[發(fā)明專(zhuān)利]多聚甲醛生產(chǎn)氨基三亞甲基膦酸的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410000709.1
• 申請(qǐng)日: 2014-01-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103724373A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)振濤;程終發(fā);劉全華;齊曉婧;宋盟盟;張秀華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東省泰和水處理有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07F9/38
• 分類(lèi)號(hào): C07F9/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理藥劑領(lǐng)域，提供一種用多聚甲醛生產(chǎn)氨基三亞甲基膦酸的方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，水資源短缺和水環(huán)境污染的問(wèn)題日益顯現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)人們認(rèn)為水是取之不盡用之不竭的，然而水資源赤字在我國(guó)不斷擴(kuò)大，包括地下水過(guò)度開(kāi)采、水位不斷下降，地面水調(diào)蓄能力減少，地表水污染嚴(yán)重，江、河、湖、海水體嚴(yán)重污染。污染物含量超過(guò)了水體的自然凈化能力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)617個(gè)城市中，有300個(gè)城市缺水，50多個(gè)城市嚴(yán)重缺水，有180個(gè)城市平均日缺水1200萬(wàn)m3，全國(guó)廢水量為450億m3，其中工業(yè)廢水為250億m3，生活廢水為200億m3，工業(yè)廢水的處理率為78.9%，達(dá)標(biāo)率為55%，而生活廢水處理率僅為20%。全國(guó)約有1/3的工業(yè)廢水和4/5的生活廢水未經(jīng)過(guò)處理直接排入江、河、湖、海，使水資源環(huán)境遭到嚴(yán)重污染。

工業(yè)企業(yè)屬于耗水及污水排放的大戶(hù)，如何降低工業(yè)企業(yè)的水耗和污水外排量，已成為整個(gè)社會(huì)日益關(guān)注的焦點(diǎn)。其中對(duì)占工業(yè)用水量70～80%的冷卻水進(jìn)行重復(fù)循環(huán)使用是一項(xiàng)節(jié)水、減排、節(jié)能、降耗的有效措施。由于水在重復(fù)使用過(guò)程中存在結(jié)垢、腐蝕設(shè)備及管道、粘泥、菌藻等一系列問(wèn)題，如果不能很好的解決，則循環(huán)水根本無(wú)法運(yùn)行。開(kāi)發(fā)先進(jìn)可靠的水處理化學(xué)品和應(yīng)用技術(shù)，不但能夠顯著降低工業(yè)企業(yè)的水耗和污水外排，而且能夠充分保證生產(chǎn)裝置安全、高效、長(zhǎng)周期的運(yùn)行，使企業(yè)在獲得明顯的社會(huì)效益的同時(shí)獲得十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。因此，工業(yè)水處理化學(xué)品和應(yīng)用技術(shù)的開(kāi)發(fā)已成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)，越來(lái)越引起國(guó)家各個(gè)部門(mén)的高度重視。

隨著世界水處理緩蝕劑向高技術(shù)化方向的發(fā)展和全球環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)緩蝕阻垢劑提出了更高的要求。特別是高端水處理方面給水處理藥劑提出更高的要求，如海水淡化、膜處理水處理藥劑等。

研究高端水處理藥劑是我們當(dāng)前的研究方向之一，氨基三亞甲基膦酸（ATMP）是一種有機(jī)膦酸類(lèi)阻垢緩蝕劑，能與鐵、銅、鋅等多種金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，能溶解金屬表面的氧化物。ATMP一般用作循環(huán)冷卻水、油田注水和印染用水的防垢劑，鍋爐水設(shè)備中的緩蝕劑、阻垢劑。另外，可與多種緩沖劑、阻垢劑配合使用。與聚羧酸鹽等有協(xié)同作用，可增加緩蝕阻垢效果，也可作為清洗劑，除去金屬表面油脂。還可作為洗滌劑的添加劑，金屬離子的掩蔽劑、無(wú)氰電鍍添加劑和稀有金屬萃取劑等。

它的耐酸堿性、耐氯氧化性能較其它有機(jī)膦酸（鹽）好。可與水中金屬離子，尤其是鈣離子形成六圓環(huán)螯合物，因而具較好的阻垢效果并具明顯的溶限效應(yīng)。在輕紡工業(yè)中，可以作金屬和非金屬的清洗劑，漂染工業(yè)的過(guò)氧化物穩(wěn)定劑和固色劑，無(wú)氰電鍍工業(yè)的絡(luò)合劑。此外，由于ATMP較好的阻垢作用，在民用洗滌劑及化妝品行業(yè)也有一定的應(yīng)用。在電子行業(yè)，ATMP由于具有較好的緩蝕效果、防垢效果以及對(duì)金屬表面的鈍化效果，可用于電路版的清洗及金屬表面處理等。

另外，隨著全球環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，對(duì)水處理劑特別是高端水處理劑的開(kāi)發(fā)提出了更新、更高的要求。然而目前氨基三甲叉膦酸的生產(chǎn)多采用亞磷酸（或三氯化磷）與銨鹽、甲醛在酸性介質(zhì)中合成，其過(guò)程產(chǎn)生大量的HCl氣體和低酸廢水，尾氣、廢液處理成本高。???

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)行工藝的缺點(diǎn)本發(fā)明提供一種用多聚甲醛生產(chǎn)氨基三亞甲基膦酸的方法，改變?cè)虾驮黾親Cl氣體的吸收裝置，使HCl氣體完全吸收，生成30%以上的副產(chǎn)鹽酸，達(dá)到無(wú)三廢生成。

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明所采取的工藝是以亞磷酸、氯化銨和多聚甲醛為原料，首先將亞磷酸和氯化銨加入反應(yīng)釜加熱，然后分次加入多聚甲醛，提高溫度反應(yīng)至終點(diǎn)，負(fù)壓外蒸，吸收尾氣，加水稀釋至所需活性物含量。

具體的工藝操作步驟是：

(1)???將亞磷酸和氯化銨加入反應(yīng)釜，攪拌加熱混合均勻；

(2)???分次加入多聚甲醛，加熱反應(yīng)；

(3)???加料完畢，保持溫度繼續(xù)反應(yīng)；

(4)???保溫反應(yīng)結(jié)束，負(fù)壓外蒸，降膜吸收氯化氫；

(5)???加水稀釋至所需活性物含量。

通過(guò)上述工藝所得的多聚甲醛具有結(jié)構(gòu)HO(CH₂O)_nOH，其中n=10-100。

上述的氯化銨、多聚甲醛與亞磷酸的摩爾量關(guān)系，其中m為氯化銨摩爾量，p為亞磷酸摩爾量，q為多聚甲醛摩爾量，?m=0.3~0.45?p；?q×n=1.0~1.5?p。

上述(1)所述的亞磷酸有效含量為70~80%，氯化銨為99%以上的固體粉末。