本发明涉及一种草甘膦生产副产品的提纯方法。
背景技术:
草甘膦(n-膦酰基甲基甘氨酸)是一种高效、低毒、安全的芽后灭生性除草剂,对多年生的深根恶性杂草的防治很有效,具有良好的生物活性,属于氨基酸衍生物,是目前应用最为广泛的除草剂之一。
草甘膦生产工艺主要有甘氨酸法和亚氨基二乙酸法,甘氨酸法主要在国内生产。甘氨酸法草甘膦生产过程中最终产品草甘膦是由酯基水解得到,反应在一定温度、酸性条件下进行,该条件下,盐酸中的氯离子会进攻酯基水解得到的甲氧基(甲醇)上的碳,生成氯甲烷。氯甲烷沸点低,易挥发,但同时氯甲烷在水中和甲醇中都有一定的溶解度,在反应过程中部分保留在体系中。在后处理过程中随甲缩醛蒸出,影响了甲缩醛的纯度,同时由于甲缩醛中氯甲烷的存在,密封包装后在运输过程,尤其是高温条件下,氯甲烷会受热膨胀,使包装桶出现胀桶现象,存在较大的安全隐患。
技术实现要素:
发明目的:本发明提供了一种在生产中简便易行的方法,不改变原有工艺控制条件,只增加了其中一种原料的量,除去体系中大部分氯甲烷,不影响系统稳定,对设备无损害的甘氨酸法草甘膦副产甲缩醛的纯化工艺。
技术方案:
将含甲醇、甲缩醛和少量氯甲烷的溶液中加入液碱,连续进甲缩醛精馏塔,收集蒸出的甲缩醛,分析其中氯甲烷、甲缩醛的含量。残液再经甲醇精馏塔收集甲醇后,剩余碱性残液中,含水、少量甲醇、碱、盐等。
反应原理:
该反应的依据即上述反应,是典型的双分子亲核取代反应。该反应的反应速率=k[ch3cl][ho-]mol·l-1s-1,反应速率与底物和亲核试剂的浓度都成正比,表现为二级反应动力学。在不能改变反应底物氯甲烷浓度的情况下,增加碱的浓度也可以加快反应速率。
甲缩醛在酸性环境下容易分解,在碱性环境下性质稳定,不会发生分解。
反应条件及加料量的控制:
上述方案中,液碱的浓度范围10%~40%,优选32%~40%;优选氢氧化钠,微微过量,中和可能潜在的酸性废液后继续发生取代反应。而且,残夜中成份容易进行后期处理,原料费用较低。
液碱的加入量与反应程度有直接关系,增加加入量会加快反应,ph范围控制在12以上,优选13-14,此时氯甲烷几乎完全发生取代,而且加热的温度无需太高,45-55℃即可,能耗较低。
有益效果:
本发明的优势在于,原工艺过程无改动,只增加加碱量即可将体系中的氯甲烷去除,不影响系统稳定,对设备无损害。
与现有工艺比较,在改进后甲缩醛中的氯甲烷能明显降低,氯甲烷的含量由原来的8%降至1%以下。甲缩醛含量由原来的80%提高至90%以上。
具体实施方式
在装有冷凝器的三口烧瓶中,投生产中甲缩醛精馏前料液200g,其中氯甲烷含量为0.5%,甲缩醛含量为8%,甲醇含量为40%,含水51.5%,氯离子含量为180ppm。向其中加入40%naoh,调节ph至14,搅拌,升温至50℃,半小时后取样分析氯甲烷含量为0,甲缩醛含量为7.85%,甲醇含量为39.5%,含水52.0%,氯离子含量为2985ppm。