钛系催化剂在PET工业化生产中的应用
钛系催化剂在聚对苯二甲酸乙二醇酯合成中的应用

使PET颜色泛黄。在聚酯合成时添加适宜的抗氧剂可有效抑制热氧化降解。预先将钛系催化剂配制成可溶性的与
含磷化合物配位的乙二醇络合物,既能适度控制钛原子的催化活性,又能抑制其热氧化降解,改善PET的色相。
关键词:聚对苯二甲酸乙二醇酯;钛系催化剂;热氧化降解;抗氧剂
中图分类号:TQ342.2;TQ314.24
48
纺织导报 China Textile Leader · 2020 No.1
应用技术 纤维技术
Fiber Technology
1.2.2 链端热降解反应 缩聚反应形成的大分子链在高温下发生链端热降
解,生成端羧基大分子和乙醛(图 4)。
k4
图 4 链端热降解反应
1.3 再增长反应 上述大分子链间热降解形成的大分子链端乙烯基酯
BHET缩聚用催化剂大体有锑、锗、钛及锡类四大 类。目前在生产中使用最多的是锑系催化剂,从最初的 三氧化二锑(Sb2O3),逐渐发展到溶解性能更好、催化 性能更强的三醋酸锑、乙二醇锑。锑系催化剂最大的特 点是具有较好的催化反应选择性,即对PET的链增长具 有很好的催化活性,却对链降解反应的催化活性较小。 其缺陷是三价锑容易被副反应产生的乙醛还原为金属 锑,从而给PET带来灰雾色;另一缺陷是锑的毒性,会 对人体的消化系统尤其是肝脏产生伤害。张大省、王建 明曾指出,印染废水中的锑元素主要源于涤纶坯布中的
文献标志码:A
Titanium Catalyst for the Synthesis of Polyethylene Terephthalate
Abstract: The titanium catalyst has excellent catalytic activity for polyester synthesis and is non-toxic, which is being widely studied and applied. This paper starts with the main chemical reaction of the polyester synthesis process, points out that based on research the catalytic chain growth reaction activity of titanium catalyst is high, and catalyzed the thermal oxidation degradation of polyester at the same time can cause PET’s color to be yellowed. The addition of suitable antioxidants to polyester synthesis can effectively inhibit thermal oxidation degradation. And the pre-preparation of titanium catalysts to be soluble with phosphatic compounds in place with glycol complex can control the catalytic activity of titanium atoms in moderation, which can inhibit its thermal oxidation degradation and improve PET’s hue of color. Key words: polyethylene terephthalate; titanium catalyst; thermal oxidation degradation; antioxygen
新型钛系催化剂在PET的工业化应用

r e d u c i n g t h e e n e r g y c o n s u mp t i o n,a nd i mp r o v e t h e s e c t i o n s f o t e h h u e L v a l u e a n d me l t t h e s p i n n a b i l i t y ,h a s g o o d p r o s p e c t s
f o r i n d u s t r i a l a p p l i c a t i o n s .
