KR20240079681A - Method of recovering eth-ylene glycol in polyethylene terephthalate depolymerization using divided wall distillation column - Google Patents
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Abstract
폴리에틸렌테레프탈레이트의 해중합에서 분리벽형 증류탑을 이용한 에틸렌글라이콜의 회수방법이 개시된다. 본 발명의 에틸렌글라이콜의 회수방법은 (a) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 에틸렌글라이콜(EG)과 혼합하여 해중합하여 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET)를 포함하는 해중합 결과물을 얻는 단계; (b) 상기 해중합 결과물로부터 상기 BHET를 결정화하여 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계; 및 (c) 상기 잔여액체를 분리벽형 증류탑을 이용하여 물, 에틸렌글라이콜(EG) 및 다중에틸렌글라이콜로 분리하는 단계;를 포함하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 글라이콜리시스 해중합물로부터 에틸렌글라이콜(EG)을 고순도로 회수할 수 있고, 설비 비용 및 총에너지 소비가 감소한다.A method for recovering ethylene glycol from the depolymerization of polyethylene terephthalate using a dividing wall distillation column is disclosed. The method for recovering ethylene glycol of the present invention is (a) mixing polyethylene terephthalate (PET) with ethylene glycol (EG) to depolymerize it to include bis(2-hydroxyethyl)terephthalate (BHET). Steps to obtain results; (b) crystallizing and separating the BHET from the depolymerization product and obtaining the remaining liquid; and (c) separating the remaining liquid into water, ethylene glycol (EG), and polyethylene glycol using a dividing wall distillation column, including glycolysis depolymerization of polyethylene terephthalate (PET). Ethylene glycol (EG) can be recovered with high purity, and equipment costs and total energy consumption are reduced.
Description
본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 해중합에서 분리벽형 증류탑을 이용한 에틸렌글라이콜의 회수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering ethylene glycol using a dividing wall distillation column in the depolymerization of polyethylene terephthalate.
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 가격에 비해 열안정성, 투명도, 강도 등의 물성이 우수하여 필름, 음료병, 섬유 등과 같은 다양한 분야에서 많은 효용성을 가지고 있어서 널리 사용되고 있다. Polyethylene terephthalate (PET) has excellent physical properties such as thermal stability, transparency, and strength compared to its price, and is widely used in various fields such as films, beverage bottles, and fibers.
종래의 PET 화학적 재활용 방법은 PET를 화학적으로 재활용하기 위해, 글리콜계 화합물에 의한 글리콜리시스, 메탄올에 의한 메탄올리시스, 물에 의한 가수분해와 같은 분해반응을 통해 PET 고분자 사슬을 분해한 다음 분리정제 과정을 거쳐 MEG, DMT, PTA와 같은 단량체 혹은 폴리에스터 올리고머를 수득하였다. 이렇게 수득된 물질들은 폴리에스터를 합성하는데 사용될 수 있다.In order to chemically recycle PET, the conventional PET chemical recycling method decomposes the PET polymer chain through decomposition reactions such as glycolysis by glycol-based compounds, methanolysis by methanol, and hydrolysis by water, and then separates it. Through a purification process, monomers such as MEG, DMT, and PTA or polyester oligomers were obtained. The materials thus obtained can be used to synthesize polyester.
특히, 글리콜리시스 해중합 반응은 다른 화학적 리사이클 공정에 비해 낮은 온도와 압력하에 해중합이 이루어지며 처리공정이 단순하다는 장점을 가지고 있다. 글리콜리시스 해중합 반응은 구체적으로 PET와 EG (ethylene glycol)의 반응으로 BHET(bis-hydroxyethyl terephthalate)를 얻는 방법으로서 다량으로 사용된 에틸렌글리콜의 회수가 필요하다. In particular, the glycolysis depolymerization reaction has the advantage that depolymerization occurs at lower temperature and pressure compared to other chemical recycling processes and the processing process is simple. The glycolysis depolymerization reaction is specifically a method of obtaining BHET (bis-hydroxyethyl terephthalate) through the reaction of PET and EG (ethylene glycol), and requires recovery of ethylene glycol used in large quantities.
본 발명의 목적은 폴리에틸렌테레프탈레이트의 글라이콜리시스 해중합물로부터 에틸렌글라이콜의 회수방법을 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to provide a method for recovering ethylene glycol from glycolysis depolymerization of polyethylene terephthalate.
또한 본 발명의 다른 목적은 에틸렌글라이콜 회수의 설비 비용 및 총에너지 소비가 감소한 분리벽형 증류탑을 사용한 에틸렌글라이콜의 회수방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for recovering ethylene glycol using a divided wall distillation column with reduced equipment costs and total energy consumption for ethylene glycol recovery.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 에틸렌글라이콜(EG)과 혼합하여 해중합하여 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET)를 포함하는 해중합 결과물을 얻는 단계; (b) 상기 해중합 결과물로부터 상기 BHET를 결정화하여 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계; 및 (c) 상기 잔여액체를 분리벽형 증류탑을 이용하여 물, 에틸렌글라이콜(EG) 및 다중에틸렌글라이콜로 분리하는 단계; 를 포함하는 에틸렌글라이콜의 회수방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, (a) polyethylene terephthalate (PET) is mixed with ethylene glycol (EG) to depolymerize to obtain a depolymerization result containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET). step; (b) crystallizing and separating the BHET from the depolymerization product and obtaining the remaining liquid; and (c) separating the remaining liquid into water, ethylene glycol (EG), and polyethylene glycol using a dividing wall distillation column; A method for recovering ethylene glycol comprising a is provided.
또한 상기 다중에틸렌글라이콜이 디에틸렌글라이콜(DEG) 및 트리에틸렌글라이콜(TEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the polyethylene glycol may include at least one selected from the group consisting of diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG).
또한 상기 다중에틸렌글라이콜이 디에틸렌글라이콜(DEG) 및 트리에틸렌글라이콜(TEG)을 포함할 수 있다.Additionally, the polyethylene glycol may include diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG).
