羥基亞乙基二膦酸生產方法技術

本發明專利技術公開了一種羥基亞乙基二膦酸生產方法屬于涉及一種水處理劑——羥基亞乙基二膦酸生產過程的工藝改進，屬于化工技術領域。本發明專利技術通過反應原料中引入氯化氫的方法，減少了三氯化磷水解時氯化氫的水溶解熱，進而達到抑制三氯化磷水解的劇烈程度，使得反應平穩進行，同時也可以減少乙酰氯的水解副反應。本發明專利技術的有益效果是本發明專利技術在反應初期可以使反應平穩進行，減少了副反應的發生，使生產更安全；中期可以加快亞磷酸的反應，明顯縮短反應時間，同時回收的乙酰氯和醋酸以及洗滌液都可重復利用，副產鹽酸質量提高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種水處理劑一羥基亞乙基二膦酸生產過程的工藝改進，屬于化工
。
技術介紹
羥基亞乙基二膦酸(HEDP )為目前廣泛應用的水處理劑，主要應用于工業循環水的防垢緩蝕劑、電鍍金屬絡合劑、洗滌助劑以及照相印染助劑等。目前工業生產方法一般采用冰乙酸和三氯化磷作原料，或者采取冰乙酸、三氯化磷和水作原料，采用分步升溫法和水解法生產羥基亞乙基二膦酸。其中采用冰乙酸和三氯化磷作原料，存在生產過程中冰乙酸過量，后期需要回收冰乙酸，造成體積產出比過大，產能浪費的現象。采用冰乙酸、水、三氯化磷作原料，存在反應初期水解劇烈，反應不平穩，不易控制的現象。無論哪種方法，其反應過程中，為降低亞磷酸的含量，通常采取延長反應時間，讓乙酰氯充分回流的方法，由于乙酰氯沸點低，后期很難在反應釜內停留很長時間，因而使得反應時間過長，乙酰氯揮發損失等弊端。例如，中國專利文獻CN1948258公開了一種乙酰氯聯產羥基亞乙基二膦酸的制備方法及裝置，以冰乙酸和三氯化磷為原料，由于起始原料中基本不含水，避免了三氯化磷的劇烈水解，但也必然帶來反應初始體系中有大量的乙酰氯生成，因此通過冷凝乙酰氯實現了 HEDP和乙酰氯的聯產。該工藝反應平穩，可以聯產乙酰氯，但是不足之處是在乙酰氯滯銷時難以實現HEDP和乙酰氯相對產量的機動調節。另外，后期水解產生的含水醋酸沒法直接利用，增加了回收醋酸的利用難度。又如，中國專利文獻CN1827625中公開了一種羥基亞乙基二膦酸的合成方法，以乙酸、水、三氯化磷為原料，通過小于760mmHg壓力引導將尾氣中的乙酰氯經過乙酸-鹽酸聯合回收系統回收，所得到的乙酸溶液再作為起始反應的原料，實現副產品的回收和循環利用。其缺點是大量的乙酰氯變為乙酸，然后再循環到初始原料中，盡管降低了醋酸的消耗，但是乙酰氯通過變為醋酸的方式實現循環，必然造成醋酸的單循環量加大，降低單批產品的產出體積比。同時水解階段產生的醋酸含有的水未經過鹽酸飽和，直接作為原料與三氯化磷反應必然帶來反應的劇烈升溫，不利于前期的低溫縮合。
技術實現思路
為了克服現有技術中采用冰乙酸、水、三氯化磷作原料，存在反應初期水解劇烈，反應不平穩，不易控制的現象。本專利技術的目的是提供一套更加合理、反應時間更短、原料消耗更低的。本專利技術的技術方案為，一種，其特征是:包括下述步驟，I):將乙酸-氯化氫-水溶液加入反應釜中，開動攪拌，夾層通冷卻水，于常溫下緩慢加入三氯化磷，控制加入速度，保持內溫在20~45°C之間2):三氯化磷加入完畢，攪拌升溫至45~65°C，3):保持三氯化磷處于回流狀態，保溫反應3小時，反應過程中生成的乙酰氯和氯化氫氣體通過分餾冷凝器，將乙酰氯冷凝回流進入反應釜，氯化氫氣體經過乙酸-鹽酸混合液洗滌，脫除殘余乙酰氯后經過多級吸收，分別獲得濃鹽酸和稀鹽酸，稀鹽酸經過下次套用變為濃鹽酸，4):于65~80°C再通過近路加入過量乙酰氯，保持高回流比狀態，此時可以選擇性地副產高純度乙酰氯，5):反應2~5小時，于65~80°C將過量乙酰氯蒸出，6):逐步升高溫度至100°C，同時回收殘余的乙酰氯，7):加入沸水同時通蒸汽控制溫度100~120°C水解，水解產生的醋酸按照產生時期的不同分別可以得到濃醋酸和稀醋酸；所述的乙酸-氯化氫-水溶液為含乙酸/水/氯化氫摩爾比為1: 