CN101074186A

CN101074186A - 结晶型乙二醇锑的制备方法

Info

Publication number: CN101074186A
Application number: CN 200710035237
Authority: CN
Inventors: 刘谏文; 刘晓阳
Original assignee: WENWEI CHEMICAL CO Ltd ANHUA
Current assignee: Yiyang City Huachang Stibium Industry Co., Ltd.
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2027-06-26
Also published as: CN101074186B

Abstract

本发明涉及一种用于聚脂缩聚反应的含锑化合物催化剂的制备方法。其特殊之处在于：按重量比1∶6～7的比例投入三氧化二锑与乙二醇，在加热减压条件下进行脂化脱水反应，接着加入活性炭和重金属抑制剂，然后进行循环过滤、结晶，再经离心甩干后直接进入产品质检包装。省去了干燥和洗涤工序，避免了因干燥对乙二醇锑Sb₂(OCH₂CH₂O)₃鳌合结构的破坏和使用毒性大、易燃易爆的甲醇、乙醇。在反应过程中加入活性炭和重金属抑制剂，使脱色、除杂在结晶前一步完成。所产产品与干燥法产品相比，催化性能进一步提高，杂质降低1－90ppm，色相值更优异，溶解温度和时间降低80％和60％。

Description

结晶型乙二醇锑的制备方法

技术领域：本发明涉及一种用于聚脂缩聚反应的含锑化合物催化剂的制备方法。

背景技术：乙二醇锑是继三氧化二锑，醋酸锑后出现的第三代聚脂催化剂。制备乙二醇锑的方法有多种，如中国专利，申请日99.4.16，申请号为99114156.3的一种高纯度乙二醇锑的制备方法(简称现有技术1)，是以过量乙二醇与三氧化二锑在120～180℃的温度范围内进行脂化脱水反应，经过过滤、冷却、结晶、并用乙二醇重结晶，用醇洗涤除去乙二醇并进行干燥。乙二醇锑产品中锑的含量为57.6％。中国专利，申请日：1999.10.26，专利号为99113368.4的乙二醇锑催化剂及其制备方法(简称现有技术2)，将摩尔配比为1∶26～47的三氧化二锑与乙二醇在温度控制为180℃～200℃下直接反应，一步生成乙二醇锑，其反应时间1～3小时，生成的乙二醇锑溶解在过量的乙二醇中，在温度不低于180℃时过滤，除去杂质，滤液在冷却到20℃时乙二醇锑结晶出来，再分离母液和结晶，分离后的结晶再用乙醇冲洗抽干，在温度为35～60℃，真空度为-0.09Mpa的条件下真空干燥。其乙二醇锑产品中锑的含量57.14～57.52％。中国专利，申请日2001.11.20，申请号为01134185的一种乙二醇锑的制备方法(简称现有技术3)，以过量的乙二醇与三氧化二锑在120℃～180℃的温度范围内进行脂化脱水反应，经过滤、冷却结晶，并用乙二醇重结晶，经减压加热干燥直径除去乙二醇。产品中锑含量57～58.5％。中国专利，申请日2001.03.26，专利号为01106356.4的一种制备乙二醇锑催化剂的工艺流程(以下简称现有技术4)，是以三氧化二锑和乙二醇为原料，其摩尔比为1∶3.2～32，在加热条件下进行脱水反应，再经净化、减压结晶、分离四步完成，脱水反应是在真空度为-0.06～-0.09Mpa和使乙二醇内回流条件下进行，净化采用一种富有高活性的吸附材料同时完成去杂质和脱色，分离是采用高速离心分离，母液直接返回反应系统。产品中三氧化二锑的含量为57.28～57.89％。

