磷酸三甲酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及化学合成技术领域，具体而言，涉及一种磷酸三甲酯的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：将甲醇、三氯氧磷、碳酸氢钠混合反应后，固液分离，蒸馏滤液得到磷酸三甲酯。本发明专利技术所述的磷酸三甲酯的制备方法，不产生废盐酸；采用碳酸氢钠作为原料，不使用危险化学制品，安全性高，且收率得到了大大的提高；固液分离的副产品氯化钠经烘干后即可出售，反应中过量的甲醇可回收重复利用，进一步降低了磷酸三甲酯的制备成本。

Preparation of trimethyl phosphate

The invention relates to the field of chemical synthesis technology, in particular to a preparation method of trimethyl phosphate. The preparation method comprises the following steps: mixing methanol, three phosphorus oxychloride and sodium bicarbonate to react, solid-liquid separation, and distilling filtrate to obtain trimethyl phosphate. The preparation method of trimethyl phosphate of the invention does not produce waste hydrochloric acid; the sodium bicarbonate is used as the raw material, without the use of dangerous chemicals, the safety is high, and the yield is greatly improved; the sodium chloride of the by-product of solid-liquid separation can be sold after drying, and the excess methanol can be recycled and reused in the reaction. One step reduces the cost of preparation of trimethyl phosphate.

