一种制备草甘膦的方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及化学化工技术领域，更具体地说涉及一种制备草甘膦的方法。
【背景技术】
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[0002]草甘膦是美国孟山都化学公司于20世纪60年开发成功的一种高效、广谱、低毒的有机膦芽后除草剂，化学名称为N-膦酰基甲基甘氨酸(PMG)，是目前全球应用最为广泛的除草剂。
[0003]草甘膦的合成工艺主要分为两大类，即烷基酯法和亚氨基二乙酸法(IDA法)。烷基酯法是以甘氨酸、多聚甲醛和亚磷酸烷基酯缩合后再经水解制备草甘膦。亚氨基二乙酸法是以亚氨基二乙酸、甲醛、亚磷酸为原料制得中间体双甘膦(PMIDA)，再将其催化氧化制得草甘膦。
[0004]双甘膦催化氧化制备草甘膦主要有双氧水催化氧化法和空气氧化法。双氧水氧化法制备草甘膦的工艺存在收率低、品质差，母液量大且难以处理等弊端；空气氧化法制备草甘膦的工艺具有反应条件温和、收率高、生产成本低、产品质量稳定、废水排放少等优点，是双甘膦制备草甘膦的发展趋势。
[0005]目前我国普遍采用釜式间歇式氧化法，其自动化程度低，生产工序繁冗，能源不能充分利用；并且单釜容量小，采用空气作为氧化剂其氧化能力差，反应时间长，生产效率低，限制了草甘膦的大规模生产。
[0006]专利号为CN101045735A发明专利公开了一种以活性炭为催化剂，利用富氧气体氧化双甘膦，采用草甘膦热饱和溶液分离活性炭和草甘膦的方法。避免了双甘膦反应浓度低带来的高能耗的难题，但该工艺所需的草甘膦热饱和溶液量大，增大了生产过程的能耗；且该发明对反应产生的副产物及母液没有提出相应的处理方案。
[0007]专利号为CN101481387A发明专利公开了一种催化氧化合成草甘膦的方法。该生产工艺虽然降低了草甘膦生产中废水量，但其生产过程中需加入大量的路易斯酸，从而增强了对生产设备的腐蚀，增加设备维护成本；并且采用二次过滤分离活性炭的工艺将造成大量昂贵催化剂流失。
[0008]专利号为CN101531677A公开了一种制备草甘膦的方法。该方法循环利用草甘膦母液，提高了产品的收率。但该方法采用单釜间歇式生产模式，生产效率低，能源没有合理利用，并且采用二次过滤分离以回收活性炭的工艺，既延长了生产流程，又将造成昂贵催化剂的损失。
[0009]专利号为CN101423532A和CN101139262A分别公开了一种草甘膦生产中的连续结晶方法。该方法弥补了目前草甘膦生产中单釜间歇式的不足，提高了生产过程中草甘膦结晶的稳定性和自动化程度，提高了草甘膦产品的质量，缩短了结晶时间。但CN101423532A方法仅适用于烷基酯法，未见用于亚氨基二乙酸法的报道。该法采用单釜内循环式结晶槽，利用多台循环泵进行循环，对制冷装置技术要求高，并将增大能耗。而CN101139262A采用串联的2?3个结晶釜，通过循环泵将物料输送至外置换热器中循环的方式分段冷却结晶，该方法增加了设备投入，增大了能耗，且对结晶后的草甘膦母液没有相应的处理方案。
【发明内容】
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[0010]本发明的目的就在于提供一种制备草甘膦的方法，它具有操作安全、反应周期短、生产效率高、生产成本低、能耗小且三废排放量少的特点。
[0011]为实现上述目的，本发明的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步骤，所述生成草甘膦的步骤的具体反应为:将百分配比的双甘膦、水、活性炭混合均匀放入高压反应釜中，搅拌下升温至70°c，通入空气，压力控制在1.0MPa,反应恒温恒压，通过氧化反应双甘膦转化为草甘膦。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述方法还包括分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述分离草甘膦和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离，分离出活性炭，草甘膦热溶液通过连续结晶获得湿粉草甘膦，含有湿粉草甘膦的滤液通过膜处理二次取粉，剩余草甘膦母液作为工艺水循环套用。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述分离出的活性炭经回收之后进入循环套用。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述方法中双甘膦、水、活性炭的质量百分比为100: 6 ?12: 0.1 ?I。
[0017]作为上述技术方案的优选，所述方法中通入空气的流量为2?2.5L/min。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]I)反应压力小，降低了对设备的要求，操作安全；
