总反应方程式
⇌ n CH₃OOC—C₆H₄—COOCH₃ + n HO—CH₂—CH₂—OH
PET 链每单元消耗 2 mol 甲醇生成 1 mol DMT + 1 mol EG。理想化学计量比 M/PET = 2,工程上采用 6-10 倍过量甲醇推动平衡正移并降低反应粘度。
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锐赛克拥有多项自主研发的核心技术,在化学法废塑料再生领域处于行业领先地位
依托强大的科研背景,确立行业领先地位
与浙江大学长三角智慧绿洲创新中心共建联合研究中心
目标建成省市重点实验室,聚焦绿色再生新材料关键技术
国内首个基于自主研发技术的DMT生产项目
打破国外技术垄断,实现自主可控
锐赛克自主研发的化学法生产工艺平台,通过独特的甲醇醇解工艺,实现对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)的高效、高质量生产。该系统能够处理多种原料,实现DMT产品纯度≥99.9%,达到聚酯级标准。
化学法工艺可处理多类聚酯回收原料。
锐赛克的化学法再生技术相比传统的物理法和生物法,在多项核心维度上具有显著的竞争优势
| 对比维度 | 化学法再生技术 | 物理法再生 | 生物法再生 |
|---|---|---|---|
| 产品纯度 | 高 | 中 | 中 |
| 可持续价值 | 高 | 中 | 高 |
| 适用范围 | 广 | 有限 | 有限 |
| 循环次数 | 无限 | 有限(3-4次) | 有限 |
| 生产效率 | 高 | 中 | 低 |
| 能耗水平 | 中 | 低 | 中 |
| 投资成本 | 高 | 中 | 高 |
锐赛克的化学法再生技术在产品纯度和可持续价值方面表现突出,能够实现塑料的 无限循环利用 ,适用范围广泛,生产效率高,是未来塑料循环利用的主流方向。
从核心技术的实验室突破,到千吨级产线的顺利投产,锐赛克始终以创新为驱动。
完成核心催化剂体系的研发与验证
百公斤级中试线产品验证成功
千吨级产线实现量产
聚酯链段在过量甲醇与复合催化剂作用下分子级解聚为对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG),化学等同原生单体。
PET 链每单元消耗 2 mol 甲醇生成 1 mol DMT + 1 mol EG。理想化学计量比 M/PET = 2,工程上采用 6-10 倍过量甲醇推动平衡正移并降低反应粘度。
在 160 °C / Zn-Mn 催化体系下,PET 解聚半衰期 t½ ≈ 18 min。完整反应(转化率 ≥98%)耗时 90-120 min。α ≈ 0.85,β ≈ 1.0,与配位活化型酯交换机理一致。
锐赛克自主开发的复合催化剂在低温常压下实现高选择性、高 TON 与全量回收,避免传统钛系 / 锑系催化剂的产品着色与金属残留问题。
| 指标 | Zn-Mn 体系 | 传统 Sb₂O₃ | 钛系 Ti(OBu)₄ |
|---|---|---|---|
| 组成 | Zn(OAc)₂ + Mn(OAc)₂ + 螯合配体 | Sb₂O₃ | Ti(OBu)₄ |
| 催化剂用量 | 0.3–0.5 wt% (PET 基) | 0.05–0.1 wt% | 0.02–0.05 wt% |
| 反应温度 | 155–170 °C | 230–280 °C | 180–220 °C |
| 反应压力 | 0.1–0.3 MPa | 0.3–0.5 MPa | 常压 |
| 转化率 | ≥98% | 92-95% | 90-93% |
| DMT 选择性 | ≥99.2% | 94-96% | 92-95% |
| 产品色度 | ≤5 | 15-25 | 8-15 |
| 催化剂回收率 | ≥99.5% (螯合树脂) | 难回收 / 焚烧处理 | 难回收 |
| TON(周转数) | ≥4,500 | ~1,200 | ~2,000 |
| 寿命(连续运行) | ≥6,000 h | ≤2,000 h | ≤3,000 h |
| 产品金属残留 | ≤0.3 ppm Zn | ≤80 ppm Sb | ≤30 ppm Ti |
催化剂回收:反应结束后甲醇蒸出,残液经螯合树脂柱床(PolyCh-Z-201,自研)吸附 Zn²⁺ / Mn²⁺,回收率 ≥99.5%,吸附剂再生周期 30 批次。该闭环工艺避免重金属外排与产品金属残留,已通过 ISO 14001 环境管理体系外审。