1.5~2.5:0.3~0.8的混合物，或者以冰乙酸、回收使用的含有氯化氫、水、乙酸的洗滌液、鹽酸、水按照該前述的摩爾比配成復合液，在步驟I)中，乙酸:7jC:氯化氫:三氯化磷的摩爾比為1:1.5~2.5:0.3~0.8:0.8 ~1.2。在步驟4)中，通過加入過量乙酰氯的方法促進反應的進行，乙酰氯的加入量按照乙酸和乙酰氯的摩爾比例為1:0.3~1.5。在步驟5)中，反應2~5 小時，亦即亞磷酸反應完畢后，過量的乙酰氯要及時蒸出。蒸出的乙酰氯可以重復利用。本專利技術通過反應原料中弓丨入氯化氫的方法，減少了三氯化磷水解時氯化氫的水溶解熱，進而達到抑制三氯化磷水解的劇烈程度，使得反應平穩進行，同時也可以減少乙酰氯的水解副反應。使用的設備，其特征是:并聯的三氯化磷加料罐，鹽酸與醋酸的混合酸加料罐，冰乙酸或乙酰氯加料罐與反應釜進料口連接，反應釜頂部出料口一路連接分餾塔，另一路通過醋酸冷凝器連接到水解階段醋酸的接收罐，分餾塔上部出口與乙酰氯的接收罐，頂部氣體出口與乙酰氯冷凝器相連，冷凝器中冷凝的乙酰氯通往乙酰氯的接收罐，未凝氣體進入氯化氫氣體洗滌塔下部進口，氯化氫氣體洗滌塔底部與乙酸-鹽酸混合液儲罐相連，乙酸-鹽酸混合液儲罐設有泵將罐內液體提升到氯化氫氣體洗滌塔的噴淋頭，經該塔洗滌后的尾氣進入氯化氫氣體吸收塔下部進口，氯化氫氣體吸收塔底部與濃鹽酸罐相連，濃鹽酸罐設有泵將罐內濃鹽酸提升到氯化氫氣體吸收塔的噴淋頭，未被該塔吸收的尾氣進入殘余尾氣吸收塔下部進口，殘余尾氣吸收塔底部與稀鹽酸罐相連，稀鹽酸罐設有泵將罐內稀鹽酸提升到殘余尾氣吸收塔的噴淋頭，殘余尾氣吸收塔底部還連接著純凈水入口，乙酰氯的接收罐、水解階段醋酸的接收罐、乙酸-鹽酸混合液儲罐、濃鹽酸罐上均設有通往對應的儲罐的管道以實現這些產品的回收利用。本專利技術在反應中期，也就是水基本參與反應完畢，聚合反應進行后期，通過補加過量乙酰氯的方法，加快反應的進行，從而縮短反應時間。并且在亞磷酸反應完畢后，通過將過量的乙酰氯蒸出的方法，達到回收乙酰氯并重復利用的目的，進而縮短反應時間，提高生產效率。本專利技術可以根據生產需要通過改變原料配比聯產乙酰氯。本工藝單釜反應時間縮短為30小時，噸產品乙酸消耗降低到165Kg，工業生產能力得到提高，生產成本得以降低。生產過程中副產鹽酸質量得到提高。本專利技術的有益效果是本專利技術在反應初期可以使反應平穩進行，減少了副反應的發生，使生產更安全；中期可以加快亞磷酸的反應，明顯縮短反應時間，同時回收的乙酰氯和醋酸以及洗滌液都可重復利用，副產鹽酸質量提高。【附圖說明】圖1為本專利技術使用的設備示意圖，圖中，1.三氯化磷加料罐，2.鹽酸與醋酸的混合酸加料罐，3.冰乙酸或乙酰氯加料罐，4.反應釜，5.乙酰氯的接收罐，6.水解階段醋酸的接收罐，7.乙酸-鹽酸混合液儲罐，8.濃鹽酸罐，9.稀鹽酸接收罐，10.分餾塔,11.氯化氫氣體洗滌塔，12.氯化氫氣體吸收塔，13.殘余尾氣吸收塔，14.乙酰氯冷凝器，15.醋酸冷凝器，16.尾氣排放口，17.純凈水入口，18.去鹽酸儲罐管道，19.去混合酸儲罐管道，20.去冰乙酸儲罐管道，21.去乙酰氯儲罐管道。【具體實施方式】下面通過實施例詳述本專利技術，但本專利技術范圍并不限于下述的實施例。