一種制備草甘膦的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)化工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說涉及一種制備草甘膦的方法。
【背景技術(shù)】
:
[0002]草甘膦是美國孟山都化學(xué)公司于20世紀(jì)60年開發(fā)成功的一種高效、廣譜、低毒的有機(jī)膦芽后除草劑，化學(xué)名稱為N-膦?；谆拾彼?PMG)，是目前全球應(yīng)用最為廣泛的除草劑。
[0003]草甘膦的合成工藝主要分為兩大類，即烷基酯法和亞氨基二乙酸法(IDA法)。烷基酯法是以甘氨酸、多聚甲醛和亞磷酸烷基酯縮合后再經(jīng)水解制備草甘膦。亞氨基二乙酸法是以亞氨基二乙酸、甲醛、亞磷酸為原料制得中間體雙甘膦(PMIDA)，再將其催化氧化制得草甘膦。
[0004]雙甘膦催化氧化制備草甘膦主要有雙氧水催化氧化法和空氣氧化法。雙氧水氧化法制備草甘膦的工藝存在收率低、品質(zhì)差，母液量大且難以處理等弊端；空氣氧化法制備草甘膦的工藝具有反應(yīng)條件溫和、收率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、廢水排放少等優(yōu)點(diǎn)，是雙甘膦制備草甘膦的發(fā)展趨勢。
[0005]目前我國普遍采用釜式間歇式氧化法，其自動化程度低，生產(chǎn)工序繁冗，能源不能充分利用；并且單釜容量小，采用空氣作為氧化劑其氧化能力差，反應(yīng)時間長，生產(chǎn)效率低，限制了草甘膦的大規(guī)模生產(chǎn)。
[0006]專利號為CN101045735A發(fā)明專利公開了一種以活性炭為催化劑，利用富氧氣體氧化雙甘膦，采用草甘膦熱飽和溶液分離活性炭和草甘膦的方法。避免了雙甘膦反應(yīng)濃度低帶來的高能耗的難題，但該工藝所需的草甘膦熱飽和溶液量大，增大了生產(chǎn)過程的能耗；且該發(fā)明對反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物及母液沒有提出相應(yīng)的處理方案。
[0007]專利號為CN101481387A發(fā)明專利公開了一種催化氧化合成草甘膦的方法。該生產(chǎn)工藝雖然降低了草甘膦生產(chǎn)中廢水量，但其生產(chǎn)過程中需加入大量的路易斯酸，從而增強(qiáng)了對生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕，增加設(shè)備維護(hù)成本；并且采用二次過濾分離活性炭的工藝將造成大量昂貴催化劑流失。
[0008]專利號為CN101531677A公開了一種制備草甘膦的方法。該方法循環(huán)利用草甘膦母液，提高了產(chǎn)品的收率。但該方法采用單釜間歇式生產(chǎn)模式，生產(chǎn)效率低，能源沒有合理利用，并且采用二次過濾分離以回收活性炭的工藝，既延長了生產(chǎn)流程，又將造成昂貴催化劑的損失。
[0009]專利號為CN101423532A和CN101139262A分別公開了一種草甘膦生產(chǎn)中的連續(xù)結(jié)晶方法。該方法彌補(bǔ)了目前草甘膦生產(chǎn)中單釜間歇式的不足，提高了生產(chǎn)過程中草甘膦結(jié)晶的穩(wěn)定性和自動化程度，提高了草甘膦產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短了結(jié)晶時間。但CN101423532A方法僅適用于烷基酯法，未見用于亞氨基二乙酸法的報道。該法采用單釜內(nèi)循環(huán)式結(jié)晶槽，利用多臺循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)，對制冷裝置技術(shù)要求高，并將增大能耗。而CN101139262A采用串聯(lián)的2?3個結(jié)晶釜，通過循環(huán)泵將物料輸送至外置換熱器中循環(huán)的方式分段冷卻結(jié)晶，該方法增加了設(shè)備投入，增大了能耗，且對結(jié)晶后的草甘膦母液沒有相應(yīng)的處理方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0010]本發(fā)明的目的就在于提供一種制備草甘膦的方法，它具有操作安全、反應(yīng)周期短、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、能耗小且三廢排放量少的特點(diǎn)。
[0011]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步驟，所述生成草甘膦的步驟的具體反應(yīng)為:將百分配比的雙甘膦、水、活性炭混合均勻放入高壓反應(yīng)釜中，攪拌下升溫至70°c，通入空氣，壓力控制在1.0MPa,反應(yīng)恒溫恒壓，通過氧化反應(yīng)雙甘膦轉(zhuǎn)化為草甘膦。
[0012]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法還包括分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟。
[0013]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分離草甘膦和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離。
[0014]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離，分離出活性炭，草甘膦熱溶液通過連續(xù)結(jié)晶獲得濕粉草甘膦，含有濕粉草甘膦的濾液通過膜處理二次取粉，剩余草甘膦母液作為工藝水循環(huán)套用。
