浅谈乙二醇锑生产工艺

刘益凡，谭显铂，赵工业

（锡矿山闪星锑业有限责任公司，湖南冷水江 417500）

乙二醇锑是有机金属化合物，其分子式为Sb2（OCH2CH2O）3，系白色结晶状粉末，在空气中极易潮变。因此，生产、包装和储存乙二醇锑时，应严格密封，操作速度要迅速，尽量缩短乙二醇锑在空气中停留的时间。

乙二醇锑主要用作聚酯催化剂，是利用锑离子加快催化反应的进行，缩短聚酯生成时间，提高生产效率［1］。与其它催化剂相比较，乙二醇锑不仅催化性能优良，性价比高，而且由于乙二醇锑无毒，生产出来的聚酯产品用作食品包装，既安全又无环境污染。因此，用乙二醇锑代替醋酸锑作聚酯催化剂，市场前景广阔。

2006年，锡矿山闪星锑业有限责任公司自行研制年产200 t乙二醇锑生产线，试产成功。由于产品供不应求，几经扩产：2008年扩产至500 t/a，2011年扩产至1 200 t/a，2014年又扩产至2 000 t/a。扩产期间，不断完善工艺流程，优化操作，建成了工艺技术完善、操作水平优良的年产2 000 t乙二醇锑生产工艺。

1 工艺原理和工艺流程

1.1 工艺原理

将乙二醇和三氧化二锑按一定的液固比例加入到反应釜中并加热搅拌，控制一定温度和真空度，在回流状态下发生醇化反应［2］：

反应可逆向进行，即乙二醇锑会水解，因此，必须及时排出反应生成水，使反应彻底完成，生成乙二醇锑，再经结晶、过滤、干燥、包装成乙二醇锑产品出厂。

1.2 工艺流程

乙二醇锑生产工艺流程图如图1所示。

图1 乙二醇锑生产工艺流程

1.3 生产原料

主要原料为三氧化二锑和乙二醇。

用作生产乙二醇锑的三氧化二锑，应符合以下质量要求：

ωSb2O3≥99.50%、ωPbO≤0.05%、ωAs2O3≤0.05%、ωFe2O3≤0.003%、ωCuO≤0.002%、ωSe≤0.001%。

乙二醇应达到以下要求：ωHOCH2CH2OH≥99.5%、ωH2O≤0.4%。

2 主要技术条件和技术参数

2.1 醇化反应及过滤

2.1.1 醇化反应

乙二醇与三氧化二锑的反应是一个可逆的醇化反应过程，生成的乙二醇锑会水解，为促进反应的进行，反应釜内应保持一定的真空度和温度，及时蒸馏排出反应生成水，使反应完成［3］，因此，参数设定为：

1.反应温度：140～150℃、导热油温度：170～180℃、真空度：-0.95 MPa±、内回流塔温度：60～80℃。

2.液固比：（8～10）∶1。液固比是一个重要的配料指标，液固比太低，反应釜底沉积一层白色不溶物，系金属氧化物没反应完全。液固比太高，反应后，乙二醇剩余多，造成含乙二醇锑的母液浓度太低，对结晶造成影响，延长结晶时间，故液固比控制在8∶1较为合适。

2.1.2 过滤（一次过滤）

一次过滤的目的是除去反应液中杂质异物。醇化反应完成后，反应液中含有一定量的杂质异物，经铺设特殊过滤介质的过滤器进行过滤，滤液至结晶罐结晶。

2.2 结晶

结晶温度和结晶时间是影响结晶的主要因素，结晶时，采用变速搅拌的方式进行搅拌，在不同的结晶温度区间，采用不同的搅拌速度，有利于提高结晶效率，见表1。

表1 搅拌速度与结晶温度的关系

结晶完物料温度保持±30℃。

2.3 过滤（二次过滤）

二次过滤是实现结晶物料从母液中分离出来。采用离心过滤机过滤。

过滤介质：全棉帆布；过滤温度：≤30℃。

2.4 干燥

干燥器外壁为夹层，热介质在夹层循环流动，把热量传给干燥器内物料，及时抽走干燥器内蒸发出来的挥发物。

热介质温度：＞98℃、干燥温度：±98℃。

真空度：-0.98 MPa±。

3 产品质量及主要经济技术指标。

本工艺生产的乙二醇锑产品质量指标见表2。

表2 乙二醇锑产品质量 %

生产的乙二醇锑近几年主要经济技术指标见表3。

表3 主要经济技术指标

4 结 语

1.本工艺生产乙二醇锑，其它条件固定、液固比为（8～10）∶1时，醇化反应完全，产品质量好。

2.结晶过程中，加一定量的晶种，延长结晶时间，降低结晶温度，有利于提高结晶效率。

3.采用震动流动干燥机并用热水作加热介质，不仅满足本工艺要求，热源充足易获取，而且干燥能力大，生产效率高。

4.本工艺生产的乙二醇锑，技术经济指标有待进一步优化。