一种双甘膦的制备方法与流程

文档序号:12690122阅读:626来源:国知局

本发明涉及农药合成技术领域,具体地说是一种双甘膦的制备方法。



背景技术:

双甘膦简称PMIDA,分子式C5H10NO7P,分子量227.1。PMIDA主要用于一系列除草剂及其他化工产品的中间原料,特别是作为国内外大吨位农药除草剂草甘膦的重要中间体,而草甘膦则是一种内吸、低毒、低残留、高效、广谱的除草剂,比其他农药更具安全性,被广泛用于玉米、棉花、大豆、小麦等众多农作物及其它植物上。

多年来,草甘膦一直占据世界农药销售额的首位。草甘膦的合成最常见的合成方法,有甘氨酸法和IAD法两种方法生产,甘氨酸法产生废水较多,环境保护压力较大,产生的副产氯甲烷需要回收利用,目前我国主要采用此工艺,约占70%。IAD法合成双甘膦具有废水量小没有副产的特点,后期主要采用的是此路线,但该工艺是间歇法生产,周期比较长,单釜周期30小时;能源消耗高,每吨产品需要蒸馏水2吨;生产效率低,单人生产能力低于每天2吨。

申请号为CN200810204322.2的中国发明专利申请公开了连续工艺生产亚氨基二乙腈的方法,解决了间歇生产的一些弊端,但该专利仍然利用反应釜分级反应,与连续管式反应器相比,生产效率还没有达到最高,且缩合没有连续工艺。



技术实现要素:

本发明就是为了解决现有技术中环境保护压力大,生产效率低下的问题,提供一种生产效率高、且不污染环境的连续的双甘膦的工业化制备方法。

本发明提供一种双甘膦的工业化制备方法,其包括如下步骤:

第一步:以亚氨基二乙腈为原料,经管式反应器连续化碱解制得亚氨基二乙酸二钠,反应液接收于接收釜中;

本步骤优选的技术方案,亚氨基二乙腈与液碱按摩尔比为1:2.2的比例同时进入连续管式反应器连续反应,通过换热器控制反应温度为40~80℃,进行连续反应,优选40~50℃。

本步骤优选的技术方案,反应过程放出氨气,反应液接收于接收釜后,氨气被抽到吸收装置进行水吸收。

本步骤可以获得含量为25%的氨水,作为副产品,比间歇法生产吸收的氨水纯度高,可以直接作为原料用于其它产品的生产。

由于连续反应器反应速度快,本步骤可以有效避免亚氨基二乙腈的聚合,提高了产品质量,避免了杂质的产生,同时提高了收率。

第二步:向盛有第一步反应液的接收釜中,加入亚磷酸、盐酸,混合均匀,加入甲醛,搅拌均匀,混合液进入换热器,控制温度在摄氏80度~180度范围,进入管式反应器连续反应,制备含双甘膦的溶液,该溶液接收于接收釜,接收釜保持摄氏120度回流;

缩合反应

本步骤优选的技术方案,把亚氨基二乙腈、亚磷酸、盐酸和甲醛按1:(1~1.2):(2~2.5):(1~1.7)摩尔比的比例进入连续管式反应器连续缩合反应,利用换热器调整反应温度在摄氏120度~130度范围,保证连续反应的温度、流量稳定。

第三步:将第二步所得反应液,降温至摄氏80度,调节pH值为0~1范围,降温至摄氏20~30度,过滤,得终产品。

本步骤优选的pH值为0.2~0.6范围。

本工艺采用的连续反应器可以是管式,也可以是其它纳米级连续反应器。

与现有技术相比,本发明工艺合理,操作简单,对亚氨基二乙腈进行连续碱解解制得亚氨基二乙腈,避免了杂质的产生,同时提高了收率。再和亚磷酸、甲醛连续反应获得的产品收率和纯度高,生产效率高,降低人工成本,降低蒸汽消耗30%以上,而且具有显著的产能优势和产品质量优势。本步骤可以获得含量为25%的氨水,作为副产品,比间歇法生产吸收的氨水纯度高,可以直接作为原料用于其它产品的生产。

附图说明

图1为本发明双甘膦制备流程示意图。

具体实施方式

根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的内容仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本发明。本发明中所提及的温度,如无注明,均为摄氏度。