[0015]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分離出的活性炭經(jīng)回收之后進(jìn)入循環(huán)套用。
[0016]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法中雙甘膦、水、活性炭的質(zhì)量百分比為100: 6 ?12: 0.1 ?I。
[0017]作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述方法中通入空氣的流量為2?2.5L/min。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:
[0019]I)反應(yīng)壓力小，降低了對設(shè)備的要求，操作安全；
[0020]2)采用氧氣作為氧化劑，氧化能力強(qiáng)，縮短了反應(yīng)周期，提高了生產(chǎn)效率；
[0021]3)采用微孔分離裝置一次性分離活性炭，簡化了生產(chǎn)工藝，降低了廢水量，減少了活性炭的損失，降低了成本；
[0022]4)采用連續(xù)多效結(jié)晶技術(shù)，實現(xiàn)自動化控制，縮短了生產(chǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，結(jié)晶后的母液用作冷媒，降低了能耗；
[0023]5)結(jié)晶后的母液經(jīng)膜分離后草甘膦組分循環(huán)用作氧化反應(yīng)的水相介質(zhì)，不僅提高了產(chǎn)品的收率，而且減少了草甘膦廢水的排放量；副產(chǎn)物甲醛用于合成烏洛托品，實現(xiàn)了資源化利用。
【具體實施方式】
:
[0024]以下所述僅為體現(xiàn)本發(fā)明原理的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護(hù)范圍
[0025]實施例:本發(fā)明一種制備草甘膦的方法，所述方法包括生成草甘膦的步驟，所述生成草甘膦的步驟的具體反應(yīng)為:將百分配比的雙甘膦、水、活性炭混合均勻放入高壓反應(yīng)釜中，攪拌下升溫至70°C，通入空氣，壓力控制在1.0MPa,反應(yīng)恒溫恒壓，通過氧化反應(yīng)雙甘膦轉(zhuǎn)化為草甘膦。
[0026]所述方法還包括分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟。
[0027]所述分離草甘膦和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離。
[0028]所述分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離，分離出活性炭，草甘膦熱溶液通過連續(xù)結(jié)晶獲得濕粉草甘膦，含有濕粉草甘膦的濾液通過膜處理二次取粉，剩余草甘膦母液作為工藝水循環(huán)套用。
[0029]所述分離出的活性炭經(jīng)回收之后進(jìn)入循環(huán)套用。
[0030]所述方法中雙甘膦、水、活性炭的質(zhì)量百分比為100: 6?12: 0.1?I。
[0031]所述方法中通入空氣的流量為2?2.5L/min。
【主權(quán)項】
1.一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步驟，所述生成草甘膦的步驟的具體反應(yīng)為:將百分配比的雙甘膦、水、活性炭混合均勻放入高壓反應(yīng)釜中，攪拌下升溫至70°c，通入空氣，壓力控制在1.0MPa，反應(yīng)恒溫恒壓，通過氧化反應(yīng)雙甘膦轉(zhuǎn)化為草甘膦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法還包括分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述分離草甘膦和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述分離草甘膦的步驟和活性炭的步驟為通過草甘膦在水中各溫度下的水溶性不同，高溫利用熱溶分離，分離出活性炭，草甘膦熱溶液通過連續(xù)結(jié)晶獲得濕粉草甘膦，含有濕粉草甘膦的濾液通過膜處理二次取粉，剩余草甘膦母液作為工藝水循環(huán)套用。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述分離出的活性炭經(jīng)回收之后進(jìn)入循環(huán)套用。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法中雙甘膦、水、活性炭的質(zhì)量百分比為100: 6?12: 0.1?I。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法中通入空氣的流量為2?2.5L/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步驟，所述生成草甘膦的步驟的具體反應(yīng)為：將百分配比的雙甘膦、水、活性炭混合均勻放入高壓反應(yīng)釜中，攪拌下升溫至70℃，通入空氣，壓力控制在1.0MPa，反應(yīng)恒溫恒壓，通過氧化反應(yīng)雙甘膦轉(zhuǎn)化為草甘膦。本發(fā)明具有操作安全、反應(yīng)周期短、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、能耗小且三廢排放量少的特點(diǎn)。
【IPC分類】C07F9/38
【公開號】CN105198925
【申請?zhí)枴緾N201410279388
【發(fā)明人】孫磊, 趙建龍, 朱建民, 張 浩, 匡泉, 張大亮, 趙艷華, 田同梅
【申請人】江蘇匯豐科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月20日