一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝的製作方法
2023-05-11 23:41:11 1
一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，它以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，首先控制工藝條件，將醋酸和三氯化磷在反應釜中反應，生成羥基亞乙基二膦酸，在反應過程中加入硫代乙酸銨；然後物料濃縮、衝氣，祛除雜質，再其過程中添加硫代乙酸銨，除砷最後離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。本發明採用科學的工藝來對產品的純化，而沒有加入其它物質，如晶核和助晶劑等，沒有引入新的雜質。經本發明得到的高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸中的羥基亞乙基二膦酸達到95%以上，砷含量低於2ppm，不但解決了液體羥基亞乙基二膦酸包裝、流轉和現場應用的問題，而且拓寬了產品的應用領域。
【專利說明】—種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，屬於化工領域。
【背景技術】[0002]羥基亞乙基二膦酸主要用於工業水處理，它是一種高效穩定劑。具有良好的螯合、低限抑制、晶格畸變等作用。可阻止水中成垢鹽類形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。也具有緩蝕作用，可用作螯合劑和緩蝕劑。廣泛應用於大型為火力發電廠、煉油廠的循環冷卻水、油田注水系統中以及低壓鍋爐水中的阻垢劑和緩蝕劑。此外也用作過氧化物的穩定劑和工業清洗配方中，以及用作阻燃性聚氨基甲酸酯泡沫塑料。
[0003]—般情況下生產的羥基亞乙基二膦酸為液體,含量在50%飛0%，不利於產品的包裝、流轉和現場應用的控制。另外一般製備的羥基亞乙基二膦酸的砷含量比較高，達到3(T40ppm，而砷含量影響了羥基亞乙基二膦酸的應用。因此開發高純度低砷含量的羥基亞乙基二膦酸，有利於開拓新的市場，滿足人們的需求。現在一般的高純度羥基亞乙基二膦酸的生產都是利用液體羥基亞乙基二膦酸為原料，通過加入晶核和助晶劑的方法，得到高純度羥基亞乙基二膦酸的，如專利ZL200510039287.X、ZL200710013340.8和ZL200910032420.7。對於羥基亞乙基二膦酸脫砷工藝的研究一般採用加入脫砷劑的辦法，如申請號為200110006032.9，採用五硫化二磷為脫砷劑，以羥基亞乙基二膦酸為原料，通過一系列的過程，得到砷含量小於7ppm的羥基亞乙基二膦酸，但是沒有說明羥基亞乙基二膦酸的最終含量。本 申請人:在2008年申請的專利，專利號為ZL200810230638.9，採用在羥基亞乙基二膦酸的生產過程中添加脫砷劑硫代乙酸銨，達到脫除砷的目的，但是得到的是液體的羥基亞乙基二膦酸。
[0004]這些工藝都是將羥基亞乙基二膦酸的生產、純化和脫砷工序分成單個的獨立生產過程，無疑增加了整個生產成本，而且採用以上的工藝生產出來的氨基三亞甲基膦酸的質量穩定性差。在製備過程中通過添加晶核和助晶劑等已達到濃縮純化的目的，這樣的操作無疑又增加了產品的雜質。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，實現羥基亞乙基二膦酸的生產、純化和脫砷的連續生產，降低設備投資的問題， 申請人:研究了一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝。
[0006]本發明採用的技術方案是:
一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，依次按照以下步驟進行:
第一步:首先將5500~6000kg醋酸和6~IOkg硫代乙酸銨投入反應釜中，攪拌條件下控制溫度50~60°C、壓力200mmHg以下，將2000~2500kg三氯化磷量滴加入反應釜，之後將IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，停止攪拌，靜置2~4小時，然後控溫40~50°C、壓力200mmHg以下，將5000~5500kg三氯化磷滴加入釜，滴加完畢，以50~60 r/min的轉速攪拌廣3小時，最後緩慢升溫至100°C，此過程產生的氯化氫氣體經氯化氫吸收器吸收後生產副產品鹽酸，乙醯氯被冷卻器冷卻後進入回流罐；
第二步:控溫7(T90°C，壓力20(T250mmHg，將回流罐中的乙醯氯回流入反應釜，回流結束後，緩慢升溫至130°C，保溫廣3小時；
