[发明专利]生产磷酸二氢钾联产二甲酸钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产磷酸二氢钾联产二甲酸钾的方法，更加具体地说，涉及一氧化碳与氢氧化钾合成碱性甲酸钾合成液，与磷酸反应生产磷酸二氢钾联产二甲酸钾的方法。

背景技术

我国甲酸盐的生产是在上世纪50年代由天津市有机合成厂开始工业化生产，并逐步以技术交流援助的方式为其它草酸、甲酸、保险粉生产厂家提供无偿技术服务，提高了我国甲酸盐的整体工艺技术设备生产水平。上世纪90年代初由于国际石油钻井采用甲酸钾配制钻井液钻井，取得了钻井、护井、环保型理想钻采油井，天津有机合成厂受化工部要求：在原有的甲酸钠合成工艺设备基础上改造部分工艺设备合成甲酸钾产品生产取得了成功，随着产品工艺技术、质量的不断改进和提高，积累了很多工艺设备生产技术经验。

氢氧化钾生产工艺技术非常成熟，氢氧化钾工艺设备与氢氧化钠生产工艺设备完全一样，只是所用原料氯化钾与氯化钠的区别，但现在氢氧化钠产能、产品市场严重过剩，如果利用现有的电解氯化钠副产氢氧化钠的工艺装置改原料为氯化钾即可生产氢氧化钾，由于我国70％以上的PVC(聚氯乙烯)是以电石法产生，电解食盐产生的氯化氢与电石产生的乙炔气合成PVC副产氢氧化钠产能、产品市场过剩严重，同样的装置用来生产市场需求的氢氧化钾，改变原料氯化钾为达到相同的氯化氢产量，相应的氢氧化钾产值、产量大增，并缓解氢氧化钠的销售市场，近年来电解食盐、密闭电石炉、PVC、水泥工艺装置的大型集中生产，为环保治理的可靠性成为可能，其中的电石渣用于生产水泥已经成为现实，电石炉尾气的干湿法净化又消耗了大型集中化工生产中产生的废水，如副产的氢氧化钾再能与矿热炉尾气生产磷酸二氢钾和二甲酸钾可对大型集中生产装置又添加了一点靓丽的节能清洁生产工艺。甲酸盐的合成工艺技术非常普遍成熟，但基本对所用碱都需在32％浓度上加水配成便于操作的碱溶液，溶液碱含量一般为15～25％左右，人工操作控制合成液碱含量很不稳定并有意控制碱含量偏低或中性，这样在工艺设备生产中经常发生合成、蒸发腐蚀设备的现象。

我国是以农业为主的大国、粮食生产大国、化肥生产大国，化肥的利用率不过30～40％，同时那60～70％带来的副作用非常惊人，复合肥磷酸二氢钾在化肥中称得上是“肥精”对农作物是100％的吸收，没有副作用，更谈不上对土地和环境的伤害，由于它完美的功效及高额的售价，别有用心的人利用假货充实市场坑害农民，假货及高额的售价损伤了“肥精”磷酸二氢钾市场的普及利用。我国18亿亩良田每亩施肥10公斤磷酸二氢钾及25公斤氮肥即达到农作物所需要一年的肥效(焦作大学化工研究所所长王东头撰写的“磷酸二氢钾的增产机理与效果”如果改变我国的施肥方法，年施肥磷酸二氢钾1800万吨，这个数值与我国年施化肥7000万吨(主要氮肥尿素)的量相当，但效果截然不同，磷酸二氢钾用于良田施肥没有任何副作用及污染环境的问题，植物果实品质优于其它施肥效果。

现已知行业利用一氧化碳生产化工产品甲酸盐加磷酸酸化制甲酸及副产磷酸盐的方法有中国专利；CN101665423A、CN1179413A、CN101367718A(失效专利)、CN1994999A(失效专利)公开了多种磷酸酸化甲酸盐的方法，这些方法无一例外的要求得到高浓度的甲酸及副产磷酸盐，制取甲酸后所余磷酸盐再调节P/K的比例制成高附加值的磷酸盐，制取高浓度的甲酸使磷酸酸化甲酸盐的过程变得工艺设备庞大、操作条件恶劣、设备搅拌困难加温甲酸汽化、磷酸盐包裹反应夹生，所生产的磷酸盐不能直接用于商品磷酸二氢钾，还必须破碎在反应釜中再调节P/K的比例及再结晶、分离、烘干得磷酸二氢钾或再煅烧得到三聚、六偏商品磷酸盐，这样造成人力、物力的再次投入。

要想制取高含量的甲酸必须在原料甲酸盐上得到高含量及高含量的磷酸，甲酸盐中甲酸钠比较容易蒸发、烘干，制成水含量低于0.5％甲酸钠成品，碱含量低于0～0.05％时对于合成甲酸盐溶液碱的不足迫使一氧化碳过量造成甲酸盐溶液成中性，又因甲酸盐的缓释性常温中性的甲酸盐在高温时显强酸性腐蚀设备(甲酸盐溶液有红色、灰色等颜色)，过量的一氧化碳在合成反应系统后被释压排放，这样造成原料、能量的损失及设备的严重腐蚀，有颜色的甲酸盐溶液内部形成聚合物很难处理成合格的甲酸盐溶液，CN101665423A所考虑的甲酸钾含量高于95％，磷酸含量高于96％才能得到GB/T2093-2011商品最低含量85％的甲酸产品。他们没有任何一种实例使用市售85％含量的磷酸(其中五氧化二磷含量为61.58％),高浓度的磷酸需要高能耗制造，为生产85％含量以上的甲酸产品CN1179413A介绍最低需要使用含量96％以上的磷酸。