또한 상기 단계(a)에서, 상기 PET 100 중량부를 기준으로 EG 300 내지 700 중량부, 바람직하게는 400 내지 600 중량부, 보다 바람직하게는 450 내지 550 중량부일 수 있다.Additionally, in step (a), EG may be 300 to 700 parts by weight, preferably 400 to 600 parts by weight, and more preferably 450 to 550 parts by weight, based on 100 parts by weight of PET.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 상압에서 수행될 수 있다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed at normal pressure.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 촉매 존재 하에서 수행될 수 있다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed in the presence of a catalyst.
또한 상기 촉매가 아세트산아연(zinc acetate), 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate) 및 탄산나트륨(sodium carbonate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the catalyst may include one or more selected from the group consisting of zinc acetate, sodium hydrogen carbonate, and sodium carbonate.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 170 내지 220℃, 바람직하게는 180 내지 210℃, 보다 바람직하게는 190 내지 200℃에서 수행될 수 있다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed at 170 to 220°C, preferably 180 to 210°C, and more preferably 190 to 200°C.
또한 상기 단계(b)가 (b-1) 상기 해중합 결과물에 물을 첨가하고 교반하여 제1 혼합물을 얻는 단계; (b-2) 상기 제1 혼합물을 필터링하여 미반응 PET를 분리하고 제2 혼합물을 얻는 단계; (b-3) 상기 제2 혼합물의 상기 BHET를 결정화하는 단계; 및 (b-4) 결정화된 BHET가 포함된 제2 혼합물을 필터링하여 BHET를 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (b) includes (b-1) adding water to the depolymerization product and stirring it to obtain a first mixture; (b-2) filtering the first mixture to separate unreacted PET and obtaining a second mixture; (b-3) crystallizing the BHET of the second mixture; and (b-4) filtering the second mixture containing the crystallized BHET to separate the BHET and obtaining the remaining liquid.
또한 단계(a)의 EG와 단계(b-1)의 물의 중량비가 1:3 내지 1:7, 바람직하게는 1:4 내지 1:6, 보다 바람직하게는 1:4.5 내지 1:5.5 가 되도록 물을 추가로 첨가할 수 있다.In addition, the weight ratio of EG in step (a) and water in step (b-1) is 1:3 to 1:7, preferably 1:4 to 1:6, more preferably 1:4.5 to 1:5.5. Additional water may be added.
또한 상기 분리벽형 증류탑(10)이 분리벽(110)과, 상기 분리벽(110)에 의해 분리된 좌측영역(120)과 우측영역(130)을 포함하는 상부(100); 및 상기 상부(100)의 아래에 위치하고 공통 칼럼영역(210)을 포함하는 하부(200);를 포함할 수 있다.In addition, the dividing wall distillation column 10 includes an upper part 100 including a dividing wall 110 and a left area 120 and a right area 130 separated by the dividing wall 110; and a lower part 200 located below the upper part 100 and including a common column area 210.
또한 상기 단계(c)가 (c-1) 상기 잔여액체를 상기 좌측영역(120)에 도입하는 단계; (c-2) 도입된 상기 잔여액체를 증류하여 상기 좌측영역(120)의 상단에서 수증기를 배출하고, 상기 공통 칼럼영역(210)으로 EG 및 다중에틸렌글라이콜을 포함하는 중간스트림을 공급하는 단계; (c-3) 상기 공통 칼럼영역(210)에 공급된 상기 중간 스트림을 증류하여 우측영역(130)의 상단으로 EG를 공급하고 공통 칼럼영역(210)의 하단으로 다중글라이콜을 공급하는 단계; 및 (c-4) 상기 우측영역(130)의 상단에서 EG를 회수하고, 공통 칼럼영역(210)의 하단에서 상기 다중글라이콜을 배출하는 단계; 를 포함할 수 있다.In addition, step (c) includes (c-1) introducing the remaining liquid into the left area 120; (c-2) distilling the introduced residual liquid to discharge water vapor from the top of the left region 120, and supplying an intermediate stream containing EG and polyethylene glycol to the common column region 210 step; (c-3) distilling the intermediate stream supplied to the common column area 210 to supply EG to the top of the right area 130 and supplying multiple glycols to the bottom of the common column area 210 ; and (c-4) recovering EG from the top of the right region 130 and discharging the multiple glycols from the bottom of the common column region 210; may include.
또한 상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이 단계(c-2)의 배출된 수증기를 제1 응축기(300)에서 응축하여 물을 제조하는 단계(d);를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for recovering ethylene glycol may further include a step (d) of condensing the water vapor discharged in step (c-2) in the first condenser 300 to produce water.
또한 상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이 제조된 단계(d)의 물을 외부에 배출하거나 또는 상기 좌측영역(120)의 상부에 공급하여 재사용하는 단계(e)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for recovering ethylene glycol may further include a step (e) of reusing the water produced in step (d) by discharging it to the outside or supplying it to the upper part of the left area 120.
또한 단계(c-4)의 회수된 EG를 외부에 배출하거나 또는 제2 응축기(400)에서 응축하여 우측영역의 상부에 공급하여 재사용하고, 단계(c-4)의 상기 다중글라이콜을 배출하거나 리보일러(500)에서 가열하여 공통 칼럼영역(210)에 공급하여 재사용할 수 있다.In addition, the recovered EG from step (c-4) is discharged to the outside or condensed in the second condenser 400 and supplied to the upper part of the right area for reuse, and the multiple glycol from step (c-4) is discharged. Alternatively, it can be reused by heating it in the reboiler 500 and supplying it to the common column area 210.
또한 상기 좌측영역(120)이 30 내지 196℃, 바람직하게는 60 내지 150℃에서 운전될 수 있다.Additionally, the left region 120 may be operated at 30 to 196°C, preferably 60 to 150°C.
