乙二醇銻是銻系聚酯縮聚催化劑的最新產(chǎn)品，是三氧化二銻和醋酸銻催化劑的換代產(chǎn)品。
目前，世界各國聚酯裝置所用的催化劑，大都是三氧化二銻和醋酸銻。其中，杜邦(DUPONT)、鐘紡和依文塔工藝都采用三氧化二銻作催化劑，由于三氧化二銻中含有零價(jià)銻等雜質(zhì)，造成聚酯切片顏色差，灰暗度高，凝聚粒子多，可紡性差等缺點(diǎn),一般對(duì)紡絲要求不高的情況下才使用,其他用于瓶級(jí)和膜級(jí)等差別化品種幾乎不予采用;而吉瑪工藝采用醋酸銻催化劑,其聚酯切片的色相和質(zhì)量比用三氧化二銻有明顯的提高。但由于該催化劑引入醋酸根等雜質(zhì)，對(duì)縮聚反應(yīng)有一定的影響，并造成設(shè)備腐蝕,其用量和價(jià)格要比三氧化二銻高出許多(三氧化二銻噸PTA的耗量為3.2/萬, 醋酸銻噸PTA的耗量為5/萬)。而乙二醇催化劑不僅除掉了零價(jià)銻而且影響縮聚的鐵分子氯化物和硫酸鹽等雜質(zhì)都降到最低點(diǎn)，消除了醋酸根對(duì)設(shè)備的腐蝕問題。
由于在縮聚反應(yīng)過程中不帶入醋酸根、零價(jià)銻和高價(jià)銻，因而生產(chǎn)出來的聚酯產(chǎn)品具有色澤好、熱降解穩(wěn)定性好、可紡性好等特點(diǎn)。據(jù)國內(nèi)外使用該催化劑生產(chǎn)聚酯取得的數(shù)據(jù)：POY紡絲斷頭減少10～15%，POY紡絲組件清洗間隔時(shí)間延長50%，編織停止次數(shù)減少50%（FDY）。乙二醇銻與醋酸銻相比較，乙二醇銻的理論銻含量為57.4%，醋酸銻的理論銻含量為40.7%，前者比后者的銻含量高出16.7%，所以催化劑使用量可以減少30%，如果用同等數(shù)量催化劑，還可以提高生產(chǎn)能力,為裝置擴(kuò)產(chǎn)提供一條捷徑。
鑒于乙二醇銻催化劑比三氧化二銻和醋酸銻有明顯的優(yōu)點(diǎn)。所以世界各國都在開發(fā)乙二醇銻的生產(chǎn)技術(shù)。近年來，杜邦、鐘紡工藝開始使用法國埃爾夫阿托化學(xué)公司生產(chǎn)的S-24乙二醇銻催化劑，我國濟(jì)南化纖總廠，蘇州杜邦聚酯廠,江蘇三房巷集團(tuán)是較早使用該催化劑的廠家,其聚酯切片的質(zhì)量在全國名列前矛。目前市場上咨詢和要求更換新型催化劑的廠家還有很多。
我國是從九十年代末開始開發(fā)該項(xiàng)技術(shù)?，F(xiàn)乙二醇銻生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，單價(jià)格卻偏高，我公司是一家專業(yè)從事聚酯技術(shù)研究和開發(fā)的公司，一直與國內(nèi)大專院校和研究該領(lǐng)域的廠家保持緊密聯(lián)系和合作，現(xiàn)推出適合聚酯生產(chǎn)廠家配套的液體乙二醇銻催化劑配制裝置，降低現(xiàn)有催化劑成本，使乙二醇銻催化劑成為物美價(jià)廉的產(chǎn)品。
二、流程簡介
1、生產(chǎn)粉劑乙二醇銻催化劑裝置
流程示意圖如下：
考慮到乙二醇銻產(chǎn)品極易潮解以及運(yùn)輸?shù)囊?，生產(chǎn)過程中Sb2O3與EG反應(yīng)完成并經(jīng)過濾后的母料必須經(jīng)過結(jié)晶、干燥、包裝等過程，而且對(duì)外包裝材料的密封、惰性氣體保護(hù)都有嚴(yán)格的要求，所以現(xiàn)市場售價(jià)便高。其市場占有率只有10%，而醋酸銻的占有率為53%，三氧化二銻占有率37%。
