专利名称：一种环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法
技术领域：
本发明涉及亚氨基二乙酸的合成技术领域，具体涉及一种利用亚氨基二乙腈为原料生产亚氨基二乙酸的方法。
背景技术：
亚氨基二乙酸(简称IDA)又名二甘氨酸、氨基二乙酸，分子式为NH(CH2C00H)2。亚氨基二乙酸是农药、制药、橡胶、表面活性剂、络合剂、食品添加剂、电镀工业、合成金属表面处理剂及其离子交换树脂等重要原料和中间体。国内工业化生产亚氨基二乙酸方法主要有三种，氢氰酸法、氯乙酸法、二乙醇胺法。氯乙酸法工艺成熟，但流程长、产品纯度低、成本高、“三废”严重，并且只能生产水剂，趋于淘汰路线。二乙醇胺法是国外90年代开发的二乙醇胺一步新技术，我国也进行了该路线的开发，获得了成功，现正在积极推广该项技术，该法原料来源广泛，工艺流程短、副产物少、产品纯度高，具 有极强的工业化实施价值；该法的另一个优点是亚氨基二乙酸钠盐可以直接用于合成草甘膦，无需酸化工序，这样不仅仅减少了亚氨基二乙酸损失，而且避免酸化过程中产生的废水，简化了工艺，对合成含量高的草甘膦十分有利；但是，本法生产亚氨基二乙酸盐的原料价格高，而且技术含量不高，利润空间不大。然而其中氢氰酸法是国外主要采取的方法之一，是较为成熟的工艺路线，但由于氢氰酸原料的影响，工业化生产的产量受到了限制，同时含氰废水处理也比较麻烦，碱水解产生大量的废水。专利申请号200710090976.2申请人为北京清华紫光英力化工技术有限责任公司的《一种以羟基乙腈为原料一锅法制备双甘膦的清洁生产方法》，叙述的方法仍然是以亚氨基二乙腈碱解，为了弥补不足之处，增加了回收氯化钠、回收氯化氢、吸收氨水、制备碳酸氢铵、碳酸钙、氢氧化钠工艺、氯化铵等多步工艺，其中含有多步分离、母液回收、原料制备回用等，增加了大量的辅助设备，增加了多种废水的产生，尤其低价值的钠盐的产生。针对北京清华紫光英力化工技术有限责任公司的《一种以羟基乙腈为原料一锅法制备双甘膦的清洁生产方法》工艺缺点，专利申请号201010011402.3申请人为淄博万昌科技股份有限公司的《一种利用丙烯腈副产氢氰酸制备N-膦酰甲基亚氨基二乙酸的环保新方法》，叙述的方法是以亚氨基二乙腈酸解，取铵盐后的母液循环套用，大大降低了废水的排放。但是由于没有进行纯化、脱色处理，得到的亚氨基二乙酸为黑褐色，影响产品的品质，并且得到的硫酸铵也为黑褐色，影响硫酸铵产品的品质。循环的母液只是循环套用至水解反应完成后，导致母液量太大，并且在分离硫酸铵时母液蒸水量太大，增加了生产成本。循环的母液为黑色，影响母液的循环套用。以上方法无论是氢氰酸法、氯乙酸法还是二乙醇胺法，目前都面临着用氢氧化钠进行水解，要想获得亚氨基二乙酸都必须进行酸化，产生大量的低价值钠盐，导致产品亚氨基二乙酸的部分损失以及大量的含盐废水的产生。虽然有关于亚氨基二乙腈酸解的专利报道，但是其亚氨基二乙酸的纯化、母液的循环套用工艺都存在很多缺陷。因此在生产亚氨基二乙酸的方法有待改进提高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，无废液排放，无低价值的硫酸钠产生，并且可以得到高品质的亚氨基二乙酸产品和硫酸铵。本发明的环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，包括以下步骤:
O先将浓硫酸稀释至质量浓度为65% 85%，再将稀释后的硫酸温度调节至50°C 850C，然后加入亚氨基二乙腈，硫酸与亚氨基二乙腈的摩尔比为1.5 3.5:1，反应I 2小时，生成亚氨基二乙酰胺硫酸盐；
2)将步骤I)的反应体系中的硫酸进一步稀释至质量浓度为45% 60%，再升温至100°C 130°C，反应2 3小时，生成亚氨基二乙酸；
