专利名称：双1，6-亚己基三胺五亚甲基膦酸及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种是应用于油田开采水，工业循环冷却水系统等诸多水处理 的有机膦酸类阻垢缓蚀剂，也是一种高效的螯合型阻垢剂，特别是一种双l, 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸及其生产工艺，属于化工技术领域。
背景技术：
目前市场上的水处理剂羟基亚乙基二膦酸、氨基三亚甲基膦酸总磷含量则 高达48%，而且分子量低，导致水处理剂在恶劣水质12(TC及广泛PH值水质条 件下易分解，降低甚至失去正常状态下的阻垢缓蚀作用，过多投加会造成水体 磷元素含量增加，水体富营养，不利于循环水系统维护。水处理剂采用低分子 胺类、甲醛、三氯化磷为原料进行合成，三氯化磷属高危险化学品，遇水会急 剧发生反应，发热放出浓烟，是国家严格管理限制生产使用类化学品，鉴于三 氯化磷遇水反应剧烈，生成浓酸，腐蚀性强，如果在反应过程中控制不当，温 度、压力操作失误极易引起超压爆釜现象，反应过程不易控制，有鉴于此，市 场期盼着总磷酸含量低，阻垢缓蚀效率高，阻垢垢种多的双l， 6-亚己基三胺五 亚甲基膦酸问世。
发明内容
本发明的目的是针对以上的不足，而研制的一种双l， 6-亚己基三胺五亚甲 基膦酸及其生产工艺，以满足当前经济社会发展的需要。它是一种应用于油田 注水，工业循环冷却水系统等诸多水处理系统的有机膦酸类阻垢缓蚀剂，也是 一种高效的螯合型阻垢剂。本发明的技术方案是这样实现的双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的特点是双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸产品的磷谱含量66%，磷对比含量23%，其产品质量指标是活性组分含量(以酸计)，°/。 43.0~48.0 氯化物(以Cr计)含量，％ 《8.0 铁(以Fe2+计)含量，pg/g 《65 PH (1%水溶液) 《2.0 密度(20°C)， g/cm3 》1.20 本发明可以是这样实现的双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺， 是以双l， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料，依次按照以下步骤进行第一步、以黄磷、液氯为原料生产三氯化磷，将规定量的黄磷加热45~55 'C至熔融状态，用液下泵将黄磷从熔融池中泵入黄磷计量槽，计量后将其投入 氯化反应锅内，在夹套冷却的条件下，控制反应锅内物料在85 9(TC范围内缓缓 通入氯气，过程控制反应锅内的压力不超过50皿Hg，氯气通入量由投加黄磷量 决定，反应锅内产生的三氯化磷气体(沸点为70 8(TC)夹带少量黄磷进入洗磷 塔内，与洗磷塔顶部部分冷凝下来的三氯化磷逆流接触，将未反应的黄磷洗落 入锅内继续反应，洗磷塔塔顶控温75 8(TC，从洗磷塔出来的三氯化磷气体，经 蛇管冷凝器冷却为液体后，进入三氯化磷计量槽，经计量放入三氯化磷成品罐 内，反应方程式如下P4+6C12=4PC13第二步、将三氯化磷水解，生成亚磷酸，利用亚磷酸代替三氯化磷，可以 将一定量的三氯化磷在控温80°C以下，控压200 mm Hg以下的条件下，缓慢滴加 已盛放定量水的反应器中，过程产生的氯化氢气体，经五级吸收后制成副产品 盐酸，反应器中的亚磷酸溶液抽入搪玻璃反应器中，加热至130'C，负压浓縮，驱除其中的氯化氢气体后，加入一定量的水稀释，得到液体亚磷酸产品，或者 加入少量水冷却自然结晶后，经离心机脱水得到固体亚磷酸产品，反应方程式 如下PC13+3H20=H3P03+3HC1 第三步、以双l， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料合成双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸，反应方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) 6NH (CH2) 6]NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20 生产方法准确抽取双l， 6-亚己基三胺入釜，在搅拌及冷却条件下，控温， 将亚磷酸计量罐中事先备至刻线处的全部亚磷酸滴加入釜，亚磷酸滴加完毕， 同样在搅拌及冷却条件下，控温，将甲醛计量罐中备至刻线处的所有甲醛滴加 入釜，将杂质抽出后，缓慢升温，保温回流，真空条件下浓縮至物料变稠，加水调整产量，降温至6(TC以下，放料于成品罐中。