MX2014012420A - Hojuelas de mezclas de ester y metodos para su produccion. - Google Patents

Hojuelas de mezclas de ester y metodos para su produccion.

Info

Publication number
MX2014012420A
MX2014012420A MX2014012420A MX2014012420A MX2014012420A MX 2014012420 A MX2014012420 A MX 2014012420A MX 2014012420 A MX2014012420 A MX 2014012420A MX 2014012420 A MX2014012420 A MX 2014012420A MX 2014012420 A MX2014012420 A MX 2014012420A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
further characterized
flakes
ester mixture
ester
terephthalate
Prior art date
Application number
MX2014012420A
Other languages
English (en)
Other versions
MX368905B (es
Inventor
Shankar Devraj
Original Assignee
Perpetual Global Technologies Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Perpetual Global Technologies Ltd filed Critical Perpetual Global Technologies Ltd
Publication of MX2014012420A publication Critical patent/MX2014012420A/es
Publication of MX368905B publication Critical patent/MX368905B/es

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78—Preparation processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/12—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic in rotating drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/24—Obtaining flakes by scraping a solid layer from a surface
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/18—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material
    • C08J11/22—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds
    • C08J11/24—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with organic material by treatment with organic oxygen-containing compounds containing hydroxyl groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)

Abstract

Se proporcionan hojuelas de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano-1,2-diol y ácido de tereftalato.

Description

HOJUELAS DE MEZCLAS DE ÉSTER Y MÉTODOS PARA SU PRODUCCIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con productos y métodos relevantes para procesos de tereftalato de polietileno. Particularmente, la presente invención se relaciona con hojuelas de una mezcla de éster, métodos para producir las hojuelas y métodos para utilizar mezclas de éster que tienen un bajo contenido de glicol libre.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En esta descripción, donde un documento, acto o artículo de conocimiento es referido o discutido, esta referencia o discusión no es una admisión de que el documento, acto o artículo de conocimiento o cualquier combinación de los mismos era en la fecha de prioridad, disponible públicamente, conocido para el público, parte del conocimiento general común; o conocido para ser relevante para un intento para resolver cualquier problema con el cual esta descripción está relacionada.
Tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) es un poliéster termoplástico formado por la reacción de etano- l ,2-diol (también conocido como etandiol, 1 ,2-dihidroxietano, monoetilenglicol o MEG, por sus siglas en inglés) y ácido tereftálico purificado (PTA, por sus siglas en inglés) mediante esterificación directa para formar éster de bis-(hidroxietil) tereftalato ("BHET", por sus siglas en inglés) el cual es entonces polimerizado mediante intercambio de éster catalizado para polímeros útiles.
Tradicionalmente, el PET ha sido utilizado ampliamente debido a que éste puede ser formado en una película o fibra orientada, tiene alta tenacidad, buena resistencia eléctrica, baj a absorción de humedad, y un punto de fusión mayor que 245°C. Se ha encontrado que el PET es particularmente valioso para la fabricación de botellas para contener bebidas carbonatadas en donde las botellas deben tener buena resistencia a la tensión, presentar propiedades mecánicas superiores, contener presión, y tener una baj a masa conveniente para transporte y uso. Tales botellas de PET también son utilizadas ampliamente para bebidas no carbonatadas.
El uso extensivo de botellas de PET ha dado aumento a la necesidad de reciclar botellas de PET después de que sus contenidos son consumidos. De manera similar, existe una necesidad de reciclar películas de PET de post-uso, textiles de PET y productos de ropa, y el desecho de PET en proceso que surge de la fabricación de todos los productos de PET. En la actualidad, PET es principalmente reciclado utilizando cualquiera de dos métodos distintos, a saber mecánico y químico.
En el proceso mecánico, el desecho de PET (el cual incluye PET de post-consumidor) es cortado y lavado para obtener hojuelas de PET.
Estas hojuelas son entonces convertidas en varios productos finales utilizando procesos de poliéster convencionales. Sin embargo, tales hojuelas son frecuentemente contaminadas conduciendo a productos que tienen una calidad que no es comparable con un producto hecho de las materias primas petroquímicas vírgenes de alta pureza utilizadas para fabricar poliéster.
Convencionalmente, el reciclado químico de PET se basa en despolimerización del desecho de PET tratándolo con una concentración significativa de glicol a alta temperatura. Esta glicólisis produce un producto que consiste principalmente de ésteres de pesos moleculares variables. La mezcla de ésteres generalmente incluye BHET, dímeros, trímeros, tetrámeros y oligómeros similares. Tales ésteres de procesos convencionales de reciclado químico no pueden ser almacenados como un líquido por periodos prolongados debido a que temperaturas elevadas (arriba de 200°C) resultan en degradación de las mezclas de los ésteres y formación de subproductos desfavorables los cuales son perjudiciales para la calidad y consistencia deseadas de los productos finales. Como resultado, el reciclador químico de desecho de PET en una planta dada generalmente procesa los ésteres recuperados inmediatamente para una aplicación individual o forma de producto final reducida.