另外，粉劑乙二醇銻在聚酯生產(chǎn)使用過程中，仍需經(jīng)過乙二醇調(diào)配方可使用。
2、生產(chǎn)液體乙二醇銻催化劑裝置
流程示意圖如下：
本裝置僅適合為聚酯生產(chǎn)廠家配套，由于聚酯生產(chǎn)廠家是直接使用，故無需經(jīng)過結(jié)晶、干燥、包裝等工序，且原料為阻燃型Sb2O3，從而聚酯生產(chǎn)廠家可大幅降低催化劑成本、提高聚酯切片的質(zhì)量。
三、成本分析
1、直接降低成本費(fèi)用
目前各種催化劑售價(jià)阻燃型三氧化二銻1.95萬/噸、纖維級(jí)三氧化二銻2.35萬/噸、醋酸銻2.90萬/噸、乙二醇銻3.20萬/噸。
Sb2O3+3HOCH2CH2OH= Sb2（OCH2CH2O）3+3H2O
291.6 3×62 423.6 3×18
1噸 0.638噸 1.453噸 0.185噸
2Sb(CH3COO)3+6HOCH2CH2OH=Sb2（OCH2CH2O）3+3CH2CH2(CH3COO)2+6H2O
2×298.8 6×62 423.6
①、與粉劑乙二醇銻比較
a、1噸Sb2O3消耗0.638噸EG，EG價(jià)格按0.55萬/噸計(jì)，則0.638噸EG價(jià)格為0.351萬。
b、公用工程消耗：由于本裝置所需公用工程較少（能量5×104Kcal /h、循環(huán)水13M3/h、電10KWH/h），完全可利用聚酯裝置現(xiàn)有的公用工程，所以消耗較低。
c、由于粉劑乙二醇銻在聚酯生產(chǎn)使用過程中，仍需經(jīng)過乙二醇調(diào)配，故可利用現(xiàn)有人力資源。
綜上所述，1噸液體乙二醇銻的成本為（1.95+0.351）/1.453=1.583萬。（不包括公用工程消耗、人力資源消耗）
如1噸PTA添加500g乙二醇銻，10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻43噸，則可降低成本費(fèi)用43×（3.2-1.583）=69.6萬；
如1噸PTA添加357g乙二醇銻（添加量相當(dāng)于醋酸銻的71.4%），10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻30.7噸，
則可降低成本費(fèi)用30.7×（3.2-1.583）=49.6萬。
②、與醋酸銻比較
從上面第二個(gè)反應(yīng)方程式可知，1摩爾醋酸銻需消耗3摩爾乙二醇，與第一個(gè)反應(yīng)方程式相同，故乙二醇消耗相同。
1噸PTA添加500g醋酸銻，10萬噸聚酯年消耗醋酸銻43噸，則成本費(fèi)用43×2.90=124.7萬；
如1噸PTA添加500g乙二醇銻，10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻43噸，成本費(fèi)用43×1.95/1.453=57.7萬，則相比較可降低成本費(fèi)用124.7-57.7=67萬；
如1噸PTA添加357g乙二醇銻（添加量相當(dāng)于醋酸銻的71.4%），10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻30.7噸，成本費(fèi)用30.7×1.95/1.453=41.2萬。則相比較可降低成本費(fèi)用124.7-41.2=83.5萬；
③、與纖維級(jí)三氧化二銻比較
1噸PTA添加320g纖維級(jí)三氧化二銻，10萬噸聚酯年消耗醋酸銻27.5噸，則成本費(fèi)用27.5×2.35=64.6萬；
