晶器111的进料流中（作为预先回收抛光反应器），位于从蒸发结晶器离屯、机113排出 的母液料流131中，或位于工艺的其它位置。
[0114] 该种其它最终或抛光反应器可W任选地用仅仅碳催化剂操作。此外，因为仅仅设 及一定程度的氧化，所W热效应小，使得至少潜在地对于使该反应器作为具有催化剂固定 床的流动反应器操作而言是有利的，因此提高了基本消除PMIDA的驱动力。当反应器位于 料流131中在清除料流之前时，对草甘麟向AMPA的一定程度氧化反应的总产率的影响小。 用于通过催化氧化PMIDA基质制备草甘麟反应溶液的氧化反应体系，包括最终或预先回收 抛光反应器，描述在Haupfear等的美国专利7, 015, 351中，将其整个内容引入本文供参考。
[0115] 根据另一个实施方案，该工艺可W通常包括用于催化剂过滤器107的进料蓋，并 且残余PMIDA含量的进一步的一定程度降低可W通过将含氧气体例如基本100%氧气喷入 过滤器进料罐的内容物中或喷入位于进入进料罐的管线内的产物反应溶液中的催化剂渺 浆来实现。为了防止催化剂沉积在过滤器进料罐中，通常揽拌其内容物，该可W有助于氧气 的分布、传质和残余PMIDA的随后氧化。氧气喷射可W对揽拌做出贡献。
[0116] 结晶器操作
[0117] 对能有效生产具有较低PMIDA含量的工艺的选择对蒸发结晶器111的操作有关。 已经发现PMIDA与用于草甘麟的增溶剂有关。因此，当反应体系在该种能获得具有较低 PMIDA含量的过滤产物反应溶液的条件下操作时，和/或当过滤后的反应溶液穿过用于进 一步将PMIDA转化成草甘麟的最终反应器时，和/或当通过离子交换从循环母液除去PMIDA 时，草甘麟在循环母液中的溶解性可W降低。在给定的体系压力下，较低的PMIDA/草甘麟 比率引起在较低的温度下开始结晶，该会导致在蒸发结晶器中或与蒸发结晶器相关的工艺 换热器侧表面上结垢。
[0118] 图4显示了改进的蒸发结晶器体系，用于容纳在进料溶液中的低PMIDA含量，并且 没有换热表面的过度结垢。在图4的体系中，结晶器109包括气液分离器301、外部换热器 303、轴向或离屯、循环累305W及管线307,用于循环在蒸发液体分离器之间经由换热器的 结晶渺浆。在气液分离器上部中的除雾器309帮助收集夹带的液体并使该液体返回到分离 器体内的液相中。结晶渺浆从在用于输送到离屯、机121和任选离屯、机137的循环管线中的 汽口 311取出。换热器303的结垢潜在地归因于工艺侧管表面上的草甘麟累积，或也可W 归因于换热器管被大块结晶物质堵塞，该可能导致分离器301的壁崩裂。
[0119] 进一步注意的是，在较低温度开始结晶会导致结晶产率提高。虽然该种效应从初 始结晶器生产率的角度来看是有利的，并且从原料的产率方面来看在一定程度上也是有益 的，但是认为循环渺浆的较高固含量对传热有不利影响。固含量的增加会增加循环渺浆的 有效粘度，从而增加换热器内的压降。在给定的有限累压头下，该导致流速降低，沿着管壁 的工艺一面的速率降低，进而传热系数降低。因此，即使管没有任何结垢或堵塞，在结晶温 度随着PMIDA含量降低时，传热速率和生产率也会被较高的固含量抵消。
[0120] 在任何情况下，将水注入循环累截面会施加明显的热载荷，该倾向于降低在管中 的沉淀速率。尽管水的注射不会降低在气/液分离器中液相的稳态组成，但是其在一定程 度上降低进入换热器的液相中的超饱和程度，并可W进而在一定程度上减少管由于被草甘 麟进一步结壳而结垢的趋势。可能更重要的是，该降低了通过换热器的渺浆的固含量，因此 降低了粘度，并导致工艺侧速度和传热系数增加。
