Способ разложения полиэтилентерефталата

(72) Авторы нзобретени я лорусской ССР изико-органической химии АНственное объединение "Химво ким. В.И. Ленинающ ститу Произ 7) Заявители ОБ РАЗЛОЖЕНИ ЛЕНТЕРЕФТАЛАТА ия ПЭТФкоторый Изобретение относится к органической химии, а конкретно к улучшенному способу разложения полиэтилентерефталата в виде отходов производства в метилбенэоате с получением терефталевой и бензойной кислот , которые могут найти применение, вчастности терефталевая кислота - длясинтеза полиэтилентерефталата, а бензойная кислота - при синтезе капролактама, фенола и консервантов в пи щевой промышленности и сельскомхозяйстве.В производстве волокон на основеполиэтилентерефталата (ПЭТФ) получают отходы при поликонденсации,гранулировании полимера, формовании.и вытяжке волокна, составляющиепри нормальных условиях работы приблизительно 10.Известен способ разложендо диметилтерефталата (ДМТ) ернов, Г. П. Коротышава,Е.М. Вереничосуществляется при 190-210 вС и давлении 30-40 атм в среде метанола Г 1Однако этот способ разложения неудобен ввиду применения высокого давления, к тому же все операции с метиловым спиртом при повышенных температуре и давлении требуют принятия специальных мер по технике безопасности,Наиболее близким по .технической сущности и получаемым результатам к предлагаемому является способ ра ложения отходов полиэтилентерефтал та путем его щелочного гидролиза в водной среде при 25-220 вС, обыч но в течение 5 ч под давлением 15 атм или, обычно в течение 1 ч под давлением 20-30 атм 21,Однако данный способ разложения ПЭТФ является несовершенным ввиду использования высокого давления.Целью изобретения является упрощение процесса.941349 3Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу разложения полиэтилентерефталата путем егощелочного гидролиза в водной среде,.процесс ведут при 90-100 С, обычнов течение 30 мин, с предварительнымрастворением полиэтилентерефталатав метилбензоате при их соотношении1:2-1:4,6 соответственно при 190200 фС,1 ЕСодержание метилбензоата (МБА)в отходах 85-924. Остальное метиловый эфир и-толуиловой кислоты (1-5 Ф)и вода (до 1004), Отходы ПЭТФ взятыв виде нестандартной крошки илиотходов волокна.П р и м е р 1, Использован тех-.нический метилбензоат, который содержит, 4: МБА 92; метиловый эфири-толуиловой кислоты 1; вода до 100.Соотношение ПЭТФ: ИБА 1:2.50 г ПЭТФ и 100 мл МБА (100 г чистого ИБА) нагревают при перемешиваниийа силиконовой бане при 200 вС в течение 30 мин до полного растворения,Полученный продукт вводят в 24-ныйраствор едкого натрия (1000 мл) изатеи гидролизуют при 100 С и атмос"вферном давлении в течение 30 мин сполучением смеси натриевых солей карбоновых кислот, терефталевой и бензойной. После обработки полученнойсмеси 244-ным раствором серной кислоты при рН 6 выпадает смесь карбоновых кислот - терефталевой (ТФК)и бензойной (БК), В фильтрате после35отделения терефталевой кислоты иохлаждения раствора выпадает бензойная кислота. Выход терефталевойкислоты 4 1 г (953). Выход бензойнойкислоты 80 г (893),Очистка кислотпроводится перекристаллизацией.Т. пл. БК 122 оС, ТФК возг, 300 вСЭлементный анализ БК С 6 НСООН.Найдено,1: С 68,7 Н 4,8,Вычислено,Ф: С 68,8; Н 4,9Элементный анализ ТФК НОСНСОН.Найдено,З: С 57,7; Н 37Вычислено,Ж: С 57,8; Н 3,84.