全套装置由 5 大单元组成,采用模块化撬装设计,可在 14 天内完成现场拼装。所有反应 / 精馏关键部件按 GB/T 150 + ASME VIII 双标准制造,材质满足 200°C 甲醇环境长期运行。
主要设备:破碎机 → 干燥转鼓 → 振动筛 → 喂料螺杆
材质:304 不锈钢 + 工程塑料衬里
处理废 PET 瓶片 / 边角料 / 短纤维,杂质(PVC / PE / PA)筛除率 ≥99.5%,含水量降至 ≤0.3%。
主要设备:搅拌釜组 3 × 5 m³(串联)+ 内置盘管换热器 + 防爆电机
材质:316L 不锈钢(耐甲醇腐蚀 + 抗 Cl⁻)
PLC 控制温度 ±1 °C、搅拌 80-120 rpm,反应时长 90-120 min。釜内置紧急冷却 + 氮气保护惰化系统。
主要设备:4 级板式精馏塔(高 12 m × DN 800)+ 再沸器 + 冷凝器
材质:塔体 304L · 塔板 316L · 冷凝器钛材
回收甲醇(≥99.5%)循环至反应器;EG 副产纯度 ≥99.9%、色度 ≤5 APHA。塔顶设旁路安全阀 + 阻火器。
主要设备:冷却结晶器(夹套 + 刮板)→ 离心机(GKH-1250)→ 干燥床
材质:316L 食品级抛光(Ra ≤ 0.4 μm)
梯度冷却 110→55 °C,DMT 结晶纯度 ≥99.9%、平均粒径 D₅₀ 250-400 μm。母液回反应器二次解聚。
主要设备:自动包装线(25 kg / 500 kg / 1 t)+ 氮气站 + DCS 主控室
材质:碳钢 + 防爆电气
在线 NIR 在线检测产品色度 / 水分;自动贴标 + 二维码批次追溯。DCS 系统接客户 SCADA / ERP。
每一批次 DMT / EG 出具完整 COA,含 9 项关键指标 + 3 项扩展指标,覆盖纯度、色度、酸值、水分、金属残留与热稳定性,符合 ISO 9001 + ISO 17025 双标准。
| 检测项目 | 方法 / 标准 | 仪器 | 规格 |
|---|---|---|---|
| 纯度 | GC-FID, GB/T 12717 | Agilent 7890B | ≥99.9% |
| 色度 | ASTM D1209 | HACH DR6000 | ≤5 |
| 酸值 | GB/T 12009 (titration) | Metrohm 905 Titrando | ≤0.01 mg KOH/g |
| 水分 | Karl-Fischer, GB/T 6283 | Mettler V20S | ≤0.1% |
| 熔点 / 熔程 | DSC, GB/T 19466 | TA Instruments Q2000 | 140.5–141.8 °C |
| 灰分 | GB/T 1429 (gravimetric) | Muffle furnace 800 °C | ≤0.001% |
| 铁含量 | ICP-MS, GB/T 23942 | Agilent 7800 | ≤0.5 ppm |
| 锌 / 锰残留 | ICP-MS | Agilent 7800 | ≤0.3 ppm / ≤0.1 ppm |
| 热稳定性 | TGA, GB/T 27761 | TA Instruments Q500 | ≤0.5% loss @ 300 °C / 30 min |
| 紫外吸光度(285 nm) | UV-Vis, ASTM E169 | Shimadzu UV-1900 | ≤0.05 |
| 粒度分布 | Laser diffraction, ISO 13320 | Malvern Mastersizer 3000 | D₅₀ 250-400 μm |
| 密度 | Pycnometer, GB/T 4472 | Anton Paar DMA 4500 | 1.20 ± 0.02 g/cm³ |
每批次 3 点取样(首段 / 中段 / 尾段),物料 ≥5 t 时加 1 点;每月做一次复合留样保存 24 个月。
常规批次 ≤24 h 内出具 COA;客户要求加急可压缩至 8 h。COA 同时支持 PDF + Excel + JSON-LD 三种格式。
每月随机送样 SGS / Intertek / 浙江省石化质检院做盲测复核,年度审核报告归档备查。
覆盖催化剂体系、反应工艺、精馏方法、撬装装置 4 大方向,国家发明专利已授权 12 项,PCT 国际专利 3 项进入区域阶段,构筑技术壁垒。