Por ejemplo, GB 610, 1 36 divulga un proceso para obtener BHET y oligómeros superiores mediante la despolimerización de trozos de poliéster utilizando etilenglicol y posteriormente obteniendo poliéster reconstituido al polimerizar el BHET y oligómeros superiores inmediatamente. Esto se realiza debido a que el BHET y oligómeros superiores, obtenidos de esta manera, son inestables cuando se almacenan a altas temperaturas y se degradan.
En otro ejemplo, US 4,609,680 divulga un proceso para despolimerización de trozos de poliéster en donde trozos de PET son despolimerizados en bis-hidroxietil tereftalato (BHET) y/o sus oligómeros al alimentar los trozos, junto con etilenglicol, a un reactor que contiene BHET fundido del cual una parte del producto en el reactor es removida a un reactor de polimerización.
Procesos químicos de reciclado de PET actuales de este modo impiden que el éster recuperado de una planta de reciclado individual sea utilizado a través de una gama más amplia de aplicaciones de producto corriente abajo. Esto incrementa el riesgo comercial y carga en inversión de capital para un reciclador utilizando tales procesos de reciclado químicos para instalar tales instalaciones de conversión corriente abajo dentro del mismo complejo, adaptado de manera estrecha a un producto final y mercado particular.
En consecuencia, existe la necesidad de un proceso en donde los ésteres producidos mediante la glicólisis de desecho de PET puedan ser almacenados para uso como y cuando se desee.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN Se ha encontrado ahora que hojuelas sólidas de mezclas de éster las cuales pueden ser almacenadas para uso como y cuando se desee. Las hojuelas sólidas de la invención son preparadas reduciendo el contenido de glicol de la mezcla de éster. La invención está bien adecuada para uso en reciclado de desechos de PET.
De acuerdo a un primer aspecto de la invención, se proporcionan hojuelas de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- l ,2-diol y ácido de tereftalato .
Las hojuelas de una mezcla de éster de la presente invención son cristalinas, de flujo libre, no pegajosas, estables, almacenables y reutilizables. Además de polimerizar las hojuelas de éster para preparar productos de PET en los segmentos termoplásticos (por ej emplo textiles, botellas y empaques rígidos, y película de PET), las hojuelas de éster de la invención también pueden ser utilizadas directamente como materias primas principales para poliéster no saturado, espumas de poliuretano y concreto de polímero o como un precursor para dimetil tereftalato (DMT, por sus siglas en inglés) mediante metanolisis o ácido tereftálico mediante hidrólisis.
En una modalidad preferida, las hojuelas de la mezcla de éster tienen un punto de fusión en o debajo de aproximadamente 1 50°C.
Preferentemente, las hojuelas de la mezcla de éster tienen un punto de fusión en el intervalo desde 120 hasta 1 50°C.
En una modalidad preferida, las hojuelas de una mezcla de éster comprenden 2.5% o menos de dietilenglicol, 45 a 55% de bis (hidroxietil) tereftalato, 25 a 35% de dímeros, 10 a 1 5% de trímeros, 3 a 8% de tetrámeros, 1 a 2% de pentámeros y oligómeros superiores.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método para producir hojuelas de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- l ,2-diol y ácido de tereftalato, el método comprendiendo : a) evaporar instantáneamente etano- l ,2-diol (glicol) de la mezcla de éster; y b) producir hojuelas de la mezcla de éster del paso (a).
En esta descripción incluyendo las reivindicaciones, "glicol libre" es definido como etano- 1 ,2-diol (mono etilenglicol) que no está unido químicamente a las moléculas de éster por cualquier enlace químico. Éste puede ser identificado y cuantificado como un compuesto químico conocido separado y distinto utilizando pruebas estándar conocidas para técnicos en la materia.
El contenido de glicol libre de la mezcla de éster del paso (a) impactará en la producción de hojuelas en el paso (b). En una modalidad preferida, la mezcla de éster del paso (a) tiene un contenido de glicol libre de menos de aproximadamente 12%. Más preferentemente, el contenido de glicol libre es menor que aproximadamente 5%. Más preferentemente, el contenido de glicol libre es aproximadamente 2% o menos.
En la descripción incluyendo las reivindicaciones, "evaporación instantánea" es utilizado para referirse a un fenómeno en donde la mezcla de éster conteniendo glicol libre es bombeada desde una zona de alta presión a una zona de presión reducida. Tan pronto la mezcla de éster es expuesta a la presión reducida (por ejemplo vacío) el etano- l ,2-diol se vaporiza inmediatamente. La medida de vaporización depende de las condiciones utilizadas, a saber la presión y la temperatura. La composición de la mezcla de oligómeros en la mezcla de éster puede incrementar el punto de ebullición de etano- 1 ,2-diol y de este modo influenciar la cantidad de etano- 1 , 2-diol removido.
La evaporación instantánea en el paso (a) se lleva a cabo típicamente a presión reducida y a una temperatura predeterminada. La presión reducida para la evaporación instantánea está preferentemente en el intervalo desde 100 hasta 300 mbar ( 10 a 30 kPa). Más preferentemente, la evaporación instantánea se lleva a cabo a aproximadamente 200 mbar (aproximadamente 20 kPa). La temperatura predeterminada para la evaporación instantánea depende de la presión reducida. Preferentemente, la presión reducida es aplicada de tal manera que la evaporación instantánea del glicol tiene lugar a o debajo de aproximadamente 220°C. Más preferentemente, la evaporación instantánea se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo desde 1 90°C hasta 220°C.
