羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程乙?；u基亞乙基二膦酸的連續(xù)化水解方法，本發(fā)明方法是三氯化磷與冰醋酸經(jīng)過(guò)連續(xù)化管式反應(yīng)進(jìn)入氣液分離器分離，液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與塔底上升水蒸汽相遇水解的過(guò)程。此過(guò)程實(shí)現(xiàn)了乙?；u基亞乙基二膦酸的連續(xù)化水解，所得產(chǎn)品質(zhì)量好，性能穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理藥劑領(lǐng)域，提供一種羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]HEDP作為水處理劑，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易水解，在250°C下經(jīng)216h水解，水解率僅為50%;緩蝕阻垢效果好，并具有良好的緩蝕效果是一種陰極型緩蝕劑，在中高硬度和堿度水質(zhì)中，較低濃度的HEDP與兩價(jià)金屬離子作用在金屬表面形成沉淀保護(hù)膜，緩蝕率可達(dá)90%以上，對(duì)碳酸鹽的阻垢率可達(dá)50%以上，在去離子水介質(zhì)中，較高濃度的HEDP在金屬表面主要形成化學(xué)吸附膜，也有一定的緩蝕效果，如40mg/L的HEDP緩蝕率可達(dá)90%以上。配伍性能好，與聚羧酸鹽、鋅鹽等其它水處理劑復(fù)合，有明顯的協(xié)同作用。如與聚羧酸鹽復(fù)合使用，對(duì)阻碳酸鈣垢的效果明顯提高，可從50%提高到70%以上；與鋅鹽復(fù)合使用，對(duì)碳鋼的緩蝕效果可從90%提高到98%以上。使用計(jì)量低，毒性低。
[0003]HEDP作為水處理劑是無(wú)機(jī)磷的換代產(chǎn)品之一，在膦系配方中作為一種主要組分，廣泛的應(yīng)用于電力、化工、冶金、化肥等工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及中、低壓鍋爐、油田注水及輸油管線的阻垢和緩蝕；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。
[0004]如何改善HEDP的生產(chǎn)工藝提高其產(chǎn)能，改善其產(chǎn)品質(zhì)量，以滿足社會(huì)各界對(duì)水處理藥劑的需求，是目前其工業(yè)生產(chǎn)中的首要問(wèn)題。HEDP—般有4條合成路線，(I)三氯化磷、冰醋酸和水反應(yīng)；⑵正磷酸、醋酐和乙酰氯反應(yīng)；⑶亞磷酸和醋酐反應(yīng)；⑷正磷酸和醋酐反應(yīng)。工業(yè)上常用的最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的合成方法是(I)三氯化磷、冰醋酸和水為原料的反應(yīng)。但綜上所述的合成方法均采用間歇式釜式反應(yīng)，整個(gè)合成過(guò)程都是用間歇反應(yīng)釜酯化、水解、蒸餾，生產(chǎn)效率低，能耗大，生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量廢水處理負(fù)荷大，排污、治污強(qiáng)度高，且產(chǎn)品性能穩(wěn)定性較差。
[0005]為了改變傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，旨在合理利用能源降低產(chǎn)品成本，提高生產(chǎn)率，增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了達(dá)到上述目的所采取的工藝辦法是:以三氯化磷、冰醋酸為原料，按照一定比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分乙酰氯和氯化氫進(jìn)入冷凝塔在塔頂冷凝得到高濃度的乙酰氯，氯化氫進(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸以一定速度從水解塔頂噴淋與塔底上升高溫水蒸汽相遇水解，在塔釜收集得羥基亞乙基二膦酸，醋酸蒸汽從塔頂經(jīng)過(guò)冷凝回收。
[0007]上述的從塔頂噴淋液·相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸與上升水蒸汽質(zhì)量流量比為5~15:1。[0008]上述的塔底水蒸汽的出口壓力為0.2^0.5MPa。
[0009]上述的水蒸汽的出口溫度為12(Tl60°C。
[0010]上述的水解塔的塔高為10-30米。
[0011 ] 上述的水解塔的塔板數(shù)為5~20塊。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)異特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)化，提高生產(chǎn)率，節(jié)約能源成本，降低設(shè)備占地面積；另一方面提高了產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性，改善了產(chǎn)品的外觀色澤。
具體實(shí)施例
[0013]實(shí)施例1
以三氯化磷和冰醋酸為原料，按照1:3.5的比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫揭阴Ｂ?，氯化氫進(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，所得目標(biāo)產(chǎn)物羥基亞乙基二膦酸與液化水蒸汽形成溶液流入塔底收集罐，副產(chǎn)物醋酸汽化從塔頂進(jìn)入冷凝回收裝置。
