一种用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111116648A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911422850.X(22)申请日2019.12.31(71)申请人常州姚氏同德化工有限公司地址213111江苏省常州市天宁区郑陆镇工业开发区(72)发明人姚斌(74)专利代理机构常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙)32258代理人王美华(51)Int.Cl.C07F9/38(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法(57)摘要本发明涉及阻垢剂技术领域，特别是涉及一种羟基亚烷基二膦酸的制备方法。本发明先将黄磷在氧气中不充分燃烧得三氧化二磷，然后将三氧化二磷和脂肪酸、水反应制得羟基亚烷基二膦酸。此方法原料少、步骤简单，因此节省了反应时间和降低了能耗。反应过程中也没有大量氯化氢气体产生，并能取得收率大，质量好的羟基亚烷基二膦酸产品。CN111116648ACN111116648A权利要求书1/1页1.一种用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于，具体制备步骤包括：(1)将干燥后的黄磷加入经氮气除氧的密闭反应釜中，通高纯氧反应，反应得到三氧化二磷；(2)控制在70～75℃的条件下，向装有三氧化二磷的密闭反应釜中滴加脂肪酸水溶液，并控制滴加时间；(3)滴完后加热至100～110℃，保温2～3h，然后加水，继续保温1h，保温结束后去除产品中脂肪酸的质量含量小于0.5％，然后加水至羟基亚烷基二膦酸质量分数为50％时出料。2.根据权利要求1所述用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于：步骤(1)制备三氧化二磷的具体操作为：将密闭反应釜中的氧除至小于容器体积0.5％，然后加入黄磷，除去水分，再次通氮除氧至小于整个反应器体积0.2％，接着通高纯氮保持反应器内压力为0.05Mpa，保温在70℃以下从底部缓慢通入高纯氧进行反应。3.根据权利要求2所述用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于：通入高纯氧进行反应2小时，通氧的速度以保证反应釜压力不增加，通氧结束后继续保温反应2～8小时。4.根据权利要求2所述用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于：步骤(2)脂肪酸水溶液的滴加时间控制在2小时。5.根据权利要求1所述用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于：所述脂肪酸的分子式为：CH3(CH2)nCOOH，其中n＝0～3。6.根据权利要求4所述用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法，其特征在于：黄磷(P)、氧气(O2)、脂肪酸水溶液中的水(H2O)、脂肪酸和步骤(3)加入的水(H2O)的摩尔比为4:3:2:4:2。2CN111116648A说明书1/3页一种用黄磷制备羟基亚烷基二膦酸的方法技术领域[0001]本发明涉及阻垢剂技术领域，特别是涉及一种羟基亚烷基二膦酸的制备方法。背景技术[0002]羟基亚烷基二膦酸具有良好的络合性和缓冲作用，被广泛的应用工业上，如循环水处理的阻垢剂、金属腐蚀抑制剂和洗涤剂等。羟基亚烷基二膦酸的生产方法很多，以三氯化磷和脂肪酸为原料的合成方法，原料价格较低，成为目前工业上生产羟基亚烷基二膦酸的主要方法。[0003]现有的羟基亚烷基二膦酸的制备方法，都是先按照工艺配比将脂肪酸和水放入反应釜内，在45℃以下的环境下，向反应釜内滴加三氯化磷发生氯化反应，滴加完之后升温至110℃发生酯化反应，尾气经冷凝得乙酰氯；通入水蒸气水解最后得目标产物。该方法由于三氯化磷和脂肪酸的反应是一个吸热反应，所以比较耗能，而且反应速度较慢，反应过程有大量氯化氢气体产生。[0004]三氯化磷滴加过程中由于反应釜内水和脂肪酸过量，因此三氯化磷先与水反应，必须当水全部反应完三氯化磷才能与脂肪酸反应，因此整个过程是先放热再吸热，这样等水全部反应完之后，放出来的热量很大一部分就散掉了，当三氯化磷再与脂肪酸反应的时候，就需要额外提供热源来供其反应，因此增加了反应时间，同时浪费了热源能量。并且该反应原料和反应路线多导致副反应多，产品质量不高，产品中含有较多的磷酸、亚磷酸和氯化物，虽然在现有技术中，采用负压外蒸等方法回收乙酰氯和盐酸，但无法保证全部回收，从而导致的产品中仍有氯化物的残留，对其应用性能很大的副影响。发明内容[0005]本发明为了克服上述技术问题的不足，提供了一种羟基亚烷基二膦酸的新制备方法，该方法操作步骤简单，无氯化物产生，且成本较低，节省了反应时间，降低了能耗。[0006]解决上述技术问题的技术方案如下：[0007]一种羟基亚烷基二膦酸的制备方法，包括以下步骤：[0008](1)将干燥后的黄磷加入经氮气除氧的密闭反应釜中；然后通氮除氧至氧气小于整个反应器体积的0.2％；[0009](2)并用高纯氮保持反应器正压0.05Mpa，保