Ke y wo r d s : t i t a n i u m c a t a l y s t ; p o l y e s t e r ; a p p l i c a t i o n
2 工 业试验 方 案
本次试验原则是 : 保证整 个试 验过程工 艺平稳 、 产品质
摘要 : 本 文详细论述了天津石化公司研究 院开发生产 的新型钛系催化剂在 2 0万 t / a 聚酯装置单条生产线上的工业化应用过程复配使用可以有效降低酯化反应温度 , 降低装置能耗 , 同时提高切 片的色相 L 值 和熔体 的可 纺性 , 具有 良 好 的工业应用前景 。
关键词 : 钛系催化剂 ; 聚酯 ; 应用 中图分类号 : T Q 3 2 3 . 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 8—0 2 1 X( 2 0 1 4 ) 0 1— 0 0 9 0—0 4
A Ne w Ti t an i um Ca t a l y s t i n I n du s t r i a l Ap p l i c a t i o n o f PET
织 品” 对“ 绿色纤 维” 的要求 ; 而 锗系催 化剂 价格 过于 昂贵 ;
PET合成用钛锑复合催化剂的制备及其性能

研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2023, 40(5): 7随着纺织印染行业的快速发展,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)行业作为排污和耗水大户引起了社会的高度重视[1]。
其中,含锑化合物价格低廉、活性高、副反应较少,常被用作PET生产过程中的催化剂。
但是在PET后处理(如纺丝、碱减量、染色)过程中,由于高温会使大量锑离子被释放出来,导致废水中重金属锑含量超标[2-4],严重威胁环境安全及人体健康。
目前,PET合成用催化剂的主要制备方法为复配法、水解法、稳定化法等[5-6]。
其中,通过复配法制备的钛锑复合催化剂不仅可以弥补钛系催化剂在应用中的缺陷,而且可以有效提高催化剂中锑的利用率,对新型PET催化剂DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2023.05.02 *PET合成用钛锑复合催化剂的制备及其性能王泽男1,杨淑娟1,来 雷2,杨 飞3,崔科丛1,张秀梅1,张 勇1*(1. 浙江理工大学 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,浙江 杭州 310018;2. 浙江传化华洋化工有限公司,浙江 杭州 311231;3. 浙江宇博新材料有限公司,浙江 台州 318000)摘要:以氯化锑为原料,活化后坡缕石(HATP)为载体,聚乙二醇和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯混合溶液为助剂,制备了聚对苯二甲酸乙二酯合成用钛锑复合催化剂Sb/Ti/HATP,对其进行表征,并利用“FWO法”和“等转化率法”评估其催化性能。
结果表明:Sb/Ti/HATP的比表面积可达156.8013 m2/g,平均表观活化能可降至42.84 kJ/mol,催化剂活性和热稳定性显著提高。
关键词:聚对苯二甲酸乙二酯 钛锑复合催化剂 坡缕石 表观活化能 催化剂活性中图分类号:TQ 342+.21;TQ 426.64文献标志码: B 文章编号:1002-1396(2023)05-0007-05 Preparation and properties of titanium-antimony composite catalystfor PET synthesisWang Ze′nan1,Yang Shujuan1,Lai Lei2,Yang Fei3,Cui Kecong1,Zhang Xiumei1,Zhang Yong1(1. Key Laboratory of Advanced Textile Materials and Manufacturing Technology of the Ministry of Education,Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310018,China;2. Company