專利名稱：一種烷基硫代磷酸鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及一種烷基硫代磷酸鹽的制備方法。
背景技術(shù)：
烷基硫代磷酸鹽的常用制備方法如圖1所示，是由五硫化二磷與醇反應(yīng)制得相應(yīng)的硫磷酸及硫化氫，再由硫磷酸與金屬氧化物反應(yīng)制取。硫化氫是一種極毒的氣體，易燃， 與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與濃硝酸、發(fā)煙硫酸或其它強(qiáng)氧化劑劇烈反應(yīng)，發(fā)生爆炸，因此，在生產(chǎn)中對(duì)其防護(hù)極其重要，但如何對(duì)其防護(hù)在已有文獻(xiàn)中少有提及，本發(fā)明的生產(chǎn)工藝為防護(hù)硫化氫和安全生產(chǎn)提供了有效的方法。
硫化氫不僅是有毒氣體，還是一種可燃?xì)怏w，其爆炸極限為4. 3%-45%，在生產(chǎn)過程中禁止可燃?xì)怏w與空氣的混合，以免形成爆炸性氣體。生產(chǎn)過程中，用真空將五硫化二磷吸到醇中是一種有爆炸隱患的行為，隨著五硫化二磷的吸入，五硫化二磷與醇反應(yīng)生成硫磷酸及硫化氫，硫化氫以反應(yīng)物中逸出，在抽出五硫化二磷的過程中又有空氣隨著五硫化二磷吸入，二者混合后可能形成爆炸性氣體，遇到明火或靜電，就有可能形成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。因此上述傳統(tǒng)工藝不采用真空操作，有毒氣體硫化氫容易逸出，很不安全。如果采用真空操作，空氣伴隨五硫化二磷進(jìn)入到反應(yīng)體系，易形成爆炸性混合氣體。為了解決上述問題，如果先加入五硫化二磷，再加入醇，就可以避免空氣進(jìn)入到生產(chǎn)系統(tǒng)中，提高了安全系數(shù)。但五硫化二磷是固體，普通的反應(yīng)釜不能攪拌讓其分散，為了五硫化二磷的分散，有的專利提出加入有機(jī)溶劑，如美國專利USP790M03加入庚烷，其工藝如圖2所示，但是隨著低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑(本發(fā)明中低沸點(diǎn)指在120度以下)的加入，存在著后續(xù)溶劑的去除問題，增加了生產(chǎn)工序，增加了生產(chǎn)成本，也增加有機(jī)溶劑揮發(fā)存在爆炸極限的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的安全隱患，降低成本，本發(fā)明提供了一種新的制備方法，在真空條件下生產(chǎn)，并采用應(yīng)用烷基硫代磷酸鹽作為產(chǎn)品時(shí)用到的材料作為溶劑，成功地解決了上述問題。本發(fā)明所述的烷基硫代磷酸鹽的制備方法，是將五硫化二磷分散到高沸點(diǎn)溶劑中，然后抽真空，在真空的條件下加入醇，反應(yīng)得到硫磷酸，再由硫磷酸和氧化鋅反應(yīng)得到產(chǎn)品。本發(fā)明中所述的高沸點(diǎn)的溶劑是根據(jù)該烷基硫代磷酸鹽的用途進(jìn)行選擇，它是該烷基硫代磷酸鹽在應(yīng)用時(shí)要添加的溶劑，這些溶劑的沸點(diǎn)在150°C以上。例如烷基硫代磷酸鹽產(chǎn)品應(yīng)用到潤(rùn)滑油的場(chǎng)合時(shí)，可用本來就需加入的基礎(chǔ)油作為溶劑；如果需應(yīng)用到橡膠產(chǎn)品中，可加入橡膠操作油為溶劑。因?yàn)檫@些溶劑可以直接用于后序工序，不需要去除，且這些潤(rùn)滑油或操作油的沸點(diǎn)均較高，因此降低了溶劑產(chǎn)生爆炸性氣體的可能，也減少了分離溶劑的生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)成本。