Fue sorprendente encontrar que las condiciones utilizadas durante la evaporación instantánea no cambiaron el punto de fusión de la mezcla de éster (es decir éste permanece a o debajo de 1 50°C). Normalmente, se esperaría que la mezcla de éster se polimerizara a oligómeros ligeramente mayores como resultado del uso de presión reducida y elevación en temperatura. Si tal polimerización hubiese ocurrido bajo estas condiciones, el punto de fusión hubiese sido más alto. En el método de la invención, existe un cambio mínimo en las proporciones relativas de los diferentes oligómeros (dímeros, trímeros, tetrámeros y pentámeros) en la mezcla y el punto de fusión permanece en o debajo de 1 50°C .
También fue sorprendentemente descubierto que hubo cambio mínimo en el contenido de dietilenglicol (DEG, por sus siglas en inglés) en el éster en hojuela final. Dietilenglicol es una impureza de una reacción secundaria que no puede ser eliminada mediante procesos de polimerización corriente abajo. El dietilenglicol es formado en el proceso debido a la reacción química entre las moléculas de etano- l ,2-diol y/o moléculas de éster. No todo el dietilenglicol es incorporado en los ésteres y existe algo en una forma libre. Cualquier incremento en el contenido de dietilenglicol debilitaría el valor de los poliésteres corriente abajo para aplicaciones tales como hilados de filamentos o botellas.
La prueba de contenido de dietilenglicol es un método de prueba para estimar el dietilenglicol total en la mezcla de éster. La prueba disocia el DEG de las moléculas de éster y las mide utilizando técnicas convencionales de cromatografía por gas. En una modalidad preferida, la mezcla de éster del paso (a) tiene un contenido de dietilenglicol (tanto libre como unido) de aproximadamente 2.5% o menos.
Las hojuelas pueden ser producidas en el paso (b) utilizando cualquier método disponible. En una modalidad preferida, una escamadora de tambor giratorio convencional es utilizada para enfriar y solidificar la mezcla de éster para obtener las hojuelas de la invención. Las hojuelas pueden ser producidas utilizando cualquier otro equipo o métodos conocidos tales como una correa de enfriamiento o un proceso de granulación.
En esta descripción incluyendo las reivindicaciones, el término "enfriamiento" se refiere a un proceso en el cual la mezcla de éster fundida del paso (a) es enfriada de manera que existe adecuada cristalización para cambiar la naturaleza de la hojuela en la superficie del tambor de la escamadora permitiendo una reducción en la fuerza adhesiva que mantiene la hojuela sobre la superficie metálica del tambor y hace más fácil la ruptura.
La temperatura de la mezcla de éster del paso (a) y la temperatura del refrigerante utilizado en el paso (b) impacta directamente en el nivel de cristalinidad obtenido en la hojuela de éster final. Por ejemplo, la velocidad de enfriamiento en una escamadora de tambor giratorio puede ser controlada adecuadamente para producir hojuelas de éster reciclado teniendo caras cristalinas exteriores delgadas para asegurar flujo libre de las hojuelas cristalinas. La temperatura del medio de enfriamiento en la escamadora giratoria es preferentemente mantenida en el intervalo desde 8°C hasta 90°C. Más preferentemente, la temperatura del medio de enfriamiento es mantenida en el intervalo desde 70°C y 80°C . Cualesquier medios de enfriamiento conocidos pueden ser utilizados para mantener el equipo en la temperatura deseada. Por ejemplo, los medios de enfriamiento pueden ser agua fría o helada, agua salada, agua caliente, aceite caliente, etano- 1 ,2-diol o cualquier otro medio de enfriamiento o refrigerante conocido.
El método de la invención puede ser utilizado en un proceso continuo, un proceso en lotes o un proceso semi-continuo .
En una modalidad preferida, la mezcla de éster utilizada para preparar las hojuelas es obtenida a partir de la glicólisis de desecho de PET. El desecho de PET que es utilizado para formar los ésteres reciclados utilizados en la invención puede ser PET de cualquier forma adecuada para reciclado, incluyendo, pero no limitado a, botellas de PET post-consumidor, película de PET, desecho textil de poliéster, empaques rígidos, etc. El desecho de PET puede ser sometido a glicólisis utilizando métodos cualesquiera conocidos para técnicos en la materia. Si el desecho de PET está contaminado, entonces métodos adecuados incluyen aquellos divulgados en US 5,504, 121 , US 5,602, 1 87, US 6,518,322 y US 7,214,723. El contenido de esas patentes es incorporado aquí por completo para referencia.
Además, la mezcla de éster obtenida de la evaporación instantánea en el paso (a) puede ser utilizada directamente para polimerización para producir chips de PET u otros productos de PET. El menor contenido de glicol libre permite que tenga lugar la polimerización a una menor temperatura y en menos tiempo comparado con las técnicas presentes discutidas en el arte previo.
