雙1，6-亞己基三胺五亞甲基膦酸及其生產工藝的製作方法

2023-10-27 16:25:17

專利名稱：雙1，6-亞己基三胺五亞甲基膦酸及其生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種是應用於油田開採水，工業循環冷卻水系統等諸多水處理 的有機膦酸類阻垢緩蝕劑，也是一種高效的螯合型阻垢劑，特別是一種雙l, 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸及其生產工藝，屬於化工技術領域。
背景技術：
目前市場上的水處理劑羥基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸總磷含量則 高達48%，而且分子量低，導致水處理劑在惡劣水質12(TC及廣泛PH值水質條 件下易分解，降低甚至失去正常狀態下的阻垢緩蝕作用，過多投加會造成水體 磷元素含量增加，水體富營養，不利於循環水系統維護。水處理劑採用低分子 胺類、甲醛、三氯化磷為原料進行合成，三氯化磷屬高危險化學品，遇水會急 劇發生反應，發熱放出濃煙，是國家嚴格管理限制生產使用類化學品，鑑於三 氯化磷遇水反應劇烈，生成濃酸，腐蝕性強，如果在反應過程中控制不當，溫 度、壓力操作失誤極易引起超壓爆釜現象，反應過程不易控制，有鑑於此，市 場期盼著總磷酸含量低，阻垢緩蝕效率高，阻垢垢種多的雙l， 6-亞己基三胺五 亞甲基膦酸問世。

發明內容
本發明的目的是針對以上的不足，而研製的一種雙l， 6-亞己基三胺五亞甲 基膦酸及其生產工藝，以滿足當前經濟社會發展的需要。它是一種應用於油田 注水，工業循環冷卻水系統等諸多水處理系統的有機膦酸類阻垢緩蝕劑，也是 一種高效的螯合型阻垢劑。本發明的技術方案是這樣實現的雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的特點是雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸產品的磷譜含量66%，磷對比含量23%，其產品質量指標是活性組分含量(以酸計)，°/。 43.0~48.0 氯化物(以Cr計)含量，％ 《8.0 鐵(以Fe2+計)含量，pg/g 《65 PH (1%水溶液) 《2.0 密度(20°C)， g/cm3 》1.20 本發明可以是這樣實現的雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝， 是以雙l， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料，依次按照以下步驟進行第一步、以黃磷、液氯為原料生產三氯化磷，將規定量的黃磷加熱45~55 'C至熔融狀態，用液下泵將黃磷從熔融池中泵入黃磷計量槽，計量後將其投入 氯化反應鍋內，在夾套冷卻的條件下，控制反應鍋內物料在85 9(TC範圍內緩緩 通入氯氣，過程控制反應鍋內的壓力不超過50皿Hg，氯氣通入量由投加黃磷量 決定，反應鍋內產生的三氯化磷氣體(沸點為70 8(TC)夾帶少量黃磷進入洗磷 塔內，與洗磷塔頂部部分冷凝下來的三氯化磷逆流接觸，將未反應的黃磷洗落 入鍋內繼續反應，洗磷塔塔頂控溫75 8(TC，從洗磷塔出來的三氯化磷氣體，經 蛇管冷凝器冷卻為液體後，進入三氯化磷計量槽，經計量放入三氯化磷成品罐 內，反應方程式如下P4+6C12=4PC13第二步、將三氯化磷水解，生成亞磷酸，利用亞磷酸代替三氯化磷，可以 將一定量的三氯化磷在控溫80°C以下，控壓200 mm Hg以下的條件下，緩慢滴加 已盛放定量水的反應器中，過程產生的氯化氫氣體，經五級吸收後製成副產品 鹽酸，反應器中的亞磷酸溶液抽入搪玻璃反應器中，加熱至130'C，負壓濃縮，驅除其中的氯化氫氣體後，加入一定量的水稀釋，得到液體亞磷酸產品，或者 加入少量水冷卻自然結晶後，經離心機脫水得到固體亞磷酸產品，反應方程式 如下PC13+3H20=H3P03+3HC1 第三步、以雙l， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料合成雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸，反應方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) 6NH (CH2) 6]NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20 生產方法準確抽取雙l， 6-亞己基三胺入釜，在攪拌及冷卻條件下，控溫， 將亞磷酸計量罐中事先備至刻線處的全部亞磷酸滴加入釜，亞磷酸滴加完畢， 同樣在攪拌及冷卻條件下，控溫，將甲醛計量罐中備至刻線處的所有甲醛滴加 入釜，將雜質抽出後，緩慢升溫，保溫回流，真空條件下濃縮至物料變稠，加水調整產量，降溫至6(TC以下，放料於成品罐中。