實施例1，I):將工業冰乙酸7 5Kg、31%工業鹽酸62Kg加入反應釜中，反應釜配置如圖，開動攪拌，反應釜夾層通冷卻水，緩慢加入三氯化磷165Kg，控制加入速度，保持內溫不高于45°C。反應產生的氯化氫氣體經過串聯冷卻、洗滌塔后進入多級吸收罐吸收。2):三氯化磷加入完畢，攪拌升溫至45~60°C。3):保持乙酰氯處于全回流狀態，于60~75°C攪拌反應3小時。4):升溫至70°C再通過加料罐加入過量乙酰氯36Kg，保持高回流比狀態。5):于65~80°C攪拌反應3小時，通過分流柱將過量乙酰氯蒸出。6):逐步升高溫度至100本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種羥基亞乙基二膦酸生產方法，其特征是：包括下述步驟，1）：將乙酸?氯化氫?水溶液加入反應釜中，開動攪拌，夾層通冷卻水，于常溫下緩慢加入三氯化磷，控制加入速度，保持內溫在20～45℃之間，2）：三氯化磷加入完畢，夾層通蒸汽，攪拌升溫至45～65℃，3）：保持三氯化磷處于回流狀態，保溫反應3小時，反應過程中生成的乙酰氯和氯化氫氣體通過分餾冷凝器，將乙酰氯回流進入反應釜，氯化氫氣體經過乙酸?鹽酸混合液洗滌，脫除乙酰氯后經過多級吸收，分別獲得濃鹽酸和稀鹽酸，稀鹽酸經過下次套用變為濃鹽酸，4）：于65～80℃再通過近路加入過量乙酰氯，保持高回流比狀態，5）：反應3～5小時，于65～80℃將過量乙酰氯蒸出，6）：逐步升高溫度至100℃，同時回收殘余乙酰氯，7）：加入沸水同時通蒸汽控制溫度在100—120℃水解，水解產生的醋酸按照水解時期的不同分別可以得到濃醋酸和稀醋酸；所述的乙酸?氯化氫?水溶液為含乙酸/水/氯化氫摩爾比為1:1.5～2.5:0.3～0.8的混合物，或者以冰乙酸、回收使用的含有氯化氫、水、乙酸的洗滌液、鹽酸、水按照該前述的摩爾比配成復合液。在步驟1）中，乙酸：水：氯化氫：三氯化磷的摩爾比為1：1.5～2.5：0.3～0.8：0.8～1.2。...

【技術特征摘要】
1.一種羥基亞乙基二膦酸生產方法，其特征是:包括下述步驟， 1):將乙酸-氯化氫-水溶液加入反應釜中，開動攪拌，夾層通冷卻水，于常溫下緩慢加入三氯化磷，控制加入速度，保持內溫在20~45°C之間， 2):三氯化磷加入完畢，夾層通蒸汽，攪拌升溫至45~65°C， 3):保持三氯化磷處于回流狀態，保溫反應3小時， 反應過程中生成的乙酰氯和氯化氫氣體通過分餾冷凝器，將乙酰氯回流進入反應釜，氯化氫氣體經過乙酸-鹽酸混合液洗滌，脫除乙酰氯后經過多級吸收，分別獲得濃鹽酸和稀鹽酸，稀鹽酸經過下次套用變為濃鹽酸， 4):于65~80°C再通過近路加入過量乙酰氯，保持高回流比狀態， 5):反應3~5小時，于65~80°C將過量乙酰氯蒸出， 6):逐步升高溫度至100°C，同時回收殘余乙酰氯， 7):加入沸水同時通蒸汽控制溫度在100—120°C水解，水解產生的醋酸按照水解時期的不同分別可以得到濃醋酸和稀醋酸； 所述的乙酸-氯化氫-水溶液為含乙酸/水/氯化氫摩爾比為1: 1.5~2.5:0.3~0.8的混合物，或者以冰乙酸、、回收使用的含有氯化氫、水、乙酸的洗滌液、鹽酸、水按照該前述的摩爾比配成復合液。 在步驟I)中，乙酸:水:氯化氫:三氯化磷的摩爾比為1:1.5~2.5:0.3~0.8:0.8~1.2。2.根據權利要求1所述的羥基亞乙基二膦酸生產方法，其特征是:在步驟4)中，通過...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段麗菊，高乾善，苑愛梅，紀文華，要曉麗，
申請(專利權)人：山東化友化學有限公司，
類型：發明
國別省市：