[0020]2)采用氧气作为氧化剂，氧化能力强，缩短了反应周期，提高了生产效率；
[0021]3)采用微孔分离装置一次性分离活性炭，简化了生产工艺，降低了废水量，减少了活性炭的损失，降低了成本；
[0022]4)采用连续多效结晶技术，实现自动化控制，缩短了生产时间，提高了生产效率和产品质量，结晶后的母液用作冷媒，降低了能耗；
[0023]5)结晶后的母液经膜分离后草甘膦组分循环用作氧化反应的水相介质，不仅提高了产品的收率，而且减少了草甘膦废水的排放量；副产物甲醛用于合成乌洛托品，实现了资源化利用。
【具体实施方式】
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[0024]以下所述仅为体现本发明原理的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围
[0025]实施例:本发明一种制备草甘膦的方法，所述方法包括生成草甘膦的步骤，所述生成草甘膦的步骤的具体反应为:将百分配比的双甘膦、水、活性炭混合均匀放入高压反应釜中，搅拌下升温至70°C，通入空气，压力控制在1.0MPa,反应恒温恒压，通过氧化反应双甘膦转化为草甘膦。
[0026]所述方法还包括分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤。
[0027]所述分离草甘膦和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离。
[0028]所述分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离，分离出活性炭，草甘膦热溶液通过连续结晶获得湿粉草甘膦，含有湿粉草甘膦的滤液通过膜处理二次取粉，剩余草甘膦母液作为工艺水循环套用。
[0029]所述分离出的活性炭经回收之后进入循环套用。
[0030]所述方法中双甘膦、水、活性炭的质量百分比为100: 6?12: 0.1?I。
[0031]所述方法中通入空气的流量为2?2.5L/min。
【主权项】
1.一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步骤，所述生成草甘膦的步骤的具体反应为:将百分配比的双甘膦、水、活性炭混合均匀放入高压反应釜中，搅拌下升温至70°c，通入空气，压力控制在1.0MPa，反应恒温恒压，通过氧化反应双甘膦转化为草甘膦。2.根据权利要求1所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法还包括分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤。3.根据权利要求2所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述分离草甘膦和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离。4.根据权利要求2所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述分离草甘膦的步骤和活性炭的步骤为通过草甘膦在水中各温度下的水溶性不同，高温利用热溶分离，分离出活性炭，草甘膦热溶液通过连续结晶获得湿粉草甘膦，含有湿粉草甘膦的滤液通过膜处理二次取粉，剩余草甘膦母液作为工艺水循环套用。5.根据权利要求4所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述分离出的活性炭经回收之后进入循环套用。6.根据权利要求1所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法中双甘膦、水、活性炭的质量百分比为100: 6?12: 0.1?I。7.根据权利要求1所述的一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法中通入空气的流量为2?2.5L/min。
【专利摘要】本发明公开了一种制备草甘膦的方法，其特征在于，所述方法包括生成草甘膦的步骤，所述生成草甘膦的步骤的具体反应为：将百分配比的双甘膦、水、活性炭混合均匀放入高压反应釜中，搅拌下升温至70℃，通入空气，压力控制在1.0MPa，反应恒温恒压，通过氧化反应双甘膦转化为草甘膦。本发明具有操作安全、反应周期短、生产效率高、生产成本低、能耗小且三废排放量少的特点。
【IPC分类】C07F9/38
【公开号】CN105198925
【申请号】CN201410279388
【发明人】孙磊, 赵建龙, 朱建民, 张 浩, 匡泉, 张大亮, 赵艳华, 田同梅
【申请人】江苏汇丰科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月20日