monomer yield.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例1〜3、比較例1 分解反応容器に、PET100重量部に対しDMT50
重量部を加えた反応原料溶液を、300℃、150気圧
において超臨界メタノール500重量部と反応させ後、
精製しDMTとEGを得た。この一連の操作にて分解残
渣と蒸留残渣を合計5重量部回収した。この回収物を1
70℃に保ち、3μmのろ過精度を有する金属不織布フ
ィルターを用いてろ過を実施した。このときの金属の除
去率を下記に示す。
EXAMPLES The present invention will be described below based on examples.
The present invention is not limited to this. Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 DMT50 was added to 100 parts by weight of PET in a decomposition reaction container.
After reacting the reaction raw material solution added with parts by weight with 500 parts by weight of supercritical methanol at 300 ° C. and 150 atm,
Purified to obtain DMT and EG. Through this series of operations, a total of 5 parts by weight of the decomposition residue and the distillation residue were recovered. 1 of this collection
The temperature was maintained at 70 ° C., and filtration was performed using a metal nonwoven fabric filter having a filtration accuracy of 3 μm. The metal removal rate at this time is shown below.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例4 上記3μmのろ過精度を有するフィルターを用いてろ過
した際に回収したろ液を再度、分解反応容器に仕込み、
300℃、150気圧において超臨界メタノール500
重量部と反応させ結果、DMTを95%回収することが
出来た。
Example 4 The filtrate recovered during the filtration using the filter having the filtration accuracy of 3 μm was charged again in the decomposition reaction container,
Supercritical methanol 500 at 300 ° C and 150 atm
As a result of reacting with 1 part by weight, 95% of DMT could be recovered.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、焼却時
に焼却炉を痛めることが少なくなり、蒸留残渣を再度分
解工程に戻しても、無機物が蒸留工程に蓄積せず、問題
となった蒸留工程内でモノマー回収を阻害する反応を引
き起こさなくなる。特に好ましくは、PETと超臨界又
は亜臨界状態のメタノールとを反応させてPETからモ
ノマーを製造する場合には、解重合触媒を用いないた
め、ろ過によって取り除かれた無機物を、ポリエステル
の重合触媒として再使用することができる。
As described above, according to the present invention, the incinerator is less likely to be damaged during incineration, and even if the distillation residue is returned to the decomposition step again, the inorganic substances are not accumulated in the distillation step, which is a problem. In the distillation process, the reaction that hinders the monomer recovery is not caused. Particularly preferably, when PET is reacted with methanol in a supercritical or subcritical state to produce a monomer from PET, a depolymerization catalyst is not used. Therefore, the inorganic substance removed by filtration is used as a polyester polymerization catalyst. Can be reused.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるモノマー化工程の模式図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of a monomerization process according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201 貯蔵ホッパ 202 溶融槽 203 加熱装置 204 ポンプ 210 分解反応器 211 排出口 220 DMT供給ライン 225 メタノールタンク 226 加熱装置 227 ポンプ 230 分離塔 240 EG精製塔 250 DMT精製塔 251 排出口 260 貯蔵槽 261 分離槽 265 加水分離反応器 267 結晶化槽 270 乾燥機 271 貯蔵ホッパ 201 Storage hopper 202 melting tank 203 heating device 204 pump 210 Decomposition reactor 211 outlet 220 DMT supply line 225 Methanol tank 226 heating device 227 pump 230 separation tower 240 EG purification tower 250 DMT purification tower 251 outlet 260 storage tank 261 separation tank 265 Water separation reactor 267 Crystallization tank 270 dryer 271 storage hopper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07C 31/20 C07C 31/20 A 67/03 67/03 67/54 67/54 69/80 69/80 A C08J 11/14 C08J 11/14 11/22 ZAB 11/22 ZAB // C08L 67:00 C08L 67:00 (72)発明者 矢野 文敏 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 近藤 雄一 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 松原 亘 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 大本 節男 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Fターム(参考) 4D066 AB10 BB14 4D076 AA12 AA16 BB05 FA04 FA18 FA31 HA03 4F301 AA25 CA09 CA23 4H006 AA02 AC48 AC91 AD11 AD17 BB14 BC15 BD33 BD52 BD60 BJ50 FE11 FG24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C07C 31/20 C07C 31/20 A 67/03 67/03 67/54 67/54 69/80 69/80 A C08J 11/14 C08J 11/14 11/22 ZAB 11/22 ZAB // C08L 67:00 C08L 67:00 (72) Inventor Fumitoshi Yano 1-1-1 Wadazaki-cho, Hyogo-ku, Hyogo Prefecture Mitsubishi Heavy Industry Co., Ltd.Kobe Shipyard (72) Inventor Yuichi Kondo 1-1-1, Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo Prefecture 6-22 No. 6 Hiroshima Research Center, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Setsuo Omoto 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture F-Term (Reference) 4 Hiroshima Research Center, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 4 D066 AB10 BB14 4D076 AA12 AA16 BB05 FA04 FA18 FA31 HA03 4F301 AA25 CA09 CA23 4H006 AA02 AC48 AC91 AD11 AD17 BB14 BC15 BD33 BD52 BD60 BJ50 FE11 FG24

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリエステルと反応溶媒を反応させ、モ
ノマー混合物を蒸留回収する分解工程と、該モノマー混
合物を成分に分離する蒸留工程とを含む、反応溶媒中に
おいてポリエステルをモノマー化するポリエステルから
モノマーの製造方法において、該分解工程の蒸留残渣及
び/又は該蒸留工程の蒸留残渣をろ過して無機物を取り
除くろ過工程を含むことを特徴とするポリエステルから
モノマーの製造方法。
1. A method for converting a polyester into a monomer into a monomer in a reaction solvent, comprising a decomposition step of reacting the polyester with a reaction solvent to distill and recover the monomer mixture, and a distillation step of separating the monomer mixture into components. A method for producing a monomer from polyester, which comprises a filtration step of removing the inorganic residue by filtering the distillation residue of the decomposition step and / or the distillation residue of the distillation step.
【請求項2】 上記ろ過工程で無機物を取り除かれたろ
過物を、上記分解工程に導入することを特徴とする請求
項1に記載のポリエステルからのモノマーの製造方法。
2. The method for producing a monomer from polyester according to claim 1, wherein the filtered material from which the inorganic substances have been removed in the filtering step is introduced into the decomposition step.
【請求項3】 上記分解工程において、上記ポリエステ
ルがポリエチレンテレフタレートであり、上記反応溶媒
が超臨界又は亜臨界のメタノールであることを特徴とす
る請求項2に記載のポリエステルからのモノマーの製造
方法。
3. The method for producing a monomer from polyester according to claim 2, wherein in the decomposition step, the polyester is polyethylene terephthalate and the reaction solvent is supercritical or subcritical methanol.
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