[发明专利]一种环状膦酸酐的生产方法及装置

权利要求书

1.环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将双酰卤与物料A混合进行反应，生成环状膦酸酐、酰卤和卤化氢；所述物料A为羧酸，或者羧酸和水的混合物，或者羧酸、水和卤化氢的混合物，或者羧酸和卤化氢的混合物；

b、回收含有酰卤的低沸点馏分，得馏分A和残留物；

c、分离纯化残留物，即得环状膦酸酐；

其中，所述双酰卤为所述羧酸为所述环状膦酸酐为

R₁选自C1～C8环烷基、C1～C8烯基、取代或未取代的C1～C18烷基或取代或未取代的C1～C14芳基；所述取代C1～C18烷基的取代基为卤素，卤原子个数为1～3个；所述取代C1～C14芳基的取代基选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、C1～C4烷基单取代或双取代的氨基或取代或未取代的C1～C15芳烷基；所述取代C1～C15芳烷基的取代基选自C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、C1～C4烷基单取代或双取代的氨基中的一种；

R₂选自氢或C1～C4烷基；

R₃选自氢、取代或未取代的苯基或C1～C6烷基；所述取代芳基的取代基为卤素或C_1-4烷基；当取代芳基的取代基为卤素时，卤原子个数为1～3个；

R₄选自甲基、乙基、正丙基或异丙基；

X选自Cl或Br。

2.根据权利要求1所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：还包括以下步骤：

d、将步骤b所得馏分A与水反应后，得含有卤化氢的羧酸、或者含有卤化氢和水的羧酸，将所得含有卤化氢的羧酸或者含有卤化氢和水的羧酸作为步骤a物料A的一部分或全部循环使用。

3.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：R₁选自C1～C6烷基，R₃选自C1～C6烷基。

4.根据权利要求3所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：R₁为甲基，R₂为氢，R₃选自氢或甲基，R₄选自甲基或乙基，X为Cl。

5.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：步骤a中，物料A中羧酸与水的总摩尔数与双酰卤的摩尔数之比为不低于1：1，优选为1～2：1。

6.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：步骤a中，所述混合的方式为将物料A加入至双酰卤中；优选的，所述加入的方式为分批加入或滴加。

7.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：步骤a中，当物料A不含水时，所述反应的温度为15℃～羧酸沸点；当物料A含有水时，所述反应的温度为15℃～100℃。

8.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：步骤b中，所述回收含有酰卤的低沸点馏分的方式为常压或减压蒸馏；步骤b中，当采用常压蒸馏时，所述常压蒸馏的温度为50℃～120℃；当采用减压蒸馏时，所述减压蒸馏的温度为80℃～140℃，真空度为40mbar～70mbar。

9.根据权利要求1或2所述的环状膦酸酐的生产方法，其特征在于：步骤c中，所述分离纯化的方法为蒸馏；步骤c中，所述蒸馏的温度为187℃～229℃，真空度为2mbar～10mbar。

10.环状膦酸酐循环制备装置，其特征在于：包括环状膦酸酐制备釜(1)、环状膦酸酐蒸馏釜(2)，以及冷凝器(3)、羧酸制备釜(5)和尾气吸收塔，环状膦酸酐制备釜(1)上设置双酰卤入口(11)和羧酸入口(12)，环状膦酸酐制备釜(1)上还设置环状膦酸酐出口(13)和气体出口(14)，环状膦酸酐出口(13)与所述环状膦酸酐蒸馏釜(2)连接，环状膦酸酐蒸馏釜(2)上设置有蒸馏气出口(21)和物料出口，物料出口与环状膦酸酐收集釜(22)相连，蒸馏气出口(21)和环状膦酸酐制备釜(1)的气体出口(14)均与冷凝器(3)的入口相连，冷凝器(3)的出口连接至羧酸制备釜(5)，羧酸制备釜(5)的羧酸出口(51)与环状膦酸酐制备釜(1)的羧酸入口(12)相连，羧酸制备釜(5)的卤化氢气体出口(52)与尾气吸收塔相连。