[0014]其中，高溫水蒸汽溫度為120°C，從塔底以出口壓力0.5MPa噴入水解塔中；乙?；u基亞乙基二膦酸與高溫蒸汽的質(zhì)量流量比為10:1 ;水解塔高度為12米，塔板數(shù)為6塊。
[0015]實(shí)施例2
以三氯化磷和冰醋酸為原料，按照1:3.5的比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫揭阴Ｂ?，氯化氫進(jìn)入多級(jí)吸收裝置生`產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，所得目標(biāo)產(chǎn)物羥基亞乙基二膦酸與液化水蒸汽形成溶液流入塔底收集罐，副產(chǎn)物醋酸汽化從塔頂進(jìn)入冷凝回收裝置。
[0016]其中，高溫水蒸汽溫度為130°C，從塔底以出口壓力0.4MPa噴入水解塔中；乙酰化羥基亞乙基二膦酸與高溫蒸汽的質(zhì)量流量比為15:1 ;水解塔高度為15米，塔板數(shù)為6塊。
[0017]實(shí)施例3
以三氯化磷和冰醋酸為原料，按照1:3.5的比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫揭阴Ｂ龋然瘹溥M(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙酰化羥基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，所得目標(biāo)產(chǎn)物羥基亞乙基二膦酸與液化水蒸汽形成溶液流入塔底收集罐，副產(chǎn)物醋酸汽化從塔頂進(jìn)入冷凝回收裝置。
[0018]其中，高溫水蒸汽溫度為140°C，從塔底以出口壓力0.2MPa噴入水解塔中；乙酰化羥基亞乙基二膦酸與高溫蒸汽的質(zhì)量流量比為8:1 ;水解塔高度為18米，塔板數(shù)為7塊。
[0019]實(shí)施例4
以三氯化磷和冰醋酸為原料，按照1:3.5的比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫揭阴Ｂ龋然瘹溥M(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，所得目標(biāo)產(chǎn)物羥基亞乙基二膦酸與液化水蒸汽形成溶液流入塔底收集罐，副產(chǎn)物醋酸汽化從塔頂進(jìn)入冷凝回收裝置。
[0020]其中，高溫水蒸汽溫度為140°C，從塔底以出口壓力0.3MPa噴入水解塔中；乙?；u基亞乙基二膦酸與高溫蒸汽的質(zhì)量流量比為10:1 ;水解塔高度為20米，塔板數(shù)為8塊。
[0021]實(shí)施例5
以三氯化磷和冰醋酸為原料，按照1:3.5的比例泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫揭阴Ｂ龋然瘹溥M(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸。液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，所得目標(biāo)產(chǎn)物羥基亞乙基二膦酸與液化水蒸汽形成溶液流入塔底收集罐，副產(chǎn)物醋酸汽化從塔頂進(jìn)入冷凝回收裝置。
[0022]其中，高溫水蒸汽溫度為140°C，從塔底以出口壓力0.5MPa噴入水解塔中；乙酰化羥基亞乙基二膦 酸與高溫蒸汽的質(zhì)量流量比為12:1 ;水解塔高度為26米，塔板數(shù)為10塊。
【權(quán)利要求】
1.羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，以三氯化磷、冰醋酸為原料，泵入管式反應(yīng)器，進(jìn)行混合加熱連續(xù)化反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物從管式反應(yīng)器出來(lái)進(jìn)入氣液分離器分離，氣相組分進(jìn)入冷凝塔在塔頂?shù)玫綕舛?gt; 90%的乙酰氯，氯化氫進(jìn)入多級(jí)吸收裝置生產(chǎn)工業(yè)級(jí)鹽酸；液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸從水解塔頂噴淋與上升高溫水蒸汽相遇水解，在塔釜收集得羥基亞乙基二膦酸，醋酸蒸汽從塔頂經(jīng)過(guò)冷凝回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，從塔頂噴淋液相中間產(chǎn)物乙?；u基亞乙基二膦酸與上升水蒸汽質(zhì)量流量比為5~15:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，塔底水蒸汽的出口壓力為0.2^0.5MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，水蒸汽的出口溫度為12(Tl60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，水解塔的塔高為10-30米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產(chǎn)過(guò)程水解連續(xù)化方法，其特征在于，水解塔的塔板數(shù)為5~ 10塊。
【文檔編號(hào)】C07F9/38GK103665034SQ201310635598
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】程終發(fā), 萬(wàn)振濤, 劉全華, 王燕平, 王東海, 齊曉婧, 張秀華 申請(qǐng)人:山東省泰和水處理有限公司