Limited of Zhejiang Transfar Whyyon Chemical,Hangzhou 311231,China;3. Company Limited of Zhejiang Yubo New Material,Taizhou 318000,China)Abstract:A titanium-antimony composite catalyst(Sb/Ti/palygorskite[HATP]) for polyethylene terephthalate syntheis was prepared with antimonous chloride as raw material,activated HATP as carrier,polyethylene glycol and Isopropyl tri(dioctylpyrophosphate) titanate mixed solution as assistant,which was characterized and whose catalytic performance was evaluated by FWO method and equal conversion method. The results show that the specific surface area of Sb/Ti/HATP is as high as 156.8013 m2/g,and its average apparent activation energy can be reduced to 42.84 kJ/mol,its catalytic activity and thermal stability are significantly improved.Keywords:polyethylene terephthalate; antimony-titanium composite catalyst; palygorskite; apparent reaction activation energy; catalytic activity收稿日期:2023-03-27;修回日期:2023-06-26。
新型钛系聚酯催化剂的制备和应用研究

新型钛系聚酯催化剂的制备和应用研究近年来,随着工业化和高新技术的快速发展,新型材料的研发和应用越来越受到人们的关注。
在这一趋势下,新型钛系聚酯催化剂作为一种重要的化工原料,其制备和应用研究也备受关注。
本文将围绕新型钛系聚酯催化剂的制备和应用展开深入探讨,从简到繁、由浅入深地介绍这一主题。
1. 新型钛系聚酯催化剂的基本概念让我们来了解一下新型钛系聚酯催化剂的基本概念。
钛系聚酯催化剂是一种重要的高分子化学催化剂,具有优异的催化性能和广泛的应用前景。
它主要用于聚酯树脂的合成和改性,能够显著提高聚酯产品的性能和品质。
新型钛系聚酯催化剂则是在传统催化剂的基础上进行了改进和创新,具有更高的活性和选择性,能够更好地满足不同工业领域的需求。
2. 新型钛系聚酯催化剂的制备方法针对新型钛系聚酯催化剂的制备,目前主要有几种常见的方法,包括溶液法、沉淀法、水热法等。
其中,溶液法是一种常用的制备方法,通过将钛源和催化剂载体在溶液中混合反应,得到所需的新型钛系聚酯催化剂。
沉淀法和水热法也在实际生产中得到了广泛的应用,这些方法不仅可以控制催化剂的晶体结构和形貌,还可以调控其比表面积和孔径分布,从而提高催化剂的活性和稳定性。
3. 新型钛系聚酯催化剂的应用研究除了制备方法外,新型钛系聚酯催化剂的应用研究也是一个备受关注的热点。
在聚酯树脂的合成和改性过程中,新型钛系聚酯催化剂可以发挥重要的作用,例如提高聚酯的分子量、粘度和热稳定性,改善其加工性能和耐候性能。
新型钛系聚酯催化剂还可以用于环境友好型塑料、涂料、胶黏剂等领域,有着广阔的市场前景和应用空间。
在我看来,对于新型钛系聚酯催化剂的制备和应用研究,我们应该更加重视其绿色环保和可持续发展的特点,积极探索新型催化剂的制备技术和应用领域,促进高效、环保和可持续的聚酯生产。
这需要政府、企业和科研机构的合作与支持,共同推动新型钛系聚酯催化剂的研究和产业化进程。
总结回顾:通过本文的介绍,我们对新型钛系聚酯催化剂的制备和应用研究有了更深入的了解。
