[發明專利]一種多級無動力鼓泡式羥基亞乙基二膦酸合成方法

有效

• 申請號: 201610967032.8
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN106588979B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 楊海星;李小波;李翠娥;杜昊;高劉義
• 申請（專利權）人: 河南清水源科技股份有限公司
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

本發明屬于化工生產工藝技術領域，尤其涉及一種多級無動力鼓泡式羥基亞乙基二磷酸合成方法，將三氯化磷和醋酸在90~150℃、壓力不大于0.5MPa的至少6級串聯的反應塔中逐級溢流反應，最終于水解釜內水解生成羥基亞乙基二磷酸。本發明操作簡單，酯化反應多級串聯進行，不僅反應徹底提高原料利用率，而且每級反應溫和進行，乙酰氯氣體不存在反復冷凝操作，反應溫度容易控制。

技術領域

本發明屬于化工生產工藝技術領域，尤其涉及一種多級無動力鼓泡式羥基亞乙基二膦酸合成方法。

背景技術

羥基亞乙基二膦酸的制備方法很多，行業內通常采用冰醋酸與三氯化磷?；?，再由酰基化產物與三氯化磷水解產物縮合法生產：將計量的水，冰醋酸加入反應釜中，攪拌均勻后滴加三氯化磷，控制反應溫度在40～80℃。反應副產物氯化氫氣體經冷凝后送入吸收塔，回收鹽酸。溢出的乙酰氯和醋酸經冷凝返回反應器繼續參與反應。滴完三氯化磷后，升溫至100～130℃，乙酰氯反復溢出、冷凝、回流4～5h。反應結束后，通水蒸氣水解，蒸出殘留的醋酸及低沸點物。

上述反應過程，具體涉及如下反應：

PCl₃+3H₂O→H₃PO₃+3HCl

PCl₃+3CH₃COOH→H₃PO₃+3CH₃COCl

2H₃PO₃+2CH₃COCl→CH₃C(H₂PO₃)₂OCOCH₃

CH₃C(H₂PO₃)₂OCOCH₃+H₂O→HEDP+ CH₃COOH

該生產過程乙酰氯極易氣化溢出，而乙酰氯氣化吸熱，冷凝放熱，導致反應溫度不恒定，需要蒸汽反復加熱反應釜和冷媒水反復冷卻乙酰氯，不僅能耗較高，而且只能采用間歇式生產模式。同時現有技術中多采用極易損壞的搪玻璃設備作為主反應器，不僅設備維修率高，而且更換時安全、環保風險隱患較大。

申請公布號為CN101016315A的專利文獻公開了一種羥基亞乙基二膦酸連續化合成工藝，該工藝是使用不同的設備反應釜并且沒有利用水作為原料，是生產乙酰氯聯產HEDP的一種工藝模式，其使用的設備種類較多，且操作較為復雜，不可避免地提高生產成本。

申請公布號為CN105622667A的專利文獻公開了一種羥基亞乙基二膦酸聯產乙酰氯的生產方法，該工藝采用現有技術的主流工藝，反應溫度不穩定，而且造成能耗浪費。

因此，如何解現有的合成工藝存在弊端，研發一種操作簡單、設備耐用、能耗較低的先進工藝是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種多級無動力鼓泡式羥基亞乙基二膦酸合成方法，本發明操作簡單，酯化反應多級串聯進行，不僅反應徹底提高原料利用率，而且每級反應溫和進行，乙酰氯氣體不存在反復冷凝操作，反應溫度容易控制。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種多級無動力鼓泡式羥基亞乙基二膦酸合成方法，將三氯化磷和醋酸在90~150℃、壓力不大于0.5MPa的至少6級串聯的反應塔中逐級溢流反應，最終于水解釜內水解生成羥基亞乙基二膦酸。

優選的，所述至少6級串聯的塔式反應器，包括用于截留乙酰氯的1級反應塔，用于反應生成亞磷酸和乙酰氯的2級、3級反應塔，用于亞磷酸和乙酰氯發生酯化反應的4~末級反應塔。