專利名稱：亞氨基二乙腈合成雙甘膦的優化方法
技術領域：
本發明涉及一種由亞氨基二乙腈合成雙甘膦的方法，尤其涉及一種降低能耗提高
產能的合成雙甘膦的生產方法。
背景技術：
亞氨基二乙酸(IDA)法于20世紀90年代后期被開發，并實現了工業化生產，該工藝國內主要采用亞氨基二乙腈法(IDAN)。因亞氨基二乙腈等原料廉價易得、草甘膦氧化所用催化劑選擇性好和收率更高等優點，使生產成本更低，并且其清潔生產程度高于甘氨酸法，所以目前此工藝已成我國主流工藝。 現在由亞氨基二乙腈合成雙甘膦的路線中，亞氨基二乙腈均是在稀堿液(堿含量約20% )中進行堿解，堿解完畢先脫氨脫水再進行部分酸化，然后將鹽酸和亞磷酸或三氯化磷及甲醛反應得雙甘膦產品。這條路線在堿解過程因要控制堿液濃度在20%左右，所以要向液堿中投入了大量的水對液堿進行稀釋，但是高質量的合成雙甘膦又要求IDA濃度在25%以上，所以要采取蒸發等方法將堿解完畢后系統中的水從中除去一部分，脫出的水量至少為投加水量的40% -50%，而且脫水又占用了較多時間，所以在能耗及產能方面有較大弊端。在工藝路線優化方面，相關研究單位和生產企業進行了大量研究，而從降低堿解過程中能源消耗及提高產能的角度來降低雙甘膦的成本的研究和報道較少。
發明內容
本發明為了克服上述技術問題，提供了一種降低能耗提高產能的由亞氨基二乙腈合成雙甘膦的優化方法，降低了亞氨基二乙酸制備的相關設備投資。
本發明是通過以下技術方案實現的 本發明的一種亞氨基二乙腈合成雙甘膦的優化方法，采用以下步驟
(1)將液態堿總量的40% 65% (重量)稀釋為質量分數為20 25%的堿溶液，升溫至40 6(TC，然后投加亞氨基二乙腈，1 2小時全部投加完畢，亞胺基二乙腈加入50% _100%時補加剩余液態堿，分1-5次加入；所述液態堿是質量分數為32%的氫氧化鈉溶液或質量分數為50%的氫氧化鉀溶液，亞氨基二乙腈與液態堿摩爾比為1 : 2.1-2.2;
(2)液態堿與亞氨基二乙腈全部投加完畢后，升溫至80 95t:，保溫1 2小時，然后脫氨半小時，保持溫度為75 85t:加質量分數30%的鹽酸調pH至9-ll，得到亞氨基二乙酸及其鈉鹽溶液； (3)將步驟(2)所得溶液過濾，濾液在40 5(TC滴加三氯化磷，滴加1 1. 5小時，然后升溫至回流滴加甲醛，反應生成雙甘膦料槳，雙甘膦料漿經脫酸、調PH、結晶、抽濾、水洗、干燥得雙甘膦；亞氨基二乙腈、三氯化磷、甲醛的摩爾比為1 : 1.1-1.2 : 1.3-1.4。
步驟(2)所得溶液中亞氨基二乙酸含量(重量)為25%_31%，亞氨基二乙酸鈉鹽含量(重量)為40% 50%。
本發明的有益效果是
(1)分步加堿，堿解用水量減少50% 80%，省去脫水時間，減少排氨時間，降低 能耗，同時提高了亞氨基二乙腈的轉化率。 (2)堿解完畢無需脫水即可使IDA濃度達到合成雙甘膦的要求值。
(3)亞氨基二乙腈轉化率^ 96%，雙甘膦固體收率> 88%。
