PET降解單體對苯二甲酸乙二醇酯的高值化利用.pdf

1、隨著PET的大量使用，越來越多的廢塑料被當(dāng)作垃圾扔掉，形成了巨大的資源浪費(fèi)，給社會和生態(tài)環(huán)境造成了沉重的壓力。通過化學(xué)回收法可以將廢舊PET降解得到相應(yīng)的單體，采用乙二醇解可以在溫和條件下得到純度較高的單體對苯二甲酸乙二醇酯（BHET）。目前 BHET在市場上除了重新聚合為 PET之外，尚無其它用途。1,4-環(huán)己烷二甲醇（CHDM）廣泛應(yīng)用于高性能聚酯行業(yè)，是重要的合成原料之一，市場需求旺盛。為了提高廢舊PET回收再利用的經(jīng)濟(jì)性，通過兩

2、步加氫法，可以將BHET轉(zhuǎn)化為CHDM。但兩步法中需要在第一步反應(yīng)結(jié)束之后，將中間產(chǎn)物分離出來以進(jìn)行第二步加氫，操作復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本。
　　為此，本文首先建立了一種以BHET為原料，采用一鍋法加氫制備CHDM的方法。在實(shí)驗(yàn)中，采用浸漬法制備了一系列催化劑，并對催化劑進(jìn)行了BET、SEM、EDS等系列表征。在加氫實(shí)驗(yàn)中，通過對比發(fā)現(xiàn)，在RuSn兩組分催化劑的基礎(chǔ)上，引入第三種元素 Pt、Ni、Co和Pd可以改善催化劑的加氫性能，

3、其中以Pt的效果最佳?；诖耍捎肦uSnPt三組分催化劑，考察了反應(yīng)條件對 BHET的轉(zhuǎn)化率和CHDM的收率的影響，并對反應(yīng)溫度、壓力和反應(yīng)時間做了條件優(yōu)化。同時，對一步升溫法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證，由于苯環(huán)加氫和酯鍵加氫的條件存在較大差異，因此未能得到較好的效果。之外，根據(jù)產(chǎn)物分布，初步預(yù)測了反應(yīng)發(fā)生的路徑，為下一步反應(yīng)機(jī)理的探索做了鋪墊。另外，對多種 CHDM的制備方法進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)以 BHET為原料，通過一鍋法加氫制備CHDM的方

4、法，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　對二甲苯（PX）是重要的有機(jī)化工原料之一，廣泛應(yīng)用于塑料、聚酯纖維、農(nóng)藥和醫(yī)藥等眾多化工生產(chǎn)領(lǐng)域。近年來，聚酯纖維憑借其優(yōu)良的性能而發(fā)展迅速，作為合成聚酯纖維的初始原料，對二甲苯的需求量也日益增加。
　　在研究中發(fā)現(xiàn)，采用浸漬法制備的RuSnPt三組分催化劑，可以通過高溫加氫實(shí)現(xiàn)PET的直接降解，得到純度較高的PX。對PET原料進(jìn)行了熱分析，得到了PET原料的熱分解溫度和熔點(diǎn)，并通過GPC分析對

5、PET原料的分子量進(jìn)行了測定。對反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了 XRD、SEM、TEM等表征，結(jié)果表明在反應(yīng)過程中，由于反應(yīng)過程中的高溫以及反應(yīng)物和生成物的影響，催化劑有部分團(tuán)聚現(xiàn)象。對反應(yīng)條件如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間做了優(yōu)化，在反應(yīng)溫度300℃、初始?xì)鋲?MPa和反應(yīng)時間7h的條件下，PET的轉(zhuǎn)化率接近100％，PX的選擇性達(dá)到91.0%。另外，在該反應(yīng)體系下，建立了動力學(xué)模型，得到了反應(yīng)活化能Ea和指前因子A，為反應(yīng)動力學(xué)的研究做了初步的探索。