78-40-0/磷酸三乙酯的制備方法和精餾方法

背景及概述^[1]

磷酸三乙酯的用途非常廣泛，例如在紡織品和紙制品中用作助劑，用作塑料和涂料中的增塑劑，非反應(yīng)性阻燃劑，硬化劑和促進(jìn)劑，潤滑劑，浮選劑，消泡劑，乳化劑，穩(wěn)定劑或萃取劑。

制備^[1]

在由四個分別具有2000立升容量的夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜彼此連接組成夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜組中進(jìn)行連續(xù)反應(yīng)，四個夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜用位差和中轉(zhuǎn)料泵，將酯化反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)移送，所有四個夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜都裝配了回流冷凝器和升溫?fù)Q熱器，它們彼此連接并與-15℃的冷卻回路連接。所說的夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜亦為夾套式冷卻攪拌反應(yīng)容器。

通過外部冷卻將第一夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜控制反應(yīng)溫度3-6℃，第二夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜控制溫度13-18℃，第三夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜控制反應(yīng)溫度18-25℃，第四夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜控制反應(yīng)溫度30-35℃，將517Kg/h的乙醇，和384Kg/h的磷酰氯連續(xù)衡量加入到第一攪拌反應(yīng)釜中去。夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜組與儲存罐經(jīng)移料泵連接，并經(jīng)洗滌塔循環(huán)列降吸收組與真空機(jī)組連接，保證酯化夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜組的真空度，亦為負(fù)壓700-720毫米汞柱，第一夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜內(nèi)的物料通過循環(huán)冷卻泵用轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量，向第二夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜移料，第二夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜向第三夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜移料，第三夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜向第四夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜移料，回流冷凝器冷凝乙醇和氯化氫的混合物，其主要回流到攪拌反應(yīng)釜中，剩余的揮發(fā)性成分通入到洗滌塔循環(huán)列降吸收組。

洗滌塔內(nèi)由規(guī)整的填料構(gòu)成，和降膜吸收器組合成，將1270Kg/h新鮮的水從后置前循環(huán)洗滌吸收，洗滌塔內(nèi)吸收液控制溫度為15-20℃操作。

在達(dá)到反應(yīng)釜平衡時，在儲存罐中得到的反應(yīng)產(chǎn)物有75％磷酸三乙酯，21％乙醇和4％氯化氫的混合物進(jìn)入脫氣蒸餾塔中分離，脫氣蒸餾塔上部為除氣塔、中部為分離塔、塔底產(chǎn)出主要含有磷酸三乙酯的物料，脫氣蒸餾塔的除氣塔溫度控制在74℃和負(fù)壓680-720℃汞柱下操作，以190Kg/h排除90％重量的乙醇和氯化氫的混合物；脫氣蒸餾塔的除氣塔裝配冷凝器，控制溫度15-20℃，后部冷凝液收回到儲罐中，返回第一夾套式冷卻攪拌反應(yīng)釜中參加反應(yīng)，所以不能揮發(fā)性成分經(jīng)脫氣塔后，進(jìn)入洗滌循環(huán)列降吸收組中吸收；脫氣蒸餾塔的塔底控制溫度達(dá)到110-115℃，在脫氣蒸餾塔的塔底以457Kg/h排除粗產(chǎn)物，其含有98.5％450Kg的磷酸三乙酯。

粗產(chǎn)物然后經(jīng)過精餾純化，精餾塔的塔頂溫度控制在84℃，負(fù)壓控制700-720毫米汞柱，精餾塔的塔底溫度控制140-150℃，以435Kg/h采出99.99％含量的磷酸三乙酯428Kg，基于使用的磷酰氯，相應(yīng)于95％的產(chǎn)率。在精餾塔的塔底以20Kg/h排除含有67％含量的磷酸二乙酯22Kg。

酯化反應(yīng)中的氯化氫氣體和脫醇除氯化氫中的氯化氫氣體，反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體273Kg，通過洗滌塔循環(huán)列降吸收組，吸收液溫度為5-30℃，洗滌塔循環(huán)列降吸收組內(nèi)的壓力為600-740毫米汞柱，循環(huán)列降吸收器，水流量循環(huán)吸收為1270Kg/h，淡酸流量循環(huán)吸收為1000Kg/h稀酸流量循環(huán)吸收為850Kg/h濃酸流量循環(huán)吸收為750Kg/h，產(chǎn)出31％含量的鹽酸，905Kg.

精餾方法^[2]

將以三氯氧磷和乙醇為原料，經(jīng)酯化、脫醇去氯化氫工藝得到含量94.6％的磷酸三乙酯粗品和抗氧劑單叔丁基對苯二酚在儲罐中混合均勻，抗氧劑加入量為磷酸三乙酯粗品200mg/Kg。混合后由計(jì)量泵打入脫輕塔預(yù)熱器加熱至75～80℃，塔中進(jìn)料至脫輕精餾塔進(jìn)行負(fù)壓精餾。脫輕精餾塔理論板28～32塊，采用JW-700不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料，系統(tǒng)真空度為6～8mmHg，控制塔釜再沸器溫度102～108℃，回流比為16～18：1，塔頂采出溫度52～55℃，連續(xù)采出磷酸二乙酯副產(chǎn)品，塔釜采出磷酸三乙酯半成品，用計(jì)量泵連續(xù)打入產(chǎn)品精餾塔進(jìn)行負(fù)壓精餾。

產(chǎn)品精餾塔理論板32～36塊，采用JW-700不銹鋼絲網(wǎng)波紋填料，系統(tǒng)真空度為6～8mmHg，控制塔釜再沸器溫度118～124℃，回流比為3～4：1，塔頂采出溫度控制在64～68℃，連續(xù)采出磷酸三乙酯產(chǎn)品。穩(wěn)定運(yùn)行后，精餾收率為95.8％，磷酸三乙酯產(chǎn)品純度99.93％，酸值0.018mgKOH/100g。

參考文獻(xiàn)

[1][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN201110085702.0磷酸三乙酯制備方法

[2][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN201310426587.8一種磷酸三乙酯粗品的精餾方法