钛系催化剂对PET缩聚反应动力学的影响

1 . 1 原料
对苯 二 甲酸 ( T P A) 、 乙二 醇 ( E G) : 纤维级 , 中
国石 化股 份 有 限公 司天津 分公 司产 ; 三 氧化 二锑 : 分 析纯 , 市售 ; 钛系 P E T催 化剂 : 自制 。
将T P A, E G和 自制催 化剂 E 4 ] 置于 1 L搅 拌 反
应釜中, 在0 . 2 MP a和 2 3 0 o C下 酯 化 制 得 齐 聚 物 对苯 二 甲酸 乙二 醇酯 ( B H E T ) , 酯 化率 为 9 6 %, 将
制得 的 B HE T置 于静 止 膜 反 应 器 中 , 在 氮 气 保 护 下油 浴加 热 升温 , 当温 度 升 至 设 定 值 时 开 始抽 真
艺 研 究 。E - m a i l : 1 w w l w w _ 2 0 0 0 @s i n a . c o n。 r
( 中 国石油化工股份有 限公 司天津分公司研究 院 , 天津 3 0 0 2 7 1 )
摘 要 : 在 消除传质 因素的前提下 , 考察 了 自 制钛 系催化剂 对 P E T缩聚反应动 力学的影响 ; 对 比分析 了钛
系催 化剂和三氧化二锑催 化剂在不同温度 下的聚合反 应速率常数(k) 及表观反应活化能(E) 。结果表 明 : 自制钛系催 化剂( 相对 T P A质量为 7 g / g ) 与三氧化二锑 ( 相对 T P A质量为 1 2 0 g / g ) 相比 , 相 同温度下 的 为三氧化二锑 的 1 . 6 7~ 3 . 2 O倍 , 为2 1 4 k J / oo t ! , 约为三氧化二锑 的 2倍 ; 钛 系催 化剂催化活性 优于传统 催化 剂, 建议在 工业化生 产中应缩短 物料在缩 聚釜 中的停 留时间。
钛磷催化剂的制备及其在PET_合成中的应用

聚酯作 为 应 用 广 泛 的 一 种 聚 合 物, 有 着 成 本
要给钛离子增加配体以及耦合物,合理控制催化活
二醇 酯 ( PET) 产 量 占 比 最 大 [ 1] 。 截 至 2021 年 底
第 32 卷 第 4 期
现代纺织技术
Advanced Textile Technology
2024 年 4 月
Vol. 32, No. 4
Apr. 2024
DOI: 10. 19398∕j. att. 202304001
钛磷催化剂的制备及其在 PET 合成中的应用
朱海鑫,王勇军,吕汪洋,陈文兴
( 浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室,杭州 310018)
品的分子量以及多分散指数,将 5 mmol∕L 三氟乙
酸钠的六氟异丙醇溶液作为流动相和溶剂均。 样
品质量 浓 度 为 2 mg∕mL。 测 试 条 件: 流 动 相 流 速
0. 4 mL∕min,色谱柱温度 55 ℃ ,示差折光检测器、
多角度激光光散射检测器及样品室温度均为 25 ℃ ,
进样量 50 μL。
1. 5 测试方法
1. 5. 1 催化剂 Ti 含量测试
标准曲线测定:在酸性介质中,钛与过氧化氢生
态产物。 再将上一步产物与 1. 07 g(0. 1 mol) (2-羧
成的稳定配合物的反应具有显色现象,利用此现象,
基乙基) 苯膦酸溶液 缓 慢 滴 加 至 上 一 步 产 物 溶 液
20 mL 浓硫酸,加热冷凝回流,使二氧化钛全部溶解
10 mL 体积比为 1. 0 ∶0. 5 的浓硫酸与水混合溶液中,
钛系催化剂的聚合工艺

钛系催化剂的聚合工艺引言:钛系催化剂是一种常用的催化剂,具有广泛的应用领域。
本文将介绍钛系催化剂的聚合工艺,以及其在工业生产中的重要性。
1. 钛系催化剂的定义和特点钛系催化剂是一类以钛为主要成分的催化剂,其特点是具有高催化活性和选择性。
钛系催化剂通常由钛氯化物或钛酸酯等原料制备而成。
2. 钛系催化剂的制备工艺钛系催化剂的制备工艺包括催化剂前体的合成和活化处理两个步骤。
催化剂前体的合成通常通过溶液浸渍、沉淀、共沉淀等方法进行。
活化处理则是将催化剂前体进行高温处理,以提高催化剂的活性和稳定性。
3. 钛系催化剂在聚合反应中的应用钛系催化剂在聚合反应中起到催化剂的作用,促使单体之间发生化学反应,形成高分子聚合物。
钛系催化剂通常用于聚烯烃的聚合反应,如乙烯聚合和丙烯聚合等。