上述所說的方法，具體操作可以是反應(yīng)釜中加入高沸點(diǎn)溶劑，再加入五硫化二磷，將反應(yīng)釜抽成真空，在常溫?cái)嚢柘逻B續(xù)加入醇，此時(shí)產(chǎn)生的硫化氫進(jìn)入吸收裝置得到液體硫氫化鈉副產(chǎn)品，將反應(yīng)溫度控制在90°C以下，醇加完后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，得到硫磷酸的潤(rùn)滑油溶液；將2摩爾的硫磷酸潤(rùn)滑油溶液加入0. 1%的催化劑冰乙酸，再加入1. 0-1. 2 摩爾的氧化鋅，溫度控制在室溫到120°C之間，反應(yīng)1小時(shí)，真空除去產(chǎn)生的水，產(chǎn)品過濾以除去未反應(yīng)的氧化鋅，得到所需的烷基硫代磷酸鹽成品。本發(fā)明中所述的醇是C4-C18的一元醇、二元醇、三元醇、四元醇的一種或幾種。關(guān)于反應(yīng)中溶劑的用量是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的，例如為了能夠順利操作，溶劑最小用量應(yīng)當(dāng)是剛開始固體料的一倍量，即100KG溶劑配100KG固體。本發(fā)明的工藝流程如圖3所示，在生產(chǎn)硫磷酸時(shí)，因采用真空，產(chǎn)生的硫化氫不會(huì)從體系中逸出，可避免硫化氫中毒的事故隱患；在生產(chǎn)過程中，由于有液體的液封作用，空氣不會(huì)進(jìn)入反應(yīng)釜，可避免形成爆炸氣體的隱患。采用的溶劑不需要去除，可直接存留在烷基硫代磷酸鹽的應(yīng)用體系中作溶劑，工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，還可節(jié)省傳統(tǒng)工藝中因除溶劑的能耗。


圖1是傳統(tǒng)工藝流程之一。圖2是傳統(tǒng)工藝流程之一。圖3是本發(fā)明的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
在反應(yīng)釜中，加入800公斤的潤(rùn)滑油，再加入五硫化二磷890公斤，將反應(yīng)釜抽成真空， 在常溫?cái)嚢柘逻B續(xù)加入丁醇600公斤及IOM公斤的辛醇，此時(shí)產(chǎn)生的硫化氫進(jìn)入吸收裝置得到液體硫氫化鈉副產(chǎn)品，將反應(yīng)溫度控制在90度以下，醇加完后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，得到含硫磷酸3190公斤潤(rùn)滑油溶液。將3190公斤的硫磷酸潤(rùn)滑油溶液加入0. 1%的催化劑，再加入360公斤的氧化鋅， 溫度控制在室溫到120度之間，反應(yīng)1小時(shí)，真空除去產(chǎn)生的水，產(chǎn)品過濾以除去未反應(yīng)的氧化鋅，得到所需的3450公斤的烷基硫代磷酸鹽成品。實(shí)施例2:
在反應(yīng)釜中，加入800公斤的溶劑白油，再加入五硫化二磷890公斤，將反應(yīng)釜抽成真空，在常溫?cái)嚢柘逻B續(xù)加入丁醇1200公斤，此時(shí)產(chǎn)生的硫化氫進(jìn)入吸收裝置得到液體硫氫化鈉副產(chǎn)品，將反應(yīng)溫度控制在90度以下，醇加完后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，得到含硫磷酸2750 公斤潤(rùn)滑油溶液。將2750公斤的硫磷酸潤(rùn)滑油溶液加入0. 1%的催化劑，再加入360公斤的氧化鋅， 溫度控制在室溫到120度之間，反應(yīng)1小時(shí)，真空除去產(chǎn)生的水，產(chǎn)品過濾以除去未反應(yīng)的氧化鋅，得到所需的3000公斤的烷基硫代磷酸鹽成品。實(shí)施例3:
在反應(yīng)釜中，加入400公斤的溶劑白油，再加入五硫化二磷400公斤，將反應(yīng)釜抽成真空，在常溫?cái)嚢柘逻B續(xù)加入丁醇600公斤，再加入五硫化二磷490公斤，將反應(yīng)釜抽成真空， 攪拌下連續(xù)加入丁醇600公斤，此時(shí)產(chǎn)生的硫化氫進(jìn)入吸收裝置得到液體硫氫化鈉副產(chǎn)品，將反應(yīng)溫度控制在90度以下，醇加完后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，得到含硫磷酸2350公斤潤(rùn)滑油溶液。將2350公斤的硫磷酸潤(rùn)滑油溶液加入0. 