实施例1

(1)首先,向溶解釜中投入320公斤水并开动搅拌,然后投入称量好的亚氨基二乙腈200kg。控制温度在40℃,搅拌30分钟后,转入到亚氨基二乙腈溶液高位槽。

(2)在液碱计量罐投入534kg的质量百分比浓度32%的液碱。

(3)先将上述两种物料按亚氨基二乙腈:氢氧化钠=1:2.2摩尔比比例进入连续反应器连续反应。

(4)反应液连续进入接收釜,反应产生的氨气进入吸收装置,反应结束保温反应2小时。

(5)升温到摄氏80度,减压蒸馏氨气,蒸出氨水150公斤。

(6)降温到摄氏65度,加入盐酸550公斤,亚磷酸185公斤,搅拌均匀。

(7)然后将上述混合液和370公斤甲醛按亚氨基二乙腈:甲醛=1:1摩尔比进入换热器温度保持在摄氏120度,进入连续反应器连续反应。连续反应器的反应液落入接收釜,保持摄氏120度回流,反应结束后保温2小时。

(8)降温到80度,加入液碱中和,调节PH值为0.1,降温到摄氏20~30度,过滤得到双甘膦435公斤,收率92.19%,纯度98.29%。

实施例2

(1)首先,向溶解釜中投入320公斤水并开动搅拌,然后投入称量好的亚氨基二乙腈200kg。控制温度在50℃,搅拌30分钟后,转入到亚氨基二乙腈溶液高位槽。

(2)在液碱计量罐投入538kg质量百分比浓度32%的液碱。

(3)先将上述两种物料按亚氨基二乙腈:氢氧化钠=1:2.2摩尔比进入连续反应器连续反应,换热器控制温度在摄氏50度。

(4)反应液连续进入接收釜,氨气进入吸收装置,反应结束保温反应2小时。

(5)升温到摄氏80度负压蒸馏氨气,蒸出氨水150公斤。

(6)降温到摄氏65度。按亚氨基二乙腈、亚磷酸、盐酸按1:1.2:2.5摩尔比加入盐酸和亚磷酸,搅拌均匀。

(7)然后将上反应液和370公斤甲醛按亚氨基二乙腈:甲醛=1:1.7摩尔比进入换热器温度保持在摄氏130度,进入连续反应器连续反应。反应液落入接收釜,保持摄氏120度回流,反应结束后保温2小时。

(8)降温到80度,加入液碱中和,调节PH值为0.6,降温到摄氏20~30度,过滤得到双甘膦432公斤,收率91.96%,纯度98.03%。

实施例3

(1)首先,向溶解釜中投入320公斤水并开动搅拌,然后投入称量好的亚氨基二乙腈200kg。控制温度在摄氏60℃,搅拌30分钟后,转入到亚氨基二乙腈溶液高位槽。

(2)在液碱计量罐投入530kg质量百分比浓度32%的液碱。

(3)先将上述两种物料1:2.2摩尔比进入连续反应器连续反应,换热器控制温度摄氏40~50度。

(4)反应液连续进入接收釜,氨气进入吸收装置,反应结束保温反应2小时。

(5)升温到摄氏80度负压蒸馏氨气,蒸出氨水150公斤。

(6)降温到摄氏65度。按亚氨基二乙腈、亚磷酸、盐酸按1:1:2摩尔比加入盐酸和亚磷酸,搅拌均匀。

(7)然后将上反应液和370公斤甲醛按亚氨基二乙腈:甲醛=1:1.5摩尔比进入换热器温度保持在摄氏80度,进入连续反应器连续反应。反应液落入接收釜,保持摄氏120度回流,反应结束后保温2小时。

(8)降温到摄氏80度,加入液碱中和,调节PH值为0.5,降温到摄氏20~30度,过滤得到双甘膦433公斤,收率91.77%,纯度98.12%。

实施例4

(1)首先,向溶解釜中投入320公斤水并开动搅拌,然后投入称量好的亚氨基二乙腈200kg。控制温度在摄氏80℃,搅拌30分钟后,转入到亚氨基二乙腈溶液高位槽。

(2)在液碱计量罐投入530kg质量百分比浓度32%的液碱。

(3)先将上述两种物料1:2.2摩尔比进入连续反应器连续反应,换热器控制温度摄氏40~50度。

(4)反应液连续进入接收釜,氨气进入吸收装置,反应结束保温反应2小时。

(5)升温到80度负压蒸馏氨气,蒸出氨水150公斤。

(6)降温到摄氏65度。按亚氨基二乙腈、亚磷酸、盐酸按1:1.1:2.3摩尔比加入盐酸和亚磷酸,搅拌均匀。

(7)然后将上反应液和370公斤甲醛按亚氨基二乙腈:甲醛=1:1.2摩尔比进入换热器温度保持在180度,进入连续反应器连续反应。反应液落入接收釜,保持摄氏120度回流,反应结束后保温2小时。

(8)降温到摄氏80度,加入液碱中和,调节PH值为1,降温到摄氏20~30度,过滤得到双甘膦433公斤,收率90.73%,纯度98.09%。

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