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三氯化磷氧气氧化法生产三氯氧磷新工艺
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青岛化工1993年第1期
三氯化磷氧气氧化法
生产三氯氧磷新工艺
江志超
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一
(青岛有机化工厂,青岛.266042) r2.
本文介绍了有推广价值的三氯化磷氧气氧化法新工艺殛其主要经济技术指标.
三氯氧磷,又名磷酰氯,氧氯化磷,是无 色透明的液体,常因溶有氯气或五氯化磷呈 微黄色.其分子式为POCI3,分子量153.33, 相对密度1.675,凝固点一1O'C,熔点2?,沸 点105.3"C.它易挥发,遇潮湿空气形成白 烟;易被水和乙醇分解并放出大量热和盐酸 气{具有辛辣的刺激性.用作氯化剂,有机合 成催化剂,用于制药,染料中间体,半导体掺 杂源及光导纤维材料,是磷酸酯类有机产品 的主要原料之一.
1.三氯氧磷生产工艺概述
.国外三氯氧磷生产工艺比较成熟和先 进,已于五,六十年代获得工业生产方法的技
术专利.工艺的最大特点是在催化作用下,氧 与三氯化磷连续反应而制得产品,因而生产 能力较大,可年产万吨以上.
国内三氯氧磷生产起步较晚,为间歇式 生产,生产能力较低.近几年,由于我国精细 化工的发展,三氯氧磷生产能力有一定提高. 目前国内的生产方法主要有以下几种: 36
1.1五氯化磷合成法
将一定量的五氧化二磷溶于反应釜中的 三氯化磷中.然后通入化学计量的氯气,其反 应过程如下:
Pa3+a2——q)cIs
3PCI;+o5—5POa3
反应结束后,将产物分馏可制得三氯氧 磷.
如山东淄博市某乡镇企业+每投入1000 公斤三氯化磷,则需投入五氧化二磷350公 斤,氯气500公斤,可制得三氯氧磷1800公 斤左右.
1.2三氯化磷合成法
以三氯化磷与氯酸钾或氯酸钠为原料, 一
般采用过量的氯酸钾与三氯化磷反应: 3PC1a+KCIO3—3P0c1j+KCI 当反应结束后,蒸馏,收集沸点l05, 109?的馏份即为产品.
此方法多用于制三氯氧磷化学试剂.也 可以高锰酸钾与三氯化磷反应制三氯氧磷. 1.3氯化水解法
国内大多数企业采用此方法.
在一定的加料速率下,氯气和水约按d t1的比例通入二氯化磷液相中.其反应式 如下.
Pa3+Cl2一Pas
PCI5+H20一P0a3+2HC]十
同时放出大量热量.其总反应式为: PC]3+CI2+H20一P0dj+HCI}+144.1
千卡.
反应在有回流的情况下进行.当氯气和 水加足后.对产物分馏即得成品.
主要消耗指标为(吨/吨):
PCI3(98.5)1.04
液氯(99.5)0.47
1.4三氯化磷氧气氧化法
(1)气相氧化法
将三氯化磷气化,和氧气以反应计量关 系混合,然后通入燃烧器燃烧,将燃烧气体冷 凝,便可得三氯氧磷.
气相氧化法可用钒,钼,铬等金属氧化物 作催化剂,将三氯化磷和氧气的气体组份控 制在爆炸限以外,使之进行催化接触氧化. (2)液相氧化法
国外大多采用此方法.近几年国内已有 少数企业在氯化水解法工艺的基础上,采用 这种工艺进行了改造.青岛有机化工厂采用
此工艺的年产100O吨三氯氧磷生产车间,无 论在生产控制,还是生产装备方面都有很大 提高.在1991年】2月份的中试鉴定会上,与 会专家一致认为此工艺处于国内领先地位. 在加压或常压条件下,将氧气通入三氯 化磷液相,经催化发生如下反应;
2PCI3+O2—2P0a3
此为放热反应.反应结束后,产物经精 馏,将105~109"C的馏份做为产品. 2.三氯化磷氧气氧化法工艺
青岛有机化工厂采用三氯化磷氧气氧化 法制三氯氧磷新工艺,继1991年中试鉴定通 过后t又经过一系列的改造,完善,生产装置 已达到井超过
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
能力.
