[实用新型]间歇法生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水处理药剂生产设备领域，涉及一种间歇法生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的装置。

背景技术

2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸即PBTCA是一种应用广泛的阻垢缓蚀剂，阻垢效果优于其他有机膦酸。2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸是通过马来酸酐二甲酯与磷酸二甲酯以甲醇钠为催化剂，进行Michael加成反应，生成膦酰基琥珀酸四甲酯，然后与丙烯酸酯催化加成得到2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸。

常规合成装置是单只反应釜连续化生产，由于酯化反应与加成反应温度相差很大，系统冷却需要冷媒多，时间长，因此造成资源浪费和生产周期增长，降低产率。

实用新型内容

本实用新型装置采用间歇式换釜反应，使用该装置生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸解决了由于各步反应温度差别大导致的降温所需冷媒多、时间长的问题，缩短了生产周期，提高了生产效率。

本实用新型的技术方案如下：

间歇法生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的装置，其特征在于：它包括酯化釜、一步加成釜、二步加成釜、1号滴加罐、2号滴加罐、水解釜、冷凝器、甲醇回收罐，所述的酯化釜通过管线与一步加成釜相连，所述的1号滴加罐通过管线与一步加成釜相连；所述的一步加成釜通过管线与二步加成釜相连，所述的2号滴加罐通过管线与二步加成釜相连，所述的二步加成釜分别通过管线与并联的多个水解釜相连，每一水解釜分别串联有冷凝器，冷凝器末端与甲醇回收罐相连。

本实用新型采用的工艺路线为：

(1)马来酸酐与甲醇在酯化釜酯化生成马来酸二甲酯；

(2)将马来酸二甲酯和磷酸二甲酯加入到一步加成釜，1号滴加罐滴加甲醇钠溶液生成膦酰基琥珀酸四甲酯；

(3)将上述所得膦酰基琥珀酸四甲酯与丙烯酸甲酯加入到二步加成釜，以2号滴加罐中的甲醇钠为催化剂合成2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸五甲酯；

(4)将2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸五甲酯加入水解釜水解得到目标产物2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸，副产物甲醇经冷凝器回收至甲醇回收罐。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用间歇式多釜反应，实现各个设备同时反应，合理利用设备和热量，减少温度变化所需时间，提高了生产率。同时专釜专用提高了产品质量。

附图说明

图1为本实用新型间歇法生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的装置的结构示意图。

图中：1、酯化釜  2、一步加成釜  3、1号滴加罐   4、二步加成釜  5、2号滴加罐  6、水解釜  7、冷凝器  8、甲醇回收罐。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种间歇法生产2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸的装置，它包括酯化釜1、一步加成釜2、二步加成釜4、1号滴加罐3、2号滴加罐5、水解釜6、冷凝器7、甲醇回收罐8，所述的酯化釜1通过管线与一步加成釜2相连，所述的1号滴加罐3通过管线与一步加成釜2相连；所述的一步加成釜2通过管线与二步加成釜4相连，所述的2号滴加罐5通过管线与二步加成釜4相连，所述的二步加成釜4分别通过管线与并联的多个水解釜6相连，每一水解釜6分别串联有冷凝器7，冷凝器7末端与甲醇回收罐8相连。