4. 钛系催化剂的优势和挑战钛系催化剂具有高催化活性、选择性和稳定性等优势,可以实现高效的聚合反应。
然而,钛系催化剂的制备和活化处理过程较为复杂,需要控制好催化剂的活性中心和晶型等参数,以实现理想的聚合效果。
5. 钛系催化剂在工业生产中的应用钛系催化剂在工业生产中广泛应用于聚烯烃的聚合反应,如聚乙烯和聚丙烯的生产。
这些聚合反应是塑料制品、合成纤维等行业的重要生产工艺,钛系催化剂的使用可以提高产品的质量和生产效率。
结论:钛系催化剂是一种重要的催化剂,具有高催化活性和选择性。
在聚合工艺中,钛系催化剂发挥着重要的作用,促使单体发生聚合反应,形成高分子聚合物。
尽管钛系催化剂的制备和活化处理过程较为复杂,但其在工业生产中的应用广泛,可以提高产品的质量和生产效率。
钛系催化剂的研究和应用仍然具有重要意义,有待进一步深入研究和探索。
PET钛系催化剂的研究进展、发展趋势及应用策略

及钛 酸盐类催 化剂 , 类催化 剂成 分单一 , 这 极易水 解 , 化效果 不稳 定 , 催 而且 催化 活性低 , 应 速度慢 , 反 产 品颜 色严 重泛 黄 。第二 代钛 系催 化剂 是钛 的氧化
物类 的催化剂 , 这类催化剂的组分中通常掺入其
维普资讯
L海 化 I :
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Vo. . 1 No3 33
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Sh hg i a ha Che c lI du t " mia n s ̄ 3
Ma . 《 8 r 2) o
P T 系催化剂的研究进展 、 E钛 发展趋势
及应用策略
孔凡 滔 吴秋 芳 杨景 辉 马新 胜 於 定华
且 由于其 生产工 艺 比较 复杂 ,所 以这类催 化 剂的生
催化剂问世。第一代钛系催化剂主要是钛酸酯类以
本 课 题 获上 海 市青 年 科技 启 明 星计 划 资助 ( 目编 号 :7 4 1 ) 项 0 QB10 6
第一作者简介: 孔凡滔 男 17 年生 98
硕士 从事环境友好型聚酯用钛 系催化剂的开发工作
的锑 系催 化剂 … 由于 锑会 污 染环 境 , 以锑 系催 化 , 所
剂的使用 也成 为聚酯 生产 的 主要 污染源 之一 。随着
量增加 , 其使用成本也随之增加。 第i代钛系催化剂 主要是 近几 年才推 出的钛 的络合 物类 催 化剂『“ 这 81 _,
类催 化剂 的组成成 分 比较 复杂 ,不 同机构 所公布 的
膜 级 P T) T程 塑料行 业 。 同是 目前 世 界上 P T E 及 我 E 产 量 最大 的 国家 之一 ,0 6 P r总产量达到 1 0 20 年 Er 0 7
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13 钛 系催 化剂在 不 同装置上 的应用 . 1 3 1 在 1 ta间歇式 装置 中的应 用 .. 0k/ 在间歇 式生产 装置 中 , 酯化 反应结束 后 , 聚 齐 物氮 压进入 预缩 聚 釜 , 时 向其 中加 入 催化 剂 和 此 TO i 消光 剂 。混合 均 匀后 开 始 预缩 聚 反应 , 应 反 温度 2 0~ 7 6 2 5℃ , 预缩 聚结 束 时釜 内气压 为 7 0 0 P 。终缩 聚反应 中 , a 当电机 功 率 达到 一 定值 时 降 低转 速 , 续反应 至 电机 功率上 升 到设 定值 , 继 表示
求, 且可降低终缩聚反应温度 ; 钛系催化剂对设备传质能力要求高 , 不适合于间歇式生产装置 , 在连续式生产
装 置 J可 替代 锑 系 催 化剂 ; 锑 复 合催 化 剂 与 锑 系催 化 剂 相 比 , 降低 酯 化 反 应 温 度 。 一 钛 可
关键词 : 聚对苯二 甲酸乙 醇哺
催化剂
锑
钛 钛一 锑复合催化剂
工、 化生产装置 J k
中图 分 类 号 :r334 _ 2. Q 1
文献 识 别 码 : A
文 章 编 号 : 0 104 (010.040 10—012 1)302.4
聚对 苯二 酸乙二 醇酯 ( E ) 产 目前大 都 PT牛
