一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂方法及设备与流程

本发明涉及废旧聚酯回收领域，特别涉及一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂方法及设备。

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。pet大量用作纤维，而工程塑料树脂可分为非工程塑料级和工程塑料级两大类，非工程塑料级主要用于瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。pet切片又分为纤维级聚酯切片和非纤维级聚酯切片。纤维级聚酯用于制造涤纶短纤维和涤纶长丝，是供给涤纶纤维企业加工纤维及相关产品的原料，涤纶是化纤中产量最大的品种。

目前对废旧聚酯的回收方法主要有物理法回收和化学法回收。物理回收方法较为简单、经济，但再生产品的性能差。化学回收的一个重要方向是将废旧聚酯用乙二醇(eg)醇解成对苯二甲酸双羟基酯(bhet)或低聚物，然后在甲醇中进行酯交换反应，生成对苯二甲酸二甲酯(dmt)和乙二醇,通过提纯得到纯净dmt，用于聚酯生产的原料，而甲醇和乙二醇通过提纯、再循环用于反应系统中，从而实现废旧聚酯的循环利用。

申请号201910617806.8的中国专利申请公开了一种废旧聚酯的连续醇解回收方法，该回收方法采用连续进料、连续醇解的工艺，使物料在熔融状态下进行均相醇解，所需醇解时间短，采用两个以上的醇解釜串联进行连续醇解，醇解物的产品质量稳定。同时，由于优化了醇解过程中的eg用量，醇解步骤完成后不需要蒸馏浓缩，醇解物直接进入酯交换釜进行酯交换反应，节省浓缩设备。但由于该回收方法中由于物料在熔融状态下进行均相醇解，醇解物直接进入酯交换，而醇解物中含有的烯烃类熔体杂质对后续处理设备具有堵塞的风险，需将其分离去除，

而目前的醇解物去杂的技术中，专利号为201010105259.4的中国专利公开了一种pet醇解后混合物除杂方法，其在解聚阶段需要进行高温高压，聚合物熔体在温230-300℃、绝对压力10-1000pa下，聚烯烃类杂质发生分解反应，形成分子量很低并会部分被气化的小分子物质，在较低的动力粘度下，低分子量杂质及其气体更容易扩散到气相空间里，通过搅拌器控制，夹带有低分子量杂质及其气体的熔体逐渐在搅拌器的圆盘成膜，小分子气体在真空系统的连续抽吸作用下便被脱离反应器，进入杂质分离系统，从而达到去杂质的作用。但该方法操作过程复杂，成本高，去除效率低，需要专用设备去除，也不适用于中国专利201910617806.8所公开的醇解反应条件。

而目前常规废旧聚酯醇解后醇解物的分离去除杂质方法有许多缺点，特别是：

1、只能间歇去除。

2、操作过程复杂。

3、去除效率较低。

4、两批次间的产品质量有差异。

技术实现要素：

为实现上述目的，发明人提供了一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂方法及设备进行，可连续操作，其可以设置于醇解釜和酯化釜之间，不影响醇解、酯化的连续操作，操作简单、可以高效去除醇解物中含有的烯烃类熔体杂质，使其可以高效的进行后续的酯化步骤，不会发生设备堵塞的问题。

本发明提供了一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂方法，包括以下步骤：

将废旧聚酯连续醇解后醇解釜中的醇解物导入液液旋流分离器，将液液旋流分离器底部分离的首次除杂产物导入中间储罐，而液液旋流分离器顶部溢流出的第二混合物导入二级分离器进行进一步分离除杂，得到二次除杂产物；将二次除杂产物导入中间储罐；所述中间储罐与酯交换釜连接。

废旧聚酯连续醇解后醇解釜中的醇解物包括对苯二甲酸双羟基酯、醇解剂(乙二醇)、烯烃类熔体、醇解催化剂(碳酸钾或醋酸锌)、副产物(二甘醇)。密度从小到大依次为：烯烃类熔体、乙二醇、二甘醇、对苯二甲酸双羟基酯、碳酸钾、醋酸锌。

由于烯烃类熔体杂质的密度相比对其他成分小，会从液液旋流分离器的顶部溢流进入二级分离器，乙二醇也会有部分从顶部溢流；

而其余首次除杂产物会处于烯烃类熔体杂质的下方，从液液旋流分离器的底部进入中间储罐中。

进一步地，所述醇解物导入液液旋流分离器的导入压力大于0.1mpa。

进一步地，醇解物在液液旋流分离器中的分离时间为1s，分离温度为200-210℃。

废旧聚酯的醇解温度180℃-200℃，而分离温度略高于连续醇解温度。虽然烯烃类熔体杂质和乙二醇沸点低于200℃，由于导入压力大于0.1mpa,停留时间1-2s，因此在200-210℃依然以液态的形势存在，但分子间距离会加大，更加速其流向液液旋流分离器的顶部。有少量乙二醇和烯烃类熔体杂质一同从液液旋流分离器的顶部溢流进入二级分离器。

而对苯二甲酸双羟乙酯、二甘醇在该温度下为稳定液态，且密度较大，基本上都从液液旋流分离器的底部进入中间储罐中。

进一步地，所述醇解物中，烯烃类熔体杂质的含量为3-6％。

进一步地，中间储罐内的中间产物中烯烃类熔体杂质的含量低于1％。

进一步地，所述废旧聚酯连续醇解后醇解物的制备包括以下步骤：

物料预处理，将废旧聚酯经干燥、除氧得到废旧聚酯原料；

醇解，将所述废旧聚酯原料、醇解剂和醇解催化剂以熔融态一同连续送入第一醇解釜进行第一次醇解，得到熔体a，将所述熔体a连续送入所述第二醇解釜进行第二次醇解，得到醇解物；

