本發(fā)明涉及一種氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

氨基三亞甲基膦酸(ATMP)是一種水處理藥劑，具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸變作用?？勺柚顾谐晒耕}類(lèi)形成水垢，特別是碳酸鈣垢的形成。在水中化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易水解。在水中濃度較高時(shí)，有良好的緩蝕效果。ATMP用于火力發(fā)電廠(chǎng)、煉油廠(chǎng)的循環(huán)冷卻水、油田回注水系統(tǒng)?？梢云鸬綔p少金屬設(shè)備或管路腐蝕和結(jié)垢的作用。在紡織印染等行業(yè)用作金屬離子螯合劑，也可用于金屬表面處理劑等。其化學(xué)穩(wěn)定性好，不易水解，且耐高溫，與鋅鹽、共聚物等復(fù)配使用時(shí)，具有良好的協(xié)同效應(yīng)及溶限效應(yīng)。在高劑量下還具有良好的緩蝕性能，并且屬于無(wú)毒，無(wú)公害藥劑，對(duì)碳酸鈣垢有良好的分散阻垢性能。

經(jīng)專(zhuān)利檢索，已有針對(duì)氨基三亞甲基膦酸(ATMP)的技術(shù)方案公開(kāi)，如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL 201310218801.0，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為：一種低三甲叉氨基三亞甲基膦酸及其制備方法，該申請(qǐng)案涉及一種低有效含量的氨基三甲叉磷酸制備方法；中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL 201110116738.0，授權(quán)公告日為2012年11月07日，發(fā)明創(chuàng)造名稱(chēng)為：一種氨基三甲叉膦酸的生產(chǎn)工藝，該申請(qǐng)案涉及一種氨基三甲叉磷酸制備方法；兩個(gè)專(zhuān)利所涉及的氨基三甲叉磷酸合成原料均為氯化銨、甲醛和亞磷酸，工藝路線(xiàn)基本上都是將氯化銨和亞磷酸水溶液投入反應(yīng)釜內(nèi)，升溫后滴加甲醛溶液，保溫反應(yīng)一段時(shí)間，濃縮，加水調(diào)節(jié)含量得到產(chǎn)品。這種工藝方法采用一步合成法，生產(chǎn)周期短，原料易得，生產(chǎn)成本低，重復(fù)性較好，易于工業(yè)化生產(chǎn)，但是產(chǎn)品中氯離子含量在10000～40000ppm之間。氯離子有極高的極性促進(jìn)腐蝕反應(yīng)，又有很強(qiáng)的穿透性，容易穿透金屬表面的保護(hù)膜，造成縫隙腐蝕和孔蝕，因此，限制了其在水處理、鋼鐵、混凝土等行業(yè)的應(yīng)用，因此發(fā)展低氯氨基三亞甲基膦酸的制備工藝成為研究重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，現(xiàn)提供一種解決了現(xiàn)有工藝制備氨基三甲叉磷酸產(chǎn)品中氯離子偏高的問(wèn)題，發(fā)展對(duì)環(huán)境友好的低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：以亞磷酸、甲醛、鹽酸和碳酸氫銨為原料，按照以下步驟完成低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝；所述具體步驟如下：

(1)清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；

(2)將2000～3800重量份80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜；

(3)開(kāi)啟固體投料口，加入400～1500重量份食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；

(4)當(dāng)溫度升到0～90℃時(shí)，滴加鹽酸80～900重量份，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.01～0mpa，滴加時(shí)間1～5小時(shí)；

(5)滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到50～130℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液1800～4500重量份，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在55～135℃之間，滴加時(shí)間控制在2～8小時(shí)；

(6)甲醛溶液滴加結(jié)束后，在60～130℃保溫1～5小時(shí)；

(7)繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在2～20小時(shí)；

(8)濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水200～1200重量份，沖氣過(guò)程中，控制溫度80～150℃；

(9)沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到20～100℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾；

反應(yīng)方程式如下：

本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明提供了一種全新的氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，傳統(tǒng)工藝制備氨基三亞甲基膦酸一般使用原料為氯化銨、甲醛和亞磷酸，由于原料本身特性，制備出的產(chǎn)品氯離子含量一般在1％左右，而使用本工藝更換原料，制備出的ATMP氯離子在0.1％左右，極大降低了氯離子的含量，也擴(kuò)展了氨基三亞甲基膦酸的應(yīng)用前景。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。

如圖1所示為本發(fā)明的工藝流程圖；

反應(yīng)方程式如下：

實(shí)施例1

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將2200公斤80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜。開(kāi)啟固體投料口，加入600公斤食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫。當(dāng)溫度升到40℃時(shí)，滴加鹽酸600公斤，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.02～-0.01mpa，滴加時(shí)間4小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到80℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液3500公斤，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在85～95℃之間，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)；滴加結(jié)束后，在95～100℃保溫2小時(shí)，繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在10小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水800公斤，沖氣過(guò)程中，控制溫度100～110℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到約50℃時(shí)，加入30公斤活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量51.4％，氯離子含量920ppm。

實(shí)施例2

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將2500公斤80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜。開(kāi)啟固體投料口，加入700公斤食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫。當(dāng)溫度升到50℃時(shí)，滴加鹽酸500公斤，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.02～-0.01mpa，滴加時(shí)間4.5小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到90℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液3200公斤，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在95～105℃之間，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)；滴加結(jié)束后，在100～110℃保溫2小時(shí)，繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在12小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水600公斤，沖氣過(guò)程中，控制溫度100～110℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到50℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量51.7％，氯離子含量810ppm。

