CN101704845B - 亚氨基二乙腈合成双甘膦的优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种由亚氨基二乙腈合成双甘膦的方法，采用以下步骤：先将部分浓度高的液态碱配成20％-25％的碱溶液，升温至40～60℃，然后缓慢投加亚氨基二乙腈，1～2小时投加完毕，投加亚氨基二乙腈过程中或完毕后补加剩余量液态碱；升温至80～95℃，保温1-2小时，脱氨半小时，加盐酸调pH，得到亚氨基二乙酸及其钠盐溶液；过滤，滤液与三氯化磷、甲醛反应生成双甘膦湿料及废水。本发明简便易行，降低碱解时的用水量，省去了碱解脱水工序，提高了脱氨效率，降低了能源消耗，提高了亚氨基二乙酸含量，提高了双甘膦收率，具有较高的经济效益。

Description

亚氨基二乙腈合成双甘膦的优化方法

技术领域

本发明涉及一种由亚氨基二乙腈合成双甘膦的方法，尤其涉及一种降低能耗提高产能的合成双甘膦的生产方法。

背景技术

亚氨基二乙酸(IDA)法于20世纪90年代后期被开发，并实现了工业化生产，该工艺国内主要采用亚氨基二乙腈法(IDAN)。因亚氨基二乙腈等原料廉价易得、草甘膦氧化所用催化剂选择性好和收率更高等优点，使生产成本更低，并且其清洁生产程度高于甘氨酸法，所以目前此工艺已成我国主流工艺。

现在由亚氨基二乙腈合成双甘膦的路线中，亚氨基二乙腈均是在稀碱液(碱含量约20％)中进行碱解，碱解完毕先脱氨脱水再进行部分酸化，然后将盐酸和亚磷酸或三氯化磷及甲醛反应得双甘膦产品。这条路线在碱解过程因要控制碱液浓度在20％左右，所以要向液碱中投入了大量的水对液碱进行稀释，但是高质量的合成双甘膦又要求IDA浓度在25％以上，所以要采取蒸发等方法将碱解完毕后系统中的水从中除去一部分，脱出的水量至少为投加水量的40％-50％，而且脱水又占用了较多时间，所以在能耗及产能方面有较大弊端。在工艺路线优化方面，相关研究单位和生产企业进行了大量研究，而从降低碱解过程中能源消耗及提高产能的角度来降低双甘膦的成本的研究和报道较少。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题，提供了一种降低能耗提高产能的由亚氨基二乙腈合成双甘膦的优化方法，降低了亚氨基二乙酸制备的相关设备投资。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种亚氨基二乙腈合成双甘膦的优化方法，采用以下步骤：

(1)将液态碱总量的40％～65％(重量)稀释为质量分数为20～25％的碱溶液，升温至40～60℃，然后投加亚氨基二乙腈，1～2小时全部投加完毕，亚胺基二乙腈加入50％-100％时补加剩余液态碱，分1-5次加入；所述液态碱是质量分数为32％的氢氧化钠溶液或质量分数为50％的氢氧化钾溶液，亚氨基二乙腈与液态碱摩尔比为1∶2.1-2.2；

(2)液态碱与亚氨基二乙腈全部投加完毕后，升温至80～95℃，保温1～2小时，然后脱氨半小时，保持温度为75～85℃加质量分数30％的盐酸调pH至9-11，得到亚氨基二乙酸及其钠盐溶液；

(3)将步骤(2)所得溶液过滤，滤液在40～50℃滴加三氯化磷，滴加1～1.5小时，然后升温至回流滴加甲醛，反应生成双甘膦料浆，双甘膦料浆经脱酸、调PH、结晶、抽滤、水洗、干燥得双甘膦；亚氨基二乙腈、三氯化磷、甲醛的摩尔比为1∶1.1-1.2∶1.3-1.4。

步骤(2)所得溶液中亚氨基二乙酸含量(重量)为25％-31％，亚氨基二乙酸钠盐含量(重量)为40％～50％。

本发明的有益效果是：

(1)分步加碱，碱解用水量减少50％～80％，省去脱水时间，减少排氨时间，降低能耗，同时提高了亚氨基二乙腈的转化率。

(2)碱解完毕无需脱水即可使IDA浓度达到合成双甘膦的要求值。

(3)亚氨基二乙腈转化率≥96％，双甘膦固体收率≥88％。

(4)简便易行，降低成本，提高收率，具有较高的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

取质量分数为32％的氢氧化钠溶液115g，水32g配成碱溶液，加入500ml烧瓶中，升温至40℃，开始缓慢加入亚氨基二乙腈(质量分数92％)，先加入80g，用时1小时。然后再加入32％的氢氧化钠溶液160g，再投加亚氨基二乙腈23g，用时0.5小时，投加完毕升温至82℃，保温1小时，排氨0.5小时，在78℃加40g30％盐酸，保温10～20分钟，然后过滤，得滤液414.6g。滤液转入1000ml烧瓶中在40～50℃滴加163.3g三氯化磷，用时1.5小时，升温至回流滴加105g甲醛(36.5％)，滴加完毕，保温，脱废酸100.3g，然后补水70g，加57.8g氢氧化钠(32％)调pH，降温，结晶，抽滤，400g水洗，干燥得双甘膦204.4g，含量98.3％，固体收率88.5％。