또한 상기 우측영역(130)이 120 내지 196℃, 바람직하게는 149 내지 150℃에서 에서 운전될 수 있다.Additionally, the right area 130 may be operated at 120 to 196°C, preferably 149 to 150°C.
또한 상기 공통 칼럼영역(210)이 120 내지 240℃, 바람직하게는 150 내지 185℃에서 운전될 수 있다.Additionally, the common column region 210 may be operated at 120 to 240°C, preferably 150 to 185°C.
또한 상기 좌측영역, 우측영역 및 공통 칼럼영역의 압력이 동일할 수 있고, 상기 압력이 0.05 내지 1 bar, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 bar일 수 있다. Additionally, the pressure of the left area, right area, and common column area may be the same, and the pressure may be 0.05 to 1 bar, preferably 0.1 to 0.3 bar.
또한 상기 좌측영역(120)의 이론단수가 6 내지 10, 바람직하게는 7 내지 9일 수 있다.Additionally, the number of theoretical plates of the left region 120 may be 6 to 10, preferably 7 to 9.
또한 상기 공통 칼럼영역(210)의 이론단수가 3 내지 7, 바람직하게는 4 내지 6일 수 있다.Additionally, the number of theoretical plates of the common column region 210 may be 3 to 7, preferably 4 to 6.
본 발명의 분리벽형 증류탑을 사용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 글라이콜리시스 해중합물로부터 에틸렌글라이콜(EG)을 고순도로 회수할 수 있다.Ethylene glycol (EG) can be recovered with high purity from glycolysis depolymerization of polyethylene terephthalate (PET) using the dividing wall distillation column of the present invention.
또한 본 발명의 분벽형 증류탑을 사용한 에틸렌글라이콜을 분리하는 방법은 2개의 증류탑을 사용하여 분리하는 방법에 비해 설비비용 및 총에너지 소비가 감소한다.In addition, the method of separating ethylene glycol using the dividing wall distillation column of the present invention reduces equipment costs and total energy consumption compared to the separation method using two distillation columns.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)의 글라이콜리시스 해중합물로부터 에틸렌글라이콜(EG)을 회수하는 방법을 설명하는 개략도이다.
도 2는 실시예 1의 분리벽형 증류탑을 사용하는 분리 공정을 나타낸 개략도이다.
도 3은 비교예 1의 종래의 2개의 증류탑을 사용하는 분리 공정을 나타낸 개략도이다.Since these drawings are for reference in explaining exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be interpreted as limited to the attached drawings.
Figure 1 is a schematic diagram illustrating a method for recovering ethylene glycol (EG) from glycolysis depolymerization of polyethylene terephthalate (PET) according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the separation process using the dividing wall distillation column of Example 1.
Figure 3 is a schematic diagram showing the separation process using two conventional distillation columns in Comparative Example 1.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. .
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is only used to describe specific embodiments and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, or a combination thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that numbers, steps, operations, components, or combinations thereof do not preclude the existence or addition possibility.
또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Additionally, terms including ordinal numbers, such as first, second, etc., which will be used below, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Additionally, when a component is referred to as being "formed" or "laminated" on another component, it may be formed or laminated directly on the entire surface or one side of the surface of the other component, but may also mean that the component is "formed" or "laminated" on another component. It should be understood that other components may exist.
이하, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 해중합에서 분리벽형 증류탑을 이용한 에틸렌글라이콜의 회수방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, a method for recovering ethylene glycol using a dividing wall distillation column in the depolymerization of polyethylene terephthalate will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 에틸렌글라이콜(EG)과 혼합하여 해중합하여 비스(2-하이드록시에틸)테레프탈레이트(BHET)를 포함하는 해중합 결과물을 얻는 단계; (b) 상기 해중합 결과물로부터 상기 BHET를 결정화하여 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계; 및 (c) 상기 잔여액체를 분리벽형 증류탑을 이용하여 물, 에틸렌글라이콜(EG) 및 다중에틸렌글라이콜로 분리하는 단계; 를 포함하는 에틸렌글라이콜의 회수방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, (a) polyethylene terephthalate (PET) is mixed with ethylene glycol (EG) to depolymerize to obtain a depolymerization result containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate (BHET). step; (b) crystallizing and separating the BHET from the depolymerization product and obtaining the remaining liquid; and (c) separating the remaining liquid into water, ethylene glycol (EG), and polyethylene glycol using a dividing wall distillation column; A method for recovering ethylene glycol comprising a is provided.
또한 상기 다중에틸렌글라이콜이 디에틸렌글라이콜(DEG) 및 트리에틸렌글라이콜(TEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the polyethylene glycol may include at least one selected from the group consisting of diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG).
또한 상기 다중에틸렌글라이콜이 디에틸렌글라이콜(DEG) 및 트리에틸렌글라이콜(TEG)을 포함할 수 있다.Additionally, the polyethylene glycol may include diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG).
또한 상기 단계(a)에서, 상기 PET 100 중량부를 기준으로 EG 300 내지 700 중량부, 바람직하게는 400 내지 600 중량부, 보다 바람직하게는 450 내지 550 중량부일 수 있다. 여기서 상기 PET 100 중량부를 기준으로 EG가 300 중량부 미만이면 해중합 반응속도가 감소하고 이로 인해 제품의 생산성이 감소하여 바람직하지 않고, 700 중량부를 초과하면 반응 설비 규모 대비 원료 PET 투입량이 감소하여 바람직하지 않다.Additionally, in step (a), EG may be 300 to 700 parts by weight, preferably 400 to 600 parts by weight, and more preferably 450 to 550 parts by weight, based on 100 parts by weight of PET. Here, if EG is less than 300 parts by weight based on 100 parts by weight of PET, the depolymerization reaction rate decreases, which is undesirable because the productivity of the product decreases, and if it exceeds 700 parts by weight, the amount of raw PET input decreases compared to the size of the reaction facility, which is undesirable. not.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 상압에서 수행될 수 있다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed at normal pressure.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 촉매 존재 하에서 수행될 수 있다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed in the presence of a catalyst.
