PET 化学回收工艺

本章建立 PET 化学回收（醇解/水解路线）的工程基准，覆盖解聚原理、关键参数与控制策略，作为 PX-4200 装置工艺设计的参考依据。

章节 3.1–3.4页 87–142修订 C · 2025-03阅读时长 约 18 分钟

3.1概述

化学回收将废旧 PET 解聚为单体或低聚物，再重新聚合，从而获得接近原生级的品质。与机械回收相比，化学回收可处理混杂、着色与低品质料流，是 PX-4200 装置的核心技术路线。

PX-4200 采用乙二醇醇解 + 熔体过滤 + 重新缩聚的组合工艺，年处理量 120,000 t，产品为食品级 rPET 切片。

3.2解聚原理

醇解以乙二醇（MEG）为溶剂，在催化剂与一定温度下将 PET 大分子链断裂为对苯二甲酸双羟乙酯（BHET）单体与低聚物。反应程度受温度、醇解比与停留时间共同控制。

3.2.1 醇解段

醇解段的关键是温度与醇解比的稳定。温度过高会加深副反应与色值，过低则转化率不足；工业上通常在 180–220 °C 之间运行。

Engineering Note · 工程注释

BHET 纯度直接影响下游 rPET 色值与分子量分布。建议醇解液经多级过滤至 ≤ 15 μm，并在线监测 DEG（二甘醇）含量，偏差超过 ±0.2% 时触发工艺复核。

3.2.2 再缩聚段

提纯后的 BHET 进入连续缩聚，经酯化—预缩聚—终缩聚三段转化为目标分子量分布的熔体，再切粒得到 rPET 产品。

Safety · 安全提示

乙二醇与高温熔体具有烫伤与毒理风险；进入反应区必须遵守高温作业与受限空间规程，穿戴规定防护装备。

3.3关键工艺参数

下表为 PX-4200 醇解与再缩聚段的基准运行窗口，实际值以批准的工艺包与数据表为准。

参数	单位	工艺段	基准值	运行窗口
醇解温度	°C	醇解	200	180–220
醇解比 MEG:PET	wt/wt	醇解	1.6	1.4–1.8
终缩聚温度	°C	终缩聚	285	282–288
终缩聚真空	mbar(abs)	终缩聚	1.2	0.8–1.5
特性黏度 IV	dL/g	熔体出口	0.640	0.635–0.645
DEG 含量	%	醇解液	1.10	0.90–1.30

3.4工艺控制

控制策略以熔体质量稳定为核心，采用串级与比值控制。下例为醇解—再缩聚段设定值摘要（供 DCS 组态参考）。

PX-4200-CFG-118 · 醇解—再缩聚段设定DCS REFERENCE

# 醇解 + 再缩聚 · 串级控制
GLYCOLYSIS_TEMP   = 200.0        # °C
MEG_PET_RATIO      = 1.6          # wt/wt
POLY_TEMP_SETPOINT = 285.0        # °C
VACUUM_FINAL       = 1.2          # mbar(abs)
DEG_ALARM_DEV      = ±0.2         # %, 触发复核

参考文献

[1]PX-4200-HB-0001《聚合物工程基础》，REV D
[2]PX-4200-TAB-118《PET 化学回收工艺参数表》，REV B
[3]PX-4200-EQ-0409《终缩聚反应器数据表》，REV C
[4]行业标准《聚酯装置工程设计规范》相关条款

修订记录

REV	日期	修订说明	编制	审核
C	2025-03-18	补充醇解比与 DEG 控制、安全提示	W. Zhang	A. Kühn
B	2024-11-02	更新再缩聚运行窗口	W. Zhang	A. Kühn
A	2024-06-10	初版发布	L. Chen	M. Ivanov

DOC NO.PX-4200-HB-0003	REVC · 2025-03	STATUS已批准 · 受控	DISCIPLINE工艺工程
PREPAREDW. Zhang	CHECKEDA. Kühn	APPROVEDM. Ivanov	CLASS内部 · 工程参考