專利名稱：一種2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
2-膦酸基丁烷-1，2，4_三羧酸(PBTCA)，別名1，2，4_三羧酸_2_膦酸基丁烷；PBTC ;2_膦?；?1，2，4-丁烷三羧酸；膦?；⊥槿人?；CAS No. 37971_36_1，分子式C7H11O9P,相對(duì)分子質(zhì)量270. 13，結(jié)構(gòu)式
OCH'C. n., C O OH
U I…
+ ~ I
CKCOOHPBTCA是新一代膦羧酸，為目前比較領(lǐng)先的一種低磷緩蝕阻垢劑，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其廣泛應(yīng)用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和油田注水系統(tǒng)。PBTCA具有良好的阻碳酸鈣、磷酸鈣垢的性能，對(duì)鋅離子等有獨(dú)特穩(wěn)定的作用，使鋅離子在PH為8. 3的循環(huán)冷卻水中穩(wěn)定存在。在PH為9. 5時(shí)還能穩(wěn)定，使含鋅堿性運(yùn)行配方成為可能。PBTCA還具有良好的耐高溫、耐氧化、耐氯穩(wěn)定性能，對(duì)高濁度、高鐵的循環(huán)水有良好的分散性能。為適應(yīng)現(xiàn)有市場(chǎng)對(duì)PBTCA的大量需求，以及降低生產(chǎn)成本，需要提供一種新的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸生產(chǎn)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)工藝，其在于包括以下步驟(I)以順酐和甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑制備馬來(lái)酸二甲酯按順序?qū)㈨橍?、甲醇按摩爾比為I : I 3的用量加入到反應(yīng)釜中、攪拌、加熱升溫至75°C 85°C，順酐與甲醇反應(yīng)生成馬來(lái)酸單甲脂；加入催化量的濃硫酸，然后緩慢滴加甲醇，所滴加的甲醇與順酐的摩爾比為I 2 1，在75°C 85°C下維持I 3小時(shí)，馬來(lái)酸單甲脂與甲醇反應(yīng)生成馬來(lái)酸二甲脂；開(kāi)大蒸汽升溫至95°C 105°C，維持I 3小時(shí)，除去過(guò)量的甲醇，然后通冷卻水降溫至30°C 50°C，放料得馬來(lái)酸二甲酯成品；
權(quán)利要求
1.ー種2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)エ藝，其特征在于包括以下步驟 (1)以順酐和甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑制備馬來(lái)酸ニ甲酯按順序?qū)㈨橍⒓状及茨柋葹镮 : I 3的用量加入到反應(yīng)釜中、攪拌、加熱升溫至75°C 85°C，順酐與甲醇反應(yīng)生成馬來(lái)酸單甲脂；加入催化量的濃硫酸，然后緩慢滴加甲醇，所滴加的甲醇與順酐的摩爾比為I 2 1，在75°C 85°C下維持I 3小時(shí)，馬來(lái)酸單甲脂與甲醇反應(yīng)生成馬來(lái)酸ニ甲脂；開(kāi)大蒸汽升溫至95°C 105°C，維持I 3小時(shí)，除去過(guò)量的甲醇，然后通冷卻水降溫至30°C 50°C，放料得馬來(lái)酸ニ甲酯成品； (2)以馬來(lái)酸ニ甲酷、亞磷酸ニ甲酯和丙烯酸甲酯為主要原料，以甲醇鈉為催化劑，通過(guò)ー步加成，ニ步加成和水解反應(yīng)得到成品在反應(yīng)釜內(nèi)按摩爾比為I : O. 5 I. 5的用量加入馬來(lái)酸ニ甲酯和亞磷酸ニ甲酷，緩慢升溫到80°C 85°C，加入甲醇鈉，甲醇鈉的用量為馬來(lái)酸ニ甲酯和亞磷酸ニ甲酯總重量的5 % 25 %，維持溫度I 2小吋；降溫至I (TC 20°C并投入甲醇鈉和丙烯酸甲酷，第二次投入的甲醇鈉的用量為馬來(lái)酸ニ甲酯和亞磷酸ニ甲酯總重量的5% 25%，丙烯酸甲酯與亞磷酸ニ甲酯的摩爾比為I : O. 5 I. 5，維持2 5小吋；取樣分析合格后，進(jìn)入甲醇精餾塔，通入蒸汽升溫至100 105°C，蒸出甲醇，當(dāng)無(wú)冷凝液后，用120 130°C蒸汽吹掃，水解完全后，冷卻至30°C 50°C，放料得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述的步驟(I)中催化劑濃硫酸的重量為順酐的2% 20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述的步驟(I)中，順酐與甲醇放入反應(yīng)釜中，升溫至80°C;開(kāi)大蒸汽升溫至100°C，維持2個(gè)小時(shí)，除去過(guò)量甲醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述的馬來(lái)酸ニ甲酯和亞磷酸ニ甲酯的摩爾比為I : I I. 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的2-膦酸基丁烷-I，2，4-三羧酸的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述的丙烯酸甲酯與亞磷酸ニ甲酯的摩爾比為I : I I. 2。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸的生產(chǎn)工藝。該工藝包括(1)以順酐和甲醇為原料，以濃硫酸為催化劑制備馬來(lái)酸二甲酯；(2)以馬來(lái)酸二甲酯、亞磷酸二甲酯和丙烯酸甲酯為主要原料，以甲醇鈉為催化劑，通過(guò)一步加成，二步加成和水解反應(yīng)得到成品。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝為連續(xù)化生產(chǎn)法，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生成的2-膦酸基丁烷-1，2，4-三羧酸五甲酯不需要經(jīng)精制，可在自身催化下酸性水解成PBTCA。
文檔編號(hào)C07F9/38GK102675363SQ20111011673
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者史廣平, 潘小明, 邵志銘 申請(qǐng)人:江蘇大明科技有限公司