提高草甘膦生产磷利用率的方法及草甘膦生产装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及甘氨酸法生产草甘膦过程中提高草甘膦生产磷利用率的方法及草甘膦生产装置。该方法包括以下步骤：(１)将物料甲醇溶液、多聚甲醛以及三乙胺、甘氨酸、亚磷酸二甲酯分步反应后得到缩合液；(２)加入低浓度酸进行水解脱溶，得到浓缩液，将水加入体系中得到浆料；(３)浆料与加入的液碱一起在结晶釜降温搅拌析晶得到结晶液；（4）将结晶液打入固液分离装置，加入洗涤水多级洗涤，获得草甘膦成品、母液及滤液；步骤（2）中加入体系中的水部分来自草甘膦母液或滤液，其余的水为工业水；步骤（4）中洗涤用水部分来自滤液，其余的水为工业水。本发明专利技术通过母液逆流洗涤配合装备改进实现原料利用率高、体系损失量低、可降低生产能耗及环保处理成本的效果。处理成本的效果。处理成本的效果。

【技术实现步骤摘要】
提高草甘膦生产磷利用率的方法及草甘膦生产装置


[0001]本专利技术涉及草甘膦农药的生产技术，尤其涉及甘氨酸法生产草甘膦过程中提高草甘膦生产磷利用率的方法及草甘膦生产装置。

技术介绍

[0002]甘氨酸法是生产草甘膦的主流工艺之一，其基本方法包括以下步骤：以甘氨酸，亚磷酸二甲酯，多聚甲醛为原料，醇为溶剂，三乙胺为催化剂制备合成液；对合成液加入低浓度酸进行水解脱溶，脱溶结束加入工业水，得到浆料；浆料与液碱一起在结晶釜内经降温搅拌析晶后，经固液分离、洗涤和烘干得到草苷膦成品。传统生产母液损失大，造成固粉收率低，特别是磷原料选择性低，还存在着废液废固量大，水解时间长，能耗物耗高等缺陷。目前，大部分草甘膦生产企业的母液处理采用了如下方法：氧化、浓缩、结晶依次回收氯化钠，回收磷元素。存在的缺点是处理量大、过程复杂，处理成本高，同时产生大量烟气，氮元素流失进入环保站。 经过前期大量原位跟踪发现，草甘膦母液中除了富含增甘膦、亚磷酸、双甘膦等含磷物质与氯化钠等杂质，仍残余1.87
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2.68%的草甘膦未被利用。当前工艺草甘膦原粉中氮磷元素的利用率仅为74~75%与62~65%，约1.5%左右的磷以草甘膦形式存于母液，其余通过副反应转化生成双甘膦、亚磷酸、甲基草甘膦等物质造成价值元素流失。因此，如何从母液中低成本简便回收草甘膦是改进生产工艺的需要。
[0003]此外，甘氨酸法的水解过程副反应显著，耗时长达8
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10小时，蒸汽消耗量大。如何节能降耗也是改善工艺的方向。
[0004]CN 101830928 A公开了一种从草甘膦母液中回收草甘膦原粉的方法，将碱母液浓缩后套用，缺点蒸汽消耗量大，盐及副产物累积，影响草甘膦纯度。
[0005]CN 113402549 A提供了一种草甘膦原药生产方法，通过在水解工程外部添加磷酸酯两性表面活性剂，防止局部过热，减少副反应。由于活性剂本身成分复杂，引入环氧氯丙烷、乙醇、磷酸二氢钠、石油醚等物质离子增加了体系复杂性，影响草甘膦纯度，加大了草甘膦母液处理难度，实用性不大。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是克服现有甘氨酸法合成草甘膦工艺的上述不足和缺陷，提供开发原料利用率高、体系损失量低、可显著降低生产能耗及环保处理成本，显著提高水解效率和经济效益的提高草甘膦生产磷利用率的方法及草甘膦生产装置。
[0007]本专利技术提高草甘膦生产磷利用率的方法是基于甘氨酸法生产草甘膦的基本方法，包括以下步骤：(１)将甲醇溶液、多聚甲醛以及三乙胺混合，搅拌升温充分反应得到解聚液；向解聚清液中加入甘氨酸，搅拌升温反应后得到氨化反应液；再将亚磷酸二甲酯加入反应后得到缩合液；(２)加入20%低浓度酸进行水解脱溶，经酸化、升温脱除副产物后得到浓缩液；脱溶后将水加入体系中得到浆料；(３)浆料与加入的液碱一起在结晶釜降温搅拌析晶得到结晶液；（4）将水与结晶液一起打入固液分离装置，获得草甘膦母液和固体产物；固体产
物加入洗涤水多级洗涤经洗涤烘干得到草甘膦成品及滤液；其特征是：步骤（2）中加入体系中的水部分来自所述草甘膦母液或所述滤液，其余的水为工业水；步骤（4）中洗涤用水部分来自所述滤液，其余的水为工业水。
[0008]优选地，步骤（1）的具体过程是：将甲醇溶液、多聚甲醛以及三乙胺混合，搅拌升温至32
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42℃，搅拌充分反应得到以半缩醛为主要成分的甲醇溶液——解聚液；向解聚清液中加入甘氨酸，搅拌升温至37
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52℃，充分搅拌反应后得到完全溶于甲醇体系的氨化反应液；再将亚磷酸二甲酯分批次加入，在47
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60℃下搅拌充分反应60
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120分钟得到缩合液；所述甘氨酸、多聚甲醛、甲醇、三乙胺、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:(1.5
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2.4):(8
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14):(0.8
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1.6):(1.15
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1.17)。进一步的，所述亚磷酸二甲酯间歇/连续性投料，投料完成再反应 60
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100 分钟得到缩合液—合成反应液亚磷酸二甲酯最佳投料批次为6
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10批/釜或连续加料，加料完成后，再反应 60
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100 分钟。通过控制亚磷酸二甲酯的滴加速度、投料配比，可以减少亚磷酸二甲酯水解，提高转化率。
[0009]优选的，步骤(2)微负压释放氯甲烷、甲缩醛、甲醛和甲醇气体，得到草甘膦浓缩液；加酸水解温度为30