또한 상기 촉매가 아세트산아연(zinc acetate), 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate) 및 탄산나트륨(sodium carbonate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Additionally, the catalyst may include one or more selected from the group consisting of zinc acetate, sodium hydrogen carbonate, and sodium carbonate.
또한 단계(a)의 상기 해중합이 170 내지 220℃, 바람직하게는 180 내지 210℃, 보다 바람직하게는 190 내지 200℃에서 수행될 수 있다. 여기서 해중합이 170℃ 미만에서 수행되면 BHET 수율이 감소하고 반응속도가 감소하여 제품 생산성이 감소하여 바람직하지 않고, 220℃ 초과에서 수행되면 반응 시스템의 설계 압력이 증가하고 반응기 에너지 소비량이 과도하게 증가하여 바람직하지 않다.Additionally, the depolymerization in step (a) may be performed at 170 to 220°C, preferably 180 to 210°C, and more preferably 190 to 200°C. Here, if the depolymerization is performed below 170℃, it is undesirable because the BHET yield decreases and the reaction rate decreases, which reduces product productivity, and if it is performed above 220℃, the design pressure of the reaction system increases and the reactor energy consumption increases excessively. Not desirable.
또한 상기 단계(b)가 (b-1) 상기 해중합 결과물에 물을 첨가하고 교반하여 제1 혼합물을 얻는 단계; (b-2) 상기 제1 혼합물을 필터링하여 미반응 PET를 분리하고 제2 혼합물을 얻는 단계; (b-3) 상기 제2 혼합물의 상기 BHET를 결정화하는 단계; 및 (b-4) 결정화된 BHET가 포함된 제2 혼합물을 필터링하여 BHET를 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (b) includes (b-1) adding water to the depolymerization product and stirring it to obtain a first mixture; (b-2) filtering the first mixture to separate unreacted PET and obtaining a second mixture; (b-3) crystallizing the BHET of the second mixture; and (b-4) filtering the second mixture containing the crystallized BHET to separate the BHET and obtaining the remaining liquid.
또한 단계(a)의 EG와 단계(b-1)의 물의 중량비가 1:3 내지 1:7, 바람직하게는 1:4 내지 1:6, 보다 바람직하게는 1:4.5 내지 1:5.5 가 되도록 물을 추가로 첨가할 수 있다. 여기서 단계(a)의 EG와 단계(b-1)의 물의 중량비가 1:3 미만이면 해중합 반응속도가 감소하고 이로 인해 제품의 생산성이 감소하여 바람직하지 않고, 1:7을 초과하면 반응 설비 규모 대비 원료 PET 투입량이 감소하여 바람직하지 않다.In addition, the weight ratio of EG in step (a) and water in step (b-1) is 1:3 to 1:7, preferably 1:4 to 1:6, more preferably 1:4.5 to 1:5.5. Additional water may be added. Here, if the weight ratio of EG in step (a) and water in step (b-1) is less than 1:3, the depolymerization reaction rate decreases, which is undesirable because the productivity of the product decreases, and if it exceeds 1:7, the scale of the reaction facility is reduced. This is not desirable as the input amount of raw material PET is reduced.
또한 상기 분리벽형 증류탑(10)이 분리벽(110)과, 상기 분리벽(110)에 의해 분리된 좌측영역(120)과 우측영역(130)을 포함하는 상부(100); 및 상기 상부(100)의 아래에 위치하고 공통 칼럼영역(210)을 포함하는 하부(200);를 포함할 수 있다.In addition, the dividing wall distillation column 10 includes an upper part 100 including a dividing wall 110 and a left area 120 and a right area 130 separated by the dividing wall 110; and a lower part 200 located below the upper part 100 and including a common column area 210.
또한 상기 단계(c)가 (c-1) 상기 잔여액체를 상기 좌측영역(120)에 도입하는 단계; (c-2) 도입된 상기 잔여액체를 증류하여 상기 좌측영역(120)의 상단에서 수증기를 배출하고, 상기 공통 칼럼영역(210)으로 EG 및 다중에틸렌글라이콜을 포함하는 중간스트림을 공급하는 단계; (c-3) 상기 공통 칼럼영역(210)에 공급된 상기 중간 스트림을 증류하여 우측영역(130)의 상단으로 EG를 공급하고 공통 칼럼영역(210)의 하단으로 다중글라이콜을 공급하는 단계; 및 (c-4) 상기 우측영역(130)의 상단에서 EG를 회수하고, 공통 칼럼영역(210)의 하단에서 상기 다중글라이콜을 배출하는 단계; 를 포함할 수 있다.In addition, step (c) includes (c-1) introducing the remaining liquid into the left area 120; (c-2) distilling the introduced residual liquid to discharge water vapor from the top of the left region 120, and supplying an intermediate stream containing EG and polyethylene glycol to the common column region 210 step; (c-3) distilling the intermediate stream supplied to the common column area 210 to supply EG to the top of the right area 130 and supplying multiple glycols to the bottom of the common column area 210 ; and (c-4) recovering EG from the top of the right region 130 and discharging the multiple glycols from the bottom of the common column region 210; may include.
또한 상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이 단계(c-2)의 배출된 수증기를 제1 응축기(300)에서 응축하여 물을 제조하는 단계(d);를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for recovering ethylene glycol may further include a step (d) of condensing the water vapor discharged in step (c-2) in the first condenser 300 to produce water.
또한 상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이 제조된 단계(d)의 물을 외부에 배출하거나 또는 상기 좌측영역(120)의 상부에 공급하여 재사용하는 단계(e)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for recovering ethylene glycol may further include a step (e) of reusing the water produced in step (d) by discharging it to the outside or supplying it to the upper part of the left area 120.
