本发明专利技术涉及一种制备N‑正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺，主要包括取代、氨化、回温、过滤、脱溶以及产品纯化工艺，将N‑正丁基硫代磷酰三胺生产过程中产生有机溶剂以及氨实现了循环套用，氯化铵则是一种化肥原料，可以用于化肥的生产。本发明专利技术工艺降低了生产成本，减少环境污染，是一种收率高、产品质量优、无污染的N‑正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】一种制备N-正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺 专利
本专利技术涉及一种制备N-正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺，特别涉及一种 N-正丁基硫代磷酰三胺的适合工业化的清洁生产工艺。
技术介绍
N-正丁基硫代磷酰三胺是一种高效的尿激酶抑制剂。目前世界上应用最广泛的 尿素，必须通过土壤中的尿激酶的酶解，转换成胺基甲酸铵，以铵态氮的形式被植物吸收。 由于土壤中的尿激酶的活性很高，转换尿素释放胺态氮的速度很快，农作物来不及吸收，就 以铵态氮挥发损失掉。其中部分被农作物吸收的铵态氮还能转换成硝态氮，通过浸出和挥 发引起大气和土壤环境变坏。N-正丁基硫代磷酰三胺可以和尿素以一定比例配制的复合 型肥料。一方面可以抑制脲酶的活性，使尿素减缓水解速度，使尿素容易被植物吸收，极大 的提高了尿素的利用率。另一方面还可以提供磷、硫、氮等元素，使土壤得到较好的改良。 例如，US4530714报道了 N-正丁基硫代磷酰三胺能显著提高尿素的利用率，CN101370753、 CN104045465报道了 N-正丁基硫代磷酰三胺作为脲酶抑制剂在尿素及尿素基复合肥料中 的应用。 N-正丁基硫代磷酰三胺的合成主要是通过三氯硫磷与正丁胺发生取代反应，生成 正丁胺基硫代磷酰二氯，再与氨反应制备得到。如美国专利US4530714所报道，需将正丁胺 与三氯硫磷发生取代反应所得的中间体正丁胺基硫代磷酰二氯减压蒸馏出来，再通氨反应 制得产物，存在工艺过程复杂，反应时间长，能耗大，副反应多，收率低，生产成本高等缺点。 中国专利CN101412733公开了一锅法制备N-烃基硫代磷酰三胺的方法，在四氢呋喃溶剂 中，在有机胺缚酸剂存在的条件下，三氯硫磷与烃基伯胺反应生成中间物N-烃基氨基硫代 磷酰二氯和缚酸剂盐酸盐，不经纯化直接通氨气反应，最后经分离纯化得到N-正丁基硫代 磷酰三胺。但是该工艺同样存在反应时间长，收率低，回收率低等缺点。美国专利US5770771 公开了一种加压、连续工艺的两锅法路线，第一步常压反应，正丁胺与三氯硫磷在四氢呋喃 中以三乙胺为缚酸剂反应生成中间体正丁胺基硫代磷酰二氯，混合液转入另一反应器中， 通氨在1. 7-2. 6公斤压力下与过量23-25倍摩尔量的氨气反应制得产物。加压和过量很多 的氨气是为了确保反应副产的氯化铵与过量的氨形成共生物NH 4Cl · NH3，该共生物以液相 的形式存在，通过简单的相分离即能与含产物的溶剂层分开，可实现连续操作，但该法耗氨 量太大，共生物氯化铵和氨的络合物处理成本较高，大规模生产难以实现。 CN101759717、CN101412733、CN101503424、US5770771、US5883297 等公开了烃基 伯胺与三氯硫磷，在三乙胺的条件下，反应得到烃基胺基硫代磷酰二氯，再通入氨气得到烃 基硫代磷酰三胺。单独采用三乙胺作为缚酸剂，生成的三乙胺盐酸盐在有机溶剂中溶解度 很小，溶液过饱和度大，使成核速率过快，产生大量微小晶体，结晶难以长大，且容易产生晶 垢，细小的晶体颗粒以及晶垢容易形成结块，增加了分离难度。 W02010045895、CN101337976、CN101525348 等公开了烃基伯胺与三氯硫磷反应 得到烃基胺基硫代磷酰二氯，再通入氨气得到烃基硫代磷酰三胺，在反应过程中未加入其 它的缚酸剂，原料烃基伯胺充当了缚酸剂和反应物双重角色，增加了原料使用量，副产物较 多，对最终产物的分离和纯化造成一定难度。 CN101981040公开了一种由氨与氨基二氯化物制备三酰胺的方法，虽然提到了可 以采用液氨或者氨气作为反应物，但是该方法中需要特殊的反应器以保证反应以无回混方 式进行，并且要保证二氯化物浓度在一定的范围以下，因而成本高，限制了该方法的大规模 工业化生产。