[0121] 在除雾器之上注入水可W用于使除雾器内的压降最小化并控制在分离器的壁上 的结晶程度。经由累303提高渺浆循环速率用于降低换热器中的温升，并提高循环渺浆的 洗漆作用，进一步对控制结垢做出贡献。
[0122] 除了对蒸发结晶器操作的影响之外，离子交换也能降低在蒸发结晶体系中循环的 母液的氯离子和磯酸根含量。不论是否因为较低的氯离子和磯酸根含量，已经发现在其中 通过离子交换除去PMIDAW及氯离子和磯酸根的蒸发结晶器中实现了提高的晶体增长。 与在其中较高PMIDA、Cn-和/或磯酸根浓度的母液在蒸发结晶器和离屯、机121或121和 137之间循环的蒸发结晶器体系中获得的晶体相比，如此获得的较大晶体具有优异的脱水 性能。在通过在离屯、机中从母液分离固体并洗漆离屯、饼来除去残余杂质（包括PMIDA)方 面，较大晶体的产生是有利的。还发现当操作结晶器W持续产生较大的草甘麟颗粒时，较低 PMIDA含量的结垢效应至少部分被抵消。与在产生较细晶体的操作中相比，在将热量转移到 含有较大颗粒的渺浆操作中，换热表面通常不太易于结垢。
[012引设计用于低PMIDA草甘麟的操作
[0124] 上述的某些工艺改进能有效地用于生产具有低PMIDA含量的草甘麟，但是设及受 副产物杂质例如AMPA、NMG等的存在影响的产率、生产率、产物质量和催化剂纯化方面的风 险。因此，例如，当包括提高氧气流速或延长间歇周期或较高温度的改进措施能有效降低 PMIDA含量时，它们设及过度反应的风险，导致草甘麟氧化成AMPA，或形成副产物例如NMG。 对草甘麟回收体系的物料平衡的改进，例如上述关于图2描述的那些，会导致由于从工艺 中清除出未反应的PMIDA引起的损失，W及与清洗料流的草甘麟含量有关的草甘麟产率的 直接损失。
[01巧]此外根据本发明，可W任选地控制工艺操作W持续和可靠地满足低PMIDA含量的 草甘麟产物的要求，同时使对产率和生产率的纯影响最小化，并使得不需要特别低PMIDA 含量的产物的生产能在提供最佳产率、生产率和AMPA/NMG含量的条件下进行，且没有在产 生特别低PMIDA产物的条件下操作所施加的限制。
[01 %] 根据本发明的实施方案，草甘麟在工业生产设备中生产，该设备包括用于在含水 介质中催化氧化PMIDA的反应体系。在该种设备内的设计操作期间，该工艺在能持续生产 具有PMIDA含量基于草甘麟计小于0. 06重量％的草甘麟产物的条件下进行。在该种条件 下生产的草甘麟产物从在其它条件下生产的其它草甘麟产物中分离出来，所述其它条件中 PMIDA含量基于草甘麟计大于0. 06重量％、特别是大于0. 10重量％、更特别是大于0. 15重 量％。
[0127] 在本发明该种实施方案的实施中，催化反应体系可W任选根据任何上述可选择的 方案操作，W提供PMIDA含量小于60ppm重量的产物反应溶液，基于草甘麟和如果有的任何 由于被循环到反应区域的PMIDA所导致的增量计。另外或作为另一种选择，产物回收操作 可W在增加的或改进的清除条件下操作W获得一种或多种含有小于约0. 06重量％PMIDA 的草甘麟产物，或者离子交换可W用于从要结晶或回收草甘麟的料流中除去PMIDA。设计的 操作可W例如包括其中所有或部分在该设备中生产的草甘麟在能有效提供低PMIDA含量 的条件下操作。该种操作可W持续任何所需的时间，例如一周、两周、一个月或几个月，例如 足W生产至少1500公吨、更特别至少约7500公吨的低PMIDA产物。作为在该批料基础上 生产低PMIDA草甘麟的方法的一部分，生产前景是优选基于设定的销售数据准备的，所有 或部分用于生产低PMIDA草甘麟的工业设备操作的时间可W在考虑到该种前景的组织基 础上设计。在该些本发明实施方案的实施中，例如有利的是在保养反应体系、产物回收体系 或两者的工作周期之后，或在引入新鲜催化剂装料之后在启动期间对低PMIDA草甘麟产物 的生产作出安排。当对原料价格有任何可预见的变化时，计划可W进一步在该种价格的基 础上确定。