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40℃，混合搅拌时间为20
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40min；升温过程为两段式程序升温：第一段物料酸化与深度酸解脱溶在一级水解釜中进行，控制反应温度范围为30
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100℃，物料停留反应时间为120
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145 min；第二段转入第二级水解釜或在原釜中脱水脱酸反应，温度范围为100
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135℃，物料停留时间时间为100
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140 min。分段升温，使反应速率高，利用反应热可蒸发大量溶剂，反应更容易控制，可提高草甘膦原位转化率，余热层级利用，降低水解能耗。
[0010]优选地，步骤（4）中，经固液分离装置后得到的固体产物经过两级洗涤过滤后烘干，两级洗涤产生的滤液依次为一级滤液和二级滤液；步骤(2)中加入的水为草甘膦母液和工业水，草甘膦母液用量为草甘膦质量的0.3
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0.55倍；或者，步骤（2）中加入的水为一级滤液和工业水，一级滤液用量为草甘膦质量的0.18
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0.35倍。通过有效组合提高母液草甘膦利用率，减少母液量与处理成本。进一步优选地，步骤4中原粉洗涤用水包括工业水和所述二级滤液，二级滤液用量分别为草甘膦质量的0.35
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0.85。
[0011]本专利技术的草甘膦生产装置基于上述方法 ，包括串联的合成反应釜、平衡槽、一级水解反应釜、二级水解釜和结晶反应釜；所述合成反应釜的进料口分别通过进料支管连接甲醇计量槽、三乙胺计量槽、多聚甲醛计量槽、甘氨酸计量槽和亚磷酸二甲酯计量槽；所述一级水解反应釜的进料口通过管道与盐酸计量槽相连、所述二级水解反应釜的进料口通过管道与工业水槽和套用水计量槽相连通；所述的一级水解反应釜的顶部气体出口分别连通有副产回收塔和尾气吸收罐；所述的二级水解反应釜的顶部连通盐酸吸收罐；所述的结晶反应釜的顶部通过管道与液碱计量槽相连通，底部出料口连接固液分离装置，固液分离装置底部与烘干装置连通； 该装置还包括母液一级滤液收集罐、二级滤液收集罐、一级母液大槽，进料口分别并联连接于固液分离装置出料口。
[0012]进一步的，一级母液大槽的出水口与循环套用水罐相连通，也可以与工业水洗水计量罐进水口相连通；母液一级滤液收集罐和二级滤液收集罐出水口与工业水洗水计量罐进水口相连通，工业水计量罐底部与固液分离装置进料口相连通。
[0013]进一步的，所述的盐酸吸收罐出口与盐酸计量槽进料口相连。
[0014]进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高草甘膦生产磷利用率的方法，包括以下步骤：(1)将甲醇溶液、多聚甲醛以及三乙胺混合，搅拌升温充分反应得到解聚液；向解聚清液中加入甘氨酸，搅拌升温反应后得到氨化反应液；再将亚磷酸二甲酯加入反应后得到缩合液；(2)加入20%低浓度酸进行水解脱溶，经酸化、升温脱除副产物后得到浓缩液；脱溶后将水加入体系中得到浆料；(3)浆料与加入的液碱一起在结晶釜降温搅拌析晶得到结晶液；（4）将结晶液打入固液分离装置，获得草甘膦母液和固体产物；固体产物加入洗涤水多级洗涤烘干得到草甘膦成品及滤液；其特征是：步骤（2）中加入体系中的水部分来自所述草甘膦母液或所述滤液，其余的水为工业水；步骤（4）中洗涤用水部分来自所述滤液，其余的水为工业水。2.根据权利要求1所述的提高草甘膦生产磷利用率的方法，其特征是：所述甘氨酸、多聚甲醛、甲醇、三乙胺、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:(1.5
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2.4):(8
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14):(0.8
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1.6):(1.15
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1.17)；所述亚磷酸二甲酯间歇/连续性投料，投料完成再反应 60
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100 分钟得到缩合液—合成反应液。3.根据权利要求2所述的提高草甘膦生产磷利用率的方法，其特征是：步骤(2)微负压释放氯甲烷、甲缩醛、甲醛和甲醇气体，得到草甘膦浓缩液；加酸水解温度为30
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40℃，混合搅拌时间为20
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40min；升温过程为两段式程序升温：第一段物料酸化与深度酸解脱溶在一级水解釜中进行，控制反应温度范围为30
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100℃，物料停留反应时间为120
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145 min；第二段转入第二级水解釜或在原釜中脱水脱酸反应，温度范围为100
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135℃，物料停留时间时间为100
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140 min。4.根据权利要求2所述的提高草甘膦生产磷利用率的方法，其特征是：步骤（4）中，经固...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹应武，范淑芬，朱建民，廖翠莺，王舜，杨少梅，秦抒，许泽仪，杨明，
申请(专利权)人：北京紫光英力化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：