CN102127110B

CN102127110B - 一种草铵膦溶液的分离提纯方法

Info

Publication number: CN102127110B
Application number: CN2011100309806A
Authority: CN
Inventors: 赵经纬; 丁国良; 邱晖
Original assignee: HANGZHOU TIANCHUANG WATER PURIFYING EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Hangzhou Tian Chuang Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: CN102127110A

Abstract

本发明公开了一种草铵膦溶液的分离提纯方法。草铵膦溶液加入1～5倍的水进行稀释，经纳滤膜分离、电渗析膜分离的组合工艺得到草铵膦质量分数为15%～30%、无机盐质量分数为0.05%～0.5%的溶液C和草铵膦质量分数为0.01%～0.1%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液F；溶液C用于制备高纯度的草铵膦，溶液F用于提取无机盐。本发明具有操作简单、处理成本低、能耗低、草铵膦收率高、产品质量好、可以实现自动化控制的优点。

Description

一种草铵膦溶液的分离提纯方法

技术领域

本发明涉及草铵膦生产领域，尤其涉及一种草铵膦溶液的分离提纯方法。

背景技术

草铵膦 (glufosinate-ammonium 或glufosinate)是一种具有部分内吸作用的高效低毒非选择性(灭杀性) 触杀型有机磷类除草剂。由德国Hoechst 公司最先开发，商品名为Basta 。化学式为C₅H₁₂NO₄P ，式量为181.127，易溶于水，不易溶于有机溶剂。草铵膦毒性低，较为安全，在土壤中易于降解，对作物安全，漂移小，除草谱广，活性高，用量少，环境压力小。近年来，草铵膦越来越受到人们的重视，生产工艺主要有生物法和化学法，其中化学法易于工业化生产。目前主要的合成方法有阿布佐夫合成法、高压催化合成法、低温定向合成法、盖布瑞尔–丙二酸二乙酯合成法、斯垂克–泽林斯基法、手性合成子法、阿布佐夫–迈克尔法合成法等等。在化学合成的过程中伴随无机盐的产生，由于无机盐和草铵膦在水中的溶解度都很大，采用常规的方法难以分离，一般采取加入甲醇或乙醇，利用草铵膦和氯化铵在醇中的溶解度不同进行分离，但该方法需消耗溶剂，在增加成本的同时也带来了不安全因素。2007年6月《河北化工》第30卷第6期发表的“草铵膦(Basta)的离子交换脂提纯技术”一文提到采用离子交换树脂的方法来分离草铵膦溶液中的无机盐，可以达到非常高的纯度，但该方法采用的树脂价格高、操作复杂、收率在80%以下，草铵膦损失严重。由于草铵膦合成过程中产生的无机盐目前没有很好的技术进行分离，使得草铵膦的工业化生产难以推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种草铵膦溶液的分离提纯方法。

草铵膦溶液的分离提纯方法的步骤如下：

1）草铵膦溶液加入1～5倍的水进行稀释，经纳滤膜分离，得到草铵膦质量分数为15%～30%、无机盐质量分数为0.5%～4%的溶液A和草铵膦质量分数为0.01%～0.1%、无机盐质量分数为3%～8%的溶液B；

2）溶液A进入电渗析膜分离装置进行分离，得到草铵膦质量分数为15%～30%、无机盐质量分数为0.05%～0.5%的溶液C和草铵膦质量分数为0. 5%～3%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液D；

3) 溶液D经纳滤膜分离装置进行浓缩分离，得到草铵膦质量分数为10%～20%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液E和草铵膦质量分数为0. 01%～0.1%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液F；

4）溶液F加入到步骤1）的草铵膦溶液中进行循环处理，溶液C用于制备高纯度草铵膦原药，溶液B和溶液E提取无机盐。

所述的草铵膦溶液是以三氯化磷或亚磷酸酯为起始原料、在氨化反应结束时得到的，所述的草铵膦溶液中草铵膦的质量分数为20～35%、无机盐的质量分数为8～20%，溶液pH=4～7。所述的纳滤膜为卷式纳滤膜，卷式纳滤膜的截留分子量为150～300Da、对草铵膦截留率≥90%。所述的纳滤膜分离设置1～4级膜，操作压力为1.0～4.0MPa、温度为10～45℃。所述的电渗析膜为均相膜或非均相膜，对草铵膦的截留率≥75%。所述电渗析膜分离的膜面流速为2～8cm/s、电流密度10～20mv/cm²、膜对电压0.5～1.2v。所述的无机盐为氯化铵、氯化钠或氯化钾。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1）操作简单，可以实现自动化控制；

2）无需消耗溶剂、酸、碱等原料，处理成本低；

3）膜分离过程无相变，能耗低；

4）草铵膦收率高、产品质量好，收率可以达到95%以上，草铵膦纯度达到95%以上。

具体实施方式

草铵膦溶液的分离提纯方法的步骤如下：

实施例1

以三氯化磷或亚磷酸酯为起始原料、在氨化反应结束时得到草铵膦溶液，草铵膦的质量分数为20%、氯化钠的质量分数为8%、溶液pH=4。加入1倍的水进行稀释，进入1级纳滤膜分离装置，选用的纳滤膜为截留分子量150Da、草铵膦截留率≥90%的卷式纳滤膜，控制压力1.0MPa、温度为10℃得到草铵膦质量分数为15%、氯化钠质量分数为0.5%的溶液A和草铵膦质量分数为0.01%、氯化钠质量分数为3%的溶液B；