De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se proporciona un método para producir productos de PET a partir de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- 1 ,2-diol y ácido de tereftalato, el método comprendiendo los pasos de: (a) evaporar instantáneamente etano- 1 ,2-diol de la mezcla de éster; y (b) polimerizar la mezcla de éster del paso (a) lista para producir productos de PET.
La presente invención permite amplia difusión y reutilización rentable de materia prima reciclada en cualquier sitio del cliente para la fabricación de resina para botella de poliéster, hilos filamentosos o cualquier aplicación que requiera poliésteres. Además, la presente invención es benéfica ambientalmente debido a que permite un uso más amplio de ésteres reciclables descontaminados de desecho de PET.
Debe entenderse que tanto la descripción general anterior como la siguiente descripción detallada de la presente invención son ejemplares y explicativas y están destinadas a proporcionar explicación adicional de la invención como se reclama. Se ha hecho referencia a modalidades preferidas de la invención, ej emplos de la cual pueden ser ilustrados en la figura acompañante. Aunque la invención es generalmente descrita en el contexto de estas modalidades, debe entenderse que éste no está destinado a limitar el alcance de la invención a esas modalidades particulares.
DESCRIPCIÓN BREVE DE LAS FIGURAS Diferentes modalidades/aspectos de la invención serán ahora descritos con referencia al siguiente dibujo no limitativo en el cual: Figura 1 es un dibujo de un diagrama de flujo que ilustra una modalidad de un método para producir hojuelas de ésteres reciclados a partir de desecho de PET de acuerdo a la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Aunque la descripción de la invención aquí utiliza una modalidad ejemplar específica para mejor entendimiento de la invención, esto sin embargo no limita la invención a esa modalidad específica.
Figura 1 muestra un diagrama de flujo que ilustra un método para producir hojuelas de ésteres reciclados de desecho de PET de acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención.
Glicólisis (no mostrada) del desecho de PET es llevada a cabo utilizando etano- l ,2-diol. Previo a la glicólisis, el desecho de PET es sometido a tratamiento previo utilizando métodos conocidos incluyendo descontaminación y reducción en tamaño del desecho de PET para facilitar transporte físico del desecho de PET. El proceso de glicólisis divulgado en US 7,214,723 produce ésteres reciclados que tienen un contenido de glicol libre en el intervalo de 17 a 80% dependiendo de la cantidad etano- 1 ,2-diol utilizado para la glicólisis.
En la Figura 1 , los ésteres reciclados fundidos (incluyendo etano- 1 ,2-diol en exceso) (A) de la descontaminación y glicólisis de desecho de PET entran al recipiente de prueba ( 1 ). Los ésteres reciclados proceden vía una bomba (2) al filtro (3 ) para remover partículas sólidas, si las hubiese, y posteriormente son enviadas a un pre-calentador (4) antes de entrar al evaporador instantáneo (5) para evaporar instantáneamente el glicol para obtener ésteres reciclados que tienen un contenido de glicol libre de menos de aproximadamente 12%, preferentemente menos de aproximadamente 2%. El etano- 1 ,2-diol (CJ removido durante la evaporación instantánea es capturado vía una línea de vapor (6a) y un condensador de rocío (6b) en un recipiente de recolección (7) para recuperación y reciclaje.
Conforme la evaporación instantánea de glicol en el éster reciclado obtenido a partir de la glicólisis del desecho de PET es llevada a cabo debajo de 220°C, no hay aumento significativo en el contenido de dietilenglicol (una impureza que frecuentemente se forma a altas temperaturas) en el éster reciclado. El contenido de dietilenglicol resultante en el éster reciclado después de la evaporación instantánea es preferentemente mantenido por debajo de 2.5%. También, la proporción relativa de los ésteres de peso molecular menor incluyendo BHET, dímeros, trímeros, tetrámeros y pentámeros en el éster reciclado permanece similar a aquél presente previo a la evaporación instantánea.
Como se muestra en la Figura 1 , la mezcla de éster obtenida del evaporador instantáneo (5) entonces procede vía una bomba (9) a la escamadora de tambor giratorio ( 10) para ser enfriada y solidificada para obtener hojuelas de éster reciclado (B). Alternativamente, la mezcla de éster puede ser enviada a polimerización (D) para fabricar productos de PET tales como chips de PET, botellas, textiles, película de PET, etc.
En la Figura 1 , una escamadora de tambor giratorio ( 10) convencional es utilizada para enfriar y solidificar la mezcla de éster para obtener las hojuelas de la invención. Cualesquier medios de enfriamiento conocidos pueden ser utilizados para mantener la escamadora de tambor giratorio en la temperatura deseada. Por ej emplo, los medios de enfriamiento pueden ser agua fría o helada, agua salada, agua caliente, aceite caliente o cualesquier otros medios de enfriamiento o refrigerantes conocidos.