本发明还可以是这样实现的所述的氯气是由液氯蒸发器用热水加热气化 而得。本发明还可以是这样实现的在双l， 6-亚己基三胺入釜后，在搅拌及冷却条件下，控温50'C以下，才将亚磷酸入釜。本发明还可以是这样实现的亚磷酸滴加入釜后，控温85x:以下，滴加甲醛入釜。本发明还可以是这样实现的将杂质抽出后，缓慢升温到10(TC，保温回流2小时，后加水调整产量，再降温至60'C以下。本发明的积极效果是本发明的技术方案得以实施后，生成的双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸，具有较好的阻垢效果，用于循环水，可有效提高循环水浓縮倍率，降低循环水的耗水率，并且可有效降低循环水排污水中磷的含量，有利于环保，同时，可 减轻磷系阻垢剂造成微生物繁殖而引起的腐蚀，生成的废气制成工艺用盐酸产 品，不仅杜绝了 "三废"污染，而且还增加了经济效益。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的详细说明。 实施例l本发明以双1， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料生产的双1， 6-亚己基 三胺五亚甲基膦酸产品的质量指标是活性组分含量(以酸计)，％ 43.0-48.0 氯化物(以Cr计)含量，％ 《8.0 铁(以Fe2+计)含量，ng/g 《65 PH (1%水溶液) 《2.0 密度(20。C)， g/cm3 》1.20 其在常规下产品外观为琥珀色透明液体。本发明双l， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺是以双l， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料，依次按照以下步骤进行以6300L釜为例，第一步、以黄磷、液氯为原料生产的三氯化磷，将规定量的黄磷加热45~55 'C至熔融状态，用液下泵将黄磷从熔融池泵入黄磷计量槽，计量后投入氯化反 应锅内，在夹套冷却的条件下，控制反应锅内物料在85 9(TC范围内，缓缓通入 氯气(该氯气系由液氯蒸发器用热水加热气化而得)，过程控制反应锅内的压力 不超过50mraHg，氯气通入量由投加黄磷量决定，反应锅内产生的三氯化磷气体 (沸点为70 80'C)夹带少量黄磷进入洗磷塔内，与洗磷塔顶部部分冷凝下来的三氯化磷逆流接触，将未反应的黄磷洗落入锅内继续反应，洗磷塔塔顶控温75~80°C，从洗磷塔出来的三氯化磷气体，经蛇管冷凝器冷却为液体后，进入三 氯化磷计量槽，经计量放入三氯化磷成品罐内，反应方程式如下P4+6C12=4PC13第二步、将三氯化磷水解，生成亚磷酸，利用亚磷酸代替三氯化磷，可以 将一定量的三氯化磷在控温80°C、控压200 mm Hg的条件下，缓慢滴入己盛放定 量水的反应器中，过程产生的氯化氢气体，经五级吸收后制成副产品盐酸，反 应器中的亚磷酸溶液抽入搪玻璃反应器中，加热至13(TC，负压浓縮，驱除其中 的氯化氢气体后，加入一定量的水稀释，得到液体亚磷酸产品，或者加入少量 水冷却自然结晶后，经离心机脱水得到固体亚磷酸产品，反应方程式如下 PC13+3H20=H3P03+3HC1第三步、以双l， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料合成双l， 6-亚己基 三胺五亚甲基膦酸，反应方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) 6NH (CH2) 6]NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20生产方法准确抽取双l， 6-亚己基三胺入釜，在搅拌及冷却条件下，控温5crc以下，将亚磷酸计量罐中事先备至刻线处的全部亚磷酸滴加入釜，亚磷酸滴加完毕，同样在搅拌及冷却条件下，控温85'C以下，将甲醛计量罐中备至刻 线处的所有甲醛滴加入釜，将杂质抽出后，缓慢升温到IO(TC，保温回流2小时， 真空条件下浓縮至物料变稠，加水调整产量，降温至6(TC以下，放料于成品罐 中。
权利要求
