[发明专利]一种高纯度草铵膦的节能清洁生产方法

说明书

技术领域

 本发明涉及草铵膦的生产技术领域，具体涉及一种高纯度草铵膦的节能清洁生产方法。

背景技术

草铵膦是一种具有部分内吸收作用的高效低毒非选择性（灭杀性）触杀型有机磷类除草剂，易溶于水，不溶于有机溶剂。草铵膦毒性低，较为安全，在土壤中易于降解，对作物安全，漂移小，除草谱广，活性高，用量少，环境压力小。近年来，草铵膦越来越受到人们的重视，生产工艺主要有生物法和化学法，其中化学法易于工业化生产。目前主要的合成方法有阿布佐夫合成法、高压催化合成法、低温定向合成法、盖布瑞尔-丙二酸二乙酯合成法、斯垂克-泽林斯基法、手性合成子法、阿布佐夫-迈克尔合成法等等。

然而，在化学合成法的过程中伴随无机盐的产生，如硫酸钠、氯化钠、氯化铵、硫酸铵等，由于草铵膦和无机盐在水中的溶解度都很大，采用常规的方法难以分离，一般采用加入与水混溶的有机溶剂如甲醇、乙醇等，利用草铵膦和无机盐在醇中的溶剂的不同进行分离，但是该方法消耗大量的溶剂，并且还产生大量的低价值的无机盐。2007年6月《河北化工》第30卷第6期发表的“草铵膦的离子交换树脂提纯技术”一文中采用了离子交换树脂的方法来分离草铵膦溶液中的无机盐，可以达到非常高的纯度，但是该方法采用的树脂价格高、操作复杂、收率只有80%以下，草铵膦损失严重。专利CN103483377A公开了一种利用强酸性阳离子交换树脂来分离草铵膦溶液中的无机盐，但是同样面临上述问题。由于草铵膦合成过程中产生的无机盐没有很好的技术进行分离，使得草铵膦的工业化生产难以推广。

发明内容

 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高纯度草铵膦的节能清洁生产方法，能避免副产无机盐的生成，并且草铵膦产品纯度高、收率高，节能降耗，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的高纯度草铵膦的节能清洁生产方法，包括以下步骤：

1）以草胺膦二盐水溶液为原料，进入双极膜电渗析系统进行双极膜电渗析处理，盐室控制pH=2.5~3.5得到草胺膦与草胺膦一盐的混合溶液，碱室得到碱溶液；

2）将步骤1）得到的草胺膦与草胺膦一盐的混合溶液浓缩后冷却结晶，得到草胺膦和结晶母液，结晶母液循环至步骤1）进入双极膜电渗析系统进行双极膜电渗析处理；

3）将步骤2）得到的草胺膦与氨反应，制得草铵膦。

进一步，所述步骤1）中，草胺膦二盐水溶液是5-（2-（甲基乙氧基膦酰基）乙基）海因经过碱解制得的草胺膦二盐水溶液。

进一步，所述步骤1）中，碱室得到的碱溶液循环套用至5-（2-（甲基乙氧基膦酰基）乙基）海因的碱解步骤。

进一步，所述步骤1）中，5-（2-（甲基乙氧基膦酰基）乙基）海因碱解所用的碱为氢氧化钠，5-（2-（甲基乙氧基膦酰基）乙基）海因与氢氧化钠的投料摩尔比为1:1.8～2.2，反应温度为150～180℃，反应时间为30min。

进一步，所述步骤1）中，草胺膦二盐水溶液先经过活性炭吸附或者微孔过滤器过滤除杂，再进入双极膜电渗析系统进行双极膜电渗析处理。

进一步，所述步骤1）中，双极膜电渗析系统一侧及另外一侧分别设有内置阴极的阴极室（Ⅰ）和设有内置阳极的阳极室（Ⅱ），阴极室和阳极室之间设有膜对，一膜对由相互间隔的一双极膜（BP）和一阳离子交换膜（C）组成，所述膜对双极膜和阳离子交换膜的相对位置是双极膜的阳极位于阴极方向，双极膜的阴极位于阳极方向，两张双极膜之间设有一张阳离子交换膜，所述的膜对双极膜的阴极方向和阳膜构成碱室（Ⅲ），阳膜和双极膜阳极方向构成盐室（Ⅳ）。

进一步，所述步骤1）中，双极膜电渗析处理是在盐室中通入草胺膦二盐水溶液，碱室中通入水或稀的碱溶液，阴极和阳极通入直流电。

进一步，所述步骤1）中，得到的草胺膦与草胺膦一盐的混合溶液的质量浓度为10%~25%。

进一步，所述步骤2）中，将草胺膦与草胺膦一盐的混合溶液浓缩至质量浓度为20%~25%，然后冷却至0~5℃结晶。

进一步，所述步骤3）中，草胺膦与氨气或氨水反应至pH值为12，制得草铵膦。

本发明的有益效果在于：