本發明還可以是這樣實現的所述的氯氣是由液氯蒸發器用熱水加熱氣化 而得。本發明還可以是這樣實現的在雙l， 6-亞己基三胺入釜後，在攪拌及冷卻條件下，控溫50'C以下，才將亞磷酸入釜。本發明還可以是這樣實現的亞磷酸滴加入釜後，控溫85x:以下，滴加甲醛入釜。本發明還可以是這樣實現的將雜質抽出後，緩慢升溫到10(TC，保溫回流2小時，後加水調整產量，再降溫至60'C以下。本發明的積極效果是本發明的技術方案得以實施後，生成的雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸，具有較好的阻垢效果，用於循環水，可有效提高循環水濃縮倍率，降低循環水的耗水率，並且可有效降低循環水排汙水中磷的含量，有利於環保，同時，可 減輕磷系阻垢劑造成微生物繁殖而引起的腐蝕，生成的廢氣製成工藝用鹽酸產 品，不僅杜絕了 "三廢"汙染，而且還增加了經濟效益。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。 實施例l本發明以雙1， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料生產的雙1， 6-亞己基 三胺五亞甲基膦酸產品的質量指標是活性組分含量(以酸計)，％ 43.0-48.0 氯化物(以Cr計)含量，％ 《8.0 鐵(以Fe2+計)含量，ng/g 《65 PH (1%水溶液) 《2.0 密度(20。C)， g/cm3 》1.20 其在常規下產品外觀為琥珀色透明液體。本發明雙l， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝是以雙l， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料，依次按照以下步驟進行以6300L釜為例，第一步、以黃磷、液氯為原料生產的三氯化磷，將規定量的黃磷加熱45~55 'C至熔融狀態，用液下泵將黃磷從熔融池泵入黃磷計量槽，計量後投入氯化反 應鍋內，在夾套冷卻的條件下，控制反應鍋內物料在85 9(TC範圍內，緩緩通入 氯氣(該氯氣系由液氯蒸發器用熱水加熱氣化而得)，過程控制反應鍋內的壓力 不超過50mraHg，氯氣通入量由投加黃磷量決定，反應鍋內產生的三氯化磷氣體 (沸點為70 80'C)夾帶少量黃磷進入洗磷塔內，與洗磷塔頂部部分冷凝下來的三氯化磷逆流接觸，將未反應的黃磷洗落入鍋內繼續反應，洗磷塔塔頂控溫75~80°C，從洗磷塔出來的三氯化磷氣體，經蛇管冷凝器冷卻為液體後，進入三 氯化磷計量槽，經計量放入三氯化磷成品罐內，反應方程式如下P4+6C12=4PC13第二步、將三氯化磷水解，生成亞磷酸，利用亞磷酸代替三氯化磷，可以 將一定量的三氯化磷在控溫80°C、控壓200 mm Hg的條件下，緩慢滴入己盛放定 量水的反應器中，過程產生的氯化氫氣體，經五級吸收後製成副產品鹽酸，反 應器中的亞磷酸溶液抽入搪玻璃反應器中，加熱至13(TC，負壓濃縮，驅除其中 的氯化氫氣體後，加入一定量的水稀釋，得到液體亞磷酸產品，或者加入少量 水冷卻自然結晶後，經離心機脫水得到固體亞磷酸產品，反應方程式如下 PC13+3H20=H3P03+3HC1第三步、以雙l， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料合成雙l， 6-亞己基 三胺五亞甲基膦酸，反應方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) 6NH (CH2) 6]NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20生產方法準確抽取雙l， 6-亞己基三胺入釜，在攪拌及冷卻條件下，控溫5crc以下，將亞磷酸計量罐中事先備至刻線處的全部亞磷酸滴加入釜，亞磷酸滴加完畢，同樣在攪拌及冷卻條件下，控溫85'C以下，將甲醛計量罐中備至刻 線處的所有甲醛滴加入釜，將雜質抽出後，緩慢升溫到IO(TC，保溫回流2小時， 真空條件下濃縮至物料變稠，加水調整產量，降溫至6(TC以下，放料於成品罐 中。
權利要求
1、一種雙1，6-亞己基三胺五亞甲基膦酸，其特徵在於該產品的磷譜含量66％，磷對比含量23％，其產品質量指標是活性組分含量(以酸計)，％43.0～48.0氯化物(以Cl-計)含量，％ ≤8.0鐵(以Fe2+計)含量，μg/g ≤65PH(1％水溶液) ≤2.0密度(20℃)，g/cm3 ≥1.20