第三步:在負壓條件下，將第二步生成的酯類水解，即生成HEDP ；
第四步:將第三步生成的物料濃縮、衝氣，使其含水量達到30飛0%，驅除雜質，降溫至4(T50°C，將8~IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置1~3小時；
第五步、將第四步的中的物料再濃縮至含水量為15%~20%，然後降溫至4(T50°C，加入3~5kg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置廣3小時；
第六步、向第五步中的物料通入蒸汽使物料達到含水量5~10%，驅除雜質，時間為I ~3h ；
第七步、離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。
[0007]本發明的有益效果:
1、本發明將羥基亞乙基二膦酸的生產、純化和脫砷的工序整合，實現連續在線生產，工藝控制條件溫和，降低設備投資的問題，制的產品的穩定性好。
[0008]2、本發明採用科學的工藝來對產品的純化，而沒有加入其它物質，如晶核和助晶劑等，沒有引入新的雜質。經本發明得到的高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸中的羥基亞乙基二膦酸達到95%以上，砷含量低於2ppm，不但解決了液體羥基亞乙基二膦酸包裝、流轉和現場應用的問題，而且拓寬了產品的應用領域，高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸可以用於電子行業的清洗劑、日用化學 品的添加劑、醫藥領域。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體的實施方式對本發明做進一步的說明。
[0010]實施例1
一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，依次按照以下步驟進行:
第一步:首先將5500kg醋酸和6kg硫代乙酸銨投入反應釜中，攪拌條件下控制溫度5(T60°C、壓力200mmHg以下，將2000 kg三氯化磷量滴加入反應釜，之後將8kg硫代乙酸銨投入反應釜，停止攪拌，靜置2小時，然後控溫4(T50°C、壓力200mmHg以下，將5500kg三氯化磷滴加入釜，滴加完畢，以60 r/min的轉速攪拌I小時，最後緩慢升溫至100°C，此過程產生的氯化氫氣體經氯化氫吸收器吸收後生產副產品鹽酸，乙醯氯被冷卻器冷卻後進入回流te ；
第二步:控溫7(T90°C，壓力250mmHg，將回流罐中的乙醯氯回流入反應釜，回流結束後，緩慢升溫至130°C，保溫I小時；
第三步:在負壓條件下，將第二步生成的酯類水解，即生成HEDP ；
第四步:將第三步生成的物料濃縮、衝氣，使其含水量達到30%，驅除雜質，降溫至4(T50°C，將IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置I小時；
第五步、將第四步的中的物料濃縮至含水量為15%，然後降溫至4(T50°C，加入3kg硫代乙酸銨投入反應爸，密閉靜置2小時；第六步、向第五步中的物料通入蒸汽使物料達到含水量5%，驅除雜質，時間為Ih ； 第七步、離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。
[0011]本發明製備的高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的羥基亞乙基二膦酸含量為98%，砷含量為lppm。
[0012]實施例2
一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，依次按照以下步驟進行:
第一步:首先將6000kg醋酸和IOkg硫代乙酸銨投入反應釜中，攪拌條件下控制溫度5(T60°C、壓力200mmHg以下，將2500 kg三氯化磷量滴加入反應釜，之後將6kg硫代乙酸銨投入反應釜，停止攪拌，靜置3小時，然後控溫4(T50°C、壓力200mmHg以下，將5000三氯化磷滴加入釜，滴加完畢，以50 r/min的轉速攪拌2小時，最後緩慢升溫至100°C，此過程產生的氯化氫氣體經氯化氫吸收器吸收後生產副產品鹽酸，乙醯氯被冷卻器冷卻後進入回流te ；
第二步:控溫7(T90°C，壓力200mmHg，將回流罐中的乙醯氯回流入反應釜，回流結束後，緩慢升溫至130°C，保溫3小時；
第三步:在負壓條件下，將第二步生成的酯類水解，即生成HEDP ；
第四步:將第三步生成的 物料濃縮、衝氣，使其含水量達到40%，驅除雜質，降溫至4(T50°C，將8kg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置3小時；
