本发明属于草甘膦后处理加工,具体涉及一种草甘膦生产连续化结晶工艺。
背景技术:
1、草甘膦是美国孟山都公司于1974年商品化的除草剂,因其高效、低毒、低残留、广谱性、与环境相容性好的优越性能,草甘膦目前已成为世界上使用最广泛的除草剂。草甘膦的主要合成方法有甘氨酸法、烷基酯化法、亚氨基二乙酸(ida)法等。ida法工艺是普遍采用的工艺路线,在生产中为防止草甘膦在反应过程中析出,草甘膦质量分数一般控制在6%-10%,料液质量分数低。年产10000t草甘膦生产,若继续采用常规的间歇搅拌釜结晶,需20台20m3的搅拌结晶釜,占地面积大、操作繁琐、能耗高且产品质量不稳定。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种草甘膦生产连续化结晶工艺,以解决以下技术问题:现有ida法工艺中草甘膦的结晶采用的间歇搅拌釜式结晶方法占地面积大、操作繁琐,产品质量不稳定。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种草甘膦生产连续化结晶工艺,包括如下步骤:
4、步骤一:高温浓缩:将由亚氨基二乙酸法制备草甘膦生产中的草甘膦母液升温至50-80℃通过纳滤膜进行浓缩分离,高温浓缩液达到指定质量分数后进入步骤二,高温下草甘膦的溶解度远高于常温下的溶解度,母液可以浓缩到较高浓度而不析出晶体,浓缩后的母液再进行冷却结晶效果好,方便了后续生产过程;
5、步骤二:减压旋蒸:将步骤一得到的高温浓缩液进行减压旋蒸,除去浓缩液中双甘膦、甲醛,得旋蒸浓缩液,旋蒸浓缩液中双甘膦的质量分数在0.5%以下,甲醛的质量分数控制在3%以下,从而提高了结晶得到的草甘膦的质量和纯度;双甘膦浓度在0.5%以上时,溶液整体的饱和度增大,破坏了草甘膦的浓缩结晶平衡系统,致使草甘膦的结晶量减少。由于甲醛的质量分数为3%以上时,游离状态的甲醛分子数增加,甲醛与草甘膦的甲基化反应速度增加,结晶出的草甘膦纯度和收率降低,而甲醛的质量分数在3%以下时,甲醛以与水结合的形态存在,草甘膦与甲醛几乎不发生甲基化反应;
6、步骤三:冷却结晶:将旋转浓缩液依次连续通过串联的第一冷却式结晶器、第二冷却式结晶器进行降温结晶,排出料液经稠厚器浓缩、过滤、105℃干燥,得草甘膦。
7、作为本发明的进一步方案,所述指定质量分数为6%-7%。
8、作为本发明的进一步方案,所述减压旋蒸的温度为70-80℃,转速为30-80rpm,压力为2×104pa,时间为1-1.5h。
9、作为本发明的进一步方案,所述第一冷却式结晶器的温度为35-50℃,停留时间为3-5h。
10、作为本发明的进一步方案,所述第一冷却式结晶器的温度为0-10℃,停留时间为5-7h。
11、本发明的有益效果:
12、本发明通过分步处理实现了草甘膦结晶过程的连续化生产,提高了草甘膦纯度和收率,提高了草甘膦的质量稳定性:第一步通过对草甘膦母液进行高温浓缩,提高草甘膦的溶解度,母液可以浓缩到较高浓度而不析出晶体,浓缩后的母液再进行冷却结晶效果好;第二步通过减压旋蒸将双甘膦的质量分数控制在0.5%以下,甲醛的质量分数控制在3%以下,从而提高了进一步结晶出的草甘膦纯度和收率,提高了草甘膦的质量稳定性;最后一步通过串联的第一冷却式结晶器、第二冷却式结晶器进行分级降温冷却结晶得到草甘膦。
1.一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,所述指定质量分数为6%-7%。
3.根据权利要求1所述的一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,所述减压旋蒸的温度为70-80℃,转速为30-80rpm,压力为2×104pa,时间为1-1.5h。
4.根据权利要求1所述的一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,旋蒸浓缩液中双甘膦的质量分数在0.5%以下,甲醛的质量分数在3%以下。
5.根据权利要求1所述的一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,所述第一冷却式结晶器的温度为35-50℃,停留时间为3-5h。
6.根据权利要求1所述的一种草甘膦生产连续化结晶工艺,其特征在于,所述第一冷却式结晶器的温度为0-10℃,停留时间为5-7h。