鈦系催化劑在聚酯行業(yè)應(yīng)用分析

劉真

摘 要：隨著我國聚酯行業(yè)的快速發(fā)展，當前聚酯行業(yè)普遍使用的銻系催化劑逐漸無法滿足行業(yè)的需求。而新型的鈦系催化劑憑借著成本低、生產(chǎn)耗能低的特點，正在漸漸取代銻系催化劑而成為聚酯行業(yè)的主要原料之一。但是，鈦系催化劑在聚酯行業(yè)的應(yīng)用過程中也存在著一些問題，因此必須加快探索鈦系催化劑在聚酯行業(yè)的應(yīng)用，有效發(fā)揮鈦系催化劑的優(yōu)勢。本文從鈦系催化劑在我國的研究現(xiàn)狀出發(fā)，簡要分析其在聚酯行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：鈦系催化劑;聚酯行業(yè);應(yīng)用

1 我國的鈦系催化劑工業(yè)化研究、應(yīng)用現(xiàn)狀

鈦系催化劑是由中石化天津分公司研究院于2001年開展的研究工作當中首次開發(fā)出來的，并成功地將其運用到工業(yè)化過程當中去。目前，在我國能夠生產(chǎn)鈦系催化劑的主要有中國實用化工股份有限公司天津分公司研究院、江陰市桐岐四河化工廠、上海訊凱化工科技有限公司、上海石化研究院等幾個廠家。其中，中石化天津分公司對于鈦系催化劑的研究時間最長、生產(chǎn)規(guī)模最大、效果最好。上海石油化工股份有限公司、儀征化纖、中石化天津分公司，它們都是在工業(yè)化裝置上應(yīng)用鈦系催化劑取代了銻系催化劑。

1.1 鈦系催化劑的聚酯行業(yè)應(yīng)用

鈦系催化劑的應(yīng)用，首先要從2005年中石化天津分公司在聚酯生產(chǎn)裝置的試驗上來說起。中石化天津分公司二期聚酯裝置原本采用的是德國吉瑪五釜連續(xù)縮聚工藝流程，后接連續(xù)短纖維生產(chǎn)線。在2009年開始，將原本的乙二醇縮聚催化劑替換為自主研發(fā)生產(chǎn)的鈦系催化劑，50%鈦系催化劑投入使用，保持了設(shè)備的穩(wěn)定生產(chǎn)。此后在2015年，中石化天津分公司將鈦系催化劑的比例提高到100%，完全取代了原有的銻系催化劑，首次實現(xiàn)了鈦系催化劑取代銻系催化劑的目標，并且保證了穩(wěn)定的生產(chǎn)過程以及合格的產(chǎn)品質(zhì)量，且產(chǎn)品質(zhì)量指標均優(yōu)于銻系催化劑產(chǎn)品。

此外，通過DSC（差示掃描量熱法），可以判斷出聚酯的各項性能指標，如聚酯的結(jié)晶性能、熔融性能等，根據(jù)這些指標就能判斷出聚酯產(chǎn)品的可紡性。由此可見，純鈦系催化劑下生產(chǎn)的聚酯明顯比純銻系催化劑產(chǎn)品更具可紡性。

1.2 鈦系催化劑的其他應(yīng)用

在我國的鈦系催化劑研發(fā)過程中，除了中石化天津分公司積極進行開發(fā)與研究外，還有許多廠家紛紛投身鈦系催化劑的研發(fā)與應(yīng)用過程中。如上海石油化工研究院借助鈦系催化劑進行開發(fā)生產(chǎn)的PET切片、儀征化纖公司由瓶片研究入手使用鈦系催化劑生產(chǎn)的的瓶片BG811等。浙江恒逸石化有限公司研發(fā)中心自主立項、自主開發(fā)的鈦系催化劑聚酯切片在2000t/a連續(xù)裝置上成功試生產(chǎn)，開發(fā)出與銻系催化劑產(chǎn)品同等質(zhì)量的長絲級無銻環(huán)保聚酯產(chǎn)品。

2 鈦系催化劑的優(yōu)勢

2.1 鈦系催化劑更加環(huán)保

鈦系催化劑產(chǎn)品相較于銻系催化劑產(chǎn)品更加環(huán)保。銻系催化劑聚酯產(chǎn)品中含有的微量金屬，雖然對于人的身體健康沒有直接的危害，但對其的不當處理卻會造成環(huán)境污染，因此銻系催化劑聚酯產(chǎn)品被淘汰已成為必然的趨勢。而未來，各國對于銻系催化劑的使用必然會更加嚴格。

目前，已有不少國家禁止了食品容器中使用銻系催化劑，譬如歐盟要求對包裝物中銻金屬轉(zhuǎn)移到食物中的含量要小于20μg/L，紡織品中銻含量小于260mg/L。在廢棄物焚燒方面要求30min向大氣排放重金屬量小于0.5mg/m3、8h小于1.0mg/m3等等。

2.2 鈦系催化劑成本較低

鈦系催化劑的使用，能夠降低企業(yè)生產(chǎn)能耗，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。鈦系催化劑相較于銻系催化劑，質(zhì)量分數(shù)更小，因此同樣的聚酯產(chǎn)品使用的鈦系催化劑的綜合用量也會更少，再加上鈦系催化劑的單價優(yōu)勢，就從根本上降低了生產(chǎn)過程中催化劑的使用成本。此外，鈦系催化劑在生產(chǎn)聚酯的過程中，其酯化溫度相較于銻系催化劑更低，能夠有效降低生產(chǎn)能耗。總而言之，鈦系催化劑的使用，能夠大大降低聚酯生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本。

3 鈦系催化劑的未來發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于聚酯產(chǎn)品的要求也越來越高。作為聚酯產(chǎn)品生產(chǎn)大國，我國每年都要生產(chǎn)大批的聚酯產(chǎn)品，如果不能及時升級生產(chǎn)技術(shù)，就必然面臨被市場淘汰的局面。新型的鈦系催化劑的應(yīng)用，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率，更能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，銻系催化劑被鈦系催化劑所替代已成為必然。未來，鈦系催化劑在我國聚酯行業(yè)的應(yīng)用范圍必將更廣。

4 結(jié)語

鈦系催化劑的研發(fā)與應(yīng)用，對于我國聚酯行業(yè)的進一步發(fā)展有著重要的意義，因此必須要注重加大鈦系催化劑的開發(fā)力度，擴大鈦系催化劑的應(yīng)用范圍。鈦系催化劑的應(yīng)用，在降低聚酯企業(yè)生產(chǎn)成本，提高聚酯企業(yè)生產(chǎn)效率的同時，還提升了聚酯產(chǎn)品的性能、質(zhì)量。此外，隨著人們生活水平的提高，人們對于環(huán)境的保護意識也更加強烈，對于環(huán)保性能更好的鈦系催化劑聚酯產(chǎn)品的需求量也會越來越大。在這樣的背景下，必須要加大研發(fā)力度，促使鈦系催化劑成為我國聚酯行業(yè)的主要催化劑，有效推動聚酯行業(yè)的快速發(fā)展，為現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

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