一种提高亚氨基二乙腈转化率及亚氨基二乙腈废母液转化利用的新工艺的制作方法_2

文档序号:9742954阅读:来源:国知局
入到脱水的转化料液中;酸解温度控制在优选温度100-120°C之间,酸解保温时间控制在 0. 5-3h之间;如果通入氯化氢气体进行酸解时,则无需将料液浓缩; 3) 分离:将步骤2)的酸解液冷却、结晶、固液分离,得到亚氨基二乙酸盐酸盐和铵盐的 混合粗品(二酸粗品)及酸解滤液;混合粗品可以用碱中和,得到亚氨基二乙酸精品,或者直 接用作双甘膦合成原料; 4) 萃取:步骤3)中酸解滤液用磷酸三丁酯、二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯有机溶剂萃取回 收羟基乙酸,实际操作中可以累积几个批次的母液一起回收,如果不回收羟基乙酸,则无需 此步骤; 5) 再分离和套用:步骤3)或步骤4)的酸解滤液再次通入氯化氢气体或者加入其他浓 酸,当作酸,套用至步骤2)中进行酸解;步骤4)回收羟基乙酸的酸解滤液也可用氨水或者 氨气中和,可以直接作为氨基酸一无机铵盐液体复合肥;也可以经过浓缩、冷却,对固液混 合物进行离心分离,得到无机铵盐,及中和母液,该铵盐可作为肥料原料;富集甘氨酸的中 和母液可直接添加至步骤1)的亚氨基二乙腈废母液中,进行套用转化。
[0027] 本发明的方法可将本发明方法通过控制pH和加热的转化步骤提高母液中的亚氨 基二乙腈的含量,而含量提高后的母液可以经过降温、浓缩,分离出亚氨基二乙腈粗品,用 于后续亚氨基二乙酸的生产。转化料液也可以不经过分离出亚氨基二乙腈粗品,而直接碱 解或酸解而用于双甘膦的合成。使用酸解法时,本发明的方法可将原母液中的有机腈通过 转化和酸解绝大部分转化为亚氨基二乙酸盐酸盐,使多种复杂的有机物最终转化为3种可 以分离和转化利用的有用产品羟基乙酸、亚氨基二乙酸和甘氨酸,实现了母液的"去毒"和 高附加值安全利用。得到的亚氨基二乙酸粗品中亚氨基二乙酸含量20-35%,通过转化、套用 和分离可使有机腈大部分转化为亚氨基二乙酸,并可以从酸解母液中回收绝大部分羟基乙 酸。本发明方法还同时实现了副产物甘氨酸向亚氨基二乙酸的顺利转化,可以更好地利用 羟基乙腈,减少羟基乙酸的生成,同时避免了氮川三乙酸的生成。
[0028]
【附图说明】 附图1是亚氨基二乙腈母液处理前iNMR图。
[0029] 附图2是亚氨基二乙腈母液直接酸解处理后1HNMR图。
[0030] 附图3是亚氨基二乙腈母液转化酸解处理后1HNMR图。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1 :亚氨基二乙腈母液转化 将ll〇g亚氨基二乙腈母液(成分:亚氨基二乙腈质量为6. 3g,羟基乙腈质量为14. 2g, 氨基乙腈质量为18. 3g,聚合物12g,水53. 5g,催化剂5. 6g)加入到250mL四口烧瓶中,加入 含量为17%的氨水20g,调节pH=6左右,90-1KTC回流保温lh,反应液总重112g,其中亚氨 基二乙腈为17. 9g,羟基乙腈为3. 3g,氨基乙腈3. 0g。
[0032] 实施例2 :亚氨基二乙腈母液转化后直接浓缩结晶 将ll〇g亚氨基二乙腈母液(成分:亚氨基二乙腈质量为6. 3g,羟基乙腈质量为14. 2g, 氨基乙腈质量为18. 3g,聚合物12g,水53. 5g,催化剂5. 6g)加入到250mL四口烧瓶中, 加入含量为17%的氨水20g,调节pH=6左右,90-1KTC回流保温lh,之后脱水至反应液质 量为95. 2g,降温至室温后离心分离,得到亚氨基二乙腈固体14. 4g,亚氨基二乙腈含量为 86. 3%,滤液72. 3g,其中亚氨基二乙腈含量为7. 3%。
[0033] 实施例3亚氨基二乙腈反应混合液中加氨转化 取羟基乙腈和氨水反应后期混合液150g,加入含量为17%的氨水20g,继续90-KKTC 保温lh,降温至室温后加入50%硫酸3. 5g调节混合液pH值为2左右后沉降析晶,分离,得 到亚氨基二乙腈固体61. 5g (成分:亚氨基二乙腈含量52g,水8. 7g,硫酸铵0. 5g,其他杂质 〇. 3g),滤液110g(成分:亚氨基二乙腈质量为8. 4g,羟基乙腈质量为3. 2g,氨基乙腈质量为 3. 4g,聚合物10g,水76. 4g,催化剂8. 6g) 实施例4母液转化与酸解分离 将100g亚氨基二乙腈母液(亚氨基二乙腈含量5. 6%,有机物含量35%)加入到250mL四 口烧瓶中,加入15g (16%)氨水,调节pH=5,90-110°C保温lh,之后脱水40g,加入100g34% 的盐酸,100-120°C下保温1-2h,酸解液取样测定IDA,IDA%=12. 73%,酸解液总重176g,酸解 液中IDA质量22. 40g。之后降温结晶,反应液冷却到20-25 °C,保温搅拌2h,固液分离。得 到亚氨基二乙酸粗品固体38. 8g,IDA%=27. 61%,固体中IDA折百质量10. 71g ;滤液130g,滤 液中IDA%=8. 25%,滤液IDA折百质量10. 73g。附图1-3是亚氨基二乙腈母液处理前后1HNMR 情况。如附图所示的1HNMR谱图可直观的看出转化、酸解转化的显著效果。
