專利名稱：草甘膦酸合成中水解輔續工序的制作方法
技術領域：
本發明涉及草甘膦酸的合成，特別是草甘膦酸合成中水解尾氣的回收工藝。
N-膦酰基甲基甘氨酸[(OH)2POCH2NHCH2COOH]，一般稱為草甘膦酸或簡稱草甘膦，它是最旺銷的農藥品種之一，且近幾年來其產量和銷量一直在遞增。目前，國內采用二烷基法合成草甘膦酸的產量已逾3萬噸/年。草甘膦酸合成中水解在HCl、H2O、CH3OH體系中進行。按照傳統的反應機理，水解反應不消耗甲醇，也不產生氯甲烷。故傳統的做法是水解后回收甲醇，不考慮尾氣的產生與收集。但實踐中發現水解后甲醇的消耗量很大，其耗量近600kg/T原粉。究其原因，有兩種可能，一是甲醇回收系統不完善，致使回收率低，二是水解過程中消耗了甲醇而生成新的物質。本發明在作深入分析研究的基礎上，確定了水解中生成氯甲烷的事實。而傳統的做法是不知道產生氯甲烷氣體而將水解中該氯甲烷尾氣排放掉，既浪費，又污染環境。
本發明的目的在于為解決上述存在的問題，提供一種既可消除浪費，又可消除環境污染的草甘膦酸合成中水解輔續工序，這是在傳統水解工序上追加的尾氣回收工序。
本發明草甘膦酸合成中水解輔續工序的技術解決方案，其特殊之處是(1)一級處理將所述的水解尾氣通經水洗塔水洗，除去尾氣中的甲縮醛、甲醇，得一級處理后氣體；(2)二級處理將所述的一級處理后氣體通經堿液吸收塔洗滌，除去酸性物質，得二級處理后氣體；(3)三級處理將所述的二級處理后氣體通經濃硫酸干燥塔干燥，得三級處理后氣體。
為便于儲運，將所述的三級處理后氣體加壓液化后收集于儲液罐。
草甘膦酸合成中水解工序，傳統的反應機理是
本發明在作分析研究的基礎上提出新的水解反應機理是
本發明的實施以定性、定量試驗為基礎。草甘膦酸合成工藝條件均模擬大生產進行，將水解尾氣分三級處理，一級為水洗以除去氣體中夾帶的甲縮醛、甲醇，二級為堿液吸收，除去HCl氣體，三級用濃硫酸干燥，最后將氣體吸集，分別進行氣譜分析、燃燒法測定、與哌啶吸收反應、碘化鈉反應，以驗證是否為氯甲烷氣體。結果如表1-表4所示。
表1尾氣的pH值測試
表2 氣譜分析
表3 與碘化鈉、哌啶反應試驗
表4三次測定氯甲烷的定量
注①此表數據是氯甲烷與碘化鈉反應所推測得到的。
②氯甲烷的量是每生產1噸折百草甘膦原粉所能產生氯甲烷的量。
生產中定量試驗生產中如按小試的方法定量，不僅原料價格昂貴，設備投資大，操作繁瑣，而且試驗周期長。合適的方式是采用定量氣體的流量計，將水解尾氣經三級處理后直接接到氣體流量計上，記錄下水解全過程的氣體總量，由PV＝NRT得出氯甲烷的量，流量計用純氯甲烷氣體進行校正，得出每生產1噸折百草甘膦原粉產生氯甲烷的量，如下表所示<
>年生產10000噸草甘膦裝置將能產生～5208噸氯甲烷，假定氯甲烷回收收率為75％，則可回收氯甲烷3906噸，既消除了浪費，又克服了環境污染問題。水解尾氣經三級洗滌，壓縮，產品的質量已達到生產有機硅單體的質量要求。故本發明的經濟效益和社會效益都十分顯著，具有意想不到的技術效果。
草甘膦酸合成中水解過程中產生的尾氣流量不均衡，從40℃～130℃氣流量呈正態分布，在100℃～110℃氣流量達到最大值。本發明先將水解尾氣引入緩沖罐以保證吸收效率，再采用多節水噴淋洗滌，以有效地去除甲醇、甲縮醛等低碳類水溶性脂肪類化合物。水洗設備為聚丙烯填料塔，通過調節循環水量來控制吸收后氣體的質量。水洗后的氣體含HCl、H2O等雜質，再經過濃度為30％的NaOH水溶液吸收以除去氣體中的酸性物質，堿洗塔亦為填料塔。最后通過酸洗塔干燥，采用濃硫酸，三塔串聯，經三個不同梯度的干燥洗滌使氯甲烷純度達到99.95％以上。精制后的氯甲烷氣體經羅茨風機送至氣柜，再采用氨壓縮機壓縮至7～8atm，然后經換熱器將其冷凝為液體輸入儲罐。
權利要求
1.草甘膦酸合成中水解輔續工序，其特征是(1)一級處理將所述水解的尾氣通經水洗塔水洗，除去尾氣中的甲縮醛、甲醇，得一級處理后氣體；(2)二級處理將所述的一級處理后氣體通經堿液吸收塔洗滌，除去氣體中的酸性物質，得二級處理后氣體；(3)三級處理將所述的二級處理后氣體通經濃硫酸干燥塔干燥，得三級處理后氣體。
2.如權利要求1所述的草甘膦酸合成中水解輔續工序，其特征是將所述的三級處理后氣體加壓液化后收集于儲液罐。
3.如權利要求1所述的草甘膦酸合成中水解輔續工序，其特征是將所述的三級處理后氣體經風機送至氣柜后再用壓縮機壓縮至7～8atm，然后經換熱器將其冷凝為液體收集于儲液罐。
4.如權利要求1、2或3所述的草甘膦酸合成中水解輔續工序，其特征是所述的一級處理是將所述的尾氣先引入緩沖罐后再通經水洗塔進行水洗，所述的水洗塔為聚丙烯填料塔；所述的堿液吸收塔為填料塔，所述的堿液為重量濃度30％的NaOH水溶液；所述的濃硫酸干燥塔為三塔串聯式干燥塔，所述的三級處理后氣體為純度≥99.95％的氯甲烷氣體。
全文摘要
草甘膦酸合成中水解輔續工序,步驟是:(1)將所述水解的尾氣通經水洗塔水洗,除去尾氣中的甲縮醛、甲醇,得一級處理后氣體;(2)將所述的一級處理后氣體通經堿液吸收塔洗滌,除去氣體中的酸性物質,得二級處理后氣體;將所述的二級處理后氣體通經濃硫酸干燥塔干燥,得三級處理后氣體,得到氣體為純度≥99.95%的氯甲烷氣體,然后加壓液化收集于儲液罐。本發明可降低草甘膦酸合成的成本,能消除浪費,克服環境污染。
文檔編號C07C19/03GK1260348SQ99119970
公開日2000年7月19日 申請日期1999年11月8日 優先權日1999年11月8日
發明者王偉, 任不凡, 胡躍華, 周曙光, 翁路平, 胡江, 張柏青, 王桂仙 申請人:浙江新安化工集團股份有限公司