또한 단계(c-4)의 회수된 EG를 외부에 배출하거나 또는 제2 응축기(400)에서 응축하여 우측영역의 상부에 공급하여 재사용하고, 단계(c-4)의 상기 다중글라이콜을 배출하거나 리보일러(500)에서 가열하여 공통 칼럼영역(210)에 공급하여 재사용할 수 있다.In addition, the recovered EG from step (c-4) is discharged to the outside or condensed in the second condenser 400 and supplied to the upper part of the right area for reuse, and the multiple glycol from step (c-4) is discharged. Alternatively, it can be reused by heating it in the reboiler 500 and supplying it to the common column area 210.
또한 상기 좌측영역(120)이 30 내지 196℃, 바람직하게는 60 내지 150℃에서 운전될 수 있다.Additionally, the left region 120 may be operated at 30 to 196°C, preferably 60 to 150°C.
또한 상기 우측영역(130)이 120 내지 196℃, 바람직하게는 149 내지 150℃에서 에서 운전될 수 있다.Additionally, the right area 130 may be operated at 120 to 196°C, preferably 149 to 150°C.
또한 상기 공통 칼럼영역(210)이 120 내지 240℃, 바람직하게는 150 내지 185℃에서 운전될 수 있다.Additionally, the common column region 210 may be operated at 120 to 240°C, preferably 150 to 185°C.
또한 상기 좌측영역, 우측영역 및 공통 칼럼영역의 압력이 동일하고, 상기 압력이 0.05 내지 1 bar, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 bar인일 수 있다. 여기서 압력이 0.05 bar 미만일 경우에는 진공 분위기 형성을 위한 에너지 및 설비 비용이 과도하게 증가할 수 있어서 바람직하지 않고, 1bar를 초과하는 경우에는 증류탑 하부의 온도가 과도하게 증가해서 바람직하지 않다.In addition, the pressure of the left area, right area and common column area may be the same, and the pressure may be 0.05 to 1 bar, preferably 0.1 to 0.3 bar. Here, if the pressure is less than 0.05 bar, it is undesirable because the energy and equipment costs for forming a vacuum atmosphere may increase excessively, and if it exceeds 1 bar, the temperature at the bottom of the distillation column increases excessively, which is undesirable.
또한 상기 좌측영역(120)의 이론단수가 6 내지 10, 바람직하게는 7 내지 9일 수 있다. 여기서 좌측영역(120)의 이론단수가 6 미만이면 물에 포함되는 EG의 양이 증가하여 바람직하지 않고, 10을 초과하면 고효율 내장품이 요구되거나 탑의 높이가 과도하게 증가하여 바람직하지 않다.Additionally, the number of theoretical plates of the left region 120 may be 6 to 10, preferably 7 to 9. Here, if the number of theoretical plates in the left area 120 is less than 6, the amount of EG contained in water increases, which is undesirable. If it exceeds 10, high-efficiency internal components are required or the height of the tower increases excessively, which is undesirable.
또한 상기 공통 칼럼영역(210)의 이론단수가 3 내지 7, 바람직하게는 4 내지 6일 수 있다. 여기서 공통 칼럼영역(210)의 이론단수가 6 미만이면 EG의 요구 순도를 달성할 수 없기 때문에 바람직하지 않고, 10을 초과하면 고효율 내장품이 요구되거나 탑의 높이가 과도하게 증가하여 바람직하지 않다.Additionally, the number of theoretical plates of the common column region 210 may be 3 to 7, preferably 4 to 6. Here, if the number of theoretical plates in the common column area 210 is less than 6, it is undesirable because the required purity of EG cannot be achieved, and if it exceeds 10, high-efficiency internal components are required or the height of the tower is excessively increased, which is undesirable.
[실시예] [Example]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to preferred embodiments. However, this is for illustrative purposes only and does not limit the scope of the present invention.
실시예 Example
실시예 1Example 1
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 10 g, 에틸렌글라이콜(EG) 50 g 및 아세트산아연(zinc acetate, Zn(O2CCH3)2) 0.1 g을 196 ℃에서 상압으로 하여 해중합 반응시켰다. 해중합 결과물에 상온의 물을 섞은 뒤 bis-hydroxyethyl terephthalate(BHET)의 녹는점인 106 ℃ 보다 낮은 상태로 유지시키면서 충분히 교반하였다. 그 후, 미반응한 PET는 필터하여 제거하였다. 필터 후 잔여액 속에 용해되어 있는 BHET는 저온에서 고체로 석출하였고 액체성분으로부터 필터하여 분리하였다.10 g of polyethylene terephthalate (PET), 50 g of ethylene glycol (EG), and 0.1 g of zinc acetate (Zn(O 2 CCH 3 ) 2 ) were subjected to a depolymerization reaction at 196°C and normal pressure. The depolymerization result was mixed with water at room temperature and stirred sufficiently while maintaining the temperature lower than 106°C, the melting point of bis-hydroxyethyl terephthalate (BHET). Afterwards, unreacted PET was removed by filtering. BHET dissolved in the remaining liquid after filtering precipitated as a solid at low temperature and was separated by filtering from the liquid component.
상기 PET 글라이콜리시스로 생성된 BHET 고체성분을 분리하고 남은 잔여액체는 물, 에틸렌글라이콜(EG), 디에틸렌글라이콜(DEG), 트리에틸렌글라이콜(TEG)를 포함하였다. 상기 잔여액체와 물의 중량비가 1:5가 되도록 물을 추가로 첨가하였다. 상기 물을 첨가한 잔여액체 내의 물 : 에틸렌글라이콜 : 다중에틸렌글라이콜(디에틸렌글라이콜과 트리에틸렌글라이콜의 혼합물)의 중량비는 80:19:1이었다. 상기 잔여액체 중 에틸렌글라이콜은 본 발명의 분리벽형 증류탑을 사용하여 아래와 같이 분리하였다.The remaining liquid after separating the BHET solid component produced by PET glycolysis contained water, ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), and triethylene glycol (TEG). Water was additionally added so that the weight ratio of the remaining liquid and water was 1:5. The weight ratio of water:ethylene glycol:multiethylene glycol (a mixture of diethylene glycol and triethylene glycol) in the remaining liquid after adding the water was 80:19:1. Ethylene glycol in the remaining liquid was separated using the dividing wall distillation column of the present invention as follows.