[0128] 当该设备包括多个用于将PMIDA转化成草甘麟的间歇氧化反应器时，一个或多个 反应器可W用于在能有效生产基于草甘麟计含有小于约25化pmPMIDA的产物反应溶液的 条件下操作选择的时间。
[0129] 当该设备包括用于将PMIDA转化成草甘麟的连续反应体系时，该体系可W通常包 括多个串联的连续揽拌蓋反应器（"CSTR")。在该种串联的例如两个或S个CSTR中，最后 一个反应器可W进一步用作最终反应器，其在终止条件下操作，通常基于草甘麟计是大于 SOOppmPMIDA，更特别是50化pmPMIDA。在设计的操作中，在最终反应器中的条件可W通过 提高氧气流速、较高的温度等来改进，W获得含有小于25化pmPMIDA的产物反应溶液。在为 了生产最小质量的草甘麟例如至少约1500公吨、优选至少约3000公吨、更优选至少约7500 公吨所必需的批次期间，最终反应器可W在该些条件下操作。
[0130] 为了保持生产率，可W优选通过改变在整个系列反应器中的条件例如通过增加向 该些反应器的氧气流速来达到在产物反应溶液中所需的PMIDA含量。当生产设备包括多个 连续反应序列时，一个或多个序列可W用于生产低PMIDA草甘麟，永久或在低PMIDA产物批 次期间，同时其余的反应器序列可W在用于生产可接受的较高PMIDA含量的草甘麟的最佳 条件下操作。
[013U 在多级别草甘麟中PMIDA的分配
[0132] 在永久或批次基础上，也可W采用图1和2显示的工艺来生产不同级别的草甘麟 产物，例如一个级别的产品具有小于6(K)ppm的PMIDA含量，用于需要使用低PMIDA含量的 草甘麟产物的应用中，例如在制备用于控制在基因修饰棉作物中的杂草的除草剂草甘麟组 合物中，另一个级别具有较高PMIDA含量，其可W用于多种其它应用。通常，在离屯、机125中 生产的离屯、湿饼比在离屯、机121 (或137)中生产的离屯、湿饼具有更低的PMIDA含量，该是 因为来自真空结晶器的母液的浓度比来自蒸发结晶器的母液小，和因为没有循环母液料流 被引入真空结晶器109中。从离屯、机121的工艺取出的固体草甘麟酸产物的PMIDA含量可 W用从中和蓋127的工艺排出的盐浓缩物的PMIDA含量平衡，该通过相对于流向离屯、机125 的那些料流而言，增加来自淺析步骤并流向蒸发结晶器离屯、机121的真空结晶器渺浆下流 117的比例来实现，和/或通过增加流向离屯、机137的蒸发结晶器渺浆的比例来实现，所述 离屯、机137用于生产要引入在制盐罐127中的浓缩草甘麟盐溶液的蒸发结晶器离屯、湿饼。 如果需要的话，PMIDA含量可W未平衡的，且通过将流向离屯、机121的真空结晶器渺浆117 的比例最小化并将母液从蒸发结晶器回路经由母液转移管线139转移到中和罐，和/或通 过清除流向离屯、机137的蒸发结晶器渺浆的比例，而制备不相称的低GI含量的盐浓缩物。 [013引或者，低PMIDA含量固体草甘麟酸产物可W通过将PMIDA转向制盐罐127来制备。 在该种情况下，在淺析步骤下游的较高比例的真空结晶器渺浆流向离屯、机121，并将高比例 的蒸发结晶器渺浆送到离屯、机137。根据该些各种工艺流程，工艺物料平衡可W得到暂时控 审IJ，或实际上同时控制，W生产具有两种不同的基于PMIDA含量的草甘麟产物。
