背景技术:
1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(=“pet”)是最重要的塑料之一,其用于纺织纤维中,用作膜,且用作塑胶瓶的材料。仅在2007年,塑料瓶中所用的量为~107吨(w.caseri,polyethylenterephthalate,rd-16-03258(2009)in f.b.dill,g.eisenbrand,f.faupel,b.fugmann,t.gamse,r.matissek,g.pohnert,a.rühling,s.schmidt,g.sprenger,[online],stuttgart,georg thieme verlag,january 2022)。
2、由于其持久性和源自pet的废物量,其如今构成最大的环境挑战之一。该问题的解决方案在于避免和有效重复利用pet。
3、现有技术提出了pet的多种裂解方法。
4、gb 784,248a描述了pet的甲醇分解。
5、用于pet的解聚的水解方法被jp 2000-309663 a、us 4,355,175 a和t.yoshioka,n.okayama,a.okuwaki,ind.eng.chem.res.1998,37,336-340所描述。
6、pet与乙二醇的反应描述于ep 0723951 a1、us 3,222,299 a、wo2020/002999a2中,被s.r.shukla,a.m.harad,journal of applied polymer science 2005,97,513-517(“shukla&harad”hereinafter)和n.d.pingale,s.r.shukla,european polymer journal2008,44,4151-4156所描述。
7、shukla&harad陈述:pet的乙二醇解产生对苯二甲酸双-2-羟乙酯(=“bhet”)。该裂解产物可同时被用作用于新pet的生产的反应物。
8、因此对pet的解聚方法感兴趣,在该解聚方法中在裂解产物中获得最大比例的bhet。
9、本发明所提出的问题是提供此类方法的问题。
技术实现思路
1、现在出人意料发现解决本发明所提出的问题的方法。
2、本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二醇酯pet的解聚方法,该方法包括以下步骤:
3、(a)在电解池e<1>中产生ma羟乙酸盐在乙二醇中的溶液l1<21>,其中ma是碱金属阳离子,尤其是选自锂、钾、钠,优选地选自钾、钠,且最优选选自钠,所述电解池包含
4、-至少一个阳极室ka<11>,其具有至少一个入口zka<110>、至少一个出口aka<111>、和包含阳极电极ea<113>的内部ika<112>,
5、-至少一个阴极室kk<12>,其具有至少一个入口zkk<120>、至少一个出口akk<121>、和包含阴极电极ek<123>的内部ikk<122>,
6、-和任选地至少一个插入的中间室km<13>,其具有至少一个入口zkm<130>、至少一个出口akm<131>和内部ikm<132>,
7、其中ika<112>和ikm<132>则通过扩散屏障d<14>彼此分隔,且akm<131>通过连接vam<15>连接至入口zka<110>,使得液体可从ikm<132>经由连接vam<15>通至ika<112>,
8、其中
9、-在其中所述电解池e<1>不包含中间室km<13>的情况下,ika<112>和ikk<122>通过分隔壁w<16>彼此分隔,
10、-在其中所述电解池e<1>包含至少一个中间室km<13>的情况下,ikk<122>和ikm<132>通过分隔壁w<16>彼此分隔,
11、其中该分隔壁w<16>具有具有表面okk<163>的一侧skk<161>和在skk<161>的相对侧且具有表面oa/mk<164>的一侧sa/mk<162>,其中该分隔壁w<16>以使该分隔壁w<16>所包含的传导碱金属阳离子的固态电解质陶瓷fa<18>经由表面okk<163>在skk<161>侧与内部ikk<122>直接接触的方式包含至少一个传导碱金属阳离子的固态电解质陶瓷fa<18>,
12、并且其中
13、-在其中所述电解池e<1>不包含中间室km<13>的情况下,分隔壁w<16>所包含的传导碱金属阳离子的固态电解质陶瓷fa<18>经由表面oa/mk<164>在sa/mk<162>侧与内部ika<112>直接接触,
14、-在其中所述电解池e<1>包含至少一个中间室km<13>的情况下,分隔壁w<16>所包含的传导碱金属阳离子的固态电解质陶瓷fa<18>经由表面oa/mk<164>在sa/mk<162>侧与内部ikm<132>直接接触,
15、(α)其中,在电解池e<1>中,当其不包含中间室km<13>时,执行同时进行的以下步骤(α1)、(α2)、(α3):
16、(α1)将包含乙二醇的溶液l2<22>引导通过ikk<122>,
17、(α2)将包含ma作为阳离子的盐s的中性或碱性水溶液l3<23>引导通过ika<112>,
18、(α3)在ea<113>和ek<123>之间施加电压,
19、或
20、(β)其中,在电解池e<1>中,当其包含至少一个中间室km<13>时,执行同时进行的以下步骤(β1)、(β2)、(β3):
21、(β1)将包含乙二醇的溶液l2<22>引导通过ikk<122>,
22、(β2)将包含ma作为阳离子的盐s的中性或碱性水溶液l3<23>引导通过ikm<132>,然后经过vam<15>,然后通过ika<112>,
23、(β3)在ea<113>和ek<123>之间施加电压,
24、其在出口akk<121>处提供溶液l1<21>,ma羟乙酸盐的浓度在l1<21>中比在l2<22>中高,
25、并且其在出口aka<111>处提供s的水溶液l4<24>,s的浓度在l4<24>中比在l3<23>中低;
26、(b)使溶液l1<21>与pet反应,以产生包含对苯二甲酸双-2-羟乙酯(=“bhet”)的混合物m1。
27、在进一个方面中,本发明涉及一种回收pet的方法,其中在根据本发明的用于解聚的方法中所获得的bhet在步骤(ζ)中聚合以产生pet。
28、已经发现,出人意料,pet与通过根据本发明的电解方法获得的溶液l1<21>的反应提供比在传统方法(其中碱性碱金属羟乙酸盐溶液通过在相应的碱金属氢氧化物中混合乙二醇而获得)中更高的bhet比例。
1.一种聚对苯二甲酸乙二醇酯pet的解聚方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述传导碱金属阳离子的固态电解质陶瓷fa<18>具有式mi1+2w+x-y+z miiw miiix zriv2-w-x-y mvy(sio4)z(po4)3-z的结构:
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述电解池e<1>不包含中间室km<13>。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述电解池e<1>包含至少一个中间室km<13>。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中ma选自由钾、钠组成的组。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中进行步骤b),直至在步骤(b)中所用的pet的至少p=10%已经转化。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中在乙二醇的沸腾温度下进行步骤(b)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中在步骤(b)中使用足够量的溶液l1<21>,使得基于步骤(b)中所用pet的总重量,在步骤(b)中所用的ma羟乙酸盐的总重量在0.1重量%至100重量%的范围内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中在进一步的步骤(c)中将bhet从m1至少部分分离。
10.根据权利要求9所述的方法,其中通过结晶和/或蒸馏进行步骤(c)中的bhet从m1的至少部分分离。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,在用于步骤(b)中之前,使pet进行选自化学预处理步骤、粉碎步骤的至少一个预处理步骤。
12.一种回收聚对苯二甲酸乙二醇酯的方法,其中通过根据权利要求1至11中任一项所述的方法获得bhet,并在步骤(ζ)中将如此获得bhet的聚合成pet。
13.根据权利要求12所述的方法,其中在至少乙二醇的沸腾温度下进行步骤(ζ)中的bhet聚合成pet。
14.根据权利要求12或13所述的方法,其中在催化剂的存在下进行步骤(ζ)中的聚合。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述催化剂选自锑化合物。