一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生产方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工生产技术领域，尤其涉及一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生 产方法及系统。
【背景技术】
[0002] 羟基亚乙基二磷酸，简称HEDP，结构式：（H2P03) 2c (OH) CH3。纯品为白色晶体，易溶 于水、甲醇，熔点198-199°(^ΗΕ0Ρ能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶 解金属表面的氧化物，在高pH值下仍很稳定，通常用作络合剂、水质稳定剂、掩蔽剂、萃取剂 等。HEDP可与水中金属离子，尤其是钙离子形成六圆环螯合物，因而具较好的阻垢效果并具 明显的溶限效应，当和其它水处理剂复合使用时，表现出理想的协同效应，广泛地用于循环 冷却水、锅炉水、油田注水、输油管线防腐防垢等方面。
[0003] 工业上通常采用冰醋酸与三氯化磷进行酰基化反应，再由酰基化产物与三氯化磷 水解产物缩合法。将计量的水，冰醋酸加入反应釜中，搅拌均匀。在冷却下滴加三氯化磷，控 制反应温度在40~80°C。反应副产物氯化氢气体经冷凝后送入吸收塔，回收盐酸。溢出的乙 酰氯和醋酸经冷凝返回反应器。滴完三氯化磷后，升温至100~130°C，回流4~5h。反应结束 后，通水蒸气水解，蒸出残留的醋酸及低沸点物。得产品。
[0004] 反应方程式如下：
[0005]
[0006] 现有技术通过往反应釜内投入醋酸和三氯化磷，通过釜内三阶段持续升温，使釜 内反应生产羟基亚乙基二磷酸醋酸酯，釜内蒸出的乙酰氯蒸汽经精馏装置、冷凝装置处理 后，得到含量2 99%的液态乙酰氯;或者以冰醋酸和三氯化磷为原料，避免了三氯化磷和水 发生剧烈水解，但该反应初始体系中有大量的乙酰氯生成，因此通过冷凝乙酰氯实现了 HEDP和乙酰氯的联产。现有技术不足之处在于单釜反应后需要清洗再重新加料，大大降低 了反应效率，并且单釜内发生多种类型的反应，对反应釜的技术要求较高，而且，乙酰氯滞 销时难以实现HEDP和乙酰氯相对产量的机动调节，另外，后期水解产生的含水醋酸没法直 接利用，增加了回收醋酸的利用难度。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生产方法及系统，此 方法采用多釜分段式反应，提高了生产效率，降低操作难度和劳动强度，同时利用余热回用 于预热系统实现了节能降耗，多级吸收装置实现了醋酸和盐酸的充分回收，大大降低了生 产成本。为了实现上述目的，本发明提供了包括混合、预热、酯化、水解、乙酰氯提纯、盐酸吸 收等步骤的生产工艺，采用的具体技术方案如下：
[0008] 一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生产方法，包括如下步骤：
[0009] 步骤1:开启反应釜搅拌，栗入定量醋酸或醋酸水溶液，同时将定量三氯化磷滴入 反应爸中混合；
[0010] 步骤2:将步骤1混合后的物料通入换热器预热；
[0011] 步骤3:混合物料经过步骤2预热后，进入合成釜发生酯化反应，产生的乙酰氯进入 精馏塔分离得到高纯度乙酰氯或回滴到合成釜中，盐酸和未冷凝乙酰氯进入多级尾气吸收 装置；
[0012] 步骤4:步骤3产生的醋酸酯进入水解釜进行水解反应，负压操作促进醋酸蒸出回 用，补充去离子水促进水解反应得到羟基亚乙基二磷酸，余热通过蒸汽回收机回用于步骤2 所述的换热器。所述蒸汽回收机采用闭式回收结构，将用汽设备排放的回水、回汽二次加压 后，回输入换热器，使用汽设备、蒸汽回收机、换热器形成一个密闭循环系统，从而达到节能 的目的。
