[發明專利]亞磷酸二甲酯的生產方法

在審

• 申請號: 200910059013.5
• 申請日: 2009-04-21
• 公開（公告）號: CN101870712A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 蔣文偉;晏加一;吳世見;姜永紅;李晶晶;楊國華;楊琴;姜林;羅芩
• 申請（專利權）人: 四川省樂山市福華通達農藥科技有限責任公司;四川大學
• 主分類號: C07F9/142
• 分類號: C07F9/142;B01J19/26
• 代理公司: 成都立信專利事務所有限公司 51100
• 代理人: 濮家蔚

技術領域

本發明涉及的是一種改進的亞磷酸二甲酯的生產方法。

背景技術

亞磷酸二甲酯是精細化工中的一個重要產品。它既是生產草甘膦、敵百蟲、稻瘟凈、氧化樂果等農藥的中間體，又是有機磷緩蝕劑、染料添加劑、塑料助劑及阻燃劑的原料，可用于合成水處理劑，也可作為甲基化試劑用于合成季胺鹽類的殺菌劑、抗靜電劑、柔軟劑等產品。

亞磷酸二甲酯在工業上一般是以三氯化磷和甲醇為原料反應制得：

PCl₃+3CH₃OH→(CH₃O)₂POH+2HCl↑+CH₃Cl↑

反應過程和機理為：

PCl₃+CH₃OH→CH₃OPCl₂+HCl↑??????????(1)

CH₃OPCl₂+CH₃OH→(CH₃O)₂PCl+HCl↑????(2)

(CH₃O)₂+CH₃OH→(CH₃O)₃P+HCl↑???????(3)

(CH₃O)₃P+HCl→(CH₃O)₂POH+CH₃Cl↑????(4)

反應過程中(3)式中的亞磷酸三甲酯極不穩定，只要有HCl存在，就能反應生成亞磷酸二甲酯。而HCl的存在，同時也極易使產物亞磷酸二甲酯繼續發生如下的副反應：

(CH₃O)₂POH+HCl→CH₃OP(OH)₂+CH₃Cl↑

CH₃OP(OH)₂+HCl→H₃PO₃+CH₃Cl↑

反應過程中的溫度越高和/或時間越長，副反應越多。由于三氯化磷與甲醇的上述反應是強放熱的瞬時反應，因此保證反應順利進行和完成的關鍵，是盡量創造使兩反應物充分接觸的條件，并縮短反應時間，有效地移走反應熱，以及盡可能地脫除反應產物中的HCl，以抑制副反應的發生。

目前對亞磷酸二甲酯的工業生產一直沿用的是單鍋反應和單釜精餾的間歇法，其反應物料經由高位槽送入，計量控制難度大，且需控制反應在55℃以下的進行，操作頻繁，勞動強度大，且生產周期長、設備能力低。同時，在反應過程中需要以冷凍方式移出反應的熱量，而脫酸時又需要對物料進行加熱，生產過程中的能量利用率低。

發明內容

針對上述情況，本發明將提供一種新的亞磷酸二甲酯生產方法，以解決上述問題。

本發明亞磷酸二甲酯的生產方法，仍以三氯化磷和甲醇為原料進行反應。其具體過程，是在設置了具有交叉式噴射角度的各原料噴射結構的反應腔空間中，把按摩爾比1∶(3.0～3.1)計量的三氯化磷和甲醇分別經各自的噴射結構由各對應泵送機構連續噴射送入反應腔空間相互混合反應。由于反應原料經噴射，特別是經高速噴射后的霧化作用可使其分散為細小的霧滴，有利于原料間實現迅速、充分和均勻的混合，并以較大的接觸面積相互接觸、碰撞，從而使反應能在數秒鐘內(例如3～5秒)迅速、充分地進行并完成。然后將反應物料沿切線方向引入壓力低于反應腔空間的離心式旋流分離裝置。由于該反應是強放熱反應，因此混合反應完成后的反應物料，被引入離心式旋流分離裝置時在體積急劇膨脹的過程中，即可充分利用反應熱完成汽化，在沿旋流分離裝置內作圓周運動中，在物質的界面間完成熱量交換。其中的HCl和氯甲烷等非凝結氣體，利用反應熱被升溫后與被冷凝液化的亞磷酸二甲酯產物相分離，并形成內螺旋狀的上升氣流由頂部排出送去下步處理；被降溫冷凝液化的亞磷酸二甲酯，沿螺旋方式下行并在裝置的內壁面形成下行的液膜被收集。從而實現了使HCl等氣態成分與冷凝液化的亞磷酸二甲酯較快地分離和脫除，有效抑制了副反應的發生。

經試驗，在上述的方法中，所說的反應腔空間中以交叉射流方式相互碰撞混合反應的三氯化磷和甲醇兩反應原料，以采用使其成40～120°夾角方式的噴射流相互混合反應的效果更為優選。