도 2는 본 발명의 분리벽형 증류탑을 사용하는 분리 공정도이다. 도 2를 참고하면, 상기 잔여액체를 포함하는 공급스트림을 상기 분리벽형 증류탑(10)의 상부(100) 좌측영역(120)에 도입한 후, 도입된 상기 잔여액체를 증류하여 상기 좌측영역(120)의 상단에서 수증기를 배출하고 제1 응축기(300)에서 응축하여 물을 회수하였고 순도는 99.9wt%였다. 여기서 회수된 물은 좌측영역(120)에 공급될 수 있다. 또한 우측영역(130)의 상단에서 에틸렌글라이콜을 배출하고 제2 응축기에서 응축하여 회수하였고 순도는 99.6wt%였다. 상기 응축된 에틸렌글라이콜은 우측영역(130)에 공급될 수 있다. 또한 공통 칼럼영역(210) 하단에서 다중에틸렌글라이콜인 디에틸렌글라이콜 및 트리에틸렌글라이콜을 포함하는 환류 스트림을 배출하여 분리하였다. 여기서 상기 분리된 환류스트림은 리보일러(500)로 가열되어 공통칼럼영역(210)에 다시 공급될 수 있다. Figure 2 is a separation process diagram using the dividing wall distillation column of the present invention. Referring to FIG. 2, after introducing the feed stream containing the residual liquid into the left region 120 of the upper part 100 of the dividing wall type distillation column 10, the introduced residual liquid is distilled to the left region 120. ), water vapor was discharged from the top and condensed in the first condenser (300) to recover water, and the purity was 99.9 wt%. The water recovered here can be supplied to the left area 120. In addition, ethylene glycol was discharged from the top of the right area 130 and recovered by condensing in the second condenser, and the purity was 99.6wt%. The condensed ethylene glycol can be supplied to the right area 130. Additionally, a reflux stream containing diethylene glycol and triethylene glycol, which are multiple ethylene glycols, was discharged from the bottom of the common column area 210 and separated. Here, the separated reflux stream may be heated by the reboiler 500 and supplied again to the common column area 210.
상기 분리벽형 증류탑의 상부의 좌측영역(120)은 0.2 bar의 압력에서 위치에 따라서 60 내지 150℃의 온도조건으로 운전하였고, 상부의 우측영역은 0.2 bar의 압력에서 위치에 따라서 149 내지 150℃의 온도조건으로 운전하였고, 하부의 공통 칼럼영역(210)은 0.2 bar의 압력에서 위치에 따라서 150 내지 185℃ 조건으로 운전하였다. 여기서 상부의 좌측영역(120), 상부의 우측영역(130) 및 하부의 공통 칼럼영역(210)의 압력을 동일하게 운전하였으며, 각각의 영역의 압력을 상승시키면 상승된 온도 조건으로 운전할 수 있었다. The upper left area 120 of the dividing wall distillation column was operated at a temperature of 60 to 150°C at a pressure of 0.2 bar, and the upper right area was operated at a temperature of 149 to 150°C at a pressure of 0.2 bar. It was operated under temperature conditions, and the lower common column area 210 was operated under conditions of 150 to 185°C depending on the location at a pressure of 0.2 bar. Here, the pressure of the upper left area 120, the upper right area 130, and the lower common column area 210 were operated at the same pressure, and by increasing the pressure of each area, it was possible to operate under elevated temperature conditions.
비교예 1Comparative Example 1
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 10 g, 에틸렌글라이콜(EG) 50 g 및 아세트산아연(zinc acetate, Zn(O2CCH3)2) 0.1 g을 196 ℃에서 상압으로 하여 해중합 반응시켰다. 해중합 결과물에 상온의 물을 섞은 뒤 bis-hydroxyethyl terephthalate(BHET)의 녹는점인 106 ℃ 보다 낮은 상태로 유지시키면서 충분히 교반하였다. 그 후, 미반응한 PET는 필터하여 제거하였다. 필터 후 잔여액 속에 용해되어 있는 BHET는 저온에서 고체로 석출하였고 액체성분으로부터 필터하여 분리하였다.10 g of polyethylene terephthalate (PET), 50 g of ethylene glycol (EG), and 0.1 g of zinc acetate (Zn(O 2 CCH 3 ) 2 ) were subjected to a depolymerization reaction at 196°C and normal pressure. The depolymerization result was mixed with water at room temperature and stirred sufficiently while maintaining the temperature lower than 106°C, the melting point of bis-hydroxyethyl terephthalate (BHET). Afterwards, unreacted PET was removed by filtering. BHET dissolved in the remaining liquid after filtering precipitated as a solid at low temperature and was separated by filtering from the liquid component.
상기 PET 글라이콜리시스로 생성된 BHET 고체성분을 분리하고 남은 잔여액체는 물, 에틸렌글라이콜(EG), 디에틸렌글라이콜(DEG), 트리에틸렌글라이콜(TEG)를 포함하였다. 상기 잔여액체와 물의 중량비가 1:5가 되도록 물을 추가로 첨가하였다. 상기 물을 첨가한 잔여액체 내의 물 : 에틸렌글라이콜 : 다중에틸렌글라이콜(디에틸렌글라이콜과 트리에틸렌글라이콜의 혼합물)의 중량비는 80:19:1이었다. 상기 잔여액체 중 에틸렌글라이콜은 종래의 2개의 증류탑을 사용하여 아래와 같이 분리하였다. The remaining liquid after separating the BHET solid component produced by PET glycolysis contained water, ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), and triethylene glycol (TEG). Water was additionally added so that the weight ratio of the remaining liquid and water was 1:5. The weight ratio of water:ethylene glycol:multiethylene glycol (a mixture of diethylene glycol and triethylene glycol) in the remaining liquid after adding the water was 80:19:1. Ethylene glycol in the remaining liquid was separated using two conventional distillation columns as follows.
