[發(fā)明專利]一種磷酸三(1-氯-2-丙基)酯的全連續(xù)流生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810427273.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-07
• 公開（公告）號(hào): CN108794522B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李旭鋒;褚昭寧;呂云興;陶光撐;馬兵;劉辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江萬盛股份有限公司
• 主分類號(hào): C07F9/09
• 分類號(hào): C07F9/09
• 代理公司: 杭州堅(jiān)果知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33366
• 代理人: 劉曉

本發(fā)明涉及一種磷酸三（1?氯?2?丙基）酯的成品以及全連續(xù)流生產(chǎn)工藝。本發(fā)明將反應(yīng)階段和后處理階段作為一個(gè)整體工藝連續(xù)地、不間斷地進(jìn)行，原料三氯氧磷、環(huán)氧丙烷和催化劑源源不斷地進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)料口，在反應(yīng)器出口源源不斷地得到符合市售標(biāo)準(zhǔn)的磷酸三（1?氯?2?丙基）酯成品，實(shí)現(xiàn)了快速制備高質(zhì)量磷酸三（1?氯?2?丙基）酯（TCPP）成品。本發(fā)明的全連續(xù)流生產(chǎn)工藝不僅實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)、高質(zhì)成品和儲(chǔ)存穩(wěn)定，TCPP成品不含醛類雜質(zhì)、不反酸、不含催化劑對(duì)應(yīng)的金屬陽離子，而且工藝產(chǎn)生的廢水量少、含磷量低，有利于環(huán)保，并適合安全性工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)類添加型阻燃劑領(lǐng)域，具體涉及一種制備磷酸三(1-氯-2-丙基)酯(TCPP)成品的連續(xù)流生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

磷酸三(1-氯-2-丙基)酯，也叫三-(2-氯異丙基)磷酸酯，磷酸三氯丙基酯等，簡稱TCPP，是一種磷系添加型阻燃劑，其阻燃效果顯著，廣泛應(yīng)用于聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料、硬質(zhì)泡沫塑料，環(huán)氧樹酯，酚醛樹酯等多種聚合物材料。

TCPP的生產(chǎn)工藝過程主要包括反應(yīng)階段和后處理階段，簡要過程如下：

業(yè)內(nèi)技術(shù)人員所公知的，目前工業(yè)上制備TCPP的過程如下：在無水無氧條件下，將催化劑溶解于原料三氯氧磷(POCl₃)中，在40～60℃緩慢滴加環(huán)氧丙烷(PO)，在反應(yīng)引發(fā)后，控制反應(yīng)溫度在55～60℃繼續(xù)滴加環(huán)氧丙烷，滴加完成后保溫?cái)?shù)小時(shí)，使反應(yīng)全部完成，然后在真空下脫去剩余的環(huán)氧丙烷，得到TCPP粗產(chǎn)品。再將粗產(chǎn)品加入堿液中，在60～90℃對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行堿洗，靜置分層后再將油相使用水洗滌至中性，再經(jīng)過靜置分層后，將油相置于真空條件下脫去殘留的水分，方可得到符合市售標(biāo)準(zhǔn)的TCPP成品。反應(yīng)階段中緩慢滴加環(huán)氧丙烷和反應(yīng)保溫時(shí)間總共在十至數(shù)十小時(shí)以上，后處理階段中堿洗、水洗包含的多次攪拌和洗滌總時(shí)間在數(shù)小時(shí)以上，再加上反應(yīng)完成后的真空除PO操作，洗滌后的脫水干燥等操作，整個(gè)生產(chǎn)工藝過程需要的時(shí)間很長。且反應(yīng)使用的原料環(huán)氧丙烷(PO)，沸點(diǎn)34.24℃，易揮發(fā)，低于三氯氧磷與環(huán)氧丙烷的正常反應(yīng)溫度，且在催化劑作用下易開環(huán)聚合，釋放大量熱量，爆炸極限為3.1～27.5％(VOL)，是一個(gè)易燃、易爆、危險(xiǎn)、有毒的化學(xué)試劑；原料三氯氧磷，是一種無色透明化工原料，強(qiáng)烈發(fā)煙，有吸濕性，有很強(qiáng)腐蝕性，遇水、醇等物質(zhì)劇烈放熱，具有很高的反應(yīng)活性。這兩種原料在反應(yīng)接觸瞬間就會(huì)釋放大量的熱，輕則飛溫產(chǎn)生雜質(zhì)，嚴(yán)重則會(huì)使反應(yīng)液焦化，甚至發(fā)生爆炸事故。所以目前的生產(chǎn)工藝都是在強(qiáng)換熱、較低溫度條件下，將環(huán)氧丙烷緩慢滴加到三氯氧磷中，并及時(shí)將反應(yīng)生成的熱量移除，滴加時(shí)間和滴加完成后的保溫時(shí)間分別都要數(shù)小時(shí)，所以TCPP生產(chǎn)工藝對(duì)傳熱效率會(huì)有很高的要求。由于在生產(chǎn)過程中，未反應(yīng)完全的原料大量停留在裝置中，若出現(xiàn)泄漏(如反應(yīng)器老化后滲入冷凝水)，強(qiáng)酸性的液體可能會(huì)逸出，具有很高的安全隱患。滴加操作與物料滴加或者加入反應(yīng)設(shè)備的速度與流量大小沒有直接的關(guān)系，所述的滴加，最明顯的一個(gè)特征是在滴加過程中的任意時(shí)刻，至少有一種反應(yīng)原料(例如，環(huán)氧丙烷)是不足量的，需要經(jīng)過一段時(shí)間的滴加后方能達(dá)使反應(yīng)中的各反應(yīng)物達(dá)到足量。例如，中國專利CN106565773A的實(shí)施例1中提到，5000L反應(yīng)釜，上一批料留底600kg，投入2600kg的三氯氧磷，加入5kg的三氯化磷，6kg的焦磷酰氯，7kg的三氯化鋁后，再通環(huán)氧丙烷，溫度在35-40℃流量控制在50-100kg/h(反應(yīng)初期)；溫度在45-50℃，流量控制在100-300kg/h(反應(yīng)中期)；溫度在50-55℃，流量控制在300-400kg/h(反應(yīng)后期)。雖然在生產(chǎn)過程中環(huán)氧丙烷的加入都保持在較高的流量下，但整個(gè)加入過程中環(huán)氧丙烷是分段加入，也是屬于滴加的方式。