乙基膦酸二乙酯的生产方法

专利名称：乙基膦酸二乙酯的生产方法技术领域：本发明涉及一种以亚磷酸三乙酯为主要生产原料的乙基膦酸二乙酯 的生产方法，属化工生产技术领域。 背景技术：乙基膦酸二乙酯是继甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为阻燃剂以来， 阻燃剂系列产品里又一新成员。它具有粘度低、沸点适宜、溶解性好、 含磷量高等特性，比传统的添加型有机磷阻燃剂更适合于作为聚氨酯软 质泡沬制品、不饱和聚酯树酯、环氧树酯等高分子材料制品的阻燃剂； 也是一种含磷增塑剂，兼有阻燃和增塑的双重作用，是前景十分广阔的 含磷阻燃剂新品种。乙基膦酸二乙酯是医药工业、阻燃工业的重要原料。有机磷阻燃剂 按氧指数计，数甲基膦酸二甲酯含氧指数最高，乙基膦酸二乙酯次之。 但甲基膦酸二甲酯在阻燃过程发生后，放出甲醇，甲醇对人有害。而乙 基膦酸二乙酯在阻燃过程发生后分解放出乙醇、乙醇对人体危害较小。 从使用寿命看，乙基膦酸二乙酯沸点高于甲基膦酸二甲酯，在自然保存 过程中，乙基膦酸二乙酯降解率比甲基膦酸二甲酯低得多，乙基膦酸二 乙酯属环保型的含氧指数高的阻燃剂，在发达国家被广泛用于塑料软泡 膜上，飞机、轮船、汽车等的座垫中，且用量非常大。欧、美等地一些 发达国家己广泛使用该产品为阻燃剂，国内目前对阻燃剂的需求亦正逐 步向该产品发展。但乙基膦酸二乙酯生产的操作工艺复杂，生产成本高，环境污染较严重，产品收率比较低，在国内未见有工业化生产乙基膦酸二乙酯的报 道。发明内容本发明的目的在于提供一种操作工艺简单，生产成本低，无环境 污染，能显著提高产品品质，产品收率可达到99.9%的乙基膦酸二乙酯的 生产方法。本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的；该乙基膦酸二乙酯的生产方法，是以亚磷酸三乙酯为主要原料，以 卤代烷为催化剂；其特征在于，生产方法包括如下步骤第一步开启反应釜搅拌器，搅拌转速为200r/min;将计量罐中的 亚磷酸三乙酯一次性加入反应釜中，加入量以反应釜的容量为准，再按 1%0的比例向反应釜中一次性加入卤代烷催化剂；第二步关闭所有物料进出口阀门及真空阀，开启汽化管及回流管 阀，并关闭进入低沸物储罐的阀门，开启蒸汽阀门，将反应釜内温度升 高至80'C后，关闭蒸汽；第三步温度升高至8(TC之后，通过其自身的反应热，使釜内温度 逐步提升至190°C。通过控制反应釜夹套循环冷却水流量，控制釜内升温 速度。保温120分钟后取样，如乙基膦酸二乙酯含量在95%以下，则继 续保温；第四步反应釜取样含量达到95%以上后，开启真空系统，打开反 应釜真空阀门，使真空度保持在0.4Mpa，开启进入低沸物储罐的阀门， 关闭回流阀，打开盐水盘管进出口阀门降温；第五步当反应釜温度降至8(TC以后，关闭真空泵及真空管阀门、 放空管进出口阀门、进入低沸物储罐阀门；第六步开启蒸馏冷凝器至成品罐的阀门，先打开真空泵，开启真空阀门，使反应釜内的真空度达到0.9Mpa并保持，再打开蒸汽阀门，将 反应釜内温度升至12(TC，使乙基膦酸二乙酯汽化，并通过蒸馏管道经蒸 馏冷凝器冷凝后流入成品罐-,第七步观察冷凝器至成品罐管道之间的玻璃视盅，当玻璃视盅内 无液体后，关闭蒸汽阀门、蒸馏阀、真空阀和真空机组，停止蒸馏；第八步反应釜内留有的约5%的高沸点物质的残留液体，成分中含 有卤代烷，该残液可作催化剂反复回用。回用20次以后，通过反应釜底 阀放出装入包装桶内，收集到一定量后外售。本发明的优点在于1、 反应简单。亚磷酸三乙酯在卤代烷的催化作用下， 一步即可转位 成最终产品，转位效率高，可达到95%。2、 设备简单。只需一个反应釜，反应及蒸馏可在一个釜内完成。3、 产品收率高。废弃物是较好的有机溶剂，可外售。4、 无污水排放，对环境影响非常小。5、 生产周期短，约8个小时可完成一批次生产。6、 生产能力变更非常简单，可根据市场情况无限放大。7、 采用的设备为通用化工设备，购置、维修十分方便。生产能力过 剩时设备可随时改作他用。具体实施例方式该乙基膦酸二乙酯的生产设备主要是反应釜，反应釜为夹套式，其 内置有盐水盘管和搅拌器，搅拌器的搅拌转速为200r/min。反应釜的上 方设置有亚磷酸三乙酯迸料口、放空管、回流管、蒸馏管、真空管。反 应釜上配套有放空冷凝器、蒸馏冷凝器、低沸物储罐、成品罐及真空系统。反应釜的放空管经过放空冷凝器后分成两个分支回流， 一个分支回 流至反应釜，另一个分支回流进低沸物储罐。蒸馏管通过蒸馏冷凝器后， 进入成品罐o该乙基膦酸二乙酯的生产方法是以亚磷酸三乙酯为主要原料，以卤代烷为催化剂，其生产方法包括如下步骤第一步开启反应釜的搅拌器，使搅拌器的搅拌转速为200r/min。 再将计量罐中的亚磷酸三乙酯加入反应釜中，加入量以釜的容量为准。 