所述醇解剂为乙二醇；所述醇解催化剂为碳酸钾或醋酸锌。

进一步地，所述二级分离器为板式相分离器；工作温度：190℃；工作压力：小于0.1mpa；分离时间：5-8min。在如下条件的，二级分离器中，乙二醇(沸点为197.3℃),在该条件下为液态，流入中间储罐中，而烯烃类熔体杂质为气体，作为杂质进行分离。

本发明人还提供了一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂设备包括液液旋流分离器、二级分离器、中间储罐，所述液液旋流分离器的入口与醇解釜的出口相连，所述液液旋流分离器顶部的出口与二级分离器的入口相连，所述液液旋流分离器底部的出口与储罐相连，所述二级分离器的产物出口与中间储罐相连，所述中间储罐与酯交换釜连接，所述二级分离器还设置有排气口，用于排出烯烃类熔体杂质。

区别于现有技术，上述技术方案至少包括以下有益效果：本发明采用在废旧聚酯连续醇解的后醇解物的烯烃类熔体杂质进行持续的去除，该方法分离时间短、效率高、成本低、除杂效果优越，除杂后中间产物中烯烃类熔体杂质的含量小于1％，避免了后续处理设备的堵塞。同时方法可连续进样和出样操作，该除杂设备设置于废旧聚酯连续醇解的醇解反应釜和酯交换釜的中间，三者进行串联，形成系统，采用连续进料和连续出料的方式进行dmf生产，而烯烃类熔体杂质也可以在该连续生产过程中进行去除，生产效率高，适合工业化生产。

附图说明

图1为实施例1所述一种pet醇解后混合物的除杂设备。

附图标记说明：

1、醇解釜,

2、液液旋流分离器,

3、二级分离器,

4、中间储罐。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

本实施方式采用：申请号201910617806.8的中国专利申请公开的一种废旧聚酯的连续醇解回收方法，将所述废旧聚酯原料、醇解剂和醇解催化剂以熔融态进行连续醇解、酯交换合成酯交换产物；对酯交换产物进行dmt结晶、甲醇洗涤，并在dmt结晶、甲醇洗涤过程中得到回收液。具体包括以下步骤：

物料预处理，将废旧聚酯经干燥、除氧得到废旧聚酯原料；

醇解，将所述废旧聚酯原料、醇解剂和醇解催化剂以熔融态一同连续送入第一醇解釜进行第一次醇解，得到熔体a，将所述熔体a连续送入所述第二醇解釜进行第二次醇解，得到醇解物；

醇解催化剂为碳酸钾或醋酸锌，醇解剂为乙二醇。醇解温度为180℃-200℃。所述醇解物中，烯烃类熔体杂质的含量为3-6％。

实施例1一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂设备

见图1，一种废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂设备包括液液旋流分离器2、二级分离器3、中间储罐4，所述液液旋流分离器2的入口与醇解釜1的出口相连，所述液液旋流分离器2顶部的出口与二级分离器3的入口相连，所述液液旋流分离器2底部的出口与中间储罐4相连，所述二级分离器3的产物出口与中间储罐4相连，所述中间储罐4与酯交换釜连接，所述二级分离器3还设置有排气口，用于排出烯烃类熔体杂质。

实施例2采用实施例1的除杂设备进行废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂

在醇解釜的醇解物从醇解釜的出口，通过加压泵以0.5mpa的压力导入液液旋流分离器的入口，进入液液旋流分离器的混合物中密度小的烯烃类熔体杂质和少量乙二醇从顶部溢流进入二级分离器，密度较大的首次除杂产物(bhet、乙二醇)从液液旋流分离器底部的出口进入储罐；醇解物在液液旋流分离器中的分离时间为1s，分离温度为210℃。

溢流进入二级分离器入口的第二混合物(烯烃类熔体杂质和eg)经过二次分离，烯烃类熔体杂质从二级分离器的排气口排出系统，二次除杂产物(eg)进入储罐。二级分离器的工作温度：190℃；工作压力：小于0.1mpa；分离时间：5-8min。

用液谱仪分析采用除杂设备前后混合物中的杂质含量：

实施例2中醇解物烯烃类熔体杂质含量为3％，而储罐中产物的烯烃类熔体杂质含量为0.7％。

实施例3采用实施例1的除杂设备进行废旧聚酯连续醇解后醇解物的除杂

在醇解釜的醇解物从醇解釜的出口，通过加压泵以1mpa的压力导入液液旋流分离器的入口，进入液液旋流分离器的混合物中密度小的烯烃类熔体杂质和少量乙二醇从顶部溢流进入二级分离器，密度较大的首次除杂产物(bhet、乙二醇)从液液旋流分离器底部的出口进入储罐；醇解物在液液旋流分离器中的分离时间为2s，分离温度为200℃。

溢流进入二级分离器入口的第二混合物(烯烃类熔体杂质、eg)经过二次分离，烯烃类熔体杂质从二级分离器的排气口排出系统，二次除杂产物(eg)进入储罐。二级分离器的工作温度：190℃；工作压力：小于0.1mpa；分离时间：5-8min。

用液谱仪分析采用除杂设备前后混合物中的杂质含量：

实施例3中醇解物烯烃类熔体杂质含量为5％，而储罐中产物的烯烃类熔体杂质含量为1％。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

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