การสังเคราะห์ DOTP จาก PET และ Octanol
การสังเคราะห์ไดอ็อกทิลเทเรฟทาเลต (DOTP) จากโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) และออกทานอลขึ้นอยู่กับการถ่ายโอนเอสเตอร์ ซึ่งช่วยให้การทำให้เป็นพอลิเมอร์ของ PET และการรวมตัวกับออกทานอลเป็นไปได้ ด้านล่างนี้เป็นวิธีการที่ละเอียดตามแนวปฏิบัติในอุตสาหกรรมและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์:
I. หลักการตอบสนอง
ภายใต้การกระทำของออกทานอลและตัวเร่งปฏิกิริยา พันธะเอสเตอร์ในสายโมเลกุลของ PET จะถูกทำลาย และอีทิลีนไกลคอลจะถูกแทนที่ด้วยออกทานอล สร้าง DOTP และผลิตภัณฑ์พลอยได้คืออีทิลีนไกลคอล:
กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับ alcoholysis เพื่อทำลายโครงสร้างพอลิเมอร์ของ PET ตามด้วย transesterification เพื่อทำการแทนที่กลุ่มฟังก์ชันให้สมบูรณ์
II. ขั้นตอนสำคัญและพารามิเตอร์กระบวนการ
1. การเตรียมวัสดุดิบ
- การจัดการสัตว์เลี้ยง
- การเลือกออกทานอล
2. การเลือกระบบตัวเร่งปฏิกิริยา
- Traditional Catalysts
- ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่
- สารละลายอีเทคติกลึก (DES)
- ตัวเร่งปฏิกิริยาผสมที่มีฐานไทเทเนียม
3. การปรับปรุงสภาพการตอบสนอง
- การควบคุมอุณหภูมิ
- เวลาในการตอบสนอง
- อัตราการคน
4. กระบวนการผลิตต่อเนื่อง
- การกำหนดค่าของอุปกรณ์
- การออกแบบกระบวนการ
III. การแยกและการทำให้บริสุทธิ์
- การบำบัดผลิตภัณฑ์ดิบ
- การกลั่นฟื้นฟู
IV. ทิศทางและความท้าทายในการปรับแต่ง
- การปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงาน
V. ความปลอดภัยและเศรษฐศาสตร์
- การควบคุมความเสี่ยง
- ข้อได้เปรียบด้านต้นทุน
- การใช้ PET ที่ใช้แล้วช่วยลดต้นทุนวัตถุดิบลง 40%-60% ในขณะที่ลดค่าธรรมเนียมการกำจัดขยะพลาสติกลงด้วย
- การลงทุนในอุปกรณ์ในกระบวนการต่อเนื่องสามารถคืนทุนได้ภายใน 2-3 ปีผ่านการประหยัดวัตถุดิบและการเพิ่มผลผลิต
VI. กรณีตัวอย่าง
บริษัทในมณฑลซานตงได้นำกระบวนการเปลี่ยนเอสเทอร์อย่างต่อเนื่องมาใช้ โดยใช้เศษขวด PET ที่ใช้แล้วและออกทานอลเป็นวัตถุดิบ โดยมีเทตระบิวทิลไททาเนตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (ปริมาณ 0.3%) การทำปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 220°C เป็นเวลา 6 ชั่วโมง ทำให้ได้ผลผลิต DOTP ร้อยละ 92 และอัตราการกู้คืนเอทิลีนไกลคอลร้อยละ 85 หลังจากการปรับปรุงการกลั่นด้วยความดันลบ ความบริสุทธิ์ของเอทิลีนไกลคอลเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 95 เป็นร้อยละ 99.8 และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ตรงตามมาตรฐานวัสดุสายเคเบิล IEC 70°C
VII. อ้างอิงและเครื่องมือ
- การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา "ตัวทำละลาย Deep Eutectic ที่มีพื้นฐานจากโคลีนสำหรับการเร่งปฏิกิริยาอัลกอฮอลิซิสของ PET เพื่อเตรียม DOTP"
- กระบวนการอุตสาหกรรม "วิธีการและระบบอุปกรณ์การแอลกอฮอล์ลิซิสเพื่อผลิต DOTP จากขยะโพลีเอสเตอร์"
- การออกแบบอุปกรณ์
ผ่านวิธีการข้างต้น การใช้ทรัพยากร PET อย่างมีประสิทธิภาพสามารถทำได้ ในขณะที่ผลิตสารพลาสติก DOTP ที่มีประสิทธิภาพสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ซึ่งรวมประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อม ในการผลิตจริง พารามิเตอร์กระบวนการควรปรับตามลักษณะของวัตถุดิบและสภาพอุปกรณ์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด