一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统，所述系统包括依次连接的甩盘反应釜、脱副产单元和产物分离单元；其中，所述甩盘反应釜的物料出口与脱副产单元的物料入口相连。本实用新型专利技术以甩盘反应釜作为甲基二氯化磷和醇的反应器，并结合精馏塔等设备，通过混合合成、脱酸和精馏等工序，连续合成甲基亚磷酸酯产品，工艺收率高，操作简便，基本无三废产生，无需溶剂，绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统
本技术属于有机化学合成领域，涉及一种制备甲基亚磷酸酯的系统，尤其涉及一种以甩盘反应釜连续生成甲基亚磷酸酯的系统。
技术介绍
甲基亚磷酸酯是一种重要的化工原料中间体，可以广泛的应用于制备阻燃剂和除草剂。甲基亚磷酸酯结构如下所示：CH3P(OR)n(OH)2-n其中，基团R为C原子数在1～4的烷基，n为1或2。该类物质用途广泛，可以用于阻燃剂合成和农药合成等。当R为甲基，n为2时，即为甲基亚膦酸二甲酯，分子式C3H9O3P，分子量为124.08，外观为无色液体，熔点小于-50℃，沸点为181℃(0.1005MPa)，密度为1.16g/cm3。主要用于环氧树酯类的添加型阻燃剂、聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯树酯和环氧树酯等高分子材料中，还可用作有机合成的中间体，稀有金属萃取剂等。当R为乙基，n为2时，即为甲基亚膦酸二乙酯，分子式为C5H13O2P，分子量为136.13，外观为无色液体，沸点为124.5℃，闪点为26.5℃，密度为0.9g/cm3。甲基亚膦酸二乙酯是合成除草剂草铵膦的关键中间体。当R为正丁基，n为1时，即为甲基亚磷酸单正丁酯，无色液体，主要用于塑料阻燃添加剂。当R为正丁基，n为2时，即为甲基亚磷酸二丁酯，分子量为208.23，沸点为264.5℃，密度为0.973g/cm3。CN103319529A公开了一种甲基亚膦酸二乙酯的制备方法，其采用亚磷酸二乙酯、氯甲烷为原料，亚磷酸二乙酯先和氯甲烷反应，生成甲基磷酸二乙酯，甲基膦酸二乙酯再经过还原反应得到甲基亚膦酸二乙酯，其主要反应步骤是甲基化反应，还原反应两步。CN103374030A公开了一种草铵膦及其中间体的制备方法，其中甲基亚膦酸二乙酯的制备方法为三氯化磷和亚磷酸三乙酯反应得到氯代亚磷酸酯；镁和氯甲烷反应得到甲基氯化镁；氯代亚磷酸酯再和甲基氯化镁反应得到甲基亚膦酸二乙酯。CN105524109A公开了一种甲基亚磷酸酯的合成方法，其以五氧化二磷为起始原料先经硫化反应、氯化反应、水洗、蒸馏提纯后催化加氢得到氯代亚磷酸酯，再经格式反应得到甲基亚磷酸酯。该方法反应步骤多，工艺复杂，收率低。CN105131034A公开了一种甲基亚磷酸酯类化合物的合成纯化方法，具体为在惰性溶剂中，向含有甲基亚磷酸二烷酯和氯化镁混合物的溶液，低温下加入盐水，分离得到甲基亚磷酸二烷酯或甲基亚磷酸单烷酯。该方法主要作用在于提纯和以甲基亚磷酸二烷酯为原料合成甲基亚磷酸单烷酯。CN104892670A公开了一种草铵膦及其类似物的制备方法，其中设计了甲基亚磷酸酯的合成，其方法以甲基二氯化磷和醇为原料反应合成甲基亚磷酸酯，其特点在于所用的醇为C4以上的正醇或异醇，反应产物是甲基亚磷酸单酯。该方法采用间歇操作的方式，反应过程需要使用N,N-二甲基甲酰胺等作为缚酸剂，原子经济性差。CN106046051A公开了一种甲基亚磷酸二乙酯的制备方法，其采用甲基二氯化磷(MDP)为原料，在管式反应器中和乙醇气相反应，生成甲基亚膦酸二乙酯，其重点在于管式反应器。该方法在管式反应器中进行，但缺少脱酸、精馏等后处理工艺，导致产品转化率及含量较低。CN105949239A公开了一种甲基亚磷酸二烷酯的制备方法，采用pKa大于10的叔胺作缚酸剂，甲基二氯化磷与醇在溶剂中反应，得到甲基亚磷酸二烷酯。该反应需要缚酸剂参与反应，且是在溶剂中进行反应，工艺复杂，对环保压力大；不能连续化生产，设备利用率低。CN106674275A公开了一种甲基次磷酸酯的制备工艺、以及相应的制备装置和制备方法，通过在-0.095MPa～-0.001MPa的负压条件下，以及反应温度为35℃～90℃的条件下，在填料塔中进行甲基二氯化磷和醇ROH的反应制得甲基次磷酸酯。该方法虽然无需添加缚酸剂且可连续化生产，但填料塔对于原料负荷的操作范围较大，不易于反应控制。国内还有一些针对亚磷酸二乙酯合成的研究，其基本路线多集中在以三氯化磷为原料，先和醇进行酯化反应得到氯代亚磷酸酯，接着再进行甲基化反应，得到甲基亚膦酸二乙酯。如“浙江工业大学学报”丁成荣发表的《甲基亚膦酸二乙酯合成工艺研究》、“精细化工中间体”第35卷第2期王宏亮发表的《甲基亚膦酸二乙酯的合成工艺研究》、“第十一届全国农药学科教学科研研讨会”论文集杜春华发表的《草铵膦及其中间体甲基亚膦酸二乙酯的合成工艺研究》都集中研究的这一合成路线。此外还有报道采用反应釜向乙醇中滴加MDP，以三乙胺或吡啶或氨气为缚酸剂，但由于反应釜结构的限制，该反应需要在溶剂条件下进行，此外由于MDP不稳定，易与加入的碱性物质在适宜条件下发生反应，一方面原料消耗大，原料成本增加，另一方面产品收率低，副反应增多，增加产品提纯成本。
技术实现思路
针对现有技术无法连续化制备甲基亚磷酸酯，需要额外添加溶剂或缚酸剂等添加剂，产品收率低，副反应增多，产品提纯成本高等问题，本技术提供了一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统。本技术以甩盘反应釜作为甲基二氯化磷和醇的反应器，并结合精馏塔等设备，通过混合合成、脱酸和精馏等工序，连续合成甲基亚磷酸酯产品，工艺收率高，操作简便，基本无三废产生，无需溶剂，绿色环保。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供了一种制备甲基亚磷酸酯的系统，所述系统包括依次连接的甩盘反应釜、脱副产单元和产物分离单元；其中，所述甩盘反应釜的物料出口与脱副产单元的物料入口相连。本技术提供了一种连续的制备甲基亚磷酸酯的系统，以甲基二氯化磷和醇为原料，二者在甩盘反应釜中进行混合反应，反应原料甲基二氯化磷和醇先进入甩盘反应釜中的甩盘，通过甩盘被均匀地分布于反应釜内壁上，再进行连续混合反应。本技术可以使反应原料连续的进行均匀混合并反应，其较现有的常规反应釜、管式反应器以及填料塔等装置具结构简单，与后续脱酸及精馏装置匹配性好的特点。同时，其可有效防止物料受热不均局部形成沟流或无液流，在甩盘作用下在反应介质在器壁上均匀成膜，蒸发过程中尚未反应的甲基二氯化膦与乙醇继续反应，进一步提高了甲基亚磷酸酯产品的产率和生产效率。本技术中，甲基二氯化磷和醇进行反应的过程中生成的氯化氢HCl等副产物需要经过后续脱副产单元和产物分离单元进行进一步的分离，以得到纯度较高的甲基亚磷酸酯产品。以下作为本技术优选的技术方案，但不作为本技术提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本技术的技术目的和有益效果。作为本技术优选的技术方案，所述甩盘反应釜在反应釜中内置甩盘，甩盘与液体物料入口相连。本技术中，所述甩盘反应釜中内置的甩盘为本领域已有装置部件，故不再赘述。作为本技术优选的技术方案，所述液体物料入口包括甲基二氯化磷入口和醇入口，甲基二氯化磷入口连接甲基二氯化磷输送管路；所述醇入口连接醇输送管路。作为本技术优选的技术方案，所述脱副产单元包括脱酸装置；甩盘反应釜的物料出口与脱酸装置的物料入口相连；脱酸装置为反应釜、降膜蒸发器或塔式反应器中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：反应釜和降膜蒸发器的组合，降膜蒸发器和塔式反应器的组合，反应釜、降膜蒸发器和塔式反应器的组合等。作为本技术优选的技术方案，所述脱酸装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的甩盘反应釜(1)、脱副产单元和产物分离单元；其中，所述甩盘反应釜(1)物料出口与脱副产单元的物料入口相连。

【技术特征摘要】
1.一种采用甩盘反应釜制备甲基亚磷酸酯的系统，其特征在于，所述系统包括依次连接的甩盘反应釜(1)、脱副产单元和产物分离单元；其中，所述甩盘反应釜(1)物料出口与脱副产单元的物料入口相连。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述甩盘反应釜(1)在反应釜中内置甩盘，甩盘与液体物料入口相连。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述液体物料入口包括甲基二氯化磷入口和醇入口，甲基二氯化磷入口连接甲基二氯化磷输送管路；所述醇入口连接醇输送管路。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱副产单元包括脱酸装置(2)；甩盘反应釜(1)的物料出口与脱酸装置(2)的物料入口相连；脱酸装置(2)为反应釜、降膜蒸发器或塔式反应器中任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述脱酸装置(2)包括依次连接的一级脱酸装置(21)和二级脱酸装置(22)；所述一级脱酸装置(21)和二级脱酸装置(22)均独立地为反应釜、降膜蒸发器或塔式反应器中任意一种或至少两种的组合。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述产物分离单元包括至少一个精馏塔(3)，精馏塔(3)顶部出产...

【专利技术属性】
技术研发人员：周曙光，秦龙，李培国，余神銮，祝小红，陈华涛，徐亚卿，
申请(专利权)人：浙江新安化工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33