Кислотное число, мг КОН/г продукта: СНСООН 310,96 (найд.);НО ССНСОН 673,39 (найд. ),Согласно ТУ 6-02-896-74 кислотноечисло НОС С НЕСО Н 67512;СБНг;СООН 311 ф 2П р и м е р 2. Использован технический МБА, который содержит,4:МБА 90; метиловый эфир и-толуиловойкислоты 2; воды до 100,Соотношение ПЭТФ:МБА 1:2,45.40 г ПЭТФ и 100 мл МБА (98 гчистого МБА) нагревают при перемешивании на силиконовой бане при195 С в течение 30 мин до полногорастворения, Полученный продуктвводят в 2 Ф-ный раствор едкого натрия (900 мл) и затем гидролизуютпри 95 вС и атмосФерном давлении втечение 25 мин с получением смесинатриевых солей карбоновых кислот,ТФК и БК, Далее опыт проводят аналогично примеру 1.Выход ТФК 32 г (93). Выход БК76 г (871) . Т. пл. БК 122 С, ТФКвоз г. 300 ОС,Элементный анализ СНСООН,Найдено,3: С 68,671 Н 475Вычислено,Ж: С 68,8; Н 4,9Элементный анализ НО СН СОН.Найдено,; С 57,7; Н 3,75Вычислено,З: С 57,8; Н 3,84.Кислотное число С НСООН310,74 мг КОН/г продукта.Кислотное цисло НОСБНСОН672,87 мг КОН/г продукта.П р и м е р 3. Использован технический МБА, который содержит,Ф:МБА 88; метиловый эфир и-толуиловойкислоты 3; воды до 100.Соотношение ПЭТФ:МБА 1:3,2.30 г ПЭТФ и 100 мл ИБА (96 г чистого ИБА) нагревают при перемещивании на силиконовой бане при 195 вС втечение 30 мин дополного растворения. Полученный продукт вводят в2-ный раствор едкого натрия (800 мл)и затем гидролизуют при 95 С и атмосферном давлении в течение 20 минс получением смеси натриевых солейкарбоновых кислот, ТФК и БК, Далееопыт проводят аналогично примеру 1,Выход ТФК 24 г (933). Выход БК 73 г1349 94 15 формула изобретения Составитель М. КулишРедактор И. Митровка Техред М, Надь Корректор Г. Огар Заказ 4756/6 Тираж 445 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Соотношение ПЭТФ;МБА 1:4,6.20 г ПЭТФ и 100 мл МБА (92 г чистого МБА) нагревают при перемешивании на силиконовой бане при 190 вСв течение 20 мин до полного растворения. Полученный продукт вводят в2-ный раствор едкого натрия (700 мл)и затем гидролизуют при 90 шС и атмосферном давлении в течение 20 минс получением смеси натриевых солейкарбоновых кислот. Далее опыт проводят аналогично примеру 1. ВыходБК 69 г (84), ТФК 15 г (873), Т.пл.ТФК воэг. 300 фС, БК 122 ОС.Элементный анализ ТФК,Найдено,.Ж С 57,71 Н 37Вычислено,Ф: С 57,8; Н 3,84.Элементный анализ БК.Найдено,4: С 68,7; Н 4,8.Вычислено,4: С 68,8; Н 4,9.Кислотное число ТФК 672,94;БК 310,11.Максимальное количество ПЭТФ растворимо в МБА при соотношении 1:2(пример 1), Количество получаемыхкислот, ТФК и БК, можно регулироватьпутем изменения соотношения исходных компонентов (ПЭТФ и МБА).Предлагаемый способ разложенияПЭТФ до карбоновых кислот предусматривает утилизацию одновременно двухмноготоннажных отходов. В этом процессе одновременно получаются двекислоты - терефталевая и бензойная,которые можно испольэовать в промышленности и сельском хозяйстве. Предлагаемый способ разложения не требует использования специальной аппаратуры, так квк проводится при атмосферном давлении и невысокой температуре. Предварительное растворе" ние ПЭТФ в МБА позволяет сократить время щелочного гидролиэа до 30 мин 1 О и провести его при атмосферном давлении, что значительно упрощает процесс разложения полиэтилентерефталата. Способ разложения полиэтилентерефталата путем его щелочного гидролиэа20 в водной среде, о т л и ц а ю щ и й -с я тем, что, с целью упрощенияпроцесса, полиэтилентерефталат предварительно растворяют в метилбензоате при 190-200 ВС при их соотношении1:2-1:4,6 соответственно и гидролизведут при 90-100 С,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 3403115,ЗО кл. 260-2.3, опублик. 1968.2, Роговин З,А. Основы химии итехнологии химических волокон.М.,