1、一种双1，6-亚己基三胺五亚甲基膦酸，其特征在于该产品的磷谱含量66％，磷对比含量23％，其产品质量指标是活性组分含量(以酸计)，％43.0～48.0氯化物(以Cl-计)含量，％ ≤8.0铁(以Fe2+计)含量，μg/g ≤65PH(1％水溶液) ≤2.0密度(20℃)，g/cm3 ≥1.20
2、 一种如权利要求l所述的双l， 6^亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺，其 特征在于以双l, 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料，依次按照以下步M行第一步、以黄磷、液氯为原料生产的三氯化磷，将规定量的黄磷加热45 55X:至 熔融状态，用液下泵将黄磷皿融池^A黄磷计量槽，计量后投入氯化反应锅内，在 夹套冷却的条件下，控制反应锅内物料在85^9(TC范围内缓缓通入氯气，过程控制反 应锅内的压力不超过50nraiHg，氯气通入量由投加黄磷量决定，反应锅内产生的三氯 化磷气体(沸点为7(K8(TC)夹带少量黄磷iaX洗磷i荅内，与洗磷塔顶部部分冷凝下 来的三氯化磷逆流接触，将未反应的黄磷洗落入锅内继续反应，洗磷塔塔顶控温75~80 °C，从洗磷塔出来的三氯化磷气体，经蛇管冷凝器冷却为液体后，SA三氯化磷计量 槽，经计量放入三氯化磷成品罐内，反应方程式如下P4+6Cl2=4PCl3第二步、将三氯化磷水解，生成亚磷酸，利用亚磷酸代替三氯化磷，可以将一 定量的三氯化磷在控温8(TC、控压200mmHg的条件下，缓慢滴入已盛放定量水的反 应器中，过程产生的氯化氢气体，经五级吸收后制成副产品盐酸，反应器中的亚磷酸 溶液抽入搪玻璃反应器中，加热至13(TC，负压^ ，驱除其中的氯化氢气体后，加 入一定量的7jC稀释，得到液体亚磷酸产品，或者加入少量水y令却自然结晶后，经离心 机脱水得到固体亚磷酸产品，反应方程式如下PC13+3H2OH3P03+3HC1第三步、以双1， 6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料合成双1， 6-亚己基三胺 五亚甲基膦酸，反应方程式如下5H3P03+NH2[ (CH2) eNH (CH2) 6〗NH2+5HCOH=C17H44N3P5015+5H20 生产方法准确抽取双l， 6-亚己基三胺入釜，在搅拌及冷却条件下，将亚磷酸 计量罐中事先备至刻线处的全部亚磷酸滴加入釜，亚磷酸滴加完毕，同 搅拌及冷 却劍牛下，将甲醛计量罐中备至亥l践处的所有甲醛滴加入釜，将杂质抽出后，缓侵升温，保温回流，真空条件下浓縮至物料变稠，加水调整产量，降温至6(TC以下，放 料于成品罐中。
3、 根据权禾傻求2所述的双1， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺，其特 征在于氯气是由液氯蒸发器用热水加热气化而得。
4、 根据权利要求l、 2所述的双1， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺，其 特征在于在双l, 6"亚己基三胺入釜后，控温50。C以下，才将亚磷酸入釜。
5、 根据权利要求2所述的双1， 6-亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺，其特征 在于亚磷酸滴加入釜后，控温85'C以下，滴加甲醛入釜。
6、 根据权利要求2所述的双1， 6^亚己基三胺五亚甲基膦酸的生产工艺，其特征 在于将杂质抽出后，缓慢升温到100'C，保温回流2小时，后加水调整产量，再降 温至60'C以下。
全文摘要
本发明提供一种双1，6-亚己基三胺五亚甲基膦酸及其生产工艺，其特征是产品磷谱含量为66％，磷的对比含量为23％；生产工艺是以双1，6-亚己基三胺、甲醛、亚磷酸为原料，依次按照以下步骤进行准确抽取双1，6-亚己基三胺入釜；搅拌、冷却、滴加亚磷酸；滴加甲醛入釜；将杂质抽出后，缓慢升温，保温回流，真空浓缩，降温至60℃以下，入成品罐中。本发明的产品具有较好的阻垢效果，用于循环水，可有效提高循环水浓缩倍率，降低循环水的耗水率，并且可有效降低循环水排污水中磷的含量，有利于环保，可减轻磷系阻垢剂造成微生物繁殖而引起的腐蚀，生成的废气制成工艺用盐酸产品，不仅杜绝了“三废”污染，而且还增加了经济效益。
文档编号C07F9/00GK101323627SQ20081014050
公开日2008年12月17日 申请日期2008年7月7日 优先权日2008年7月7日
发明者李太平, 李小波, 李翠娥, 汤长青, 王志清 申请人:河南清水源科技股份有限公司