[發(fā)明專利]一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911085263.6
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110804070B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程終發(fā);齊曉婧;王東海;王燕平;林學洲
• 申請（專利權(quán)）人: 山東泰和水處理科技股份有限公司
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發(fā)明公開一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝。具體操作步驟包括：（1）將氯化銨、亞磷酸和鹽酸依次加入反應釜中，開始加熱并充分攪拌使物料全部溶解，（2）繼續(xù)升溫，加入部分甲醛水溶液，滴加結(jié)束并保溫，濃縮；（3）向體系中補加鹽酸并提溫至100~115℃，繼續(xù)滴加余量甲醛水溶液，滴加完畢，繼續(xù)保溫反應，經(jīng)稀釋、脫色、降溫得合格成品。本發(fā)明有效的抑制了副產(chǎn)物尤其是羥甲基膦酸的產(chǎn)生，提高了有效活性組分氨基三甲叉膦酸的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品收率、降低了產(chǎn)品成本，該工藝方法簡單、安全、易操作，利于工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)水處理劑化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

氨基三亞甲基膦酸（ATMP），又稱氨基三甲叉膦酸等，是一種有機膦酸類阻垢緩蝕劑，其分子結(jié)構(gòu)中含有的C-P鍵，與無機聚合磷酸鹽總的P-O-P或C-O-P鍵相比具有更強的鍵能，結(jié)合更牢固，因此，具有高溫熱穩(wěn)定性，同時緩蝕性能比無機聚合磷酸鹽強4~7倍。

同時，ATMP在水中能夠離解成六個正離子和含六個負電荷的離子，能與水中Ca²⁺、Mg²⁺形成多元環(huán)螯合物，這個大分子螯合物以松散的方式分散于水中，使鎂、鈣垢的正常結(jié)晶遭到破壞，且能在較寬的pH范圍內(nèi)與Fe、Cu、Mg等金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，毒性小、原料易得、價格低廉以及避免對原水水質(zhì)的酸化處理，可以“堿性運行”等特點，逐漸成為復合水質(zhì)穩(wěn)定劑的主要組成之一。因此，ATMP對水中的碳酸鈣、硅酸鎂、硫酸鈣等具有較好的阻垢作用。ATMP為非當量的螯合劑，本身有“溶限效應”，可以由一個分子阻止幾十個到幾百個鈣、鎂離子與硫酸根離子等產(chǎn)生水垢沉淀，這是它特有的阻垢性能。

ATMP一般用作循環(huán)冷卻水、油田注水和紡織印染用水的阻垢劑，以及鍋爐系統(tǒng)軟垢的調(diào)節(jié)劑。同時，可與多種緩沖劑、阻垢劑配合使用，與聚羧酸鹽等具有良好的“協(xié)同增效”作用，增加配方產(chǎn)品的緩蝕阻垢效果，也可以作為清洗劑或洗滌劑的添加劑，金屬離子掩蔽劑等。

ATMP的工業(yè)合成方法多采用甲醛、氯化銨和亞磷酸或三氯化磷為原料合成工藝，其具體涉及的反應如下：

。

其中，（1）為主反應，（2）為副反應，使得產(chǎn)品氨基三甲叉膦酸生產(chǎn)過程中，因主反應為逐級進行的曼尼希加成和副反應的發(fā)生，常常會使產(chǎn)品中含有一定量的氨基二甲叉膦酸（IDPA）、羥甲基膦酸和少量的氨基一甲叉膦酸（AMP）等產(chǎn)物，尤其是不充活性的副產(chǎn)物羥甲基膦酸的存在，嚴重影響產(chǎn)品性能和產(chǎn)率，增加產(chǎn)品生產(chǎn)成本。如何有效抑制該產(chǎn)品生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物的生成，一直是該領(lǐng)域內(nèi)研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，通過改變物料投加方式，提高反應體系物料濃度，減少副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高有效活性組分氨基三甲叉膦酸收率、降低產(chǎn)品成本。

本發(fā)明目的具體可以通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，主要包括以下步驟：

（1）將計量好的氯化銨、亞磷酸和鹽酸依次加入反應釜中，開始加熱并充分攪拌使物料全部溶解，同時開啟尾氣回收裝置；

（2）繼續(xù)升溫，并控制不同流速滴加部分甲醛水溶液，滴加結(jié)束后，110℃保溫1~2小時、外蒸濃縮至近干；

（3）向體系中補加鹽酸并提溫至100~115℃，滴加余量甲醛水溶液，滴加完畢，繼續(xù)保溫反應0.5~1.0小時后，外蒸至體系無物料采出，經(jīng)稀釋、脫色、降溫得合格成品。