[发明专利]联合反应器连续化合成亚氨基二乙腈清洁生产方法

说明书

一种涉及羟基乙腈联合反应器连续化合成亚氨基二乙腈清洁生产方法，是以氢氰酸与甲醛合成的羟基乙腈水溶液为原料生产农药中间体亚氨基二乙腈的生产方法，亚氨基二乙腈是合成亚氨基二乙酸钠、继而生产农药草甘磷的重要中间体，属农药中间体的生产方法。

近年来，国内众多企业由于大力发展农药草甘膦的生产，竞相开发草甘膦除草剂生产新工艺。以四川省天然气化工研究院等为代表的单位相继开发了一系列的以羟基乙腈为原料首先合成亚氨基二乙腈再水解得到亚氨基二乙酸钠用于生产草甘瞵除草剂的工艺方法，这种方法与以往的方法相比有一定的优势，但实际生产中在环保等方面还存在较大的努力价值。目前采用的主要合成反应设备还是单一的管式反应器，物料在管式反应器中存留时间过短，实现自动化控制的难度比较大，生产操作控制的稳定性很难得到保证、产品质量与产品收率也不是很理想；如果将物料在管式反应器中存留时间延长到理想数值，管式反应器的管长将会增加许多，设备占地面积大、且设备投资会成倍的增加，同时，管式反应器的管道太长也不便于生产操作。

本发明的目的是提供一种羟基乙腈法联合反应器连续化合成亚氨基二乙腈清洁生产方法，其特征主要是提供一种联合反应器，羟基乙腈水溶液与氨的反应在这种联合反应器中连续化反应合成亚氨基二乙腈，这种联合反应器是由管式反应器和流动床反应器串联组成的，管式反应器作为联合反应器的第一部分，流动床反应器作为联合反应器的第二部分，第一部分与第二部分串联组成联合式反应器；反应物料从联合化反应器的第一部分进口进入，通过管式部分后再进入床式部分，反应物料经过反应器第二部分最后从出口流出。采用这种联合反应器合成亚氨基二乙腈，非常有效地减少了设备投资，提高了投资效率；这种联合式多级连续化反应器能非常方便地实现自动化控制，很好地保证了生产的连续性和稳定性，节约了人工成本并保证了整个工艺的安全生产操作性；这种联合反应器的使用，使整个工艺过程很好地抑制了副反应的发生，提高了产品的纯度与收率；反应液通过两次结晶分离得到亚氨基二乙腈固体，最后母液实现综合利用，很好的解决了环保问题。

本发明提供的主要工艺过程：

甲醛溶液吸收氢氰酸得到的羟基乙腈水溶液与氨在联合反应器中连续化合成，得到亚氨基二乙腈水溶液。

2HOCH₂CN+NH₃→HN(CH₂CN)₂+2H₂O

氢氰酸经甲醛水溶液直接吸收得到羟基乙腈水溶液，其水溶液可以是10％-80％浓度的水溶液，一般为45％-55％。

羟基乙腈水溶液与氨在联合反应器中合成生成亚氨基二乙腈。本发明提供这种联合反应器实现连续化合成反应，采用这种联合反应器可以很方便的实现自动化控制，可以很好地稳定控制反应压力、温度以及物料进料速度与物料配比。联合反应器第一部分物料反应温度一般在70℃-130℃、最好是90℃-110℃，第二部分反应温度与第一部分反应温度可以方便地分开控制，一般为110℃-170℃、最好是130℃-160℃；反应压力一般为0-1.0Mpa、最好是0.3-0.6Mpa；物料在联合反应器第一部分内的反应流程时间一般为1-30分钟，在第二部分内的反应流程时间一般为3-240分钟。合成后的反应液直接进入结晶釜，经冷却、中和、一次结晶、分离得到亚氨基二乙腈固体，干燥得产品，也可直接用于生产后续产品；分离得到的母液为一次母液。一次母液经浓缩，再冷却、二次结晶、分离得到粗品，粗品再返回用于一次结晶；最后的母液可以焚烧处理、可以作为复合肥料的原料、也可以作为融雪剂等的有效成分。

亚氨基二乙腈固体，水解得到亚氨基二乙酸二钠的水溶液，这种亚氨基二乙酸钠水溶液可直接用于生产双甘膦，最后生产农药草甘膦；也可冷却结晶得含结晶水的亚氨基二乙酸钠固体；也可脱水干燥得无水固体产品；同时也可以用酸酸化得亚氨基二乙酸，经结晶、分离、干燥得亚氨基二乙酸产品。

本发明的反应步骤过程为：羟基乙腈水溶液与氨在联合反应器中连续化合成反应生成亚氨基二乙腈，合成后的反应液直接进入结晶釜，经冷却、中和、一次结晶、分离、洗涤得到亚氨基二乙腈固体产品，固体产品直接用于后续产品的生产；分离得到的母液为一次母液。一次母液经浓缩，再冷却、二次结晶、分离得到粗品，粗品再返回用于一次结晶；二次母液可以焚烧处理、可以作为复合肥料的原料、也可以作为融雪剂等的有效成分。

附图为本发明工艺流程图。

从上述反应步骤和工艺过程中，可以看出本发明的特征：