La mezcla de éster forma hojuelas de éster sólidas cristalinas (B) que son desprendidas del tambor utilizando una cuchilla estacionaria en la escamadora de tambor giratorio. El material desprendido está en la forma de una hojuela de forma irregular en el intervalo desde 3 mm hasta 20 mm de tamaño. Esta hojuela de forma irregular entonces cae por gravedad de la escamadora de tambor giratorio sobre una correa transportadora (no mostrada) y se permite que enfríe más hasta una temperatura en el intervalo desde aproximadamente 50°C hasta temperatura ambiente en la correa transportadora (no mostrada). En el extremo de la correa transportadora, se permite entonces que el material caiga en una estación de empacado (no mostrada) para empacado en bolsas como se requiera por usuarios finales adicionales después de su venta.
Las hojuelas de la mezcla de éster son cristalinas, de flujo libre, no pegajosas, estables a temperatura ambiente, almacenables y pueden ser transportadas y reutilizadas. En el punto de re-uso, las hojuelas de éster pueden ser fundidas en un líquido utilizando un reactor calentado y revuelto convencional a aproximadamente 1 50°C. Este líquido puede ser de este modo inyectado en el paso de pre-polimerización de cualquier planta de poliéster de terceros existente en sitio o ubicada de manera remota para fabricar productos de PET.
EJEMPLOS La presente invención será ilustrada adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitativos realizados en la planta de fabricación de Polygenta ubicada en Nashik, India (la "Planta"). Será entendido por aquellos con habilidades ordinarias en la técnica que pueden hacerse varios cambios en temperatura, presión, y contenido de glicol o pueden sustituirse equivalentes sin separarse del espíritu real y alcance de la invención.
Ejemplo 1 - Proceso en Lotes utilizando Planta Piloto Procesos conocidos fueron utilizados para conducir glicólisis de desecho de PET a aproximadamente 220°C para producir ésteres en la Planta. 50 kg de éster reciclado diluido fueron recolectados en una cacerola y se dej aron enfriar a un sólido que no fluye ceroso a temperatura ambiente. Este éster reciclado fue entonces cargado en un reactor piloto y calentado a aproximadamente 210°C con la aplicación de un vacío de aproximadamente mbar. Esto permitió la evaporación instantánea del etano- l ,2-diol del éster reciclado. La evaporación instantánea se realizó durante 1 5 minutos y el contenido de glicol libre en el éster restante en el reactor fue medido siendo aproximadamente 1 1 .8%. El éster reciclado teniendo un contenido de glicol libre reducido fue entonces dej ado en una cacerola y se le permitió solidificar en un sólido duro y frágil a temperatura ambiente. Aproximadamente 20 kg del sólido duro y frágil fueron fundidos para formar un líquido de baj a viscosidad que fluye libre a 1 50°C y entonces vertido en una escamadora giratoria con agua helada a aproximadamente 10°C circulando dentro del tambor. Esto permitió la solidificación y escamado del líquido de baj a viscosidad en hojuelas de éster reciclado.
En este punto, el éster reciclado purificado estuvo en forma cristalina. Pruebas de composición de éster mostraron que las hojuelas comprendían 50% de bis-(hidroxietil)-tereftalato, 32% de dímeros, 1 0% de trímeros, 4% de tetrámeros, 1 % de pentámeros, con los ésteres restantes siendo oligómeros superiores. Además, las hojuelas tuvieron un contenido de glicol libre de 1 .9% y un contenido de dietilenglicol de 2.3 %. El punto de fusión fue de 120°C a 135°C.
La hojuela fue entonces almacenada por 7 días a 55 ± l °C/90 ±2% de humedad relativa y posteriormente probada y reutilizada además en sitio corriente abaj o. No se observaron cambios en el éster y fue reutilizable.
Ejemplo 2 - Proceso en Lotes utilizando Planta Piloto Procesos conocidos fueron utilizados para conducir glicólisis de desecho de PET a aproximadamente 220°C para producir esteres en la Planta. 50 kg de éster reciclado fueron recolectados en una cacerola y se dej aron enfriar a un sólido que no fluye ceroso a temperatura ambiente. Este éster fue entonces cargado en un reactor piloto y calentado a aproximadamente 205°C con la aplicación de un vacío de aproximadamente 300 mbar. Esto permitió la evaporación instantánea del glicol del éster. Cuando fue completada la evaporación instantánea y el éster restante en el reactor fue probado, éste tuvo un contenido de glicol libre de 1 .9%. El éster reciclado fue entonces dejado en una cacerola y se le permitió solidificar en un sólido duro y frágil a temperatura ambiente. Aproximadamente 20 kg del sólido duro y frágil fueron primero fundidos para formar un líquido de baja viscosidad que fluye libre a 1 50°C el cual fue posteriormente vertido en una escamadora giratoria con agua helada a aproximadamente 10°C circulando dentro del tambor. Esto permitió la solidificación y escamado del líquido de baj a viscosidad en hojuelas de éster reciclado. Las hojuelas de éster reciclado fueron cristalinas.
Resultados de prueba de composición de éster mostraron que las hojuelas comprendieron 49.5% de bis (hidroxietil) tereftalato, 32.27% de dímeros, 1 1 .86% de trímeros, 7.12% de tetrámeros, 1 . 1 1 % de pentámeros con los ésteres restantes siendo oligómeros superiores. Además, las hojuelas tuvieron un contenido de glicol libre de 1 .9% y un contenido de dietilenglicol de 2.4%. El punto de fusión fue de 120°C a 1 35 °C.