【技术实现步骤摘要】
磷酸三甲酯的制备方法
本专利技术涉及化学合成
，具体而言，涉及一种磷酸三甲酯的制备方法。
技术介绍
磷酸三甲酯是一种重要的化工产品，如在纺织工业中用作油剂和聚合物的防着色剂、高聚物的稳定剂等，可改进聚酯的色泽和染色性能，也是军用品催泪瓦斯的主要原料，还可用作医药、农药的溶剂和萃取剂等。现有的磷酸三甲酯的生产工艺，是先使三氯氧磷和甲醇反应，同时通过负压水吸收反应生成的氯化氢气体，然后再将三氯氧磷和甲醇反应的生成物与甲醇钠的甲醇溶液反应生成磷酸三甲酯，再进行分离得到磷酸三甲酯产品。然而现有的生产工艺存在以下缺陷：(1)整个生产工艺过程中，三废多，负压水吸收氯化氢气体产生大量的废盐酸，难以处理；(2)工艺繁琐，收率低；(3)甲醇钠的甲醇溶液成本高，且其中约70％为甲醇，反应后全部作为废甲醇出售；(4)甲醇钠的甲醇溶液为危险化学制品，具有腐蚀性和可自燃性，存在安全隐患，且对反应装置有损害。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磷酸三甲酯的制备方法，所述的磷酸三甲酯的制备方法原料为三氯氧磷、甲醇和碳酸氢钠，成本低且安全性高，制备工艺简单，且收率高。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：磷酸三甲酯的制备方法，包括如下步骤：将甲醇、三氯氧磷、碳酸氢钠混合反应后，固液分离，蒸馏滤液得到磷酸三甲酯。本专利技术所述的磷酸三甲酯的制备方法，不产生废盐酸；采用碳酸氢钠作为原料，不使用危险化学制品，安全性高，且收率得到了大大的提高；固液分离的副产品氯化钠经烘干后即可出售，反应中过量的甲醇可回收重复利用，进一步降低了磷酸三甲酯的制备成本。优选的，将三氯氧磷加入甲醇中，再加入碳酸氢钠，反应结束后进行固液分离，负压蒸馏，收集磷酸三甲酯对应的馏分。优选的，固液分离后，先蒸馏至65±5℃收集甲醇，再进行负压蒸馏，收集磷酸三甲酯对应的馏分。优选的，所述负压蒸馏的条件为：于-0.09-0.1MPa压力下，收集90℃及以上的馏分，即为磷酸三甲酯。更优选的，于-0.09-0.1MPa压力下，收集90℃-120℃的馏分，即为磷酸三甲酯。在此温度范围内收集得到的磷酸三甲酯的纯度≥99.5％，并且，将混在滤液中的全部甲醇蒸馏分离，作为原料继续反应。优选的，固液分离后，将固体烘干得到氯化钠副产品。通过固液分离，收集反应过程中生成的氯化钠固体，烘干后作为副产品，可出售，提高收益降低成本；并且，反应过程中过量的甲醇可以在后续蒸馏过程中进行收集，重复利用，充分利用原料，降低制备成本；负压蒸馏，收集90℃-120℃的馏分，得到的磷酸三甲酯的纯度≥99％，收率≥90％。优选的，所述甲醇和三氯氧磷的摩尔比为(15-5)﹕1。更优选的，所述甲醇和三氯氧磷的摩尔比为10﹕1。在这一比例范围内，能保证甲醇和三氯氧磷充分反应，并且通过后续的蒸馏步骤可充分回收过量的甲醇，节约原料，降低成本。优选的，所述三氯氧磷和碳酸氢钠的摩尔比为1﹕(3-4)。更优选的，所述三氯氧磷和碳酸氢钠的摩尔比为1﹕3。优选的，将三氯氧磷加入甲醇中，控制反应温度不超过18℃。在此温度范围内，既能保证三氯氧磷和甲醇的充分反应，又能避免温度过高导致的副反应过多，导致的收率降低。优选的，所述三氯氧磷的加入速度为100±5kg/h。所述制备方法制备得到的磷酸三甲酯的纯度≥99.5％，且收率≥90％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术的磷酸三甲酯的制备方法，采用碳酸氢钠作为其中一种原料，使制备过程中不产生废盐酸，并且碳酸氢钠成本低，降低制备磷酸三甲酯的成本；且属于普通化学试剂，安全性高；(2)本专利技术的磷酸三甲酯的制备方法，通过固液分离得到副产品氯化钠，烘干后可出售，反应中过量的甲醇可回收重复利用，进一步降低了磷酸三甲酯的制备成本；(3)通过本专利技术的磷酸三甲酯的制备方法，制备得到的磷酸三甲酯的纯度≥99.5％，且收率≥90％；(4)本专利技术的磷酸三甲酯的制备方法，生产一吨磷酸三甲酯消耗碳酸氢钠约2.5吨，而采用甲醇钠的甲醇溶液生产磷酸三甲酯，生产一吨磷酸三甲酯消耗甲醇钠的甲醇溶液约4.0吨，碳酸氢钠价格约2000元/吨，而甲醇钠的甲醇溶液价格约5000元/吨，本专利技术的制备方法成本低，收益得到了提高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术制备得到的磷酸三甲酯的气相色谱图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。三氯氧磷和甲醇反应生成磷酸三甲酯，同时副产大量的氯化氢，其反应方程式如下：实际上分为三个步骤进行：前两步反应速度快，而第三步反应速度较慢，并且由于副产物氯化氢的存在，可能发生下列副反应：在反应过程中要及时除去反应中产生的氯化氢，若氯化氢积累过多，则易产生焦磷酸酯或酸酯聚合物，影响收率和纯度。本专利技术的磷酸三甲酯的反应方程式如下：反应过程生成的氯化氢快速与碳酸氢钠反应，能够有效避免副反应，提高磷酸三甲酯的收率。实施例1本实施例所述的磷酸三甲酯的制备方法包括如下步骤：(a)向反应釜中加入320g的甲醇，然后以100kg/h的速度向反应釜的甲醇中缓慢滴加153g的三氯氧磷，同时控制反应釜内的反应温度不超过18℃；(b)待三氯氧磷滴加完成后，再向反应釜中加入252g的碳酸氢钠，至反应釜内为中性；(c)待反应结束后，将反应釜内物料泵入离心机内进行固液分离，分离得到反应过程中生成的氯化钠，将氯化钠烘干后，作为副产品出售；(d)将固液分离得到的滤液对过量的甲醇进行回收，滤液置于反应釜中，通过蒸汽加热至65℃，蒸馏得到过量的甲醇，将收集到的甲醇作为原料于步骤(a)中回收利用；(e)将步骤(d)中回收完甲醇剩余的滤液置于精蒸馏釜内，在-0.09-0.1MPa条件下进行负压蒸馏，收集前馏分重复步骤(d)重新蒸馏收集甲醇，然后收集90-120℃之间的馏分作为磷酸三甲酯的成品包装，分析合格后入库。图1为本专利技术实施例1制备得到的磷酸三甲酯的气相色谱图，是采用FID检测器测试得到的。根据气相色谱分析结果如下表1所示。表1制备得到的磷酸三甲酯的气相色谱分析从上表中可知，c对应的为磷酸三甲酯的峰，纯度达到99.9067％。实施例2本实施例所述的磷酸三甲酯的制备方法包括如下步骤：(a)向反应釜中加入480g的甲醇，然后以100kg/h的速度向反应釜的甲醇中缓慢滴加153g的三氯氧磷，同时控制反应釜内的反应温度不超过18℃；(b)待三氯氧磷滴加完成后，再向反应釜中加入336g的碳酸氢钠，至反应釜内为中性；(c)待反应结束后，将反应釜内物料泵入离心机内进行固液分离，分离得到反应过程中生成的氯化钠，将氯化钠烘干后，作为副产品出售；(d)将固液分离得到的滤液对过量的甲醇进行回收，滤液置于反应釜中，通过蒸汽加热至65℃，蒸馏得到过量的甲醇，将收集到的甲醇作为原料于步骤(a)中回收利用；(e)将步骤(d)中回收完甲醇剩余的滤液置于精蒸馏釜内，在-0.05-0.09MPa条件下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将甲醇、三氯氧磷、碳酸氢钠混合反应后，固液分离，蒸馏滤液得到磷酸三甲酯。

【技术特征摘要】
1.磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将甲醇、三氯氧磷、碳酸氢钠混合反应后，固液分离，蒸馏滤液得到磷酸三甲酯。2.根据权利要求1所述的磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，将三氯氧磷加入甲醇中，再加入碳酸氢钠，反应结束后进行固液分离，负压蒸馏，收集磷酸三甲酯对应的馏分。3.根据权利要求1所述的磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，固液分离后，先蒸馏至65±5℃收集甲醇，再进行负压蒸馏，收集磷酸三甲酯对应的馏分。4.根据权利要求2或3所述的磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，所述负压蒸馏的条件为：于-0.09-0.1MPa压力下，收集90℃及以上的馏分，即为磷酸三甲酯。5.根据权利要求4所述的磷酸三甲酯的制备方法，其特征在于，于-0.09-0.1MPa...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱恒军，
申请(专利权)人：朱恒军，
类型：发明
国别省市：江苏,32