[发明专利]利用微通道制备三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的制备方法，特别涉及一种利用微通道反应技术制备三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的方法。

(二)背景技术

三-(2-氯乙基)亚磷酸酯是生产植物生长调节剂乙烯利的重要中间体，目前，国内常用的生产方法是：在反应釜内投入三氯化磷，将环氧乙烷汽化后通入液体三氯化磷中进行反应，控制釜内温度45℃～50℃，其反应方程式为：

上述酯化反应是强放热反应。目前，三氯化磷同环氧乙烷的酯化反应在普通的搪瓷反应釜内进行存在以下一些问题：(1)由于上述酯化反应是强放热反应，而普通搪瓷反应釜换热面积非常有限，制约了环氧乙烷的通气速度，在2000立升的反应釜内，环氧乙烷的通气速率只能达到5kg/h～15kg/h，生产一批三-(2-氯乙基)亚磷酸酯需要110小时，生产效率非常低。(2)三-(2-氯乙基)亚磷酸酯产品本身不太稳定，长时间在45℃～50℃温度下停留会聚合产生副反应，同时原料三氯化磷长时间与湿空气接触也会产生氧化水解等一系列副反应，因此，采用上述方法生产得到三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的含量只能达到90％左右，严重制约了乙烯利原药的含量。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种高效，低成本，有工业化价值的生产三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的新方法。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种利用微通道制备三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的方法，所述方法为：以三氯化磷和环氧乙烷为原料，在耦合管道式预混合器和冷媒冷却设备的微通道反应装置构成的微通道反应系统中进行反应，首先分别将三氯化磷和环氧乙烷连续泵入管道式预混合器中进行预混合(混合压力为0.01MPa～2.00MPa)；然后将经过预混合后的三氯化磷和环氧乙烷混合液再通入微通道反应装置，同时开启微通道反应系统的冷媒冷却设备，反应完全后，收集微通道反应装置的流出液，流出液即为三-(2-氯乙基)亚磷酸酯(本发明能够稳定连续得到流量为200kg/h～2000kg/h，含量为98％以上的三-(2-氯乙基)亚磷酸酯)。

进一步，所述微通道反应装置由1～10组微通道反应器串联构成，每组微通道反应器由50～500根管路组成，每根管路为的直管，本发明中每根管路盘旋在微通道反应器内，微通道反应器的直径为600mm，长2000mm的管路。更优选，所述微通道反应装置由3～5组微通道反应器串联构成，每组微通道反应器由100～300根的管道组成。

进一步，所述微通道反应装置内物料温度为0℃～50℃，压力为0.01MPa～2.00MPa，所述三氯化磷与环氧乙烷物质的量之比为1:3.0～3.8。

进一步，所述管道式预混合器由静态混合管道构成。

进一步，所述三氯化磷进入管道式预混合器的流量为100kg/h～1000kg/h，优选200kg/h～600kg/h，环氧乙烷进入管道式预混合器的流量为100kg/h～1000kg/h，优选200kg/h～600kg/h。

进一步，优选所述反应压力为0.30MPa～0.80MPa，反应温度为15℃～30℃。

进一步，所述冷媒温度为-16℃～10℃，冷媒为7#工业级白油。

进一步，所述三氯化磷与环氧乙烷物质的量之比为1:3.0～3.4。

更进一步，本发明所述利用微通道制备三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的方法推荐按如下步骤进行：首先将三氯化磷和环氧乙烷连续泵入管道式预混合器中进行预混合，控制三氯化磷流量为200kg/h～600kg/h，环氧乙烷流量为200kg/h～600kg/h；所述管道式预混合器由静态混合管道构成；然后将经过预混合后的三氯化磷和环氧乙烷混合液再进入微通道反应装置，同时开启微通道反应系统的冷媒冷却设备，调节微通道反应装置内物料温度为15℃～30℃，压力为0.30MPa～0.80MPa，所述冷媒温度为-16℃～10℃，通过调节三氯化磷和环氧乙烷进入管道式预混合器的流速来控制三氯化磷和环氧乙烷在微通道反应装置内的停留时间，反应完全后，收集微通道反应装置的流出液，即为三-(2-氯乙基)亚磷酸酯；所述三氯化磷与环氧乙烷物质的量之比为1:3.0～3.4；所述微通道反应装置由4～6组微通道反应器串联构成，每组微通道反应器由200根的管道组成。

本发明所述一种利用微通道反应生产三-(2-氯乙基)亚磷酸酯的方法原理为：