溶液A进入电渗析膜分离装置进行分离，选用的电渗析膜为均相膜，对草铵膦的截留率≥75%，控制膜面流速为2cm/s、电流密度10mv/cm²、膜对电压0.51.2v，得到草铵膦质量分数为15%、氯化钠质量分数为0.05%的溶液C和草铵膦质量分数为0. 5%、氯化钠质量分数为3%的溶液D；

溶液D进入1级纳滤膜分离装置进行浓缩分离，得到草铵膦质量分数为10%、无机盐质量分数为3%的溶液E和草铵膦质量分数为0. 01%、氯化钠质量分数为3%的溶液F；

溶液F加入到草铵膦溶液中进行循环处理，溶液C用于制备高纯度草铵膦原药，溶液B和溶液E提取氯化钠。溶液C经蒸发、结晶、干燥得到草铵膦原药，经检测草铵膦的质量分数为95.5%。

实施例2

以三氯化磷或亚磷酸酯为起始原料、在氨化反应结束时得到草铵膦溶液，草铵膦的质量分数为35%、氯化铵的质量分数为20%，溶液pH=7，加入5倍的水进行稀释，进入4级纳滤膜分离装置，选用的纳滤膜为截留分子量300Da、草铵膦截留率≥90%的卷式纳滤膜，控制压力4.0MPa、温度为45℃得到草铵膦质量分数为30%、氯化铵质量分数为4%的溶液A和草铵膦质量分数为0.1%、氯化铵质量分数为8%的溶液B；

溶液A进入电渗析膜分离装置进行分离，选用的电渗析膜为非均相膜，对草铵膦的截留率≥75%，控制膜面流速为8cm/s、电流密度20mv/cm²、膜对电压1.2v得到草铵膦质量分数为30%、氯化铵质量分数为0.5%的溶液C和草铵膦质量分数为3%、氯化铵质量分数为7%的溶液D；；

溶液D进入2级纳滤膜分离装置进行浓缩分离，得到草铵膦质量分数为20%、氯化铵质量分数为7%的溶液E和草铵膦质量分数为0.1%、氯化铵质量分数为7%的溶液F；

溶液F加入到草铵膦溶液中进行循环处理，溶液C用于制备高纯度草铵膦原药，溶液B和溶液E提取氯化钠。溶液C经蒸发、结晶、干燥得到草铵膦原药，经检测草铵膦的质量分数为96.52%。

实施例3

以三氯化磷或亚磷酸酯为起始原料、在氨化反应结束时得到草铵膦溶液，草铵膦的质量分数为35%、氯化铵的质量分数为15%，溶液pH=6，加入3倍的水进行稀释，进入3级纳滤膜分离装置，选用的纳滤膜为截留分子量200Da、草铵膦截留率≥90%的卷式纳滤膜，控制压力3.0MPa、温度为35℃得到草铵膦质量分数为20%、氯化铵质量分数为2%的溶液A和草铵膦质量分数为0.08%、氯化铵质量分数为6%的溶液B；

溶液A进入电渗析膜分离装置进行分离，选用的电渗析膜为非均相膜，对草铵膦的截留率≥75%，控制膜面流速为6cm/s、电流密度15mv/cm²、膜对电压1.0v得到草铵膦质量分数为20%、氯化铵质量分数为0.3%的溶液C和草铵膦质量分数为2%、氯化铵质量分数为5%的溶液D；；

溶液D进入1级纳滤膜分离装置进行浓缩分离，得到草铵膦质量分数为15%、氯化铵质量分数为5%的溶液E和草铵膦质量分数为0.08%、氯化铵质量分数为5%的溶液F；

溶液F加入到草铵膦溶液中进行循环处理，溶液C用于制备高纯度草铵膦原药，溶液B和溶液E提取氯化钠。溶液C经蒸发、结晶、干燥得到草铵膦原药，经检测草铵膦的质量分数为96.32%。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均应落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于它的步骤如下：

2）溶液A进入电渗析膜分离装置进行分离，得到草铵膦质量分数为15%～30%、无机盐质量分数为0.05%～0.5%的溶液C和草铵膦质量分数为0.5%～3%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液D；

3) 溶液D经纳滤膜分离装置进行浓缩分离，得到草铵膦质量分数为10%～20%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液E和草铵膦质量分数为0.01%～0.1%、无机盐质量分数为3%～7%的溶液F；

2.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述的草铵膦溶液是以三氯化磷或亚磷酸酯为起始原料、在氨化反应结束时得到的，所述的草铵膦溶液中草铵膦的质量分数为20～35%、无机盐的质量分数为8～20%，溶液pH=4～7。

3.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述的纳滤膜为卷式纳滤膜，卷式纳滤膜的截留分子量为150～300Da、对草铵膦截留率≥90%。

4.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述的纳滤膜分离设置1～4级膜，操作压力为1.0～4.0MPa、温度为10～45℃。

5.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述的电渗析膜为均相膜或非均相膜，对草铵膦的截留率≥75%。

6.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述电渗析膜分离的膜面流速为2～8cm/s、电流密度10～20mv/cm²、膜对电压0.5～1.2v。

7.根据权利要求1所述的一种草铵膦溶液的分离提纯方法，其特征在于所述的无机盐为氯化铵、氯化钠或氯化钾。