도 3은 2개의 증류탑을 사용하는 분리 공정도이다. 도 3을 참고하면, 2개의 증류탑을 사용한 분리공정은 상기 잔여액체를 포함하는 공급스트림을 상기 2개의 증류탑 중 제 1 증류탑에 도입한 후, 제 1 증류탑의 상부로 물을 회수하고 순도는 99.9wt%였다, 제 1 증류탑의 하부로 에틸렌글라이콜, 디에틸렌글라이콜 및 트리에틸렌글라이콜을 포함하는 중간 스트림을 배출하였다. 그 후, 중간 스트림은 제 2 증류탑에 도입한 후, 제 2 증류탑의 상부로 에틸렌글라이콜을 회수하고, 순도는 99.6wt%였고, 제 2 증류탑의 하부로 다중에틸렌글라이콜인 디에틸렌글라이콜 및 트리에틸렌글라이콜을 포함하는 환류스트림을 배출하여 분리하였다. 상기 제 1 증류탑은 응축기 기준 0.2 bar 및 60℃ 조건으로 운전하였고, 제 2 증류탑은 0.2 bar 및 149℃ 조건으로 운전하였다. Figure 3 is a separation process diagram using two distillation columns. Referring to FIG. 3, in the separation process using two distillation columns, the feed stream containing the residual liquid is introduced into the first distillation column of the two distillation columns, and then water is recovered to the top of the first distillation column, and the purity is 99.9 wt. %, an intermediate stream containing ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol was discharged from the bottom of the first distillation tower. Afterwards, the intermediate stream was introduced into the second distillation column, and then ethylene glycol was recovered at the top of the second distillation column. The purity was 99.6 wt%, and diethylene glycol, a polyethylene glycol, was added to the bottom of the second distillation column. The reflux stream containing lycol and triethylene glycol was discharged and separated. The first distillation column was operated at 0.2 bar and 60°C based on the condenser, and the second distillation column was operated at 0.2 bar and 149°C.
[시험예][Test example]
시험예 1: 에너지 소비량Test Example 1: Energy Consumption
아래 표 1은 실시예 1 및 비교예 1의 에틸렌글라이콜 분리공정의 결과를 나타낸 표이다. 표 1을 참고하면 이론단수는 8이고, 공급단수는 5이다. 이론단수와 공급단수가 감소하는 경우 물에 포함되는 EG의 양이 증가하여 바람직하지 않고, 증가할 경우 고효율 내장품이 요구되거나 탑의 높이가 과도하게 증가하여 바람직하지 않다.Table 1 below shows the results of the ethylene glycol separation process of Example 1 and Comparative Example 1. Referring to Table 1, the number of theoretical stages is 8 and the number of supply stages is 5. If the number of theoretical plates and supply stages decreases, the amount of EG contained in water increases, which is undesirable, and if it increases, high-efficiency internal components are required or the height of the tower increases excessively, which is undesirable.
실시예 1 및 비교예 1공정의 에너지 소비량, 총에너지 소비량, 에너지 비교값을 알 수 있다.The energy consumption, total energy consumption, and energy comparison values of the processes of Example 1 and Comparative Example 1 can be known.
표 1의 에너지 비교값은 식 1을 사용하여 분석하였다. The energy comparison values in Table 1 were analyzed using Equation 1.
[식 1][Equation 1]
에너지 비교값 = 실시예 1 총에너지 소비 / 비교예 1 총에너지 소비 * 100Energy comparison value = Example 1 total energy consumption / Comparative Example 1 total energy consumption * 100
아래 표 1을 참고하면 실시예 1에서 비교예 1보다 더 적은 개수의 설비를 사용하더라도 약 2%의 에너지를 절감하는 효과를 확인할 수 있다.Referring to Table 1 below, it can be seen that Example 1 has the effect of saving about 2% of energy even if fewer facilities are used than Comparative Example 1.
물 증류탑
water distillation tower
에틸렌글리콜 증류탑
Ethylene glycol distillation column
제 1 증류탑
1st distillation column
제 2 증류탑
Second distillation column
이상, 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will be able to add, change, delete or modify components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways by addition, etc., and this will also be included within the scope of rights of the present invention. For example, each component described as single may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
Claims (20)
(b) 상기 해중합 결과물로부터 상기 BHET를 결정화하여 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계; 및
(c) 상기 잔여액체를 분리벽형 증류탑을 이용하여 물, 에틸렌글라이콜(EG) 및 다중에틸렌글라이콜로 분리하는 단계; 를
포함하는 에틸렌글라이콜의 회수방법. (a) depolymerizing polyethylene terephthalate (PET) by mixing it with ethylene glycol (EG) to obtain a depolymerization product containing bis(2-hydroxyethyl)terephthalate (BHET);
(b) crystallizing and separating the BHET from the depolymerization product and obtaining the remaining liquid; and
(c) separating the remaining liquid into water, ethylene glycol (EG), and polyethylene glycol using a dividing wall distillation column; cast
Method for recovering ethylene glycol comprising:
상기 다중에틸렌글라이콜이 디에틸렌글라이콜(DEG) 및 트리에틸렌글라이콜(TEG)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
A method for recovering ethylene glycol, wherein the polyethylene glycol includes at least one selected from the group consisting of diethylene glycol (DEG) and triethylene glycol (TEG).
상기 단계(a)에서, 상기 PET 100 중량부를 기준으로 EG 300 내지 700 중량부, 바람직하게는 400 내지 600 중량부, 보다 바람직하게는 450 내지 550 중량부인 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
In step (a), 300 to 700 parts by weight of EG, preferably 400 to 600 parts by weight, more preferably 450 to 550 parts by weight, based on 100 parts by weight of PET. .
