[发明专利]一种磷酸三辛酯工业生产方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种磷酸三辛酯的工业生产方法，具体涉及一种磷酸三辛酯的工业化生产工艺以及其副产物回收方法，以辛醇（2-乙基己醇）和三氯氧磷（POCl₃）反应生成磷酸三辛酯，副产物有盐酸产品和辛醇产品，属于化工生产技术领域。

 

技术背景

    磷酸三辛酯(简称TOP),最早它是作为增塑剂使用，其相溶性好，具有低温柔软性、阻燃性、耐菌性等特点，广泛用于塑料、纤维类加工中。现磷酸三辛酯主要应用于蒽醌法生产过氧化氢(                                                )中代替氢化萜松醇，使产品浓度高、质量好、自身消耗少。

    蒽醌法是目前生产双氧水（）的主要方法。双氧水紧密相关的纺织、造纸、化工合成、电子、环保产业及其他产业不断发展，为双氧水在这些领域的消费提供了无限商机和广阔的发展前景。目前，我国双氧水的主要消费领域为纺织、化工、造纸和其他行业。今后几年我国食品工业的快速发展，必将有力地拉动我国双氧水市场的消费；我国是水产养殖和消费大国，双氧水作为理想的消毒杀菌剂，需求呈增长趋势。但是蒽醌法所使用的工作载体和有机溶剂成为制约其进一步发展的技术瓶颈。溶剂的性质不仅直接决定装置的生产能力，而且对氢化、氧化、萃取操作过程的效率，有效蒽醌的降解都有较大的影响。我国最初开始用蒽醌法生产过氧化氢时，用苯和氢化萜松醇混合溶剂。目前，工业生产中蒽醌溶剂多采用高级脂肪醇类磷酸酯如磷酸三辛酯（TOP）等。磷酸三辛酯特点是不仅可以较好地溶解氢蒽醌，而且可以较好地溶解蒽醌。与氢化萜松醇相比，磷酸三辛酯的沸点高、挥发损失少、无刺激性气味，改善了操作环境，溶解氢蒽醌能力强且分配系数高。所得双氧水浓度高，且浓缩产品质量高。

目前磷酸三辛酯的工业化生产不能解决环境污染和产品高纯的问题。其原因有反应过程中产生的氯化氢气体腐蚀管路，造成设备腐蚀，排空造成大气污染；产品内磷酸一辛酯和磷酸二辛酯无法脱除造成产品纯度低；醇水分离不完全，造成成本较高。

中国专利申请 CN 101885737 A ，利用醇钠法生产磷酸三辛酯的工艺。但由于裸露的金属钠单质，不便于运输，不方便保存，存在安全风险，不便于用于工业化生产。

发明内容

    为解决磷酸三辛酯工业化生产和产品质量问题，本发明提供了一种磷酸三辛酯的工业生产方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种磷酸三辛酯的工业生产方法，其原料与设备包括辛醇、三氯氧磷、四氯化钛、碱溶液、离心泵、辛醇储罐、辛醇计量罐、混料釜、冷冻盐水泵、冷冻盐水器、酯化釜、蒸汽管道、中和釜、碱水槽、氯化氢回收装置、洗涤装置、真空泵、精馏釜、冷凝器、醇水分离器；其中，在辛醇储罐下方安装有离心泵；离心泵将辛醇注入辛醇计量罐；辛醇计量罐内连通混料釜；辛醇、三氯氧磷与四氯化钛在混料釜中混合；冷冻盐水泵将冷冻盐水器中冷冻盐水注入混料釜的夹套中；混料釜与酯化釜通过离心泵连通；蒸汽管道对酯化釜加热；混合液在酯化釜中进行反应；氯化氢回收装置回收酯化过程中的氯化氢气体；反应后的产物通过离心泵打入中和釜，利用碱溶液洗涤中和；将中和后的产物通过离心泵打入洗涤装置洗涤；利用真空泵将洗涤的产物送往精馏釜脱醇。

本发明的酯化反应温度为30~120℃，真空度为-0.090~-0.098M Pa。

 本发明的磷酸三辛酯工业生产方法还在于酯化釜顶部设有一套氯化氢回收装置。

 本发明的磷酸三辛酯工业生产方法在于氯化氢回收装置上应用了循环吸收工艺。

本发明的磷酸三辛酯工业生产方法在于氯化氢回收装置能够生产出盐酸产品，副产盐酸浓度为18%。

本发明的磷酸三辛酯工业生产方法中和在中和釜进行，本发明的碱溶液是Na₂CO₃溶液,优选浓度为8%-12%，碱液与反应液的体积比为1：1。

本发明的磷酸三辛酯工业生产方法在于中和水洗温度为80~90℃，纯水用量和反应液比例为1/1；碱液和纯水用直接蒸气加热至80℃，通过视镜判定中和、水洗分层情况。

本发明的磷酸三辛酯工业生产方法在于将洗涤、分层过程在洗涤装置中进行。

  本发明的磷酸三辛酯工业生产方法在于洗涤釜内安装有搅拌喷淋装置，并在洗涤釜下安装有透镜。

本发明的磷酸三辛酯工业生产方法的在精馏釜中可将辛醇、水和副产物与产品分离。在高真状态下先分离水，再分离醇。优选精馏釜的液相温度为150℃，压力为-0.092~-0.096M Pa。