PET와 옥탄올로부터 DOTP 합성

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PET와 옥탄올로부터 DOTP의 합성

폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 옥탄올로부터 다옥틸 테레프탈레이트(DOTP)의 합성은 주로 트랜스에스터화에 의존하며, 이는 PET의 탈중합과 옥탄올과의 결합을 가능하게 합니다. 아래는 산업 관행 및 과학적 연구를 기반으로 한 자세한 방법입니다:

I. 반응 원리

옥탄올과 촉매의 작용 하에 PET 분자 사슬의 에스터 결합이 끊어지고, 에틸렌 글리콜이 옥탄올로 대체되어 DOTP와 부산물인 에틸렌 글리콜이 생성됩니다:
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이 과정은 PET의 폴리머 구조를 분해하기 위한 알코올리시스와 기능 그룹 치환을 완료하기 위한 트랜스에스터화가 포함됩니다.

II. 주요 단계 및 프로세스 매개변수

1. 원자재 전처리

  • PET 처리
  • 옥탄올 선택

2. 촉매 시스템 선택

  • 전통적인 촉매
  • 소설 촉매
    • 딥 유텍틱 용매 (DES)
    • 티타늄 기반 복합 촉매

3. 반응 조건 최적화

  • 온도 조절
    • 실험실 규모
    • 산업 규모
  • 반응 시간
  • 교반 속도

4. 지속적인 생산 과정

  • 장비 구성
  • 프로세스 디자인

III. 분리 및 정제

  1. 원유 제품 처리
  2. 증류 회수
  1. 딥 퓨리피케이션

IV. 최적화 방향 및 도전 과제

  1. 에너지 효율 개선
  1. 환경 업그레이드
  1. 원자재 확장

V. 안전 및 경제학

  • 위험 관리
  • 비용 이점
    • 폐 PET를 사용하면 원자재 비용이 40%-60% 절감되며 플라스틱 폐기물 처리 비용도 낮아집니다.
    • 연속 공정에서의 장비 투자 비용은 원자재 절약 및 생산성 증가를 통해 2-3년 이내에 회수할 수 있습니다.

VI. 전형적인 사례

산동의 한 기업이 폐 PET 병 조각과 옥탄올을 원료로 사용하여 연속 트랜스에스터화 공정을 채택하였으며, 촉매로 테트라부틸 타이타네이트(0.3% 투여량)를 사용하였습니다. 반응은 220°C에서 6시간 동안 진행되어 DOTP 수율 92%와 에틸렌 글리콜 회수율 85%를 달성하였습니다. 음압 정제를 최적화한 후 에틸렌 글리콜 순도가 95%에서 99.8%로 증가하였으며, 제품 품질은 IEC 70°C 케이블 재료 기준을 충족하였습니다.

VII. 참고 문헌 및 도구

  • 촉매 선택 "콜린 기반 심층 공융 용매를 이용한 PET의 알콜리시스 촉매화로 DOTP 준비"
  • 산업 공정 "폴리에스터 폐기물로부터 DOTP를 생산하기 위한 알콜리시스 방법 및 장치 시스템"
  • 장비 설계
위의 방법을 통해 PET의 효율적인 자원 활용이 가능하며, 경제적 및 환경적 이점을 결합한 고성능 친환경 플라스틱 가소제 DOTP를 생산할 수 있습니다. 실제 생산에서는 원자재 특성과 장비 조건에 따라 공정 매개변수를 조정하여 최적의 결과를 달성해야 합니다.
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