Estudios de exposición fueron conducidos para estabilidad de las hojuelas almacenando el éster reciclado a 55°C ± 1 y humedad relativa de 90±2% durante siete días. No hubo cambio físico en el producto en términos de propiedades de fluencia libre y la pérdida de peso bajo tales condiciones de almacenamiento fue insignificante (0.24%).
Ejemplo 3 - Proceso Continuo para Hacer fundido de Poliéster Este ejemplo fue conducido utilizando un proceso de conformidad con la Figura 1.
Una mezcla de éster fundido (A) obtenida de la glicólisis y filtración de desecho de PET teniendo un contenido de glicol libre de aproximadamente 1 8% fue recolectada en un recipiente de prueba ( 1 ) y posteriormente conducida al proceso corriente abajo a la velocidad de 1300 kg/h vía una bomba (2) y filtro final (3 ). Este líquido fue posteriormente pasado continuamente a través de un pre-calentador (4) el cual incrementó la temperatura de la mezcla de éster desde aproximadamente 1 85 °C hasta aproximadamente 220°C. La mezcla de éster caliente a una temperatura de aproximadamente 220°C fue entonces introducida continuamente en un evaporador instantáneo (5) que opera bajo vacío, a una presión de 200 mbar. El glicol que se evaporó instantáneamente fue continuamente conducido a un condensador de rocío (6b) donde éste se condensó, y sub-enfriado a una temperatura de 40°C. El glicol condensado fue entonces recolectado en un recipiente de recolección (7). Este glicol condensado fue entonces enviado para recuperación (C). El contenido del evaporador instantáneo (5) fue mantenido en un nivel de aproximadamente 50% y continuamente recirculado a una velocidad de 21 ,000 m3/h vía un recalentador (8) y una bomba de circulación de éster (9). En este punto, el contenido del evaporador instantáneo (5) tuvo un contenido de glicol libre de aproximadamente 1 .0%. Una porción de esta corriente de recirculación (velocidad de flujo 850 kg/h) fue entonces conducida continuamente a una planta de polimerización continua para conversión en fundido de poliéster con una viscosidad intrínseca de 0.63 ± 0.005. Este fundido de poliéster fue entonces utilizado para hacer hilos filamentosos de poliéster reciclado al 100% de alta calidad.
Ejemplo 4 - Proceso Continuo para Hacer hojuelas de Éster Este ej emplo fue conducido utilizando un proceso de acuerdo con la Figura 1 .
Una mezcla de éster fundido (A) obtenida de la glicólisis y filtración de desecho de PET teniendo un contenido de glicol libre de aproximadamente 1 8% fue recolectada en un recipiente de prueba ( 1 ) y posteriormente conducida al proceso corriente abajo a la velocidad de 1300 kg/h vía una bomba (2) y filtro final (3). Este líquido fue entonces pasado continuamente a través de un pre-calentador (4) el cual incrementó la temperatura de la mezcla de éster desde aproximadamente 1 85 °C hasta aproximadamente 200°C. La mezcla de éster caliente a una temperatura de aproximadamente 200°C fue entonces introducida continuamente en un evaporador instantáneo (5) operando bajo vacío, a una presión de 300 mbar. El glicol que se evaporó instantáneamente fue continuamente conducido a un condensador de rocío (6b) donde éste se condensó, y sub-enfrió a una temperatura de 40°C. El glicol condensado fue entonces recolectado en un recipiente de recolección (7). Este glicol condensado fue entonces enviado para recuperación (C) . El contenido del evaporador instantáneo (5) fue mantenido en un nivel de aproximadamente 50% y continuamente recirculado a una velocidad de 21 ,000 m3/h vía un re-calentador (8) y una bomba de circulación de éster (9). Una porción de esta corriente de re-circulación (velocidad de flujo 850 kg/h) fue entonces conducida continuamente a una escamadora de tambor giratorio ( 10) convencional. En este punto, esta corriente tuvo un contenido de glicol libre de aproximadamente 2.0%. La escamadora de tambor giratorio ( 10) fue mantenida enfriada circulando agua caliente de aproximadamente 80°C. Conforme la mezcla de éster concentrada cayó sobre la superficie del tambor de la escamadora de tambor giratorio ( 10) (a una velocidad de flujo 850 kg/h) ésta fue enfriada en un sólido sobre la superficie del tambor relativamente más fría. La superficie sólida fue entonces raspada de la superficie del tambor utilizando una cuchilla estacionaria para formar hojuelas (B). Las hojuelas cayeron por gravedad debajo de la cuchilla estacionaria sobre una correa transportadora (no mostrada) la cual tomó las hojuelas a la estación de empacado (no mostrada) donde las hojuelas se dejaron caer por gravedad en bolsas (no mostradas).
La palabra "comprendiendo" y formas de la palabra "comprendiendo" como se usan en esta descripción y en las reivindicaciones no limitan la invención reclamada para excluir cualesquier vari antes o adiciones.
