78-51-3 / 磷酸三（丁氧基乙基）酯的工業(yè)化合成方法

背景技術

磷酸三(丁氧基乙基）酯（簡稱TBEP)為阻燃性增塑劑，是一種無色透明液體，其分 子式C18H39PO7,它主要用于聚氨酯樹脂橡膠、纖維素、聚乙烯醇等的阻燃和增塑。

目前合成的方法主要：①縛酸法，F(xiàn)MC公司的專利US3020303和EP0091426描述 了磷酸三(烷氧基烷基）酯的生產工藝，生產工藝采用烷氧基烷基醇與堿金屬氧化物反應， 并經(jīng)脫水反應生成堿金屬的醇鹽與三氯氧磷進行反應，生成磷酸三（烷氧基烷基）酯的產 品。②中和法提純：申請?zhí)枮?01510113475.6,一種磷酸三脂生產方法，將三氯氧磷與2- 丁 氧基乙醇直接進行酯化反應，產生的HC1氣體經(jīng)吸收裝置回收成濃度為31%的副產鹽酸； 酯化反應產物經(jīng)脫醇工序將2- 丁氧基乙醇脫出回收套用；粗磷酸三酯用10%的液堿或碳 酸鈉溶液中和至pH值為8,將中和后的粗酯進行減壓蒸餾、過濾得成品。

以上合成方法存在以下兩方面問題， 1)成品純度:一般TBEP成品純度在94-97%，雜質為乙二醇丁醚2-4%，磷酸(二丁氧基乙 基)酯1-2%，，如需合成高純度產品，現(xiàn)有工藝對原有產品進行再提純，純度可達98.5%，蒸餾 條件200-220°C，真空度<4mmHg，對設備能耗要求很高。

2)現(xiàn)有市場上產品工藝收率一般在在87-89%，10%左右的有機副產物流入工藝廢 水中，造成環(huán)保污染。若進一步提純，產品收率進一步會降低。

具體實施方法

一、酯化工序

在第一酯化釜(低溫)投入回收乙二醇單丁醚700Kg和補充的新乙二醇單丁醚700kg，五氯化磷8kg，四氯化鈦1kg，在真空保持-0.096mpa以上，打循環(huán)冷卻，在溫度為10-15°C滴加 三氯氧磷300kg，保溫3小時后；升溫至25-35 °C，保溫3小時；繼續(xù)升溫到70-80 °C，保溫5小 時，真空度一直保持-0.096mpa以上，將氯化氫副產物經(jīng)一級降膜塔及二級、三級填料塔水 吸收，四級填料塔堿液噴淋，將氯化氫制成20%的鹽酸溶液，保溫結束后，進行減壓蒸餾，逐 漸升溫到140-150°C，回收過量的乙二醇單丁醚，至無餾分出后，脫完后，得到TBEP粗品 780kg，該粗品中，TBEP含量占95%，殘留乙二醇單丁醚含量占3.7%，將TBEP粗品冷卻到70-80 °C，儲存于粗品罐，準備堿洗；

二、粗品精制工序

1. 堿洗:將配好的4.5%的碳酸鈉溶液與步驟1)得到的磷酸三(丁氧基乙基)酯(TBEP)粗 品料按TBEP粗品：水:碳酸鈉=3:1:0.045的投料，將TBEP粗品從下往上進，堿液從上往下， 通過栗進入洗滌塔混合多級逆流萃取洗滌，控制塔溫在60-70°C，出水水層PH=8，塔頂堿洗 粗品再經(jīng)分層罐，靜置分層，上料層去除皂化及水層(去環(huán)保)后得到料層進入洗滌粗品暫 存罐;塔底水層(堿洗廢水)去廢水罐，再送環(huán)保處理； 2. 蒸餾和過濾:將步驟1堿洗好的的料層抽至蒸餾釜，減壓水蒸氣脫醇，升溫至110-120 °C，真空度-0.08~0.09mpa，釜底通入蒸汽50kg，進行水蒸汽蒸餾1小時，脫出殘余的乙二醇 單丁醚，控制殘留乙二醇單丁醚<0.5%，合格，關釜底蒸汽，再進行減壓脫水，脫水溫度最高 到130°C，最后結束時真空至少-0.094mpa以上，取樣，檢測合格后，冷卻物料到60-70°C后， 經(jīng)過濾得成品TBEP733.6kg，產品收率94.2%(以三氯氧磷計），檢測產品色度50，氣相色譜主 含量98.5%以上，鈉尚子50ppm以下。