[0134] 作为另一种制备低PMIDA含量草甘麟产物的选择，在工艺启动期间获得的产物可 W分离并用于施用到和用于基因修饰棉作物的杂草控制应用的草甘麟组合物中。通过在蒸 发器、中和罐和工艺储存容器（未显示）中用水开始，PMIDA在循环母液中的影响可W在启 动之后立即避免，并在过渡阶段的早期保持合适水平，其中在过渡阶段中产物回收区域向 稳态操作移动。
[01巧]其它在两种或多种草甘麟产物中分配残余PMIDA的可选择性工艺流程由Haupfear等描述在美国申请US2005/0059840A1中，将其整个内容引入本文供参考。
[0136] 不论通过顺序操作、独立操作或控制工艺物料平衡W同时获得不同级别的产品， 本发明的方法都可W实施获得多种不同级别的产品，包括基于草甘麟计PMIDA含量特别低 于约lOOOppm、优选低于约6(K)ppm和比上述值低至少25 % %或优选任何其它值或多种低 PMIDA产物。此外，使用任何一种或多种各种上述工艺方案（或下述），可W生产基于草甘 麟计PMIDA含量特别低于约lOOOppm、或低于约eOOppm和比上述所述多种产物中的其它产 物的？1104含量值低至少约50%或甚至至少约75%的多种低？1104产物。
[0137] 转化率和终点的确定
[0138] 如上所述，为实现特别低PMIDA含量而对氧化工艺条件的改进会不可避免地设及 一些产率、生产率、催化剂纯化、成本和/或草甘麟产物的AMPA/NMG含量的损失。该些损失 可W大部分通过在用于产生PMIDA含量为约300-8(K)ppm的产物反应溶液的最佳条件下操 作反应体系并在草甘麟产物回收过程中通过离子交换除去PMIDA的另一种选择方案来避 免。但是，离子交换方法设及其本身的资本、操作和保养成本。因此，另一个增加的有利之 处可W通过控制用于产生产物反应溶液的氧化反应体系的操作来实现W满足足W生产最 终优选规格的产物的所需PMIDA含量（例如小于60化pmPMIDA)，同时避免会消耗草甘麟和 不必要地增加反应溶液的AMPA或NMG含量的那些过度反应。
[0139] 另外根据本发明，已经设计各种方法和体系来监控PMIDA的转化率和/或产物反 应溶液的组成，并确认可W终止反应和/或从反应器取出产物反应溶液时的终点或停留 时间。该些包括；（i)在线色谱；（ii)傅里叶变换红外分析；（iii)测定累积耗氧和/或 耗氧的时间微分；（iv)监控氧化/还原电位；(V)监控在含水液体反应介质中的溶解氧浓 度；(Vi)监控在反应器排气中的氧气浓度；(vii)监控在反应器排气中的二氧化碳浓度； (viii)测定累积二氧化碳产生和/或分析二氧化碳产生的分布；（ix)监控瞬时氧气消耗； (X)监控二氧化碳的瞬时产生；妃）电化学指示残余PMIDA;(xU)对反应体系的累积热平 衡；(xiii)在反应体系中的时间微分生热量；和该些技术的组合。
[0140] 根据该些选择中的第一个，反应溶液可W定期取样，使样品穿过色谱柱，优选液相 色谱柱，例如高效液相色谱（也称为高压液相色谱或"HPLC")柱，其位于用于转化的反应器 的附近，即在间歇反应器中，在连续活塞流反应器的出口处（例如含有固定催化剂床的反 应器），或在CSTR系列中的最后一个中。虽然反应器的内压对于通过操作取样阀取出样品 而言是足够的，但是在一些情况下可能希望使用计量累W提供用于HPLC的限定体积的样 品。在HPLC(或计量累）的上游提供过滤器W除去催化剂和任何其它固体。样品可W任选 地穿过换热器W冷却到受控的温度，从而通过色谱柱，和/或可W进行稀释W避免在样品 中结晶或用于所谓的色谱模型。本领域公知的常规检测装置可W用于测定样品的PMIDA含 量。