Mientras que la invención ha sido descrita aquí con respecto a las diferentes modalidades ejemplares, será aparente para un técnico en la materia que se pueden realizar numerosas modificaciones, mejoras y sub-combinaciones a la invención sin separarse del espíritu y alcance de la misma. Tales modificaciones, combinaciones y mejoras están pretendidas para estar dentro del al cance de esta invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1 . Un método para producir hojuelas de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- 1 ,2-diol y ácido de tereftalato, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: a) evaporar instantáneamente etano- 1 ,2-diol de la mezcla de éster; y b) producir hojuelas de la mezcla de éster del paso (a), en donde las hojuelas son cristalinas, de flujo libre no pegajosas, estables, almacenables y reutilizables.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso (b) es conducido al enfriar y solidificar la mezcla de éster del paso (a).
3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el enfriar y solidificar es conducido utilizando una escamadora de tambor giratorio.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la escamadora de tambor giratorio en el paso (b) tiene un medio de enfriamiento a una temperatura en el intervalo desde 8°C hasta 90°C.
5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la escamadora de tambor giratorio en el paso (b) tiene un medio de enfriamiento a una temperatura en el intervalo desde 70°C hasta 80°C.
6. Un método para producir productos de PET a partir de una mezcla de éster comprendiendo bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- l ,2-diol y ácido de tereftalato, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: a) evaporar instantáneamente etano- 1 ,2-diol de la mezcla de éster; y b) polimerizar la mezcla de éster del paso (a) lista para producir productos de PET.
7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque el contenido de glicol libre de la mezcla de éster después del paso (a) es menor que aproximadamente 12%.
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque el contenido de glicol libre de la mezcla de éster después del paso (a) es de aproximadamente 2% o menos.
9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque la mezcla de éster del paso (a) tiene un contenido de dietilenglicol (DEG) de aproximadamente 2.5% o menos.
10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque la mezcla de éster del paso (a) tiene un punto de fusión en o debajo de aproximadamente 1 50°C.
1 1 . El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 0, caracterizado además porque el evaporar instantáneamente es conducido a una temperatura de o debajo de 220°C.
12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 1 , caracterizado además porque el evaporar instantáneamente es conducido a una temperatura en el intervalo desde 190°C hasta 220°C.
1 3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque el evaporar instantáneamente es conducido a presión reducida.
14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el evaporar instantáneamente es conducido a una presión en el intervalo desde 100 hasta 300 mbar ( 10 hasta 30 kPa).
1 5. El método de conformidad con la reivindicación 13 , caracterizado además porque el evaporar instantáneamente es conducido a aproximadamente 200 mbar (20 kPa).
1 6. Hojuelas de una mezcla de éster caracterizadas porque comprenden bis-(hidroxietil)-tereftalato, dímeros, trímeros, tetrámeros, pentámeros y oligómeros superiores de etano- 1 ,2-diol y ácido de tereftalato, en donde las hojuelas son cristalinas, de flujo libre no pegajosas, estables, almacenables y reutilizables.
17. Las hojuelas de conformidad con la reivindicación 16 o el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o 7 a 1 5 , caracterizado además porque las hojuelas tienen un punto de fusión de o debajo de 1 50°C.
1 8. Las hojuelas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 o 1 7 o el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 7 a 15 o 1 7, caracterizado además porque las hojuelas tienen un contenido de dietilenglicol de aproximadamente 2.5% o menos.
19. Las hojuelas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 1 8 o el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, 7 a 15, 1 7 o 18, caracterizado además porque las hojuelas comprenden aproximadamente 2.5% o menos de dietilenglicol, 45 a 55% de bis (hidroxietil) tereftalato, 25 a 35% de dímeros, 10 a 15% de trímeros, 3 a 8% de tetrámeros, 1 a 2% de pentámeros y el resto comprendiendo oligómeros superiores.
20. Las hojuelas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 1 8 o el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 o 17 a 19, caracterizado además porque la mezcla de éster comprende ésteres reciclados obtenidos a partir de la glicólisis de desecho de PET.
MX2014012420A 2012-04-20 2013-04-18 Hojuelas de mezclas de ester y metodos para su produccion. MX368905B (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN1271MU2012 2012-04-20
PCT/IN2013/000256 WO2013175497A1 (en) 2012-04-20 2013-04-18 Flakes of ester mixtures and methods for their production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
MX2014012420A true MX2014012420A (es) 2015-01-12
MX368905B MX368905B (es) 2019-10-21

Family

ID=49115547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2014012420A MX368905B (es) 2012-04-20 2013-04-18 Hojuelas de mezclas de ester y metodos para su produccion.