2、 一種如權利要求l所述的雙l， 6^亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝，其 特徵在於以雙l, 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料，依次按照以下步M行第一步、以黃磷、液氯為原料生產的三氯化磷，將規定量的黃磷加熱45 55X:至 熔融狀態，用液下泵將黃磷皿融池^A黃磷計量槽，計量後投入氯化反應鍋內，在 夾套冷卻的條件下，控制反應鍋內物料在85^9(TC範圍內緩緩通入氯氣，過程控制反 應鍋內的壓力不超過50nraiHg，氯氣通入量由投加黃磷量決定，反應鍋內產生的三氯 化磷氣體(沸點為7(K8(TC)夾帶少量黃磷iaX洗磷i荅內，與洗磷塔頂部部分冷凝下 來的三氯化磷逆流接觸，將未反應的黃磷洗落入鍋內繼續反應，洗磷塔塔頂控溫75~80 °C，從洗磷塔出來的三氯化磷氣體，經蛇管冷凝器冷卻為液體後，SA三氯化磷計量 槽，經計量放入三氯化磷成品罐內，反應方程式如下P4+6Cl2=4PCl3第二步、將三氯化磷水解，生成亞磷酸，利用亞磷酸代替三氯化磷，可以將一 定量的三氯化磷在控溫8(TC、控壓200mmHg的條件下，緩慢滴入已盛放定量水的反 應器中，過程產生的氯化氫氣體，經五級吸收後製成副產品鹽酸，反應器中的亞磷酸 溶液抽入搪玻璃反應器中，加熱至13(TC，負壓^ ，驅除其中的氯化氫氣體後，加 入一定量的7jC稀釋，得到液體亞磷酸產品，或者加入少量水y令卻自然結晶後，經離心 機脫水得到固體亞磷酸產品，反應方程式如下PC13+3H2OH3P03+3HC1第三步、以雙1， 6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料合成雙1， 6-亞己基三胺 五亞甲基膦酸，反應方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) eNH (CH2) 6〗NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20 生產方法準確抽取雙l， 6-亞己基三胺入釜，在攪拌及冷卻條件下，將亞磷酸 計量罐中事先備至刻線處的全部亞磷酸滴加入釜，亞磷酸滴加完畢，同 攪拌及冷 卻劍牛下，將甲醛計量罐中備至亥l踐處的所有甲醛滴加入釜，將雜質抽出後，緩侵升溫，保溫回流，真空條件下濃縮至物料變稠，加水調整產量，降溫至6(TC以下，放 料於成品罐中。
3、 根據權禾傻求2所述的雙1， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝，其特 徵在於氯氣是由液氯蒸發器用熱水加熱氣化而得。
4、 根據權利要求l、 2所述的雙1， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝，其 特徵在於在雙l, 6"亞己基三胺入釜後，控溫50。C以下，才將亞磷酸入釜。
5、 根據權利要求2所述的雙1， 6-亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝，其特徵 在於亞磷酸滴加入釜後，控溫85'C以下，滴加甲醛入釜。
6、 根據權利要求2所述的雙1， 6^亞己基三胺五亞甲基膦酸的生產工藝，其特徵 在於將雜質抽出後，緩慢升溫到100'C，保溫回流2小時，後加水調整產量，再降 溫至60'C以下。
全文摘要
本發明提供一種雙1，6-亞己基三胺五亞甲基膦酸及其生產工藝，其特徵是產品磷譜含量為66％，磷的對比含量為23％；生產工藝是以雙1，6-亞己基三胺、甲醛、亞磷酸為原料，依次按照以下步驟進行準確抽取雙1，6-亞己基三胺入釜；攪拌、冷卻、滴加亞磷酸；滴加甲醛入釜；將雜質抽出後，緩慢升溫，保溫回流，真空濃縮，降溫至60℃以下，入成品罐中。本發明的產品具有較好的阻垢效果，用於循環水，可有效提高循環水濃縮倍率，降低循環水的耗水率，並且可有效降低循環水排汙水中磷的含量，有利於環保，可減輕磷系阻垢劑造成微生物繁殖而引起的腐蝕，生成的廢氣製成工藝用鹽酸產品，不僅杜絕了「三廢」汙染，而且還增加了經濟效益。
文檔編號C07F9/00GK101323627SQ20081014050
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月7日 優先權日2008年7月7日
發明者李太平, 李小波, 李翠娥, 湯長青, 王志清 申請人:河南清水源科技股份有限公司