[0013] 步骤2与步骤4所述换热器为两级换热器。第一级换热器温度50~90°C，第二级换 热器温度80~110°C。第一级换热器热源来自步骤4所述蒸汽回收机，第二级换热器热源来 自锅炉蒸汽，所述锅炉蒸汽压力为〇 . 3~0.6Mpa。所述两级换热器为两级石墨列管式换热 器。反应釜由于换热效果差，升温过程既耗时又耗能，两级石墨换热器可以对三氯化磷醋酸 混合液进行逐步预热，避免发生剧烈反应，经过预热后直接进入合成釜发生酯化反应，即可 以降低合成釜的技术参数要求，也可以大幅度的提高反应效率。
[0014] 所述步骤2反应釜内反应常压下进行，三氯化磷和醋酸摩尔比1:3.0~3.2，反应釜 内温度小于45°C。
[0015] 所述步骤3合成釜内酯化反应温度100_130°C，反应时间2-8小时。
[0016] 步骤4所述水解釜水解温度110-130°C，水解时间6-20小时。
[0017] 步骤3所述多级尾气吸收装置由多级降膜吸收塔与多级回收罐组成，多级降膜吸 收塔串联连接，每级降膜吸收塔连接对应级数的回收罐，多级回收罐之间串联连接;尾气由 一级降膜吸收塔进入，依次进入各级降膜吸收塔，并将吸收液排入对应回收罐中，在一级回 收罐中回收醋酸，在其余各级回收罐中回收盐酸。检测其余各级回收罐中的盐酸浓度，在达 到饱和的回收罐中采取盐酸，不饱和盐酸向前一级回收罐中输送。
[0018] 步骤4所述水解釜采用外部夹套加热与内部充蒸加热结合的加热方式，混合加热 方式可以克服外部加热不充分的缺陷，并且充入的水蒸气可以有效的促进水解反应的进 行，提高反应物反应效率。
[0019] 本发明可以兼容醋酸或醋酸水溶液作为本发明生产方法的反应原料，水的引入不 会影响反应效率，反而可以促进水解反应的快速进行，从而提高生产效率。
[0020] 一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生产系统，包括反应釜、合成釜、水解釜、换 热器、精馏塔、多级尾气吸收装置，反应釜通过换热器连接合成釜，合成釜连接水解釜和精 馏塔，精馏塔顶部回流合成釜，精馏塔外接多级尾气吸收装置。
[0021]三氯化磷储罐与醋酸储罐连接反应釜，精馏塔顶部回流一部分返回合成釜，另一 部分进入乙酰氯储罐，可以通过控制回流比来控制乙酰氯产量，水解釜外接蒸汽回收机，将 蒸汽回用于换热器。
[0022]使用上述生产方法和生产系统及对应的工艺参数可以获得亚磷酸小于2.0%，活 性组分大于50%的羟基亚乙基二磷酸产品。
[0023]本发明的有益效果是:本发明采用多釜分段式反应，提高生产效率，降低操作难度 和劳动强度;HEDP水解过程耗时长，耗能高，本发明利用蒸汽回收机和两级石墨换热器实现 水解余热的回收与再利用，反应釜由于换热效果差，升温过程既耗时又耗能，两级石墨换热 器可以对三氯化磷醋酸混合液进行逐步预热，避免发生剧烈反应，经过预热后直接进入合 成釜发生酯化反应。生产过程中产生的副产乙酰氯经过精馏塔分离可得到高纯度乙酰氯产 品，也可以回滴到合成釜内继续反应，根据工艺要求控制乙酰氯产出量和醋酸消耗量，避免 乙酰氯滞销时造成库存积压；乙酰氯和盐酸尾气经过多级降膜吸收可回收高浓度醋酸和盐 酸，节约生产成本，减少尾气排放。
【附图说明】
[0024]图1为本发明所述一种羟基亚乙基二磷酸联产乙酰氯的生产方法工艺流程图 [0025]图例说明：1、反应釜，2、合成釜，3、水解釜，4、换热器，4-1、第一级换热器，4-2、第 二级换热器，5、精馏塔，6、多级尾气吸收装置，7、蒸汽回收机，8、锅炉 [0026] A、醋酸或醋酸水溶液，B、三氯化磷，C、高纯度乙酰氯
【具体实施方式】
[0027]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明的【具体实施方式】作进一