[发明专利]一种工业生产高纯度亚氨基二乙酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及亚氨基二乙酸的合成技术领域，具体涉及一种工业生产高纯度亚氨基二乙酸的方法。

背景技术

亚氨基二乙酸，CAS号142-73-4，缩写为IDA，是重要的化工中间体，广泛用于农药、医药、橡胶、重金属络合剂等，主要用作合成草甘膦（glyphosate）等农药的中间体，同时也用于络合剂、清洗剂、稳定剂和表面活性剂等方面。

草甘膦是一种非选择性高效光谱除草剂，具有杀草谱广、低毒和无残留等特点，已成为全球用量最大的农药品种。目前生产草甘膦的路线很多，已经实现工业化生产的主要有两条，即甘氨酸路线和IDA路线，后者已经成为目前最具竞争力的草甘膦生产路线。

IDA的工业生产路线有亚氨基二乙腈水解法和二乙醇胺脱氢法，由于国内二乙醇胺依靠进口，价格波动较大，因此由亚氨基二乙腈生产亚氨基二乙酸进而生产草甘膦已成为国内主流路线。

申请号为CN201110117136.7的专利申请公开了一种亚氨基二乙酸的制备工艺：将亚氨基二乙腈碱水解，经活性炭脱色，加入硫酸调节PH后离心分离得到亚氨基二乙酸；母液中加入碱性物质，然后加入一元醇离心得到无机盐，蒸馏回收有机溶剂并充分使用，分离溶剂后的母液返回套用。该专利在分离时额外添加碱，既增加了成本又增加了无机盐的量，另外大量加入了新的有机杂质（一元醇），大大增加了分离时能耗，且产生了新的有机废液。

申请号为CN200910100875.8的专利申请公布了一种生物催化制备亚氨基二乙酸的方法，利用产腈水解酶的菌株，经产酶培养得到腈水解酶，以腈水解酶作为生物催化剂生物催化亚氨基二乙腈制备亚氨基二乙酸。虽然该法可以在缓和的条件下得到亚氨基二乙酸产品，但其使用的原料浓度仅为0.5～6%，后期分离能耗极高，产能低，且放大困难，工业生产价值不高。

申请号为CN200810204322.2的专利申请公布了一种连续制备亚氨基二乙酸的方法，以亚氨基二乙腈为原料，经连续化水解、酸化制得亚氨基二乙酸。该方法生产的亚氨基二乙酸含量仅为95%左右，产品纯度低，且未涉及副产无机盐的处理及母液中的产品回收，收率较低，废液量大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工业生产高纯度亚氨基二乙酸的方法，该方法生产的亚氨基二乙酸产品纯度高、收率高，生产成本低，母液全循环，基本无三废产生。

本发明的工业生产高纯度亚氨基二乙酸的方法，包括以下步骤：

1）碱水解：将亚氨基二乙腈加入氢氧化钠溶液中，水解反应；

2）水解液精制：向步骤1）所得的水解液中滴加硫酸，将水解液的PH值调至3.5～6.5，然后加入活性炭进行脱色，脱色完成后过滤除去活性炭，活性炭用热水洗涤，洗涤水并入滤液；

3）产品分离：向步骤2）所得的滤液中滴加硫酸，将滤液的PH值调至1.8～2.1，然后冷却结晶，结晶液过滤，滤饼用热水洗涤、烘干后得到亚氨基二乙酸产品，洗涤水并入滤液；

4）硫酸钠分离：将步骤3）所得的滤液进行浓缩，浓缩液过滤，滤饼用热水洗涤、烘干后得到无水硫酸钠，洗涤水并入滤液成为套用母液，套用母液返回套用至步骤2）。

本发明的反应方程式如下：

进一步，所述步骤1）中，水解反应时的蒸汽凝水用于配制氢氧化钠溶液，水解反应时逸出的氨气用水吸收成氨水并精制成液氨。

进一步，所述步骤1）中，亚氨基二乙腈和氢氧化钠的投料摩尔比为1:2～3，亚氨基二乙腈的纯度为90%～98%，氢氧化钠溶液的质量浓度为10%～40%，水解反应温度为20～100℃。

进一步，所述步骤1）中，亚氨基二乙腈和氢氧化钠的投料摩尔比为1:2～2.4，亚氨基二乙腈的纯度为95%～98%，氢氧化钠溶液的质量浓度为15%～30%，水解反应温度为60～90℃。

进一步，所述步骤2）中，硫酸的质量浓度为50%～99%，硫酸的摩尔量为亚氨基二乙腈摩尔量的0.4～0.75倍，活性炭为工业级或糖用级，脱色和过滤在温度50～90℃条件下进行。

进一步，所述步骤2）中，硫酸的质量浓度为90%～99%，硫酸的摩尔量为亚氨基二乙腈摩尔量的0.5～0.65倍，活性炭为糖用级，脱色和过滤在温度70～80℃条件下进行。

进一步，所述步骤3）中，硫酸的质量浓度为50%～99%，硫酸的摩尔量为亚氨基二乙腈摩尔量的0.4～0.75倍，结晶、过滤和洗涤在温度30～50℃条件下进行，烘干在温度80～120℃条件下进行。