[0034] 实施例5不同浓度母液转化和酸解分离 将100g亚氨基二乙腈母液(亚氨基二乙腈含量8. 57%,有机物含量43%)加入到250mL 四口烧瓶中,加入26g( 16%)氨水,调节pH=5,90-1KTC保温lh,之后脱水35g,加入125g34% 的盐酸,100-120°C下保温l_2h,酸解液取样测定IDA,IDA%=12. 71%,酸解液总重210g,酸解 液中IDA质量26. 70g。之后降温结晶,反应液冷却到20-25 °C,保温搅拌2h,固液分离。得 到亚氨基二乙酸粗品固体50. 6g,IDA%=28. 55%,固体中IDA折百质量14. 45g ;滤液153g,滤 液中IDA%=7. 38%,滤液IDA折百质量11. 29g。
[0035] 实施例6母液转化后固液分离,固体连续套用实验 将100g亚氨基二乙腈母液(亚氨基二乙腈含量5. 6%,有机物含量35%)加入15g氨水, 调节pH=8,90-1KTC回流lh,脱除10-20g水(物料呈悬浮状态),热过滤分离,分离出固体 32g,滤液65g继续脱水至余48g左右,冷却分离,再次分离8g固体,滤液40g收集;将100g 盐酸或者加入其他无机酸的酸解母液约180g左右加入到250mL的四口烧瓶中预热至70-90 摄氏度,将40g母液过滤的固体40g分步加入烧瓶,酸解保温1-2h,酸解液取样测定IDA,之 后降温结晶,固液分离,得粗品和酸解滤液。分别对酸解滤液和粗品固体称重并测定其中的 IDA含量,套用实验数据汇集如下:
实施例7酸解母液萃取羟基乙酸 取50g酸解滤液(组分:羟基乙酸3. 98%,亚氨基二乙酸:10. 92%,甘氨酸2. 92%)倒入 分液漏斗中,加入50-150g磷酸三丁酯萃取剂,震荡,静置后分层,上层为有机层,下层为水 层。水层中羟基乙酸残余(0.67%),有机相中含有羟基乙腈1.6克。用等质量氨水可以反 萃出1.5克以上羟基乙酸。
[0036] 实施例8母液中加入中和后的酸解滤液的再转化实验 将80g亚氨基二乙腈母液(亚氨基二乙腈含量8. 57%,羟基乙腈含量13. 19% )加入到 250mL四口烧瓶中,添加50g萃取羟基乙酸后的经过氨中和的酸解滤液(组分:亚氨基二乙 酸:10. 83%,羟基乙酸0. 43%,甘氨酸1. 92%),加入30g (16%)氨水,条件pH=5,90-1KTC保 温lh,之后脱水30g,加入105g34%的盐酸,100-120°C下保温l_2h,酸解液总重200g,取 样测定,IDA%=14. 51%,甘氨酸%=2. 28%,羟基乙酸%=1. 72%。之后降温结晶,反应液冷却到 20-25°C,保温搅拌2h,固液分离。得到亚氨基二乙酸粗品固体55g,IDA%=40. 11% ;滤液145g 滤液中 IDA%=4. 76%。
[0037] 实施例9酸解滤液中和分离硫酸铵实验 取酸解滤液150g,(IDA~6-8%,羟基乙酸~5-6%,甘氨酸~5-6%,经过套用的酸解母 液)加入50g (25%)氨水中和至pH约为6-7,减压浓缩60-70g水,冷却至20-25°C过滤。得 到固体58g,IDA%=0. 86%,硫酸根含量4. 5%左右,NH3-N 22%,游离CN%=3ppm。中和滤液70g, (IDA含量~15%,甘氨酸%~10%,羟基乙酸~10%),可以套用回二乙腈母液继续转化,也可 以用氯化氢酸析出80%以上的IDA。
[0038] 实施例10萃取羟基乙酸后的酸解滤液中和分离硫酸铵 取萃取过羟基乙酸的酸解滤液l〇〇g( IDA~8%,羟基乙酸~1%,甘氨酸~3%),加入30g (25%)氨水中和至pH约为6-7,减压浓缩40-50g水,冷却至20-25°C过滤。得到固体36g, IDA%=0. 5-1%,硫酸根含量 2% 左右,NH3-N 23-25%,游离 CN %=5ppm。中和滤液 50g,(IDA 含 量~16-20%,甘氨酸%~6-7%,羟基乙酸~1. 5-2%),该母液直接套用至亚氨基二乙腈转化 工序。
[0039] 实施例11中和母液套用至亚氨基二乙腈母液再转化酸解 将100g亚氨基二乙腈母液(亚氨基二乙腈含量8. 57%,有机物含
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