磷酸三乙酯的制备方法和精馏方法

背景及概述^[1]

磷酸三乙酯的用途非常广泛，例如在纺织品和纸制品中用作助剂，用作塑料和涂料中的增塑剂，非反应性阻燃剂，硬化剂和促进剂，润滑剂，浮选剂，消泡剂，乳化剂，稳定剂或萃取剂。

制备^[1]

在由四个分别具有2000立升容量的夹套式冷却搅拌反应釜彼此连接组成夹套式冷却搅拌反应釜组中进行连续反应，四个夹套式冷却搅拌反应釜用位差和中转料泵，将酯化反应产物连续移送，所有四个夹套式冷却搅拌反应釜都装配了回流冷凝器和升温换热器，它们彼此连接并与-15℃的冷却回路连接。所说的夹套式冷却搅拌反应釜亦为夹套式冷却搅拌反应容器。

通过外部冷却将夹套式冷却搅拌反应釜控制反应温度3-6℃，第二夹套式冷却搅拌反应釜控制温度13-18℃，第三夹套式冷却搅拌反应釜控制反应温度18-25℃，第四夹套式冷却搅拌反应釜控制反应温度30-35℃，将517Kg/h的乙醇，和384Kg/h的磷酰氯连续衡量加入到搅拌反应釜中去。夹套式冷却搅拌反应釜组与储存罐经移料泵连接，并经洗涤塔循环列降吸收组与真空机组连接，保证酯化夹套式冷却搅拌反应釜组的真空度，亦为负压700-720毫米汞柱，夹套式冷却搅拌反应釜内的物料通过循环冷却泵用转子流量计计量，向第二夹套式冷却搅拌反应釜移料，第二夹套式冷却搅拌反应釜向第三夹套式冷却搅拌反应釜移料，第三夹套式冷却搅拌反应釜向第四夹套式冷却搅拌反应釜移料，回流冷凝器冷凝乙醇和氯化氢的混合物，其主要回流到搅拌反应釜中，剩余的挥发性成分通入到洗涤塔循环列降吸收组。

洗涤塔内由规整的填料构成，和降膜吸收器组合成，将1270Kg/h新鲜的水从后置前循环洗涤吸收，洗涤塔内吸收液控制温度为15-20℃操作。

在达到反应釜平衡时，在储存罐中得到的反应产物有75％磷酸三乙酯，21％乙醇和4％氯化氢的混合物进入脱气蒸馏塔中分离，脱气蒸馏塔上部为除气塔、中部为分离塔、塔底产出主要含有磷酸三乙酯的物料，脱气蒸馏塔的除气塔温度控制在74℃和负压680-720℃汞柱下操作，以190Kg/h排除90％重量的乙醇和氯化氢的混合物；脱气蒸馏塔的除气塔装配冷凝器，控制温度15-20℃，后部冷凝液收回到储罐中，返回夹套式冷却搅拌反应釜中参加反应，所以不能挥发性成分经脱气塔后，进入洗涤循环列降吸收组中吸收；脱气蒸馏塔的塔底控制温度达到110-115℃，在脱气蒸馏塔的塔底以457Kg/h排除粗产物，其含有98.5％450Kg的磷酸三乙酯。

粗产物然后经过精馏纯化，精馏塔的塔顶温度控制在84℃，负压控制700-720毫米汞柱，精馏塔的塔底温度控制140-150℃，以435Kg/h采出99.99％含量的磷酸三乙酯428Kg，基于使用的磷酰氯，相应于95％的产率。在精馏塔的塔底以20Kg/h排除含有67％含量的磷酸二乙酯22Kg。

酯化反应中的氯化氢气体和脱醇除氯化氢中的氯化氢气体，反应产生氯化氢气体273Kg，通过洗涤塔循环列降吸收组，吸收液温度为5-30℃，洗涤塔循环列降吸收组内的压力为600-740毫米汞柱，循环列降吸收器，水流量循环吸收为1270Kg/h，淡酸流量循环吸收为1000Kg/h稀酸流量循环吸收为850Kg/h浓酸流量循环吸收为750Kg/h，产出31％含量的盐酸，905Kg.

精馏方法^[2]

将以三氯氧磷和乙醇为原料，经酯化、脱醇去氯化氢工艺得到含量94.6％的磷酸三乙酯粗品和抗氧剂单叔丁基对苯二酚在储罐中混合均匀，抗氧剂加入量为磷酸三乙酯粗品200mg/Kg。混合后由计量泵打入脱轻塔预热器加热至75～80℃，塔中进料至脱轻精馏塔进行负压精馏。脱轻精馏塔理论板28～32块，采用JW-700不锈钢丝网波纹填料，系统真空度为6～8mmHg，控制塔釜再沸器温度102～108℃，回流比为16～18：1，塔顶采出温度52～55℃，连续采出磷酸二乙酯副产品，塔釜采出磷酸三乙酯半成品，用计量泵连续打入产品精馏塔进行负压精馏。

产品精馏塔理论板32～36块，采用JW-700不锈钢丝网波纹填料，系统真空度为6～8mmHg，控制塔釜再沸器温度118～124℃，回流比为3～4：1，塔顶采出温度控制在64～68℃，连续采出磷酸三乙酯产品。稳定运行后，精馏收率为95.8％，磷酸三乙酯产品纯度99.93％，酸值0.018mgKOH/100g。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN201110085702.0磷酸三乙酯制备方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN201310426587.8一种磷酸三乙酯粗品的精馏方法