(4)簡便易行，降低成本，提高收率，具有較高的經濟效益。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例l 取質量分數為32%的氫氧化鈉溶液115g，水32g配成堿溶液，加入500ml燒瓶中， 升溫至4(TC，開始緩慢加入亞氨基二乙腈(質量分數92X)，先加入80g，用時l小時。然 后再加入32%的氫氧化鈉溶液160g，再投加亞氨基二乙腈23g，用時0. 5小時，投加完畢升 溫至82。C，保溫1小時，排氨0. 5小時，在78。C加40g30X鹽酸，保溫10 20分鐘，然后過 濾，得濾液414. 6g。濾液轉入1000ml燒瓶中在40 5(TC滴加163. 3g三氯化磷，用時1. 5 小時，升溫至回流滴加105g甲醛(36. 5% )，滴加完畢，保溫，脫廢酸100. 3g，然后補水70g， 加57. 8g氫氧化鈉(32% )調pH，降溫，結晶，抽濾，400g水洗，干燥得雙甘膦204. 4g，含量 98. 3%，固體收率88. 5% 。
實施例2 取質量分數為32%的氫氧化鈉溶液131. 5g，水80g配成堿溶液，加入500ml燒瓶 中，升溫至60°C ，開始緩慢加入亞氨基二乙腈(92% )，先加入51. 5g，用時1小時，然后再加 入32%氫氧化鈉50g，再加入51. 5g亞氨基二乙腈，用時0. 5小時，之后補加32%的氫氧化 鈉溶液81. 5g，升溫至85。C，保溫1. 5小時，排氨0. 5小時，降溫至78。C左右加入40g30X鹽 酸，然后過濾，濾液455. lg。濾液轉入1000ml燒瓶中在40 5(TC滴加153g三氯化磷，用 時1小時，升溫至回流滴加115g甲醛(36. 5% )，滴加完畢，保溫，脫廢酸143. 2g，降溫補水 70g，加58g氫氧化鈉(32% )調pH，降溫，結晶，抽濾，400g水洗，干燥得雙甘膦205. lg，含 量98. 3%，固體收率88. 8% 。
實施例3 取質量分數為32%的氫氧化鈉溶液104g，水64g配成堿溶液，加入500ml燒瓶中， 升溫至4(TC，開始緩慢加入亞氨基二乙腈(92% )，共加入103g，用時1小時。然后再加入 32%氫氧化鈉156g，升溫至9(TC，保溫2小時，排氨0. 5小時，降溫至83。C加40g30X鹽酸， 然后過濾，濾液432. 9g。濾液轉入1000ml燒瓶中在40 5(TC滴加165g三氯化磷，用時 1小時，升溫至回流滴加105g甲醛(36. 5% )，滴加完畢，保溫，脫廢酸125. 6g，降溫補水， 加60. 3g氫氧化鈉(32% )調pH，降溫，結晶，抽濾，400g水洗，干燥得雙甘膦204. 9g，含量 98. 6%，固體收率89. 0%。
實施例4 取質量分數為50 %的氫氧化鉀溶液100g，水100g配成堿溶液，加入500ml燒瓶 中，升溫至4(TC，開始緩慢加入亞氨基二乙腈(92%)，共加入103g，用時l小時。然后再加 入50%氫氧化鉀146. 9g，升溫至95°C ，保溫2小時，排氨0. 5小時，降溫至80°C ，加40g30% 鹽酸，然后過濾，濾液460. 2g。濾液轉入1000ml燒瓶中在40 5(TC滴加153g三氯化磷，用時1小時，升溫至回流滴加115g甲醛(36.5% )，滴加完畢，保溫，脫廢酸121.6g，降溫補水，加61g 50%的氫氧化鉀調pH，降溫，結晶，抽濾，400g水洗，干燥得雙甘膦205. lg，含量98. 1%，固體收率88.6%。
