对苯二甲酸和乙二醇(用废涤纶水解制备)
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《精细化学品制备手册》第610页(1091字)
制法
(1)原料准备
①废涤纶 常为废丝。如是僵丝,可直接使用;若是带油丝,则要用1%~2%Na2CO3水溶液煮洗,以除去表面油污,然后用清水漂洗干净,干燥后使用。若是废块,则需破碎后使用。
②水 用蒸馏水或浓缩乙二醇时回收的废水。
(2)水解反应
在一个带有搅拌器的2L不锈钢反应釜内,先加入水及废涤纶,密闭反应釜,在一定温度和压力下反应数小时,冷却出料,过滤,水洗(洗涤水合并入乙二醇水溶液中)。滤饼烘干后得106.5g灰白色沙粒状粗对苯二甲酸结晶,分析含量为92%~96%,收率在92%以上。滤液为浅黄色乙二醇水溶液(包括洗滤饼的水),共得350g左右,经分析含乙二醇9%~12%,经常压或减压脱水,再在105℃/2.7kPa(20mmHg)下减压精馏得32~37g乙二醇,含量在99%以上(密度为1.11g/cm3),收率在80%以上。
(3)粗对苯二甲酸的精制
将50g粗对苯二甲酸先加入550ml水,然后加等当量的NaOH(35%NaOH约70g)加热溶解,趁热滤去不溶物,得浅黄色透明液体(若溶液颜色深,可加适量活性炭脱色)。冷却后加入35%盐酸62~65g进行酸化(边搅拌边冷却),使pH≤1,得白色粉末状结晶,冷却、静置数小时后过滤,水洗,洗至洗出水测不出Cl-。滤饼经烘干、粉碎得到48~49.5g白色粉末状结晶的对苯二甲酸,分析含量为99.5%左右,精制收率为95%左右。
以废涤纶计,对苯二甲酸和乙二醇的收率分别为92%和82%。
经过对比试验后,从上述诸法中选择了加压水解法,该法工艺简单,不需任何溶剂,三废少,收率高,成本低,经济效益明显。水解产品对苯二甲酸和乙二醇的用途广泛,既可返回制备新涤纶,又可作为化工原料出售。对苯二甲酸与醇类生成的对苯二甲酸酯是工程塑料的重要增塑剂,还可用作染料中间体。乙二醇可用于制备其他聚酯树脂、不饱和聚酯树脂和1730聚酯漆;由乙二醇可衍生出多种类型的表面活性剂,国外大量用于汽车防冻剂。