[实用新型]一种亚磷酸二甲酯连续精制生产装置

说明书

本实用新型提供一种亚磷酸二甲酯连续精制生产装置，脱低沸塔顶部与进料预热器连接，进料预热器与脱低沸塔冷凝器连接，脱低沸塔冷凝器与脱低沸塔缓冲罐连接，脱低沸塔缓冲罐经脱低沸塔回流泵与脱低沸塔连接；脱低沸塔经脱低沸塔出料泵与脱高沸塔连接，脱高沸塔顶部冷凝器连接；脱高沸塔一级冷凝器及脱高沸塔二级冷凝器分别与脱高沸塔缓冲罐连接。该装置为利用现有亚磷酸二甲酯粗酯精馏生产技术，解决亚磷酸二甲酯间歇式精馏生产过程中多方面不可控环节，提高了粗酯的利用率2%，降低釜残液中亚磷酸二甲酯含量5%以内，增加亚磷酸二甲酯3250吨/年，节约蒸汽单耗1.5吨/吨，经济效益显著。

技术领域

本实用新型涉及一种亚磷酸二甲酯生产装置，具体涉及到一种亚磷酸二甲酯连续化精馏生产技术，通过两座精馏塔串联方式分别脱除低沸物（甲醇和氯甲烷）和高沸物（亚磷酸一甲酯，亚磷酸二甲酯，亚磷酸，其余为一些含有P-O-P键的高沸物），以实现亚磷酸二甲酯的连续化精制。

背景技术

亚磷酸二甲酯是一种重要的化工原料和中间体，它广泛地应用在有机膦酸型缓蚀剂、合成塑料助剂、染料添加剂、助燃剂以及农药的制备工业中，是制取有机磷类农药如敌百虫、敌敌畏、稻瘟净、氧乐果、草甘膦等的重要中间体。

2016年我国草甘膦产量约为48万吨，占全球草甘膦产量的50%以上，跃居全球第一。随着草甘膦行业竞争日益激烈，工业上,采用喷射、对冲反应的方式进行连续化合成的，三氯化磷和甲醇以一定比例在对冲管内进行混合，迅速反应生产亚磷酸二甲酯，并释放出大量的热量，通过真空将反应过程中副产的氯化氢和氯甲烷气体迅速抽走，避免氯化氢与亚磷酸二甲酯进一步发生副反应，为了减少副反应的产生，还需将酯化反应后的物料进一步加热脱酸，酯化釜夹套中通冷却水将反应热移走，保持反应平稳进行。亚磷酸二甲酯作为生产草甘膦的重要中间体的需求也急剧增加，传统的间歇式精馏工艺面临严峻的挑战，已经不能满足现有的生产需求，酯化后连续脱酸后得到的粗酯（含量可达82%）含有甲醇低沸物和副产亚磷酸一甲酯、亚磷酸等高沸物，但由于反应产物组成复杂,且混合物的沸点高、腐性强,分离的难度较大,仍一直沿用间歇减压精馏进行产品精制（含量≧96.5%，酸度≦0.15%）。该精馏方法能耗高、处理能力低,设备庞杂,很难适应大规模的工业生产。

亚磷酸二甲酯酯化反应中，伴随有氯甲烷、亚磷酸等副产物生成，所以要分离的粗品中含有原材料甲醇、氯甲烷、亚磷酸和盐酸等多种成分，降低亚磷酸二甲酯酸值。其中氯甲烷沸点-23.73℃，甲醇沸点64.7ºC，亚磷酸二甲酯沸点171ºC，亚磷酸沸点200℃。

目前公司亚磷酸二甲酯粗酯精馏采用间歇法精馏技术，通过单塔精馏的方式从塔顶采出亚磷酸二甲酯和甲醇等轻组分，轻组分通过循环水冷凝和冷冻盐水冷凝方式收集产品。

但单塔精馏时间长,工人劳动强度大，产品质量不稳定，产品收率低，分离能耗高等问题，一定程度上限制了装置的生产能力，难以满足目前市场以及公司对其日益增加的需求，为此，提出了一种新的连续精馏分离亚磷酸二甲酯工艺，并进行流程设计和模拟计算，以确定其最佳工艺操作参数和相关设备参数，开发一套亚磷酸二甲酯的连续化分离工艺技术路线及精馏系统，可以减轻公司工人劳动强度，提高产品的一致性，减少设备的腐蚀损耗，具有显著的经济效益和社会效益。

发明内容

间歇式精馏存在的问题：1.间歇式精馏随着釜残液浓度的升高，共沸温度的提高，而蒸发面积没有相应增大，因此需要持续提高塔釜温度，以保证产物的蒸发量和主馏分的塔顶出料，这种长时间高温“熬”的过程，会引发副反应（亚磷酸二甲酯分解），导致收率和质量的不稳定；2.操作条件会有波动，随着间歇式精馏操作的连续进行，塔釜重组分的逐渐积累，釜温和顶温呈现先低后高的情况，对产品质量的稳定性会带来一定的影响；3.存在设备容易腐蚀，维修更换设备量大的弊端，主要原因是粗品液中含有亚磷酸，温度越高，对设备的腐蚀性越大；4.自动化控制低，设备产能效率不高，能耗较大。