目前各种生产N-正丁基硫代磷酰三胺的工艺仍然存在生产效率低、反应时间长、 成本高、三废严重、分离困难等缺点，因此寻找一种制备N-正丁基硫代磷酰三胺的清洁生 产工艺，易于纯化，降低生产成本，减少环境污染，具有重要的工业化价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种制备N-正丁基硫代磷酰三胺的 清洁生产工艺，具有生产效率高、收率好、纯度高、易于分离纯化等优点，并且不需要复杂的 设备，适合工业化的清洁生产工艺。 本专利技术所采取的技术方案如下： -种制备N-正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺，主要包括取代反应、氨化反 应、回温、过滤、脱溶以及产品精制工序，首先在有机溶剂和缚酸剂存在的条件下，三氯硫磷 与正丁胺发生取代反应，生成N-正丁胺基硫代磷酰二氯，再与氨进行氨化反应，并进一步 包括回温，得到N-正丁基硫代磷酰三胺，过滤，并对产物进行脱溶，进一步精制得到目标产 物N-正丁基硫代磷酰三胺。所述反应中剩余的氨气循环套用到氨化反应中，所述脱溶所得 的有机溶剂与有机碱套用到取代反应中。 整个工艺过程的反应方程式如下： 本专利技术所述制备N-正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺，其中取代反应中的缚 酸剂为复合型缚酸剂，复合型缚酸剂为无机碱与有机碱形成的混合物。所述无机碱选自碳 酸钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钾、碳酸氢钠或碳酸氢铵；所述有机碱优选为叔 胺，更优选三烷基胺。所述三烷基胺为三甲胺、三乙胺、三正丙胺或三正丁胺。优选的复合 型缚酸剂为碳酸氢铵与三乙胺形成的混合物。其中无机碱与有机碱的摩尔比为0.01:1~ 0. 2:1〇 所述复合型缚酸剂的制备方法是先将无机碱与有机碱的摩尔比为0.01:1~ 0. 2:1混合，充分搅拌，将无机碱充分分散到有机碱中形成分散液，然后把分散液进行乳化 剪切，充分混合并乳化，直至静置后保持不分层，即得到复合型缚酸剂。 进一步的，所述优选的复合型缚酸剂的制备方法是先将碳酸氢铵与三乙胺的摩尔 比为0.0 l: 1~0. 2:1混合，将碳酸氢铵充分分散到三乙胺中形成分散液，然后把分散液进 行乳化剪切，充分混合并乳化，直至静置后保持不分层，即得到复合型缚酸剂。 进一步地，对所述取代反应的产物，先过滤分离后得到N-正丁胺基硫代磷酰二 氯，再与氨进行氨化反应，并进一步包括回温，生成N-正丁基硫代磷酰三胺和氯化铵沉淀， 再过滤出氯化铵沉淀物，并对产物进行脱溶，进一步精制得到目标产物N-正丁基硫代磷酰 三胺。所述反应中剩余的氨气循环套用到氨化反应中，所述脱溶所得的有机溶剂套用到取 代反应中。所述取代反应中的滤饼与氨反应后，再进行过滤得到的有机碱可以回用到制备 复合型缚酸剂。 生产过程中，可以根据现有设备等条件，合理选择是否对取代反应的产物先进行 过滤分离后再进行氨化反应。若取代反应的产物直接反应可以缩短工艺流程，脱溶工序中 所得的有机溶剂和有机碱可以不经分离，一起套用到取代反应中；若取代反应的产物先过 滤分离后得到N-正丁基胺基硫代磷酰二氯，再与氨进行氨化反应，则更有利于氨化反应， 但需要更多的设备。 本专利技术所述回温是指当未参与反应的N-正丁胺基硫代磷酰二氯占全部N-正丁胺 基硫代磷酰二氯的质量分数的1%~10%时，升高温度，回温中温度升高至20~35°C。 本专利技术所述氨化反应中，优选先加入氨，再加入取代反应后的产物或者取代反应 后过滤分离所得的N-正丁胺基硫代磷酰二氯进行氨化反应。 进一步本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备N‑正丁基硫代磷酰三胺的清洁生产工艺，其特征在于，主要包括取代反应、氨化反应、回温、过滤、脱溶以及产品精制工序，首先在有机溶剂和缚酸剂存在的条件下，三氯硫磷与正丁胺进行取代反应，生成N‑正丁胺基硫代磷酰二氯，再与氨进行氨化反应，并进一步包括回温，得到N‑正丁基硫代磷酰三胺，过滤，并对产物进行脱溶，进一步精制得到目标产物N‑正丁基硫代磷酰三胺。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王农跃，李国华，茅晓晖，瞿雄伟，
申请(专利权)人：江西吉翔医药化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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