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9234074B2 (es)
EP (1) EP2838941B1 (es)
CN (1) CN104395383B (es)
BR (1) BR112014026101B1 (es)
CO (1) CO7141469A2 (es)
ES (1) ES2767174T3 (es)
IN (1) IN2014MN02312A (es)
MX (1) MX368905B (es)
PH (1) PH12014502342A1 (es)
SA (1) SA113340483B1 (es)
SG (1) SG11201406229PA (es)
TW (1) TWI588178B (es)
WO (1) WO2013175497A1 (es)
ZA (1) ZA201407687B (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI630221B (zh) * 2017-05-26 2018-07-21 遠東新世紀股份有限公司 聚酯的製法
EP4276131A1 (en) 2022-05-10 2023-11-15 Polymetrix AG Method for the preparation of a polyester
WO2023217707A1 (en) 2022-05-10 2023-11-16 Polymetrix Ag Method for the preparation of a polyester
EP4353774A1 (en) 2022-10-10 2024-04-17 Polykey Polymers, S.L. Low-temperature organocatalyzed depolymerization of poly(ethylene terephthalate)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB610136A (en) 1946-03-28 1948-10-12 Royden Lewis Heath Degradation of aromatic linear polyesters
JPS60248646A (ja) 1984-05-25 1985-12-09 Toray Ind Inc ポリエステル屑の解重合方法
DE69325803T2 (de) 1992-05-18 1999-12-09 Swig Pty Ltd Säuberung von polyethylene terephthalaten
AUPM499394A0 (en) 1994-04-11 1994-05-05 Petwest Pty Ltd Improved polyethylene terephthalate decontamination
US5635584A (en) 1995-12-07 1997-06-03 Eastman Chemical Company Process including glycolysis and subsequent purification for recycling polyester materials
AUPP261498A0 (en) 1998-03-27 1998-04-23 Swig Pty Ltd Improved conversion of contaminated polyethylene terephthalate to polybutylene terephthalate
AUPP598098A0 (en) 1998-09-17 1998-10-08 West, Simon Michael Process for decontaminating ethanediol
AUPP610798A0 (en) 1998-09-23 1998-10-15 Swig Pty Ltd Improved polymers
US7211193B2 (en) 2002-06-04 2007-05-01 Pet Rebirth Co., Ltd. Processes for the purification of bis(2-hydroxyethyl)terephthalate
BRPI0408055A (pt) 2003-02-27 2006-02-14 Petrecycle Pty Ltd processo para o tratamento de uma composição para remover seus contaminantes e composição livre de contaminantes
JP2005154671A (ja) * 2003-11-28 2005-06-16 Teijin Fibers Ltd ポリエチレンテレフタレートの製造方法
US20060110557A1 (en) * 2004-09-03 2006-05-25 Zhiyong Xia Polyester polymer and copolymer compositions containing metallic tungsten particles

Also Published As

Publication number Publication date
EP2838941A1 (en) 2015-02-25
PH12014502342A1 (en) 2014-12-22
TWI588178B (zh) 2017-06-21
CO7141469A2 (es) 2014-12-12
SA113340483B1 (ar) 2015-12-14
SG11201406229PA (en) 2014-11-27
EP2838941B1 (en) 2019-11-06
BR112014026101A2 (pt) 2018-05-08
TW201404800A (zh) 2014-02-01
IN2014MN02312A (es) 2015-08-07
ES2767174T3 (es) 2020-06-16
MX368905B (es) 2019-10-21
BR112014026101B1 (pt) 2021-02-02
ZA201407687B (en) 2015-10-28
US20150065680A1 (en) 2015-03-05
US9234074B2 (en) 2016-01-12
CN104395383A (zh) 2015-03-04
CN104395383B (zh) 2017-10-10
WO2013175497A1 (en) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3778744B1 (en) Processes for recycling polyethylene terephthalate
CA2298551C (en) Depolymerization process for recycling polyesters
JP5219113B2 (ja) ポリエステル樹脂回収品のリサイクル方法
EP1437377A1 (en) Method for recycling pet bottle
MX2014012420A (es) Hojuelas de mezclas de ester y metodos para su produccion.
CN110590551A (zh) 双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯的制造方法及聚对苯二甲酸乙二醇酯的制造方法
US7030264B1 (en) Bis-β-hydroxyethyl terephthalate
JP4080720B2 (ja) Ｐｅｔボトルのリサイクル方法
US3305495A (en) Process for the continuous re-use of polyethylene terephthalate waste
JPH0491126A (ja) 高重合度ポリエステルの製造方法
CN113265122A (zh) 热收缩聚酯膜及其制法
JPH06184286A (ja) ポリエチレンテレフタレートならびにそれより成る中空容器および延伸フィルム
EP4198075A1 (en) Process for producing recycled pet resin and method for producing moulded articles
CN111133027B (zh) 共聚酯带材
JP3071558B2 (ja) 射出成形用ポリエステル及びその成形方法
JP7035473B2 (ja) ３次元物体のラピッドプロトタイピング装置の使用方法
TW202406975A (zh) 製備包含回收之對苯二甲酸雙（２－羥基乙基）酯的聚酯樹脂及纖維的方法
JP2017052890A (ja) オリゴマー再生物及びその製造方法
CN114829448A (zh) 乙醇酸聚合物
JP2005105091A (ja) ポリアルキレンテレフタレート廃棄物処理体及び処理方法
CN116284710A (zh) 一种废旧聚酯涤纶纤维化学循环利用制备聚酯切片的方法
CN115340666A (zh) 一种端羟基超支化聚合物及其制备方法和应用
CN111116876A (zh) 一种利用芳香族羟基磺酸盐抑制pet聚酯成型过程齐聚物的生产方法
JP2017052891A (ja) オリゴマー再生物
JP2001322967A (ja) ビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレートの蒸留精製方法

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration