三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺及设备的制作方法

本发明涉及亚磷酸三烷基酯合成，具体为三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺及设备。

背景技术：

1、亚磷酸三甲酯是一种重要的化工中间体，可用于制备敌敌畏、磷胺等一系列乙烯基磷酸酯类杀虫剂、用于医药、生产阻燃剂dmmp、环状磷酸酯等。

2、亚磷酸三甲酯1974年为瑞士汽巴嘉基公司专利。采用三乙胺连续化法合成，产能6000吨/年。采用冷冻合成工艺，每吨消耗量130万千卡，能耗高，消耗三乙胺60kg，每吨产品有1kg焦油，污染环境重，产品含量≥98%。

3、专利申请号200610086054x的一种亚磷酸三甲酯生产工艺，以甲醇、三氯化磷、二甲苯n·n-二甲基苯胺、氨为原料。经合成反应、水洗、分层、干燥、蒸馏得到产品。该专利产品质量不够高，成本相对于三乙胺法每吨高出2000元，并且污染大。

4、亚磷酸三乙酯是一种重要的化工中间体，可用于生产除草剂草铵膦，杀虫剂：福太农、杀螟碱，医药镇痛剂苯噻啶、增白剂等。

5、专利申请号202010941312.8的一种亚磷酸三乙酯的制备方法本申请及有机化工中间体的生产领域，具体公开了一种制备亚磷酸三乙酯的方法。其制备方法为：将无水乙醇、有机溶剂、催化剂三辛胺和缚酸剂混合剂均匀得到混合液；对混合液进行降温，保持体系温度在1-10℃，并向混合液中滴加三氯化磷溶液，且三氯化磷和无水乙醇的摩尔比为1：（3-6），加入完毕后继续保温1-4小时，得到反应液；分离并纯化得到亚磷酸三乙酯，其中三辛胺与缚酸剂的摩尔比为2：（3-5）。本申请的制备方法具有在保证产品得率不低于90%且纯度不低于95%的情况下，降低反应废液中氯化铵的含量，降低废液处理成本的优点。该专利收率低，质量差，三辛胺回收困难，成本高。

6、专利申请号96220646.6专利权人：湖北省荆沙市东方有机化工研究所。设计人：罗方明、罗朝林。实用新型名称：制造亚磷酸三甲酯的连续化合成反应釜。一种制造亚磷酸三甲酯的连续化合成反应釜，具有一立式圆筒形带夹层的反应罐，其内悬空立有导流筒，导流筒中央有一立轴，轴的上、下端安装有涡轮搅拌器，该二涡轮搅拌器之间，装有桨叶搅拌器，物料三氯化磷和甲醇混合物的进料通进分别于径向穿入反应罐中导流筒内桨叶搅拌器附近，并于末端靠拢。由于进料通道于径向穿入导流筒，又由于通道出口处于立轴上所增设的桨叶搅拌器，保护了生成的亚磷酸三甲酯，使产品反应收率大为提高。该实用新型专利适应于低温水或低温盐水介质做导热剂，反应温度不能太高，二合一中三乙胺浓度不能太高，产量受限制，收率偏低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺及设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺及设备，包括搅拌桨叶、导流筒和反应釜，所述反应釜设有夹套与内置盘管，且反应釜的顶部通过升汽管道与外置冷凝器连通，所述升气管道以及外置冷凝器列管上设置有经进水管网嵌装的喷嘴组；所述外置冷凝器的冷凝液出口一端与反应釜相连且有回流伸长管，另一端穿入有水洗釜，回流至水洗釜的管道上设有回流视盅。

3、优选的，所述外置冷凝器的升汽管道上依次安装有蝶阀与膨胀节，且蝶阀用于检修时隔绝气相，所述膨胀节用于降低设备运行振动。

4、优选的，所述喷嘴组的三氯化磷出料方向与搅拌桨叶旋转方向相同或相反，三氯化磷与二合一的二者径向夹角为3°～60°，三氯化磷进料管与二合一进料管的纵向方向保持一致，且与水平方向夹角保持在3-60度，；所述三氯化磷喷嘴组的进料管道上安装有球阀。

5、优选的，所述反应釜的内置盘管分为多层，每层盘管均独立设置进水阀门与出水阀门，用于调节产能、清洗及检修。

6、优选的，所述外置冷凝器选板式冷凝器、旋板冷凝器、立式列管冷凝器，优选立式列管冷凝器；且外置冷凝器的升气管道及冷凝器本体均设有清洗喷嘴，用于通入水或碱水清除三乙胺盐酸盐结晶。

7、优选的，一种三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺，s1：备料与设备预处理

8、向反应釜内预先加满二合一溶液，开启夹套、内置盘管和外置冷凝器的循环水系统，开启搅拌装置

9、s2：连续进料与导流筒反应

10、计量醇与二合一溶液混合后，经喷嘴送入导流筒；

11、计量三氯化磷经三氯化磷喷嘴非径向进入导流筒，与搅拌方向呈3°~60°夹角，在导流筒内快速混合反应；

12、s3：反应控温与热量移除

13、反应放热由夹套、内置盘管、外置冷凝器协同移除，控制反应温度常温～73℃；

14、外置冷凝器冷凝回收气相中的苯、三乙胺、醇，回流液中的醇经回流伸长管返回反应釜继续反应；

15、s4：冷凝液分流与防堵处理

16、初期含水冷凝液直接排入水洗釜，避免水进入反应釜降低收率；

17、透明冷凝液回流至反应釜；升汽管与冷凝器定期用碱水清洗，防止三乙胺盐酸盐结晶堵塞；

18、s5：连续出料与三乙胺再生

19、反应完成液从反应釜自动溢流至水洗釜；

20、加碱水洗，将三乙胺盐酸盐还原为三乙胺，三乙胺回收循环使用，分层得到亚磷酸三烷基酯粗品；

21、s6：精制与成品获得

22、粗品经干燥除水后，进入蒸馏工段提纯，最终得到高纯度亚磷酸三烷基酯成品。

23、优选的，所述外置冷凝器的冷凝液分两路输送：初期含水冷凝液直接送入水洗釜，透明冷凝液经回流伸长管返回反应釜；所述回流伸长管浸入反应釜液面下深度大于300mm。

24、优选的，所述反应釜的不凝性气体经外置冷凝器后接入水洗釜，进行冷却与回收处理，二合一溶液中三乙胺的质量浓度为20%～30%，合成反应的控制温度为常温～73℃，传热介质采用循环水。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

26、（1）本发明通过改变反应釜喷嘴结构，增设三氯化磷喷嘴管道球阀，可以提高反应的传质效果，提高反应物的浓度，三乙胺浓度由12%—15%提高至20%—30%，减少产品蒸馏时所用蒸汽，每吨产品亚磷酸三甲酯可节约5吨以上蒸汽。

27、（2）本发明通过反应外置冷凝器使反应温度由原来40℃±5℃提高到73℃，反应传热介质由冷冻盐水变为循环水，每吨产品可节约90万千卡冷冻盐水。反应釜产能增加几倍，设备投资大幅减少。

28、（3）本发明通过原料消耗相对降低，亚磷酸三甲酯效果，甲醇消耗量由原来960kg/t降至860kg/t左右，其他原料三氯化磷消耗降低20kg/t，烧碱降低30kg/t；亚磷酸三乙酯效果每吨产品可以降低三氯化磷20kg、乙醇20kg、烧碱15kg左右。

1.三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成设备，包括搅拌桨叶、导流筒和反应釜，其特征在于：所述反应釜设有夹套与内置盘管，且反应釜的顶部通过升汽管道与外置冷凝器连通，所述升气管道以及外置冷凝器列管上设置有经进水管网嵌装的喷嘴组，所述外置冷凝器的冷凝液出口一端与反应釜相连且有回流伸长管，另一端穿入有水洗釜，回流至水洗釜的管道上设有回流视盅。

2.根据权利要求1所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成设备，其特征在于：所述外置冷凝器的升汽管道上依次安装有碟阀与膨胀节，且碟阀用于检修时隔绝气相，所述膨胀节用于降低设备运行振动。

3.根据权利要求1所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成设备，其特征在于：三氯化磷非径向进入导流筒，径向夹角大于3度，进入导流筒的方向与搅拌方向相同或不同；二合一进料管顺搅拌方向，与导流筒切线成0度-80度夹角，三氯化磷进料管与二合一进料管的纵向方向保持一致，且与水平方向夹角保持在3-60度；三氯化磷喷嘴管道上装有球阀。

4.根据权利要求1所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成设备，其特征在于：所述反应釜的内置盘管分为多层，每层盘管均独立设置进水阀门与出水阀门，用于调节产能、清洗及检修。

5.根据权利要求1所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成设备，其特征在于：所述外置冷凝器选板式冷凝器、旋板冷凝器、立式列管冷凝器，优选立式列管冷凝器；且外置冷凝器的升汽管道及冷凝器本体均设有清洗喷嘴，用于通入水或碱水清除三乙胺盐酸盐结晶。

6.一种三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺，其特征在于：s1：备料与设备预处理

7.根据权利要求6所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺，其特征在于：所述外置冷凝器的冷凝液分两路输送：初期含水冷凝液直接送入水洗釜，透明冷凝液经回流伸长管返回反应釜；所述回流伸长管浸入反应釜液面下深度大于300mm。

8.根据权利要求7所述的三乙胺连续化制亚磷酸三烷基酯合成工艺，其特征在于：所述反应釜的不凝性气体经外置冷凝器后接入水洗釜，进行冷却与回收处理；本反应中二合一溶液中三乙胺的质量浓度为20%～30%，合成反应的控制温度为常温～73℃，传热介质采用循环水。