本实施例以3000L的反应釜为例加入量为3000 kg，再按亚磷酸三乙酯的 P/oo的比例向反应釜中加入卤代垸催化剂。第二步关闭所有物料进出口阀门及真空阀，开启汽化管及回流管 阀，并关闭进入低沸物储罐的阀门，开启蒸汽阀门，通过蒸汽将反应釜 内的温度升高至8(TC后，关闭蒸汽。第三步温度升高至8(TC之后，由于该反应为放热反应，通过其自 身的反应热，使釜内温度逐步提升至1卯'C，通过控制反应釜夹套循环冷 却水流量，控制釜内升温速度。保温120分钟后取样，取样后如发现乙 基膦酸二乙酯含量在95%以下，则继续保温，使乙基膦酸二乙酯含量达 到95%以上。第四步反应釜取样含量达到95%以上后，开启真空系统，打开反 应釜真空阀门，使真空度保持在0.4Mpa。再开启迸入低沸物储罐的阀门， 关闭回流阀，打开盐水盘管进出口阀门降温，在降温过程中产生的低沸 点物质经低沸冷凝器后进入低沸物储罐，低沸物可在下批生产时进入反 应釜反复使用。第五步当反应釜温度降至80X:以后，关闭真空泵及真空管阀门、 放空管进出口阀门、进入低沸物储罐阀门。第六步开启蒸馏冷凝器至成品罐的阀门，先打开真空泵，开启真空阀门，使反应釜内的真空度达到0.9Mpa并保持，再打开蒸汽阀门，将 反应釜内的温度升高至120'C，使乙基膦酸二乙酯汽化，并通过蒸馏管经 蒸馏冷凝器冷凝后流入成品罐。第七步观察冷凝器至成品罐管道之间的玻璃视盅，当玻璃视盅内 基本无液体后，再关闭蒸汽阀门、蒸馏阀、真空阀和真空机组，停止蒸 馏。第八步反应釜内留有的约5%的高沸点物质的残留液体，成分中含有卤代烷，该残液可作催化剂反复回用。回用20次以后，通过反应釜底阀放出装入包装桶内，收集到一定量后外售。该乙基膦酸二乙酯的生产方法操作工艺简单，生产成本低，无环境污染，能显著提高产品品质，产品收率可达到99.9%。且生产工艺选择特 定的卤代烷为催化剂，在工艺过程中通过催化剂回用和控制生产过程中 的温度，提高产品质量和收率，使亚磷酸三乙酯的实物收率达到99.9%, 含量达到99.5%-99.7%。通过300吨工业化的生产记录，其含量在 99.5%-99.7%，产品吨消耗1000kg亚磷酸三乙酯。权利要求1、一种乙基膦酸二乙酯的生产方法，它是以亚磷酸三乙酯为主要原料，以卤代烷为催化剂；其特征在于，生产方法包括如下步骤第一步开启反应釜搅拌器，搅拌转速为200r/min；将计量罐中的亚磷酸三乙酯加入反应釜中，加入量以反应釜的容量为准，再按1‰的比例向反应釜中加入卤代烷催化剂；第二步关闭所有物料进出口阀门及真空阀，开启汽化管及回流管阀，并关闭进入低沸物储罐的阀门，开启蒸汽阀门，将反应釜内温度升高至80℃后，关闭蒸汽；第三步温度升高至80℃之后，通过其自身的反应热，使釜内温度逐步提升至190℃，保温120分钟后取样，如乙基膦酸二乙酯含量在95％以下，则继续保温；第四步反应釜取样含量达到95％以上后，开启真空系统，打开反应釜真空阀门，使真空度保持在0.4Mpa，开启进入低沸物储罐的阀门，关闭回流阀，打开盐水盘管进出口阀门降温；第五步当反应釜温度降至80℃以后，关闭真空泵及真空管阀门、放空管进出口阀门、进入低沸物储罐阀门；第六步开启蒸馏冷凝器至成品罐的阀门，先打开真空泵，开启真空阀门，使反应釜内的真空度达到0.9Mpa并保持，再打开蒸汽阀门，将反应釜内温度升至120℃，使乙基膦酸二乙酯汽化，并通过蒸馏管道经蒸馏冷凝器冷凝后流入成品罐；第七步观察冷凝器至成品罐管道之间的玻璃视盅，当玻璃视盅内无液体后，关闭蒸汽阀门、蒸馏阀、真空阀和真空机组，停止蒸馏；第八步将反应釜内留有的4％-6％的高沸点物质的残留液体反复回用20次，回用20次以后，通过反应釜底阀放出，装入包装桶内。全文摘要本发明涉及一种乙基膦酸二乙酯的生产方法，属化工生产技术领域。本发明是以亚磷酸三乙酯为主要生产原料，以卤代烷为催化剂，通过在反应釜中投料、升温、保温、取样、降温、蒸馏等工序步骤制得乙基膦酸二乙酯。该乙基膦酸二乙酯的生产所用设备简单，反应及蒸馏可在一个釜内完成；产品收率高，无污水排放，对环境影响非常小。解决了现有乙基膦酸二乙酯生产操作工艺复杂，生产成本高，环境污染严重，产品收率低的问题。本发明所采用的设备为通用化工设备，购置、维修十分方便。且生产周期短，约8个小时即可完成一批次生产；反应简单，亚磷酸三乙酯在卤代烷的催化作用下，一步即可转位成最终产品，转位效率可达到95％。文档编号C07F9/00GK101624402SQ20091006347公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月7日 优先权日2009年8月7日发明者易先华, 易继华, 罗方明, 胡卫华, 芦德秀, 鄢丙东, 龚光敏 申请人:湖北三才堂化工科技有限公司