[發明專利]一種雙（2-羥基乙基）對苯二甲酸酯塊狀單晶的制備方法

有效

• 申請號: 202110081531.8
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112898155B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 辛加余;黃俊杰;呂興梅;晏冬霞;張旗;周清;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C07C67/52
• 分類號: C07C67/52;C07C69/82
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明公開了一種雙(2?羥基乙基)對苯二甲酸酯(以下簡稱為“BHET”)塊狀單晶的制備方法，所述方法包括：取BHET粗品，加入結晶溶劑，加熱溶解，得BHET溶液，再進行梯度降溫結晶，然后經過濾、洗滌、干燥后獲得BHET塊狀單晶。本發明涉及的BHET塊狀單晶的制備方法解決了聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)降解單體脫色困難、不徹底的問題，得到了高純度的BHET塊狀單晶，對實現PET的閉環循環回收具有重要意義。該方法工藝簡單，成本低，便于實現工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種雙(2-羥基乙基)對苯二甲酸酯(以下簡稱為“BHET”)塊狀單晶的制備方法，屬于固廢資源化利用領域。

背景技術

BHET是聚對苯二甲酸乙二醇酯(以下簡稱為“PET”)經乙二醇醇解獲得的單體產物，其化學式為C₁₂H₁₄O₆，分子量為254.24。在PET的化學回收過程中， PET可被乙二醇醇解為BHET單體，單體產物經純化后再次聚合成為再生PET。而在BHET的純化過程中，重結晶法是最常用的方法之一。傳統的重結晶純化法是將BHET溶解在結晶溶劑中，隨后在特定溫度下(多為室溫)進行冷卻結晶。通過該方法獲得的BHET晶體尺寸較小，形態差異較大，容易吸附和包裹降解產物中殘留的著色劑、催化劑、助劑和降解溶劑等，不僅會導致產物的純化效果不理想，而且會使產物的分離變得困難，產物中溶劑的含量過高。此外，國家標準GB/T17931-2018對瓶用PET聚酯的色度有嚴格的規定，食品包裝用的 PET聚酯的L值不小于80，b值不達于2.0(HunterLab色系)，因此，BHET 單體的脫色顯得尤為重要。

中國專利CN110590551A公開了一種雙(2-羥基乙基)對苯二甲酸酯的制造方法及聚對苯二甲酸乙二醇酯的制造方法，其中提及了用水徐冷重結晶法純化 BHET，即通過嚴格控制結晶過程中水的降溫速率來獲取高質量的BHET針狀結晶，其長度可達100μm。但在該專利中，為了深度脫除BHET中的著色雜質，在BHET的純化過程中還需要增加吸附處理、分解處理或還原處理工序，其根本原因在于單一的結晶純化難以實現BHET的深度脫色。同時，結晶獲得的BHET 在進入聚合工段之前必須脫除結晶溶劑，水的沸點較高，脫除難度較大，特別是在大規模的生產過程中，干燥過程將產生大量的能耗。

發明內容

本發明針對以上問題，提供了一種BHET塊狀單晶的制備方法。通過結晶溶劑的篩選，并且采用梯度冷卻結晶法制備出分子排列緊密且晶體尺寸較大的 BHET塊狀單晶，其邊長可達1cm。與針狀晶體相比，塊狀晶體有著更大的體積和更小的比表面積，摻入晶體的雜質大大減少，少量吸附在晶體表面的雜質通過簡單的水洗也可去除，實現BHET和其他雜質的有效分離。

本發明的上述目的是通過以下技術方案達到的：

一種BHET塊狀單晶的制備方法，其步驟如下：

(1)取BHET粗品，加入結晶溶劑，加熱溶解，得BHET溶液；

(2)將BHET溶液轉移至結晶器中進行結晶，結晶初始溫度為步驟(1) 中加熱溶解的溫度；

(3)以1～10℃/h的降溫速率降至結晶溫度，恒溫6～24h，可以觀察到有明顯晶體析出；

(4)再以2～6℃/h的降溫速率降至結晶終溫，經過濾、洗滌、干燥后獲得 BHET塊狀單晶。

本發明步驟(1)中所述的BHET粗品由廢舊PET聚酯經乙二醇醇解后獲得。

優選地，上述步驟(1)中所述的結晶溶劑為乙酸乙酯或乙醇，與BHET的質量比為2:1～10:1。

優選地，上述步驟(1)所述加熱溫度為60～70℃。

優選地，上述步驟(3)所述結晶溫度為35～50℃。

優選地，上述步驟(4)所述結晶終溫為5～25℃。