[发明专利]烷基酯法合成草甘膦的方法及生产装置

说明书

本发明涉及农药原料草甘膦的制备技术，具体是一种烷基酯法合成草甘膦的方法及生产装置。该方法包括以下步骤：（1）合成工序，原料中甘氨酸、多聚甲醛、甲醇、三乙胺、亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:(1.5‑2.4):(8‑14):(0.8‑1.6):(1.06‑1.13)；(2)水解工序，水解和脱溶过程采用三段式程序升温：第一段盐酸在60‑90℃温度下加入；第二段温度范围为90‑110℃；第三段温度控制在110‑125℃；(3)浓缩液在结晶釜中结晶后，经固液分离装置分离、洗涤、烘干后得到最终草甘膦产品。本发明的方法磷元素经济性好、原料循环利用率高、产品收率高、可显著降低生产和环保处理成本。

技术领域

本发明涉及农药原料草甘膦的制备技术，具体是一种烷基酯法合成草甘膦的方法及生产装置。

背景技术

国内草甘膦主要采用甘氨酸-烷基酯法，其基本方法包括以下环节：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；加入酸进行水解脱溶，脱溶结束补加工业水，得到浆料；浆料经碱调节降温搅拌析晶后，再经固液分离和烘干得到草甘膦成品。因其工艺稳定，已广泛实现工业化生产。但现有工艺方法存在着磷原料原子经济性低、水解副反应多、料液损失大、水解时间长、物耗能耗高等问题。大部分生产企业的草甘膦母液处理方法如下：氧化、浓缩、酸性结晶依次回收氯化钠，回收磷元素，得到副产焦磷酸钠、磷酸三钠产品。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。因此，为进一步降低草甘膦生产成本，提高各原料利用率，降低能耗物耗，实现清洁高效生产和原料循环利用，开发从源头降低亚磷酸二甲酯用量，过程工艺以及装备集成改进和优化创新并配合母液低成本简便回收草甘膦、甘氨酸及氯化钠的清洁生产及资源全利用的新工艺是有价值的。

甲醛作为草甘膦向副产物转化的关键“引发剂”，主要来自于酸性条件下半缩醛水解过程。虽然大部分游离甲醛和甲醇会生成甲缩醛被蒸出, 但体系中仍残留相当量的甲醛,这些残留的甲醛在酸催化下可以使部分草甘膦分解转化为副产品增甘膦与N-甲基草甘膦，严重降低草甘膦产能，且温度越高，反应越明显。

CN113831365 A介绍一种烷基酯法合成草甘膦工艺，方法用其他碱代替三乙胺进行解聚反应，采用甘氨酸盐代替甘氨酸进行加成过程。虽然可以适当减少三乙胺、盐酸、液碱消耗量，但是亚磷酸二甲酯的量远高于现有水平（甘氨酸盐摩尔量5-20倍），导致磷元素的利用率大幅降低，此外甘氨酸盐引入的外源金属离子影响草甘膦结晶。

CN 101830928A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，缺点是耗酸，能耗大，盐以及副产物累积，影响草甘膦纯度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种磷元素经济性好、原料循环利用率高、产品收率高、可显著降低生产和环保处理成本的烷基酯法合成草甘膦的方法及生产装置。

本发明烷基酯法合成草甘膦的方法，包括以下步骤：

步骤（1），合成工序，将甲醇溶液、多聚甲醛以及三乙胺混合，搅拌升温至32-42℃，搅拌充分反应得到解聚液；向解聚清液中加入甘氨酸，搅拌升温至37-52℃，充分搅拌反应后得到氨化反应液；再将亚磷酸二甲酯分批次加入，在47-60℃下搅拌充分反应60-90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:(1.5-2.4):(8-14):(0.8-1.6):(1.06-1.13)。