단계(a)의 상기 해중합이 상압에서 수행되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the depolymerization in step (a) is performed at normal pressure.
단계(a)의 상기 해중합이 촉매 존재 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the depolymerization in step (a) is performed in the presence of a catalyst.
상기 촉매가 아세트산아연(zinc acetate), 탄산수소나트륨(sodium hydrogen carbonate) 및 탄산나트륨(sodium carbonate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 5,
A method for recovering ethylene glycol, wherein the catalyst includes at least one selected from the group consisting of zinc acetate, sodium hydrogen carbonate, and sodium carbonate.
단계(a)의 상기 해중합이 170 내지 220℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the depolymerization in step (a) is performed at 170 to 220 ° C.
상기 단계(b)가
(b-1) 상기 해중합 결과물에 물을 첨가하고 교반하여 제1 혼합물을 얻는 단계;
(b-2) 상기 제1 혼합물을 필터링하여 미반응 PET를 분리하고 제2 혼합물을 얻는 단계;
(b-3) 상기 제2 혼합물의 상기 BHET를 결정화하는 단계; 및
(b-4) 결정화된 BHET가 포함된 제2 혼합물을 필터링하여 BHET를 분리하고 남은 잔여액체를 얻는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to paragraph 1,
Step (b) is
(b-1) adding water to the depolymerization product and stirring to obtain a first mixture;
(b-2) filtering the first mixture to separate unreacted PET and obtaining a second mixture;
(b-3) crystallizing the BHET of the second mixture; and
(b-4) filtering the second mixture containing crystallized BHET to separate BHET and obtain the remaining liquid.
단계(a)의 EG와 단계(b-1)의 물의 중량비가 1:3 내지 1:7이 되도록 물을 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 8,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that water is additionally added so that the weight ratio of EG in step (a) and water in step (b-1) is 1:3 to 1:7.
상기 분리벽형 증류탑이
분리벽과, 상기 분리벽에 의해 분리된 좌측영역과 우측영역을 포함하는 상부; 및
상기 상부의 아래에 위치하고 공통 칼럼영역을 포함하는 하부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 1,
The dividing wall distillation column
an upper portion including a separation wall and a left and right area separated by the separation wall; and
A method for recovering ethylene glycol, comprising a lower part located below the upper part and including a common column area.
상기 단계(c)가
(c-1) 상기 잔여액체를 상기 좌측영역에 도입하는 단계;
(c-2) 도입된 상기 잔여액체를 증류하여 상기 좌측영역의 상단에서 수증기를 배출하고, 상기 공통 칼럼영역으로 EG 및 다중에틸렌글라이콜을 포함하는 중간스트림을 공급하는 단계;
(c-3) 상기 공통 칼럼영역에 공급된 상기 중간 스트림을 증류하여 우측영역의 상단으로 EG를 공급하고 공통 칼럼영역의 하단으로 다중글라이콜을 공급하는 단계; 및
(c-4) 상기 우측영역의 상단에서 EG를 회수하고, 공통 칼럼영역의 하단에서 상기 다중글라이콜을 배출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
Step (c) is
(c-1) introducing the remaining liquid into the left area;
(c-2) distilling the introduced residual liquid to discharge water vapor from the top of the left region and supplying an intermediate stream containing EG and polyethylene glycol to the common column region;
(c-3) distilling the intermediate stream supplied to the common column area to supply EG to the top of the right area and supplying multiple glycols to the bottom of the common column area; and
(c-4) recovering EG from the top of the right region and discharging the multiple glycols from the bottom of the common column region; A method for recovering ethylene glycol comprising:
상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이
단계(c-2)의 배출된 수증기를 제1 응축기에서 응축하여 물을 제조하는 단계(d);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 제조방법.According to clause 11,
The recovery method of ethylene glycol is
A method for producing ethylene glycol, characterized in that it further comprises a step (d) of producing water by condensing the water vapor discharged in step (c-2) in a first condenser.
상기 에틸렌글라이콜의 회수방법이
제조된 단계(d)의 물을 외부에 배출하거나 또는 상기 좌측영역의 상부에 공급하여 재사용하는 단계(e)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 12,
The recovery method of ethylene glycol is
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that it further comprises a step (e) of discharging the water prepared in step (d) to the outside or supplying it to the upper part of the left region to reuse it.
단계(c-4)의 회수된 EG를 외부에 배출하거나 또는 제2 응축기에서 응축하여 우측영역의 상부에 공급하여 재사용하고, 단계(c-4)의 상기 다중글라이콜을 배출하거나 리보일러에서 가열하여 공통 칼럼영역에 공급하여 재사용하는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
The recovered EG from step (c-4) is discharged to the outside or condensed in the second condenser and supplied to the upper part of the right area for reuse, and the polyglycol from step (c-4) is discharged or reused in the reboiler. A method for recovering ethylene glycol, characterized in that it is reused by heating and supplying it to a common column area.
상기 좌측영역이 30 내지 196℃에서 운전되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the left region is operated at 30 to 196 ° C.
상기 우측영역이 120 내지 196℃에서 운전되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the right region is operated at 120 to 196 ° C.
상기 공통 칼럼영역이 120 내지 240℃에서 운전되는 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the common column region is operated at 120 to 240 ° C.
상기 좌측영역, 우측영역 및 공통 칼럼영역의 압력이 동일하고,
상기 압력이 0.05 내지 1 bar인 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
The pressures of the left area, right area, and common column area are the same,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the pressure is 0.05 to 1 bar.
상기 좌측영역의 이론단수가 6 내지 10인 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the number of theoretical plates in the left region is 6 to 10.
상기 공통 칼럼영역의 이론단수가 3 내지 7인 것을 특징으로 하는 에틸렌글라이콜의 회수방법.According to clause 10,
A method for recovering ethylene glycol, characterized in that the number of theoretical plates in the common column region is 3 to 7.
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