PET降解單體對(duì)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(lái)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(huì)和生態(tài)環(huán)境造成了沉重的壓力。通過(guò)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(duì)苯二甲酸乙二醇酯（BHET）。目前 BHET在市場(chǎng)上除了重新聚合為 PET之外，尚無(wú)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(chǎng)需求旺盛。為了提高廢舊PET回收再利用的經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)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(lái)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(duì)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(guò)對(duì)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?，采用RuSnPt三組分催化劑，考察了反應(yīng)條件對(duì) BHET的轉(zhuǎn)化率和CHDM的收率的影響，并對(duì)反應(yīng)溫度、壓力和反應(yīng)時(shí)間做了條件優(yōu)化。同時(shí)，對(duì)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(cè)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(duì)多種 CHDM的制備方法進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)以 BHET為原料，通過(guò)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(duì)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(lái)，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(duì)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(guò)高溫加氫實(shí)現(xiàn)PET的直接降解，得到純度較高的PX。對(duì)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(guò)GPC分析對(duì)

5、PET原料的分子量進(jìn)行了測(cè)定。對(duì)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(guò)程中，由于反應(yīng)過(guò)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(duì)反應(yīng)條件如反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間做了優(yōu)化，在反應(yīng)溫度300℃、初始?xì)鋲?MPa和反應(yīng)時(shí)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(dòng)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(dòng)力學(xué)的研究做了初步的探索。