專利名稱：草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種草甘瞵酸生產(chǎn)過程中的水解反應(yīng)操作方法，特別是一種草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
草甘膦酸的工業(yè)化生產(chǎn)目前主要由兩種方法一種是如美國孟山都等公司普遍采用的IDA法，以二乙醇胺為起始原料生產(chǎn)；另一種方法是如文獻(xiàn)DEOLSNO.P2942898.6公開的烷基酯法，是將多聚甲醛或甲醛在含有三乙胺的甲醇溶劑中加熱溶解后，再分別加入甘氨酸和亞磷酸二甲酯(或亞磷酸三甲酯)進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成中間體化合物草甘瞵酸二甲酯的三乙胺鹽(II)，然后經(jīng)鹽酸水解，即可生成得到草甘膦酸(III)或其鹽酸鹽，減壓除去溶劑和過量的鹽酸，析出草甘膦酸結(jié)晶。反應(yīng)過程如下
工業(yè)生產(chǎn)對中間體化合物草甘瞵酸二甲酯的三乙胺鹽(II)用鹽酸進(jìn)行水解，都是在反應(yīng)釜中，由加熱套將混酸合成液升溫至85℃～120℃條件下進(jìn)行水解。作為目前生產(chǎn)設(shè)備的反應(yīng)釜而言，蒸汽加熱套是對反應(yīng)釜物料加熱的唯一熱源，并通過攪拌裝置加速熱傳導(dǎo)使加熱均勻。一般情況下，反應(yīng)釜加熱套中通入的加熱蒸汽通常為壓力0.5Mpa和溫度157℃的蒸汽。生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，由于上述的水解反應(yīng)本身屬于吸熱反應(yīng)，且在反應(yīng)過程中還伴隨有甲醇和水分的蒸發(fā)，因此對于維持85℃～120℃的釜內(nèi)溫度而言，目前加熱套的熱供能力常顯不足，特別是對于較大容積的反應(yīng)釜，受加熱面積限制更是如此，不僅導(dǎo)致了釜內(nèi)物料升溫速度慢，而且難以達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度，從而延長了反應(yīng)時間，也影響了產(chǎn)量。另一方面，反應(yīng)過程中還需向物料體系中補(bǔ)充所需的水，以補(bǔ)充水解反應(yīng)過程水的損失。目前采用的是直接向物料體系中加入自來水等冷水。這無異于更是“雪上加霜”，使釜內(nèi)的溫度更難處于水解反應(yīng)所需的最佳狀態(tài)，大大影響水解反應(yīng)的收率。目前情況下，為快速提升釜內(nèi)溫度，只能通過提高加熱套的蒸汽供汽壓力來提高蒸汽溫度。例如，壓力達(dá)0.6Mpa時，蒸汽溫度可為164℃；將壓力提高至1.0Mpa時，則可使蒸汽溫度達(dá)到184℃。但隨著供汽壓力的增加，對設(shè)備的安全性要求也相應(yīng)提高，容易發(fā)生一些安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，本發(fā)明將提供一種改進(jìn)的草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法，以解決目前草甘膦酸工業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)水解方式存在的問題。
本發(fā)明草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法的基本原理和過程，同樣是在以加熱套升溫方式的反應(yīng)釜中，將混酸合成液于85℃～120℃條件下進(jìn)行水解，其中，在由加熱套加熱的升溫過程中，同時還將加熱蒸汽直接通入反應(yīng)釜內(nèi)的水解物料體系中輔助升溫并維持反應(yīng)所需的溫度。
根據(jù)熱升冷降的規(guī)律，以及反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)和攪拌等因素，在上述方法的基礎(chǔ)上，將加熱蒸汽直接通入釜內(nèi)水解物料體系的更好方式，是使所說的加熱蒸汽由反應(yīng)釜內(nèi)水解物料體系的底部，特別是底部的近周壁處進(jìn)入水解物料中。例如，可以采用使所說的加熱蒸汽由固定于靠近釜底部周壁的環(huán)繞管道中朝向釜內(nèi)壁和/或釜底部方向開口的若干氣孔，特別是小氣孔進(jìn)入水解物料體系中的方式，以保證水蒸氣能被水解物料充分吸收，防止其直接或快速逃逸。由若干小氣孔進(jìn)入物料體系的熱蒸汽，能隨著攪拌的進(jìn)行被均勻分散上升，既能防止局部過熱的不利，又可提高對物料的加熱效率和均勻性，使物料的溫度能在加熱套加熱的基礎(chǔ)上被迅速提高。通過對直接通入蒸汽的控制，還能方便地實現(xiàn)物料溫度的準(zhǔn)確控制，使其能始終維持于所希望的最佳反應(yīng)狀態(tài)。另一方面，直接通入物料體系中的加熱蒸汽冷卻后，又可成為向物料體系中補(bǔ)加的水，因此一舉兩得，簡化了操作，又保證了反應(yīng)體系的最佳狀態(tài)。