3)向步骤2)的反应体系中加入氨气或者氨水，中和pH至2.0 3.0，冷却结晶，分离出晶体和母液，晶体为亚氣基~■乙酸粗品；
4 )将亚氨基二乙酸粗品加水加热溶解，冷却重结晶，分离出重结晶晶体和重结晶母液，重结晶晶体为亚氣基二乙酸广品；
5)将步骤3)得到的母液和步骤4)得到的重结晶母液合并，用氨水或者氨气中和pH至5.5 6.5，然后浓缩母液，冷却结晶，分离出硫酸铵，冷凝水和分离了硫酸铵后的母液循环回到步骤I)和步骤2)中用于稀释硫酸。所述步骤I)的反应式为:
权利要求
1.一种环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，其特征在于:包括以下步骤: O先将浓硫酸稀释至质量浓度为65% 85%，再将稀释后的硫酸温度调节至50°C 850C，然后加入亚氨基二乙腈，硫酸与亚氨基二乙腈的摩尔比为1.5 3.5:1，反应I 2小时，生成亚氨基二乙酰胺硫酸盐； 2)将步骤I)的反应体系中的硫酸进一步稀释至质量浓度为45% 60%，再升温至100°C 130°C，反应2 3小时，生成亚氨基二乙酸； 3)向步骤2)的反应体系中加入氨气或者氨水，中和pH至2.0 3.0，冷却结晶，分离出晶体和母液，晶体为亚氣基~■乙酸粗品； 4)将亚氨基二乙酸粗品加水加热溶解，冷却重结晶，分离出重结晶晶体和重结晶母液，重结晶晶体为亚氣基~■乙酸广品； 5)将步骤3)得到的母液和步骤4)得到的重结晶母液合并，用氨水或者氨气中和pH至5.5 6.5，然后浓缩母液，冷却结晶，分离出硫酸铵，冷凝水和分离了硫酸铵后的母液循环回到步骤I)和步骤2)中用于稀释硫酸。
2.根据权利要求1所述的环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，其特征在于:所述步骤1)中，浓硫酸稀释至质量浓度为65% 75%，稀释后的硫酸温度调节至65°C 80°C，硫酸与亚氨基二乙腈的摩尔比为2.0 3.0:1。
3.根据权利要求1所述的环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，其特征在于:所述步骤2)中，硫酸进一步稀释至质量浓度为50% 60%，再升温至120°C 130°C。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，其特征在于:所述步骤4)中， 将亚氨基二乙酸粗品加水加热溶解后，先使用活性炭进行脱色，再冷却重结晶。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法，其特征在于:所述步骤5)中，将步骤3)得到的母液和步骤4)得到的重结晶母液合并，用氨水或者氨气中和pH至5.5 6.5后，先使用活性炭进行脱色，然后再浓缩母液。
全文摘要
本发明公开了一种环保清洁的亚氨基二乙酸生产方法；本发明以亚氨基二乙腈为起始原料，经过硫酸水解、氨气或者氨水中和、脱色、重结晶等步骤，得到亚氨基二乙酸产品；母液经脱色、浓缩、结晶，分离出硫酸铵，冷凝水和母液循环套用于下次稀释硫酸。本发明避免了碱水解会产生的大量硫酸钠，也避免了盐酸水解对设备的腐蚀性以及操作环境的污染，并且反应母液可以完全套用，其中含有的亚氨基二乙酸完全再次利用回收，增加了收率，并且大大降低了水的消耗，可以做到无废液排放，是完完全全的环保清洁工艺；另外，亚氨基二乙酸和母液经过活性炭脱色后，大大降低了有色杂质的累积，产品品质好。
文档编号C07C227/16GK103232355SQ201310147279
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者吴传隆, 龙晓钦, 何咏梅, 任星宇 申请人:重庆紫光化工股份有限公司