實施例5 取質量分數為32%的氫氧化鈉溶液160g，水64g配成堿溶液，加入500ml燒瓶中，升溫至4(TC，開始緩慢加入亞氨基二乙腈(92X)，先加入51.5g，用時0.5小時。然后再加入32%氫氧化鈉53g，再加入30g亞氨基二乙腈，用時0. 5小時，然后再加入32%氫氧化鈉50g，最后加入21. 5g亞氨基二乙腈，用時0. 5小時，升溫至85t:，保溫2小時，排氨0. 5小時，降溫至8(TC加40g30X鹽酸，然后過濾，濾液435. 4g，檢測IDA含量為29. 6%。
實施例6 取實施例5中400g濾液轉入1000ml燒瓶中在40 5(TC滴加142g三氯化磷，用時1小時，升溫至回流滴加96. 5g甲醛(36. 5% )，滴加完畢，保溫，脫廢酸113g，降溫補水，加54. lg氫氧化鈉(32% )調pH，降溫，結晶，抽濾，370g水洗，干燥得雙甘膦188. 4g，含量98. 7%，固體收率89. 2% 。 通過以上實施例可知，采用此工藝方法所得雙甘膦固體折百收率以亞氨基二乙腈計為88. 6% -89. 2%，此工藝在制備亞氨基二乙酸鈉鹽時分步加堿，減少了堿解用水量，省去脫水時間，減少排氨時間，降低能耗，同時提高亞氨基二乙腈的轉化率，提高了雙甘膦收率，達到節能降耗，降低成本的目的。
權利要求
一種亞氨基二乙腈合成雙甘膦的優化方法，其特征在于采用以下步驟(1)將液態堿總量的40％～65％(重量)稀釋為質量分數為20～25％的堿溶液，升溫至40～60℃，然后投加亞氨基二乙腈，1～2小時全部投加完畢，亞胺基二乙腈加入50％-100％時補加剩余液態堿，剩余液態堿分1-5次加入；所述液態堿是質量分數為32％的氫氧化鈉溶液或質量分數為50％的氫氧化鉀溶液，亞氨基二乙腈與液態堿摩爾比為1∶2.1-2.2；(2)液態堿與亞氨基二乙腈全部投加完畢后，升溫至80～95℃，保溫1～2小時，然后脫氨半小時，保持溫度為75～85℃加質量分數30％的鹽酸調pH至9-11，得到亞氨基二乙酸及其鈉鹽溶液；(3)將步驟(2)所得溶液過濾，濾液在40～50℃滴加三氯化磷，滴加1～1.5小時，然后升溫至回流滴加甲醛，反應生成雙甘膦料漿，雙甘膦料漿經脫酸、調PH、結晶、抽濾、水洗、干燥得雙甘膦；亞氨基二乙腈、三氯化磷、甲醛的摩爾比為1∶1.1-1.2∶1.3-1.4。
2. 根據權利要求1所述的合成雙甘膦的優化方法，其特征在于步驟(2)所得溶液中 亞氨基二乙酸含量(重量)為25%-31%，亞氨基二乙酸鈉鹽含量(重量)為40% 50%。
全文摘要
本發明公開了一種由亞氨基二乙腈合成雙甘膦的方法，采用以下步驟先將部分濃度高的液態堿配成20％-25％的堿溶液，升溫至40～60℃，然后緩慢投加亞氨基二乙腈，1～2小時投加完畢，投加亞氨基二乙腈過程中或完畢后補加剩余量液態堿；升溫至80～95℃，保溫1-2小時，脫氨半小時，加鹽酸調pH，得到亞氨基二乙酸及其鈉鹽溶液；過濾，濾液與三氯化磷、甲醛反應生成雙甘膦濕料及廢水。本發明簡便易行，降低堿解時的用水量，省去了堿解脫水工序，提高了脫氨效率，降低了能源消耗，提高了亞氨基二乙酸含量，提高了雙甘膦收率，具有較高的經濟效益。
文檔編號C07F9/38GK101704845SQ20091022978
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月6日 優先權日2009年11月6日
發明者侯永生, 孫國慶, 孫文萍, 趙超, 陳桂元, 陳琦 申請人:山東濰坊潤豐化工有限公司;山東省除草劑工程技術研究中心