以上现有技术毫无例外地均设有干燥工序，在干燥过程中会使部分Sb₂(OCH₂CH₂O)₃的鳌合结构遭到破坏，被还原成三氧化二锑，使得产品中的三氧化二锑含量超过了理论值(57.47％)，现有技术1达到了57.6％，现有技术2达到了57.52％，现有技术3达到了58.5％，现有技术4达到了57.89％，由于产品中含有三氧化二锑，不仅增加了三氧化二锑的消耗量，而且使乙二醇锑的催化效果受到影响。另外在现有技术中均设有洗涤工序，除现有技术3采用乙二醇洗涤外(即乙二醇重结晶)，其余采用的洗涤液为毒性大、沸点低、易然易暴的甲醇或乙醇，增加生产成本和安全成本。

发明内容：本发明的目的在于公开一种无需洗涤和干燥工序的、能进一步降低产品杂质、提高产品色相值、不破坏产品鳌合结构的、工艺简单、生产成本低的结晶型乙二醇锑的制备方法。

本发明的技术解决方案是：结晶型乙二醇锑的制备方法：其特征在于：按重量比1∶6～7的比例投入三氧化二锑与乙二醇，在加热减压条件下进行脂化脱水反应，接着加入活性炭和重金属抑制剂，然后进行循环过滤、结晶，再经离心甩干后直接进入产品质检包装。

本发明的技术解决方案中的加热条件可以设为135℃～150℃。

本发明的技术解决方案中的减压条件可以设为-0.07～-0.05mpa。

本发明的技术解决方案中三氧化二锑与乙二醇的投料重量比可以为1∶6.5。

本发明的技术解决方案中加入活性炭和重金属抑制剂可以是在脱脂反应结束后进行。

本发明的技术解决方案中活性炭加入量可以为三氧化二锑投入重量的0.5-1.5％。

本发明的技术解决方案中重金属抑制剂加入量可以为三氧化二锑投入重量的0.3-0.6％。

本发明由于采用了以上技术方案，具有以下优点：

1、省去了干燥工序，避免了因干燥对乙二醇锑Sb₂(OCH₂CH₂O)₃鳌合体的破坏。

2、省去了洗涤工序，避免使用毒性大、易燃易爆的甲醇和乙醇，改善了生产环境，消除了不安全因素，简化了生产工艺，降低了安全成本。

3、在反应过程中加入活性炭和重金属抑制剂，使脱色、除杂在结晶前一步完成，有利于后续工序的简化。

4、在产品质量上取得了意想不到的效果：

①产品的锑含量为54～55％，被控制在理论值以下，在产品中消除了三氧化二锑，不仅提高产品的催化性，而且每吨产品可至少减少50kg左右的三氧化二锑的使用量，降低成本约2000元。

②产品杂质含量进一步降低。与现有干燥法乙二醇锑相比，氯化物、铁、硫酸盐、铅、砷含量分别由100ppm、20ppm、100ppm、11ppm、16ppm降到了10ppm、10ppm、10ppm、8ppm、15ppm，可使POY纺丝断头减少约15％，POY纺丝组件清洗间隔时间可延长50％，编制停上次数可减少50％。

③色相值更加出色。现有干燥法乙二醇锑的b值在6.5左右，L值90～93。本发明产品的b值1.3～2.1，L值94～96，能使聚酯纺织产品的颜色更纯正，更透亮，质量得到进一步提高。

④本发明产品的溶解温度为25℃，溶解时间约50分钟，仅是现有技术产品溶解温度100℃、溶解时间150分钟的20％和30％，可为用户节约能源，提高生产效率。

具体实施方式：下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1先将1800kg乙二醇投入反应罐，加温80℃，然后投入300kg三氧化二锑，开始搅拌，90转/分，10分钟后通过8kg/cm²的蒸汽加温，当罐内温度达到100℃后，启动真空系统保持罐内负压为-0.07～-0.05mpa，反应罐内温度控制在135℃～140℃，始终保持混合液的沸点状态，控制采出量≤200升，反应时间3.5小时，反应结束后，按三氧化二锑投入重量的0.6％。加入活性碳脱色剂，并按三氧化二锑投入重量的0.3％加入重金属抑制剂保持8分钟，在150℃条件下进行循环过滤，然后把乙二醇锑液体在30℃的条件缓冷30分钟后用20℃以下的冷却水进行急冷，冷却时间3.5小时，使之完全结晶，结晶体进入离心甩干机进行甩干，母液通过处理后返回利用，甩干后的乙二醇锑直接进入质检包装工序。结晶型乙二醇锑的产出量455kg，产品锑含量54％，b值1.3，L值94，溶解温度25℃，氯化物10ppm，铁含量9ppm，硫酸盐10ppm，铅含量7ppm，砷含量15ppm。