實(shí)施例3

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將3000公斤80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜。開(kāi)啟固體投料口，加入800公斤食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫。當(dāng)溫度升到50℃時(shí)，滴加鹽酸400公斤，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.02～-0.01mpa，滴加時(shí)間4.5小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到100℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液3000公斤，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在95～105℃之間，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)；滴加結(jié)束后，在100～110℃保溫2小時(shí)，繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在15小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水600公斤，沖氣過(guò)程中，控制溫度110～120℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到90℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量52.4％，氯離子含量790ppm。

實(shí)施例4

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，具體步驟為：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將3000公斤80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜。開(kāi)啟固體投料口，加入750公斤食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫。當(dāng)溫度升到50℃時(shí)，滴加鹽酸400公斤，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.02～-0.01mpa，滴加時(shí)間4.5小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到100℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液3000公斤，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在95～105℃之間，滴加時(shí)間控制在4小時(shí)；滴加結(jié)束后，在100～110℃保溫2小時(shí)，繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在12小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水400重量份，沖氣過(guò)程中，控制溫度110～120℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到80℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量51.8％，氯離子含量680ppm。

實(shí)施例5

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，以亞磷酸、甲醛、鹽酸和碳酸氫銨為原料，按照以下步驟完成低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝；具體步驟如下：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將2000重量份80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜；開(kāi)啟固體投料口，加入400重量份食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；當(dāng)溫度升到0℃時(shí)，滴加鹽酸80重量份，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.02mpa，滴加時(shí)間1小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到50℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液1800重量份，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在55℃之間，滴加時(shí)間控制在2小時(shí)；甲醛溶液滴加結(jié)束后，在60℃保溫1小時(shí)；繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在2小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水200重量份，沖氣過(guò)程中，控制溫度80℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到20℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量52.1％，氯離子含量690ppm。

實(shí)施例6

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，以亞磷酸、甲醛、鹽酸和碳酸氫銨為原料，按照以下步驟完成低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝；具體步驟如下：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將3800重量份80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜；開(kāi)啟固體投料口，加入1500重量份食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；當(dāng)溫度升到90℃時(shí)，滴加鹽酸900重量份，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.01mpa，滴加時(shí)間5小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到130℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液4500重量份，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在135℃之間，滴加時(shí)間控制在8小時(shí)；甲醛溶液滴加結(jié)束后，在130℃保溫5小時(shí)；繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在20小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水1200重量份，沖氣過(guò)程中，控制溫度150℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到100℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量51.8％，氯離子含量680ppm。

實(shí)施例7

一種低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，以亞磷酸、甲醛、鹽酸和碳酸氫銨為原料，按照以下步驟完成低氯氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝；具體步驟如下：清洗反應(yīng)釜及相關(guān)設(shè)備，關(guān)閉反應(yīng)釜底閥；將2900重量份80％液體亞磷酸抽入反應(yīng)釜；開(kāi)啟固體投料口，加入950重量份食品級(jí)碳酸氫銨，投加完畢，開(kāi)啟冷凝器，攪拌，加熱升溫；當(dāng)溫度升到45℃時(shí)，滴加鹽酸490重量份，滴加過(guò)程控制反應(yīng)釜內(nèi)微負(fù)壓狀態(tài)為-0.015mpa，滴加時(shí)間3小時(shí)；滴加結(jié)束后，繼續(xù)升溫到90℃，開(kāi)始滴加甲醛溶液3200重量份，控制滴加過(guò)程中釜內(nèi)料液溫度在95℃之間，滴加時(shí)間控制在5小時(shí)；甲醛溶液滴加結(jié)束后，在95℃保溫3小時(shí)；繼續(xù)加溫濃縮，直到料液濃縮到粘稠狀，濃縮時(shí)間控制在11小時(shí)；濃縮結(jié)束后，停止攪拌，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部蒸汽沖汽閥門(mén)進(jìn)行沖氣，沖氣過(guò)程中，分六次滴加去離子水700重量份，沖氣過(guò)程中，控制溫度120℃；沖氣結(jié)束后，打開(kāi)攪拌，向反應(yīng)釜內(nèi)加入去離子水調(diào)節(jié)含量，當(dāng)溫度降到60℃時(shí)，加入適量活性炭攪拌脫色1小時(shí)，開(kāi)啟反應(yīng)釜底部出料閥門(mén)出料，并對(duì)出料進(jìn)行過(guò)濾。經(jīng)檢測(cè)，ATMP含量51.8％，氯離子含量680ppm。

本發(fā)明提供了一種全新的氨基三亞甲基膦酸的生產(chǎn)工藝，傳統(tǒng)工藝制備氨基三亞甲基膦酸一般使用原料為氯化銨、甲醛和亞磷酸，由于原料本身特性，制備出的產(chǎn)品氯離子含量一般在1％左右，而使用本工藝更換原料，制備出的ATMP氯離子在0.1％左右，極大降低了氯離子的含量，也擴(kuò)展了氨基三亞甲基膦酸的應(yīng)用前景。

上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專(zhuān)利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。