实施例2

取质量分数为32％的氢氧化钠溶液131.5g，水80g配成碱溶液，加入500ml烧瓶中，升温至60℃，开始缓慢加入亚氨基二乙腈(92％)，先加入51.5g，用时1小时，然后再加入32％氢氧化钠50g，再加入51.5g亚氨基二乙腈，用时0.5小时，之后补加32％的氢氧化钠溶液81.5g，升温至85℃，保温1.5小时，排氨0.5小时，降温至78℃左右加入40g30％盐酸，然后过滤，滤液455.1g。滤液转入1000ml烧瓶中在40～50℃滴加153g三氯化磷，用时1小时，升温至回流滴加115g甲醛(36.5％)，滴加完毕，保温，脱废酸143.2g，降温补水70g，加58g氢氧化钠(32％)调pH，降温，结晶，抽滤，400g水洗，干燥得双甘膦205.1g，含量98.3％，固体收率88.8％。

实施例3

取质量分数为32％的氢氧化钠溶液104g，水64g配成碱溶液，加入500ml烧瓶中，升温至40℃，开始缓慢加入亚氨基二乙腈(92％)，共加入103g，用时1小时。然后再加入32％氢氧化钠156g，升温至90℃，保温2小时，排氨0.5小时，降温至83℃加40g30％盐酸，然后过滤，滤液432.9g。滤液转入1000ml烧瓶中在40～50℃滴加165g三氯化磷，用时1小时，升温至回流滴加105g甲醛(36.5％)，滴加完毕，保温，脱废酸125.6g，降温补水，加60.3g氢氧化钠(32％)调pH，降温，结晶，抽滤，400g水洗，干燥得双甘膦204.9g，含量98.6％，固体收率89.0％。

实施例4

取质量分数为50％的氢氧化钾溶液100g，水100g配成碱溶液，加入500ml烧瓶中，升温至40℃，开始缓慢加入亚氨基二乙腈(92％)，共加入103g，用时1小时。然后再加入50％氢氧化钾146.9g，升温至95℃，保温2小时，排氨0.5小时，降温至80℃，加40g30％盐酸，然后过滤，滤液460.2g。滤液转入1000ml烧瓶中在40～50℃滴加153g三氯化磷，用时1小时，升温至回流滴加115g甲醛(36.5％)，滴加完毕，保温，脱废酸121.6g，降温补水，加61g 50％的氢氧化钾调pH，降温，结晶，抽滤，400g水洗，干燥得双甘膦205.1g，含量98.1％，固体收率88.6％。

实施例5

取质量分数为32％的氢氧化钠溶液160g，水64g配成碱溶液，加入500ml烧瓶中，升温至40℃，开始缓慢加入亚氨基二乙腈(92％)，先加入51.5g，用时0.5小时。然后再加入32％氢氧化钠53g，再加入30g亚氨基二乙腈，用时0.5小时，然后再加入32％氢氧化钠50g，最后加入21.5g亚氨基二乙腈，用时0.5小时，升温至85℃，保温2小时，排氨0.5小时，降温至80℃加40g30％盐酸，然后过滤，滤液435.4g，检测IDA含量为29.6％。

实施例6

取实施例5中400g滤液转入1000ml烧瓶中在40～50℃滴加142g三氯化磷，用时1小时，升温至回流滴加96.5g甲醛(36.5％)，滴加完毕，保温，脱废酸113g，降温补水，加54.1g氢氧化钠(32％)调pH，降温，结晶，抽滤，370g水洗，干燥得双甘膦188.4g，含量98.7％，固体收率89.2％。

通过以上实施例可知，采用此工艺方法所得双甘膦固体折百收率以亚氨基二乙腈计为88.6％-89.2％，此工艺在制备亚氨基二乙酸钠盐时分步加碱，减少了碱解用水量，省去脱水时间，减少排氨时间，降低能耗，同时提高亚氨基二乙腈的转化率，提高了双甘膦收率，达到节能降耗，降低成本的目的。

Claims (2)

1.一种亚氨基二乙腈合成双甘膦的方法，其特征在于采用以下步骤：

(1)将液态碱总量的40％～65％(重量)稀释为质量分数为20～25％的碱溶液，升温至40～60℃，然后投加亚氨基二乙腈，1～2小时全部投加完毕，亚胺基二乙腈加入50％-100％时补加剩余液态碱，剩余液态碱分1-5次加入；所述液态碱是质量分数为32％的氢氧化钠溶液，亚氨基二乙腈与液态碱摩尔比为1∶2.1-2.2；

(2)液态碱与亚氨基二乙腈全部投加完毕后，升温至80～95℃，保温1～2小时，然后脱氨半小时，保持温度为75～85℃加质量分数30％的盐酸调pH至9-11，得到亚氨基二乙酸及其钠盐溶液；

(3)将步骤(2)所得溶液过滤，滤液在40～50℃滴加三氯化磷，滴加1～1.5小时，然后升温至回流滴加甲醛，反应生成双甘膦料浆，双甘膦料浆经脱酸、调pH、结晶、抽滤、水洗、干燥得双甘膦；亚氨基二乙腈、三氯化磷、甲醛的摩尔比为1∶1.1-1.2∶1.3-1.4。

2.根据权利要求1所述的亚氨基二乙腈合成双甘膦的方法，其特征在于：步骤(2)所得溶液中亚氨基二乙酸含量为25％-31％(重量)，亚氨基二乙酸钠盐含量为40％～50％(重量)。