实施例2先将1850kg乙二醇投入反应罐，加温100℃，然后投入280kg三氧化二锑，开始搅拌，100转/分，8分钟后通过9kg/cm²的蒸汽加温，当罐内温度达到100℃后，启动真空系统保持罐内负压为-0.06～-0.05mpa，反应罐内温度控制在141℃～145℃，始终保持混合液的沸点状态，控制采出量≤200升，反应时间3.8小时，反应结束后，按三氧化二锑投入重量的0.8％加入活性碳脱色剂，并按三氧化二锑投入重量的0.4％加入重金属抑制剂，保持10分钟，在145℃条件下进行循环过滤，然后把乙二醇锑液体在35℃的条件缓冷30分钟后用20℃以下的冷却水进行急冷，冷却时间3.8小时，使之完全结晶，结晶体进入离心甩干机进行甩干，母液通过处理后返回利用，甩干后的乙二醇锑直接进入质检包装工序。结晶型乙二醇锑的产出量424kg，产品锑含量54.5％，b值2.0，L值95，溶解温度25℃，氯化物9ppm，铁含量9ppm，硫酸盐10ppm，铅含量8ppm，砷含量14ppm。

实施例3先将1950kg乙二醇投入反应罐，加温110℃，然后投入300kg三氧化二锑，开始搅拌，100转/分，9分钟后通过10kg/cm²的蒸汽加温，当罐内温度达到100℃后，启动真空系统保持罐内负压为-0.06～-0.05mpa，反应罐内温度控制在145℃～150℃，始终保持混合液的沸点状态，控制采出量≤200升，反应时间4小时，反应结束后，按三氧化二锑投入重量的1％。加入活性碳脱色剂，并按三氧化二锑投入重量的0.6％。加入重金属抑制剂保持12分钟，在150℃条件下进行循环过滤，然后把乙二醇锑液体在40℃的条件缓冷30分钟后用20℃以下的冷却水进行急冷，冷却时间3.8小时，使之完全结晶，结晶体进入离心甩干机进行甩干，母液通过处理后返回利用，甩干后的乙二醇锑直接进入质检包装工序。结晶型乙二醇锑的产出量450kg，产品锑含量55％，b值1.8，L值96，溶解温度25℃，氯化物8ppm，铁含量9ppm，硫酸盐9ppm，铅含量8ppm，砷含量14ppm。

Claims

1、结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于，按重量比1∶6～7的比例投入三氧化二锑与乙二醇，在加热减压条件下进行脂化脱水反应，接着加入活性炭和重金属抑制剂，然后进行循环过滤、结晶，再经过离心甩干后直接进入产品质检包装。

2、根据权利要求1所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的脂化脱水反应的加热条件为135℃～150℃。

3、根据权利要求1所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的脂化脱水反应的减压条件为-0.07～-0.05mpa。

4、根据权利要求3所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的脂化脱水反应的减压条件为-0.06～-0.05mpa。

5、根据权利要求1所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的三氧化二锑与乙二醇的投料重量比为1∶6.5。

6、根据权利要求1所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的加入活性炭和重金属抑制剂是在脂化脱水反应结束后进行。

7、根据权利要求1或5所述的的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的活性炭加入量为三氧化二锑投入重量的0.5-1.5％。

8、根据权利要求.1或7所述的的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的活性炭加入量为三氧化二锑投入重量的0.6-1％。

9。根据权利要求1或5所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的重金属抑制剂加入量可以为三氧化二锑投入重量的0.3-0.6％。

10。根据权利要求1或9所述的结晶型乙二醇锑的制备方法，其特征在于所说的重金属抑制剂加入量可以为三氧化二锑投入重量的0.4-0.5％。