本發(fā)明上述方法的顯著優(yōu)點，是可以大大縮短水解反應(yīng)的時間。例如對比試驗顯示，常規(guī)單獨用加熱套方式加熱，完成一批水解反應(yīng)的平均生產(chǎn)時間大約要用10個小時，而采用本發(fā)明直接通入蒸汽輔助加熱的方法后，平均生產(chǎn)一批的時間僅需7個小時；在達(dá)到并維持水解反應(yīng)溫度的85℃～120℃條件下，單獨采用加熱套加熱時，平均生產(chǎn)一批大約要用7個小時，而達(dá)到并維持同樣的溫度條件下，采用本發(fā)明直接通入蒸汽的方法，平均生產(chǎn)一批的時間大約僅需4個小時，大大減少了水解時間，提高了水解效率。另外，由于升溫速率的提高，使水解反應(yīng)能始終保持于最佳狀態(tài)，使草甘膦水解的收率可提高兩個百分點以上，草甘膦原粉的質(zhì)量也將得到提高，平均原粉含量可以做到97％以上，而97％原粉的售價可遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前95％原粉，也大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
以下通過實施例的具體實施方式
再對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
具體實施例方式
實施例18000升水解釜內(nèi)將混酸合成液物料升溫到85℃，用時3小時；然后打開通入釜內(nèi)的蒸汽閥門，調(diào)整閥門開度，由小到大，將壓力為5kg，溫度為157℃的加熱蒸汽由固定于靠近釜底部周壁的環(huán)繞管道中朝向釜內(nèi)壁和釜底部方向開口的若干小氣孔直接送入水解物料體系中，使溫度由85℃上升到112℃，用時1小時；停止通蒸汽?？考訜崽桌^續(xù)加熱，用時1.5小時到達(dá)120℃，此時單靠加熱套繼續(xù)加熱達(dá)120℃并維持20分鐘后反應(yīng)結(jié)束，出料，測得草甘膦酸的水解總收率為81.9％。
實施例28000升水解釜內(nèi)將混酸合成液物料升溫到85℃，用時3小時；然后打開通入釜內(nèi)的蒸汽閥門，以實施例1的同樣方式，將壓力為5kg，溫度為157℃的蒸汽送入水解物料體系，使溫度由85℃上升到105℃，用時40分鐘；停止通蒸汽。靠加熱套繼續(xù)加熱，用時2.5小時到達(dá)120℃，此時單靠加熱套繼續(xù)加熱達(dá)120℃并維持20分鐘后反應(yīng)結(jié)束，出料，測得草甘膦酸的水解總收率為81.2％。
實施例38000升水解釜內(nèi)將混酸合成液物料升溫到85℃，用時3小時；然后打開通入釜內(nèi)的蒸汽閥門，以實施例1的同樣方式，將壓力為5kg，溫度為157℃的蒸汽送入水解物料體系，使溫度由85℃上升到115℃，用時1小時；停止通蒸汽?？考訜崽桌^續(xù)加熱，用時1小時到達(dá)120℃，此時單靠加熱套繼續(xù)加熱達(dá)120℃并維持20分鐘后反應(yīng)結(jié)束，出料，測得草甘膦酸的水解總收率為82％。
實施例48000升水解釜內(nèi)將混酸合成液物料升溫到90℃，用時3.5小時；然后打開通入釜內(nèi)的蒸汽閥門，以實施例1的同樣方式，將壓力為5kg，溫度為157℃的蒸汽送入水解物料體系，使溫度由90℃上升到112℃，用時1小時；停止通蒸汽。靠加熱套繼續(xù)加熱，用時1.5小時到達(dá)120℃，此時單靠加熱套繼續(xù)加熱達(dá)120℃并維持20分鐘后反應(yīng)結(jié)束，出料，測得草甘膦酸的水解總收率為82％。
權(quán)利要求
1.草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法，在加熱套升溫的反應(yīng)釜中將混酸合成液于85℃～120℃條件下進(jìn)行水解，其特征是在由加熱套加熱的升溫過程中，同時還將加熱蒸汽直接通入反應(yīng)釜內(nèi)的水解物料體系中輔助升溫并維持反應(yīng)所需的溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法，其特征是所說的加熱蒸汽由反應(yīng)釜內(nèi)水解物料體系的底部進(jìn)入物料體系。
3.如權(quán)利要求1或2所述的草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法，其特征是所說的加熱蒸汽由固定于靠近釜底部周壁的環(huán)繞管道中朝向釜內(nèi)壁和釜底部方向開口的若干氣孔通入水解物料體系中。
全文摘要
草甘膦酸的加熱水解生產(chǎn)方法，在用加熱套升溫的反應(yīng)釜中將混酸合成液于85℃～120℃條件下進(jìn)行水解，其中在由加熱套加熱的升溫過程中，同時還將加熱蒸汽直接通入反應(yīng)釜內(nèi)的水解物料體系中輔助升溫并維持反應(yīng)所需的溫度。該方法能有效解決傳統(tǒng)方式加熱效率低和難以提高反應(yīng)溫度的問題，能迅速提高、控制并保證水解始終處于最佳溫度狀態(tài)，顯著縮短反應(yīng)時間，提高產(chǎn)量和產(chǎn)率，安全性高。
文檔編號C07F9/38GK101085784SQ20071004947
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者劉德亮 申請人:四川省樂山市福華農(nóng)科投資集團(tuán)有限責(zé)任公司