[014U 在间歇方法中，反应可W在达到所需的PMIDA含量时终止。在连续方法中，可W调 节停留时间、氧气流速和/或反应温度W达到所需的转化率。在连续反应体系中，认为反应 速率通常受气/液传质限制，直到达到较高的转化率，但是在此之后受动力学的限制。因为 该种反应在PMIDA中是非零级的，所W随着达到定量的转化率，反应逐渐成比例地减慢到 残余PMIDA含量，该与供应多少氧气无关。因此，反应的典型行为示例在图22中，其中描绘 了反应速率的log值与残余PMIDA浓度的log值的关系。直到达到高转化率，PMIDA的消 耗是假零级的。当达到高浓度例如在95-98%范围时，PMIDA的消耗变成受反应动力学限 审IJ，该通常大约是与PMIDA相关的一级。连续反应可W例如在上述系列CSTR中进行，或在 活塞流反应器例如包括固定或流化催化剂床的管式反应器中进行。在该种体系中，转化率 可W最有效地通过在转变成非零级条件之前增加沿着氧化反应区中反应介质流路的氧气 供应来增加。该提高了传质速率，因此，增加了在控制传质的上游空间中的反应速率，并留 下额外的反应器空间和停留时间W进行在达到所需转化率和/或残余PMIDA含量的非零级 动力学限制条件下的转化。尽管图22显示PMIDA消耗速率基本恒定直到变成动力学受限 的，但是应该理解的是氧气流速可W朝向间歇反应终点时降低，或在一系列CSTR的倒数第 二个反应器中降低，该会潜在地影响传质系数和随后的PMIDA消耗速率，该取决于机械揽 拌的性质和强度。氧气流速和温度也可W在间歇工艺中根据需要调节，从而获得在预定间 歇反应周期中的目标PMIDA含量。
[0142] 虽然即使在线HPLC设及一些取样和分析结果之间的滞后，但是该种滞后不会显 著抵消对反应终点的控制，特别是在连续工艺中，或在使用贵金属/碳催化剂操作的间歇 工艺中。已经观察到当使用贵金属/碳催化剂而不是活性碳催化剂时，草甘麟不易于过度 氧化成AMPA。进一步发现对氧化反应条件的延长接触不会在贵金属/碳催化剂的存在下产 生与通常在活性碳催化剂存在下那样多的NMG。
[0143] 实际上，基于对近期在先批次的HPLC数据的累积，或在近期在先连续操作中获得 的HPLC数据，已经观察到可W仅仅基于时间或基于在由HPLC测定的PMIDA转化率达到特 定水平例如95%或98%时的点之后的时间微分，可WW合理的准确性控制反应终点或合 适的反应器停留时间。此外，所需的转化率或反应终点可W从一系列色谱分析预计，按照与 对于进行该种预计使用FTIR相关描述的方式进行。
[0144] 在线傅里叶变换红外（"FTIR")分析用于监控PMIDA转化率的用途描述在美国专 利6, 818, 450中，将其整个内容引入本文供参考。如该里所述，在线FTIR光谱可W用于定量 检测在含水混合物中的一种或多种PMIDA、草甘麟、甲醒、甲酸、N-甲基-N-(麟酷甲基）甘 氨酸（"NMG")、N-甲基氨基甲基麟酸（"MAMPA")或氨基甲基麟酸（"AMPA")。更优选， 内反射FTIR方法用于"现场"检测被在一个或多个氧化反应区或反应器中或从一个或多个 氧化反应区或反应器排出的含水反应溶液吸收的红外光谱。内反射FTIR方法允许通过在 工艺管线或反应容器之中、之上或附近放置传感器探针来现场检测被反应溶液吸收的红外 光谱，从而使其浸入反应溶液中或