如1噸PTA添加500g乙二醇銻，10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻43噸，成本費(fèi)用43×1.583=68.1萬，則相比較增加成本費(fèi)用68.1-64.6=3.5萬；
如1噸PTA添加357g乙二醇銻（添加量相當(dāng)于醋酸銻的71.4%），10萬噸聚酯年消耗乙二醇銻30.7噸，成本費(fèi)用30.7×1.583=48.6萬。則相比較可降低成本費(fèi)用64.6-48.6=16萬；
2、間接降低成本費(fèi)用
①、與醋酸銻比較
a、如乙二醇銻加入量與醋酸銻相同，則反應(yīng)速度的加快可以提高裝置產(chǎn)量，降低產(chǎn)品消耗；
b、乙二醇銻中不含有醋酸根，由此可避免醋酸根對(duì)設(shè)備的緩慢腐蝕；
c、避免了醋酸銻本身對(duì)環(huán)境的污染，消除了空氣中醋酸對(duì)操作工人的刺激，改善了操作環(huán)境。
②、與纖維級(jí)三氧化二銻比較
由于乙二醇銻不含有三氧化二銻中的零價(jià)銻、高價(jià)銻，從而避免切片色相差、灰暗度高、凝聚粒子多、可紡性差等缺點(diǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，增加了產(chǎn)品售價(jià)。如1噸切片售價(jià)增加20元，10萬噸聚酯一年可增加利潤200萬元；
四、設(shè)備簡介
本乙二醇銻配制裝置所需設(shè)備清單：
不銹鋼反應(yīng)釜 一臺(tái)
不銹鋼分餾柱 一臺(tái)
不銹鋼冷凝器 一臺(tái)
過濾器 兩臺(tái)
中間罐 一臺(tái)
輸送泵 兩臺(tái)
成品罐 一臺(tái)
EG計(jì)量罐 一臺(tái)
五、綜述
該技術(shù)反應(yīng)原理簡單，原料用乙二醇、三氧化二銻，在添加少量助劑，一定溫度下一步生成乙二醇銻，經(jīng)過濾器過濾除雜后即可進(jìn)入催化劑中間罐，加入適量乙二醇調(diào)整，使其達(dá)到使用濃度即可輸送至催化劑成品罐中供聚酯裝置使用。由于乙二醇和三氧化二銻完全反應(yīng)，又經(jīng)過濾器過濾除雜，所以，可以用廉價(jià)的阻燃型三氧化二銻作為原料。由于是一步反應(yīng)，所以流程短，裝置占地面積小，操作方便，無需投入太多人力物力。
用我們開發(fā)的技術(shù)建廠生產(chǎn)的乙二醇銻催化劑產(chǎn)品，分別在遼化研究院化纖研究室、中試車間、濟(jì)南齊魯化纖集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)開發(fā)中心，濟(jì)南化纖總公司三太阻燃公司中試裝置，上海合纖所合成纖維工程中心進(jìn)行了系統(tǒng)的完整的催化性能評(píng)價(jià)，得到了比較滿意的評(píng)價(jià)結(jié)果，并且遼化東泰、吳江盛澤化纖公司、吳江梅堰差別化公司都正在使用，效果良好。
該項(xiàng)催化劑換代技術(shù)的實(shí)施，是一場聚酯縮聚催化劑三劑合一的技術(shù)革命。將對(duì)全國及世界推廣三劑合一帶來深遠(yuǎn)的影響。該催化劑的低成本，高活性給企業(yè)帶來的顯著經(jīng)濟(jì)效益是醋酸銻和三氧化二銻催化劑不可抗?fàn)幍?。如有意采納該建議，我們?cè)敢饩陀嘘P(guān)技術(shù)問題和實(shí)施的方案進(jìn)行討論和交流。
