RU2022107141A

RU2022107141A - Способ и реакторная система для деполимеризации терефталатного полимера в сырье для повторного использования

Info

Publication number: RU2022107141A
Application number: RU2022107141A
Authority: RU
Inventors: Йост Роберт ВОЛТЕРС; Андре Банир ДЕ ХАН; Люк ТЕЙС
Original assignee: Ионика Текнолоджиз Б.В.
Priority date: 2019-08-21
Filing date: 2020-08-20
Publication date: 2023-09-21

Claims

1. Способ деполимеризации терефталатного полимера в сырье для повторного использования, который включает стадии:

a) деполимеризация терефталатного полимера с использованием этиленгликоля в деполимеризованную смесь, содержащую по меньшей мере один мономер и по меньшей мере один димер, где указанный по меньшей мере один мономер содержит бис(2-гидроксиэтил)терефталат (BHET), и указанный по меньшей мере один димер содержит димер бис(2-гидроксиэтил)терефталата (BHET-димер);

b) удаление твёрдых соединений из указанной деполимеризованной смеси в первом сепараторе для того, чтобы получить композицию, содержащую по меньшей мере один димер и по меньшей мере один мономер в качестве растворённых веществ в смеси этиленгликоля и воды;

c) кристаллизация BHET-димера из указанного раствора с получением таким образом смеси кристаллов BHET-димера и первого маточного раствора;

d) выделение кристаллического BHET-димера из первого маточного раствора, и после этого:

e) формирование BHET кристаллов из указанного первого маточного раствора с получением таким образом смеси BHET кристаллов и второго маточного раствора; и

f) извлечение BHET кристаллов.

2. Способ по п. 1, в котором после стадии кристаллизации BHET-димера и до стадии формирования кристаллов BHET добавляют антирастворитель в первый маточный раствор с целью усиления формирования кристаллов BHET из первого маточного раствора.

3. Способ по п. 1 или 2, где стадия кристаллизации BHET-димера включает регулирование по меньшей мере одного из:

i. концентрация BHET-димера в растворе в начале стадии кристаллизации BHET- димера; и

ii. объемное отношение между водой и этиленгликолем в растворе во время стадии кристаллизации BHET-димера; и

iii. регулирование первой температуры phase T₁ раствора в течение периода в диапазоне от 2 минут до 120 минут, предпочтительно в диапазоне от 2 минут до 60 минут.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором кристаллизация BHET-димера из указанного раствора проводится практически без образования кристаллов BHET.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором кристаллический BHET извлекается в виде твердого вещества, и где предпочтительно способ дополнительно включает по меньшей мере одну из стадий промывки кристаллов BHET и сушки кристаллов BHET.

6. Способ по п. 5, в котором выделение кристаллического BHET-димера осуществляется с использованием блока фильтрации и где дополнительная обработка выделенного кристаллического BHET-димера включает в себя удаление выделенного кристаллического BHET-димера из блока фильтрации с помощью промывающего потока, который содержит этиленгликоль.

7. Способ по п. 6, в котором указанный поток обрабатывают с целью превращения BHET-димера в BHET.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадия деполимеризации включает регулирование молярного соотношения между указанным терефталатным полимером и этиленгликолем, чтобы регулировать молярное соотношение между BHET-мономером и BHET-димером в деполимеризованной смеси, где предпочтительно указанное молярное соотношение регулируется, чтобы получить по меньшей мере 10 мас.% димера.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, предпочтительно как заявлено в п. 14, где первый маточный раствор подвергается адсорбционной обработке с целью удаления растворенного BHET-димера из первого маточного раствора после выделения кристаллического BHET-димера из первого маточного раствора и до формирования кристаллов BHET.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором стадию деполимеризации проводят в присутствии катализатора, содержащего элемент Fe, и где деполимеризованная смесь содержит элемент Fe в концентрации по меньшей мере 5 м.д. относительно массовой концентрации бис(2-гидроксиэтил)терефталата (BHET) в деполимеризованной смеси.

11. Реакторная система для деполимеризации терефталатного полимера в сырье для повторного использования, где реакторная система содержит:

ступень деполимеризации, включающую по меньшей мере один входной патрубок для потока терефталат-содержащего полимера и потока этиленгликоля; где указанная ступень деполимеризации выполненная с возможностью деполимеризации терефталат-содержащего полимера в деполимеризованную смесь за счет использования этиленгликоля, где указанная деполимеризованная смесь содержит по меньшей мере один мономер и по меньшей мере один димер, при этом указанный по меньшей мере один мономер содержит бис(2-гидроксиэтил)терефталат (BHET), и указанный по меньшей мере один димер содержит димер бис(2-гидроксиэтил)- терефталата (BHET-димер);

первый сепаратор, снабженный выходным патрубком, причем указанный первый сепаратор выполнен с возможностью выделения твердых соединений в деполимеризованной смеси из композиции, содержащей по меньшей мере один димер и по меньшей мере один мономер в виде растворённых веществ в смеси этиленгликоля и воды;

блок кристаллизации димера для кристаллизации димера из указанной композиции, где оставшаяся композиция представляет собой первый маточный раствор, причем сепаратор предназначен для выделения указанного кристаллического димера из указанного первого маточного раствора;

блок кристаллизации мономера, предназначенный для кристаллизации мономера из указанного первого маточного раствора; и

ступень извлечения кристаллов мономера, расположенную ниже по потоку от блока кристаллизации мономера.

12. Твердая композиция, содержащая по меньшей мере 70 мас.% димера бис(2-гидроксиэтил)терефталата (BHET) в кристаллической форме, где твердая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере 80 мас.% димера BHET.

13. Способ очистки сырьевой композиции, содержащей бис(2-гидроксиэтил)терефталат (BHET), где указанный способ включает стадии:

a) предоставление сырьевой композиции, содержащей BHET и димер бис(2-гидроксиэтил)терефталата (BHET-димер), в виде растворённых веществ в смеси этиленгликоля и воды;

b) предварительная обработка указанной сырьевой композиции для того, чтобы получить первый маточный раствор, имеющий содержание BHET-димера самое большее 3 мас.%, относительно содержания BHET;

c) формирование кристаллов BHET из указанного первого маточного раствора с получением таким образом смеси кристаллов BHET и второго маточного раствора и;

d) выделение кристаллов BHET из указанного второго маточного раствора, предпочтительно с помощью фильтрации; и

e) необязательно стадию сушки выделенных кристаллов BHET.

14. Способ по п. 13, где предварительная обработка сырьевой композиции включает кристаллизацию BHET-димера, и предпочтительно выделение кристаллического BHET-димера из оставшегося первого маточного раствора.

15. Способ по п. 13 или 14, где указанное содержание BHET-димера в первом маточном растворе составляет самое большее 2,0 мас.%, относительно BHET.