第五步、將第四步的中的物料濃縮至含水量為20%，然後降溫至4(T50°C，加入5kg硫代乙酸銨投入反應爸，密閉靜置I小時；
第六步、向第五步中的物料通入蒸汽使物料達到含水量10%，驅除雜質，時間為2h ； 第七步、離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。
[0013]本發明製備的高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的羥基亞乙基二膦酸含量為97%，砷含量為0.8ppm。
[0014]實施例3
一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，依次按照以下步驟進行:
第一步:首先將5800kg醋酸和8kg硫代乙酸銨投入反應釜中，攪拌條件下控制溫度5(T60°C、壓力200mmHg以下，將2300 kg三氯化磷量滴加入反應釜，之後將IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，停止攪拌，靜置4小時，然後控溫4(T50°C、壓力200mmHg以下，將5200三氯化磷滴加入釜，滴加完畢，以55 r/min的轉速攪拌3小時，最後緩慢升溫至100°C，此過程產生的氯化氫氣體經氯化氫吸收器吸收後生產副產品鹽酸，乙醯氯被冷卻器冷卻後進入回流te ；
第二步:控溫7(T90°C，壓力200mmHg，將回流罐中的乙醯氯回流入反應釜，回流結束後，緩慢升溫至130°C，保溫2小時；
第三步:在負壓條件下，將第二步生成的酯類水解，即生成HEDP ；
第四步:將第三步生成的物料濃縮、衝氣，使其含水量達到50%，驅除雜質，降溫至4(T50°C，將8kg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置2小時；
第五步、將第四步的中的物料濃縮至含水量為18%，然後降溫至4(T50°C，加入4kg硫代乙酸銨投入反應爸，密閉靜置2小時；
第六步、向第五步中的物料通入蒸汽使物料達到含水量8%，驅除雜質，時間為3h ； 第七步、離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。
[0015]本發明製備的高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的羥基亞乙基二膦酸含量為98%，砷含量 為1.2ppm。
【權利要求】
1.一種高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸的製備工藝，以三氯化磷、醋酸、硫代乙酸銨為原料，依次按照以下步驟進行: 第一步:首先將5500~6000kg醋酸和6~IOkg硫代乙酸銨投入反應釜中，攪拌條件下控制溫度50~60°C、壓力200mmHg以下，將2000~2500kg三氯化磷量滴加入反應釜，之後將IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，停止攪拌，靜置2~4小時，然後控溫40~50°C、壓力200mmHg以下，將5000~5500kg三氯化磷滴加入釜，滴加完畢，以50~60 r/min的轉速攪拌1- 3小時，最後緩慢升溫至100°C，此過程產生的氯化氫氣體經氯化氫吸收器吸收後生產副產品鹽酸，乙醯氯被冷卻器冷卻後進入回流罐； 第二步:控溫70-90°C，壓力200-250mmHg，將回流罐中的乙醯氯回流入反應釜，回流結束後，緩慢升溫至130°C，保溫廣3小時； 第三步:在負壓條件下，將第二步生成的酯類水解，即生成HEDP ； 第四步:將第三步生成的物料濃縮、衝氣，使其含水量達到30飛0%，驅除雜質，降溫至4(T50°C，將8~IOkg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置廣3小時； 第五步、將第四步的中的物料再濃縮至含水量為15%~20%，然後降溫至40-50°C，加入3~5kg硫代乙酸銨投入反應釜，密閉靜置廣3小時； 第六步、向第五步中的物料通入蒸汽使物料達到含水量5~10%，驅除雜質，時間為I ~3h ； 第七步、離心，既得高純度低砷的羥基亞乙基二膦酸。
【文檔編號】C07F9/38GK103509051SQ201210207242
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優先權日:2012年6月21日
【發明者】王志清, 楊海星, 李翠娥, 李太平 申請人:河南清水源科技股份有限公司