O,S-二甲基硫代磷酰胺(俗称甲胺磷)是合成乙酰甲胺磷、氯甲胺磷等高效低毒农药的重要中间体。目前,国内主要采用硫酸二甲酯均相催化间歇深度异构化法生产,产品收率一般在82%左右,纯度也只能达到73%。采用该异构产物制备乙酰甲胺磷、氯甲胺磷时,不仅浪费原料,同时造成后续产品分离提纯流程复杂,最终影响产品质量,增加生产成本。本文通过查阅大量的国内外文献资料,在化学反应工程和化工热力学等理论的指导下,分析了O,O-二甲基硫代磷酰胺催化异构反应过程,造成异构反应选择性降低的主要原因是产物O,S-二甲基硫代磷酰胺发生的连串副反应;修正了O,O-二甲基硫代磷酰胺催化异构反应的动力学模型,得到了异构反应的动力学模型参数。结果表明,异构反应中副反应的活化能高于主反应;考虑到有机磷化合物具有热分解特性,测定了O,S-二甲基硫代磷酰胺的分解速率,研究了负压对其热分解的影响,结果表明O,S-二甲基硫代磷酰胺的热分解速率为一级反应,负压对O,S-二甲基硫代磷酰胺的分解无明显影响;选用刮膜蒸发器进行分子蒸馏分离异构产物,重相O,S-二甲基硫代磷酰胺含量可达87%,轻相O,O-二甲基硫代磷酰胺的质量分数可达97%。从系统工程以及绿色过程工程等理论的观点出发,提出了连续异构-分子蒸馏绿色集成工艺。建立了该集成工艺的混合器、管式反应器及分离器模型,采用序贯模块法对集成工艺进行稳态模拟,系统详尽的分析了主要工艺参数对集成工艺的影响。在流程模拟的基础上,建立了集成工艺的优化模型。采用以序贯二次规划法(SQP)为基础的不可行路径法,以最大产品收率以及最大酰胺回收率为目标函数,对集成工艺进行了优化,得到了相应的最优工艺参数并对结果做了有益的分析。集成工艺可以显著提高原料的利用率和减少副产,简化后续分离提纯流程,对节省资源和保护环境具有重要的意义。