1%的催化劑，再加入360公斤的氧化鋅， 溫度控制在室溫到120度之間，反應(yīng)1小時(shí)，真空除去產(chǎn)生的水，產(chǎn)品過濾以除去未反應(yīng)的氧化鋅，得到所需的沈00公斤的烷基硫代磷酸鹽成品。實(shí)施例4 其他同實(shí)施例1，加入的是ClO醇。實(shí)施例5 其他同實(shí)施例1，加入的是C18醇。實(shí)施例6 其他同實(shí)施例1，加入的是二元醇。實(shí)施例7其他同實(shí)施例1，加入的是三元醇。實(shí)施例8其他同實(shí)施例1，加入的是四元醇。實(shí)施例9其他同實(shí)施例2，加入的是二元醇。實(shí)施例10 其他同實(shí)施例2，加入的是三元醇。實(shí)施例11 其他同實(shí)施例1，加入的是四元醇。實(shí)施例12 其他同實(shí)施例3，加入的是C8元醇。
權(quán)利要求
1.一種烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其特征是將五硫化二磷分散到高沸點(diǎn)溶劑中， 然后抽真空，在真空的條件下加入醇，反應(yīng)得到硫磷酸，再由硫磷酸和氧化鋅反應(yīng)得到產(chǎn)PΡΠ O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其特征是所述的高沸點(diǎn)的溶劑是根據(jù)該烷基硫代磷酸鹽的用途進(jìn)行選擇，它是該烷基硫代磷酸鹽在應(yīng)用時(shí)要添加的溶劑，所述高沸點(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)不小于150°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其特征是所述的高沸點(diǎn)的溶劑是潤(rùn)滑油或操作油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其特征是在反應(yīng)釜中，加入高沸點(diǎn)溶劑，再加入五硫化二磷，將反應(yīng)釜抽成真空，在常溫?cái)嚢柘逻B續(xù)加入醇，此時(shí)產(chǎn)生的硫化氫進(jìn)入吸收裝置得到液體硫氫化鈉副產(chǎn)品，將反應(yīng)溫度控制在90°C以下，醇加完后，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，得到硫磷酸的潤(rùn)滑油溶液，將2摩爾的硫磷酸潤(rùn)滑油溶液加入0. 1%的催化劑冰乙酸，再加入1. 0-1. 2摩爾的氧化鋅，溫度控制在室溫到120°C之間，反應(yīng)1小時(shí)，真空除去產(chǎn)生的水，產(chǎn)品過濾以除去未反應(yīng)的氧化鋅，得到所需的烷基硫代磷酸鹽成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其特征是所述的醇是C4-C18的一元醇、二元醇、三元醇、四元醇的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種烷基硫代磷酸鹽的制備方法，其步驟是將五硫化二磷分散到高沸點(diǎn)溶劑中，然后抽真空，在真空的條件下加入醇，反應(yīng)得到硫磷酸，再由硫磷酸和氧化鋅反應(yīng)得到產(chǎn)品。本發(fā)明在生產(chǎn)硫磷酸時(shí)，因采用真空，產(chǎn)生的硫化氫不會(huì)從體系中逸出，可避免硫化氫中毒的事故隱患；在生產(chǎn)過程中，由于有液體的液封作用，空氣不會(huì)進(jìn)入反應(yīng)釜，可避免形成爆炸氣體的隱患。采用的溶劑不需要去除，可直接存留在烷基硫代磷酸鹽的應(yīng)用體系中作溶劑，工藝簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，還可節(jié)省傳統(tǒng)工藝中因除溶劑的能耗。
文檔編號(hào)C01B17/32GK102250139SQ20111023180
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者陳衛(wèi) 申請(qǐng)人:南京友好助劑化工有限責(zé)任公司, 陳衛(wèi)