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作垃圾扔掉，形成了巨大的資源浪費，給社會和生態(tài)環(huán)境造成了沉重的壓力。通過化學回收法可以將廢舊PET降解得到相應的單體，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)濟性，通過兩

2、步加氫法，可以將BHET轉化為CHDM。但兩步法中需要在第一步反應結束之后，將中間產(chǎn)物分離出來以進行第二步加氫，操作復雜，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。在實驗中，采用浸漬法制備了一系列催化劑，并對催化劑進行了BET、SEM、EDS等系列表征。在加氫實驗中，通過對比發(fā)現(xiàn)，在RuSn兩組分催化劑的基礎上，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，考察了反應條件對 BHET的轉化率和CHDM的收率的影響，并對反應溫度、壓力和反應時間做了條件優(yōu)化。同時，對一步升溫法的可行性進行了驗證，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，初步預測了反應發(fā)生的路徑，為下一步反應機理的探索做了鋪墊。另外，對多種 CHDM的制備方法進行了對比，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）是重要的有機化工原料之一，廣泛應用于塑料、聚酯纖維、農(nóng)藥和醫(yī)藥等眾多化工生產(chǎn)領域。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現(xiàn)PET的直接降解，得到純度較高的PX。對PET原料進行了熱分析，得到了PET原料的熱分解溫度和熔點，并通過GPC分析對

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