我厂采用常压反应.经计量的三氯化磷 与一定比倒的三氯氧磷先进入反应釜,再将 干燥的氧气以稳定流量通入反应釜中三氯化 磷液相,在一定温度及氧经过良好分散的情 况下.发生如下反应t
2PCI~+O2—?2P0a3
此反应的宏观反应动力学模型指出:反 应速率与氧在液相中的分压成正比,受温度 的影响较小,与氧的分散情况呈线性关系.在 一
定条件下,反应为氧气气膜扩散控制过程. 反应结束后.将反应产物进入蒸馏垒,蒸 发气体经高效精馏塔,截取105,109?的馏 份,即得三氯氧磷产品..
三氯化磷氧气氧化法同氯化水解法相比
有着明显的优点,它的技术路线合理,原料易 得,成本低,每吨产品的主要原料成本低900 元左右,固而有较好的经济效益;工艺条件易 于控制,产品质量好;无"三废"排放,有利于 保护环境.
3.三氯化磷氧气氧化法制三
氯氧磷的主要经济技术指标
3.1主要原料消耗(吨/吨);
三氯化磷(98%)0.95
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氧气(>98)0.1.15 3.2产品质量指标:产品符合地方标准Q/O2YJCO07--91.
指标名称优级一级二级
色泽无色透明无色透明无色透明
POCI3?99.098.598.0 POCI3残存量?0.200.2O0.20 馏程(1O5~1O9'C,v/v)?979695 4.三氯化磷氧气氧化法的安
全生产
工艺生产中所用原料三氯化磷和氧气所 形成一定组成的气相混合物,在一定条件下 易发生爆炸,其爆炸限与操作温度有关,因此 要严格控制反应釜中的物料配比.金属设备 及管道需设置接地,消除静电,保证安全生 产.
生产现场可能存在酸性气体,对金属设 备可形成化学腐蚀,所以要对设备外
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
进行
防腐处理.
三氯氧磷或兰氯化磷蒸汽有强烈的刺激 性,尤其对眼睛及呼吸遭粘膜更为明显.因 此,在有大量三氯氧磷或兰氯化磷蒸汽存在 的生产现场,要配带防酸性气体的过滤式防 毒面具,长管式骑毒面具,甚至配带氧气呼吸 器.
工艺操作中,尤其产品包装或搬逗时,要 戴橡胶手套,穿长统胶靴橡胶雨裤或大襟. 如因不慎,大量三氯氧磷或三氯化磷溅 于皮肤上时.应以药棉或暇水性强的卫生纸 将其迅逮吸去,以防灼伤面的扩大,然后以温 水或肥皂水冲洗十五分钟以上.
当人员发生三氯氧磷中毒时,立即将伤 员移至新鲜空气处,保持身体温暖,严重者可 箍行人工呼吸,并及时送医院抢救. 三氯氧磷或三氯化磷若火时,可用干燥 的黄砂覆盖或=氧化碳灭火器灭火,切不可 用水!
三氯氧磷属一般无机酸性腐蚀性化学 品,其产品应贮存在通风良好,阴凉干燥处. 不可与易燃品,潮解性物品共贮混运.不宜露 天存放.雨天搬运要有防雨设旋
目前我国三氯氧磷工业生产水平与工业 先进国家相比还有较大差距,今后应加强对 三氯氧磷生产中的相平衡及催化技术,尤其 是防爆技术等方匝的基础研究,以开发工艺 过程先进,技术水平高的新工艺,满足我国精 细化工不断发展的需要.
主要参考文献
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浙公网安备 33021202002483