[发明专利]一种三氯化磷水解合成亚磷酸的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种三氯化磷水解合成亚磷酸的制备工艺。

背景技术

亚磷酸是磷系列品种之一，是主要的化工生产原料，常用来制造亚磷酸盐、农药中间体、聚酯稳定剂、涤纶树脂、水处理剂等产品。

目前，国内亚磷酸生产方法多数都是以三氯化磷为原料，通过水解制备亚磷酸。其生产工艺通常是在水解反应釜中按比例加入一定量的水或少量亚磷酸饱和溶液，向其中缓慢滴加三氯化磷溶液，严格控制三氯化磷溶液的滴加速度和反应温度，反应所产生的氯化氢气体经几级用水鼓泡吸收装置吸收成25％～30％的副产盐酸。水解反应三氯化磷滴加完，再反应一小时后，将水解反应合成的亚磷酸混合物用泵打入蒸馏脱酸釜中，进行负压蒸馏浓缩，直至把亚磷酸混合物中的氯化氢和水蒸干后，放入结晶釜中冷却结晶，再经过离心分离，把未结晶的母液分离出来，从而得到合格的晶体亚磷酸。该工艺不足之处如下：(1)三氯化磷滴加到水解反应釜中与水反应，反应初期，反应物大量放热，温度瞬间剧烈上升，对温度的控制要求较高。(2)生成的氯化氢气体要通过几级串联用水鼓泡吸收装置，制取副产盐酸，吸收系统阻力大。使得反应产生的氯化氢气体难以立即排出，严重的制约了水解反应三氯化磷滴加的量和速度。(3)蒸馏脱酸釜不带搅拌，单靠夹套加热，通过釜壁缓慢传导热量至物料，脱酸用时长，影响产能的提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的，提供一种三氯化磷水解合成亚磷酸的制备工艺。

本发明的目的可通过如下技术方案实现：

一种三氯化磷水解合成亚磷酸的制备工艺，将盐酸加入到水解反应釜内，向水解反应釜中滴加相当于盐酸质量1～2倍的三氯化磷，三氯化磷滴加过程中控制水解反应釜温度在60～65℃，压力在45～55mmHg，三氯化磷滴加完后控制温度在80～90℃继续反应0.5～2h，将水解反应合成的亚磷酸混合物转移至带搅拌器的蒸馏脱酸釜中进行负压蒸馏浓缩，浓缩液冷却结晶得到晶体亚磷酸产品，反应生成的HCL气体依次通过保护槽、盐酸膜式吸收系统进行吸收成副产盐酸。

其中，所述的加入水解反应釜内的盐酸与三氯化磷的质量比为1∶1.4。

所述的三氯化磷滴加速度为300-350kg/h。

所述的保护槽为鼓泡吸收槽，设置在水解反应釜之后，盐酸膜式吸收系统之前，当保护槽吸收液酸浓度达到28％～30％后即可打入水解反应釜回用于水解反应。

所述的盐酸膜式吸收系统包含降膜吸收塔、浓酸槽、稀酸槽、水循环槽、循环泵。

所述的盐酸膜式吸收系统压力控制在30～50mmHg，优选40mmHg；所述的保护槽、浓酸槽、稀酸槽、水循环槽温度小于50℃。

当浓酸槽中酸浓达到31％时，可以做为成品浓盐酸打入到浓盐酸储槽中，也可以根据需要随时打入到保护槽进行补充，回用到水解反应釜；当稀酸槽中酸度达到25％时，可以将一定量的稀酸打入到浓酸槽中，然后通过水循环槽对稀酸槽补充一定量的水。

所述的亚磷酸混合物在带搅拌器蒸馏脱酸釜中进行负压蒸馏浓缩，温度控制在125-130℃，压力控制在-0.08～-0.15Mpa，优选-0.09Mpa，搅拌器转速控制在30～40r/min，直至把亚磷酸混合物中的氯化氢和水蒸干。

经所述的减压蒸馏脱酸所蒸发出的HCL气体和水蒸气，经冷凝器冷却，形成稀酸水(盐酸溶液)和部分未被吸收的HCL气体，进入尾气吸收机组中与水液混合，使HCL气体得到充分吸收。当尾气吸收真空机组中水液盐酸浓度达到15---20％时，供水解反应降膜盐酸吸收系统制备副产盐酸使用，同时在尾气吸收真空机组中吸收水液水量不足2/3时，应及时补充新鲜水。

所述的冷却结晶温度为35-40℃。

有益效果：

本发明选择特定重量比的盐酸与三氯化磷进行水解反应，有效的控制了三氯化磷水解反应的速度，避免反应初期反应物大量放热导致温度剧烈上升，使反应更易控制。

在水解反应降膜盐酸吸收系统之前，增加一台鼓泡吸收槽作为保护槽，使未参加水解反应的少量三氯化磷及氯化氢气体夹带的少量亚磷酸迅速进入保护槽与水进行反应和吸收，少量未被吸收的HCL进一步被盐酸膜式吸收系统，减小了吸收系统阻力，使得反应产生的氯化氢气体能够较快排出，极大程度减轻了对水解反应三氯化磷滴加的量和速度的影响。当保护槽吸收液酸浓达到28％～30％后即可回用于水解合成反应，做为酸性介质使用。

蒸馏脱酸釜采用机械搅拌器，实行机械传动搅拌，降压蒸馏，增强热传递，提高传热效率，加快脱酸速度，以此缩短脱酸时间，提高产能。