注:上方专利号末位 XXXXXX 为脱敏标记;完整专利号可在中国国家知识产权局(CNIPA)「专利检索及分析」系统按申请人「杭州锐赛克新材料有限公司」查询,或在询盘时向锐赛克知识产权部索取专利清单 PDF。
面向客户工艺工程师、采购、QA / 合规人员的高频技术问题。如需更深入的工艺数据、催化剂寿命曲线或定制方案,欢迎联系销售索取技术资料包。
锐赛克化学法甲醇解工艺以废 PET / 聚酯纤维为原料,在 155-170 °C / 0.1-0.3 MPa 条件下分子级解聚为 DMT + EG,能耗较 PTA 路线降低 32%、水耗降低 21%、单吨 DMT 减排 CO₂ 1.4 吨(ISO 14067 第三方核查)。产品色度(≤5 APHA)与酸值(≤0.01 mg KOH/g)显著优于传统物理回收路线,可直接用于聚酯级原生材料合成。
Zn-Mn 二元催化剂通过 Zn²⁺ 配位活化酯羰基、Mn²⁺ 稳定四面体中间体的协同作用,实现低温(155-170 °C)下高选择性(≥99.2%)解聚。相较 Sb₂O₃ 体系,反应温度降低 70 °C、产品色度从 15-25 APHA 降至 ≤5 APHA、产品 Sb 残留从 ≤80 ppm 降至 Zn ≤0.3 ppm,TON ≥4,500 是 Sb₂O₃ 的 3.8 倍。
反应结束后甲醇蒸出,残液经螯合树脂柱床 PolyCh-Z-201(自研)吸附回收 Zn²⁺ / Mn²⁺,回收率 ≥99.5%。吸附剂每 30 批次再生一次,再生液闭环回反应器。装置无重金属外排、无三废开放排放,已通过 ISO 14001 环境管理体系外审。
该温度区间是热力学(K=0.32 已满足产物分离)、动力学(t½ ≈ 18 min)、副反应(DEG 生成 ≤2%)、设备投资(常压设备)四个因素的最优平衡点。温度超过 200 °C 会导致 DEG 生成倍增、催化剂热分解加速、设备投资因高压等级跃升 40%+,整体经济性下降。
预处理单元采用「破碎 → 干燥 → 涡流分选 → 振动筛 → 红外识别」5 级杂质筛除链:金属(Fe / Al)涡流分选剔除率 ≥99.8%,PVC(含氯杂质)红外识别剔除率 ≥99.5%(避免甲醇解过程产生 HCl 腐蚀),PE / PA 浮选剔除率 ≥98%。预处理后含杂率 ≤0.1%,反应器进料合格。
理想计量比 M/PET = 2,但工程上需 6-10 倍过量以:(1) 推动平衡正移(K=0.32 不利于反应完成);(2) 降低反应熔体粘度,改善传质与传热;(3) 维持催化剂活性中心溶剂化环境。过量甲醇通过 4 级精馏塔回收(回收率 ≥99.5%)循环至反应器,循环量较初始投料量减少 95%,工艺综合甲醇单耗约 0.32 t / t DMT。
梯度冷却 110→55 °C 分 3 段(110→85 °C 慢冷成核、85→65 °C 快冷长大、65→55 °C 慢冷整形)实现 D₅₀ 250-400 μm 的窄分布粒径。该粒径范围便于离心脱液、干燥与下游 PBT / PETG 工艺投料。直接淬冷会导致粒径分布过宽、母液夹带损失增加 8%、产品色度劣化。
甲醇 / EG 沸点差 132 °C(甲醇 64.7 °C / EG 197.3 °C),4 级板式精馏塔在常压下即可完全分离,EG 馏出物经活性炭吸附二次精制脱除微量醛、酸杂质。最终 EG 产品色度 ≤5 APHA、水分 ≤0.1%、DEG ≤0.08% 全部指标达到 GB/T 4649 聚酯级标准,可直接回用至客户 PET 聚合装置。
装置按 GB/T 150(中国压力容器)+ ASME VIII(美国机械工程师协会)双标准建造。安全设计含:(1) 反应釜 PSV 安全阀 + 爆破片二级泄压(设定 0.5 MPa);(2) 全装置氮气惰化(O₂ ≤4%);(3) 防爆区 ATEX Zone 1 电气;(4) 30+ 个 SIL-2 联锁回路;(5) 全装置 HAZOP 评审通过 + 安全评价(SA)合规。投产以来零事故运行。
与浙江大学高分子科学与工程学系建立联合研究中心,已落地 5 项关键技术:(1) Zn-Mn 二元催化剂第三代配方(专利 ZL2023.X.X.2);(2) 螯合树脂 PolyCh-Z-201 体系;(3) 光学级 DMT 深度脱色工艺;(4) PVC 杂质红外识别算法;(5) DCS 智能控制系统(含催化剂寿命 AI 预测)。中心年发表 SCI 论文 6-8 篇,培养硕博士 4-6 人/年。