采 用含重金 属 的锑 系催化 剂 , 括三 氧化二锑 、 包 醋 酸锑 、 乙二 醇锑 等 。 由于锑 可 能 对环 境 和健 康 造 成 危害 , 相火立 法越米 越严格 的背 景下 , 用环 在 使 境 友好 的非重金 属催化 剂取代锑 系催 化剂 已成 为
装嚣 l 使用钛一 锑复合催化剂进行 P I工业化生产, E、 从反应时问 、 温度 、 产品质量等方丽与使用锑 系催化刺的
生 产状 况进 行 对 比 结 果 表 明 : 使用 锑 系 催 化 剂相 比 , 间 歇 式 装 置 j, 用 钛 系催 化 剂 时终 缩 聚 反 应 时 在 使 间延 长3% , 0 且产物 色 相 偏 黄 ; 连 续 式 装 置 i, 系 催 化 剂 可 以满 足 现 有 锑 系 催 化 剂 生 产 P q 的工 艺 要 在 钛 E、
研 究维E 1(22 合 纤T业0RNS I S工IF3)T N NT 1 :R A tC B 347 2,I Y E U
钛 系催 化 剂 在 P T工 业 化 生产 中 的 应 用 E
孔凡滔 李福清 吴秋芳 赵汝清 杨景辉 马新胜 陈建定 , , , , , ,
装置 条件下使 用锑 系催 化剂 的结 果进 行 r对 比 , 分析 了 两种催 化剂 对 生 产 没 备 、 应温 度 的要 求 反
和产 品质量 影响 的不 同之处 。
1 试 验
物料达到聚合度要求 , 消真空后氮压出料。终缩
聚 反应温 度 2 5~ 8 釜 内真空 4 6 a 7 20o C, 0~ 0P 。 1 3 2 在 1k/ 连 续式装 置上 的应 用 .. ta
5釜流 程生 产 装置 , 括 2个 酯化 釜 , 预缩 聚 包 2个
较高 、 格便宜 , 价 是最有 希望取 代锑系催 化剂 的环 境 友好 型催 化 剂 , 受到 广 泛 的关 注 ’。但是 有 关
钛 系催化 剂在 聚酯 一业 化牛产装 置上 的应用研 究 1
比较 少 , 这主要 是 由于聚酯装 置产能 巨大 , 换催 更 化剂进行 试验 有较 大 的技 术 和经 济 风 险 , 而不 对
( . 东 理J 大 学 国家 趟 细 粉未 工 程 研 究 中心 , 海 20 3 ; . 州 安邦 聚合 高 科 有 限 公 司 , 徽 滁 州 2 90 ) 1华 - 上 02 1 2 滁 安 3 00
摘 要 : 1 k a j 在 0 t 阳 歇式及 I t 连续式 P '生产装置 t / / ka E I 使用钛系催 化剂 , 20 k a 在 0 l 连续式 P T生产 / E
1 1 原 料 .
精 对苯 二 甲酸 ( T 、 二醇 ( G) TO P A) 乙 E 及 i,
催化剂 在 P A打浆 时加 入 , 阶段 的 主要 工 T 各
收稿 日期 : 00 0 —9 2 1- 91 ;修 改稿 收 到 日期 :0 10 -5 2 1 .42
消光 剂均为 生产企 业 白备原 料 , 与使 用 锑 系催 化 剂生产所 采用 的原材 料质量 相 同。液 态络合 物类 钛系 催 化 剂 : 号 HM SP T, 的 质 量 分 数 为 型 T —E 钛 2 7 % , 海华 明高技术 ( .0 上 集团 ) 限公 司提供 。 有
钛 系催化 剂在 大型生产 装置 中的催化性 能进 行研
釜和 1 个终缩 聚 釜 , 中第 二 预缩 聚 釜 和终 缩 聚 其
釜均 为卧式 反应釜 。
究 , 制约 r 系催化 剂应用 技术 的发展 。 则 钛 作 者使用钛 系 催 化剂 在 年产 万 吨级 间歇 式 、 千吨级连 续式 P T生 产装 置 中进 行 r聚合 试 验 , E 使用钛 一 复合 催 化 剂 在 2 0 k/ 锑 0 ta级 连续 式 P T E
聚酯工业 发展 的必然趋 势。钛 系催 化剂 由于 活性
1 2 试 验装置 .
1 ta间歇式 聚酯生 产装 置 , 0k / 主要 由酯 化反
应釜 、 缩 聚反 应釜 和终缩 聚反应 釜组成 , 中终 预 其
缩聚 釜为体积 1 l 0I l 的搅 拌 反 应 釜 , 每批 次 P A T 的投料 量为 2 8 t ta连 续 式 聚 酯 装 置采 用 . 。1k / 酯化 、 预缩 聚和终缩 聚三 釜流程 , 中酯化 反应在 其 搅拌 反应釜 中进 行 , 预缩 聚反 应在 散 流式 喷 射塔 中进行 , 缩 聚 反 应 在 卧 式 反 应 釜 中进 行 。2 0 终 0 k a聚酯生产 装置 为 中国纺织工 业设计 院设计 的 t /