[发明专利]一种制备双甘膦的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种双甘膦的生产工艺。

技术背景

目前生产双甘膦的工艺路线主要为两条：一为甘氨酸-亚磷酸二甲酯法，这是开发最早的技术，技术成熟，是目前大多数生产企业采用的工艺路线，缺点是环境污染严重，需要高活性催化剂；二为亚氨基二乙酸(IDA法)，这是目前我们近年开发的生产双甘膦的工艺路线，其生产的产品均受国外用户欢迎。

专利号为ZL00116540.2发明专利公开了一种通过亚氨基二乙酸来制备双甘膦的工艺。该生产工艺为直接技术，缩短了反应步骤和反应时间，简化了生产工艺和设备，具有操作简单、减少原料品种、节省投资的特点。但是其在生产过程中，也是重度工艺废水的发源地，生产过程中产生大量多余的盐酸，如何改进工艺减少废水是我们研究的主要课题。

发明内容

本发明提供一种工艺简单，节约成本，减少废水的双甘膦生产工艺。

本发明的技术方案为：

一种制备双甘膦的生产工艺，包括将二乙醇胺脱氢形成亚氨基二乙酸二钠盐，然后将其与三氯化磷、甲醛缩合得到双甘膦；具体包括以下步骤：

①将亚氨基二乙酸二钠盐的重量百分浓度控制为24％-28％，然后在真空条件下加入三氯化磷，反应的温度在65℃-70℃，其中亚氨基二乙酸二钠盐、三氯化磷的摩尔比为1∶1.04-1.06；

②然后再加入重量百分浓度为24％-28％的亚氨基二乙酸二钠盐，此时加入的亚氨基二乙酸二钠盐的量为第①步中的亚氨基二乙酸二钠盐的量的1.5倍；

③再加入甲醛进行缩合反应，甲醛的量为第①步中加入亚氨基二乙酸二钠盐的量的1.25-1.3倍；

④加入氢氧化钠进行中和反应将多余的盐酸中和；

⑤将反应溶液过滤、干燥后得到双甘膦。

双甘膦生产过程中，其包括氧化、酸化、缩合三大主要反应，

其反应方程式如下：

氧化反应：

酸化反应：

缩合反应：

根据反应式可看出缩合过程中有盐酸生成，可充分利用其生成盐酸，使之取消外购盐酸的加入，即取消加入盐酸的工序达到优化工艺反应条件。在生产工艺中对亚氨基二乙酸二钠盐采用分两次投料的方式，首先在1摩尔的亚氨基二乙酸二钠盐中加入1.04-1.06摩尔的三氯化磷，充分反应后再加入1.5摩尔的亚氨基二乙酸二钠盐，这样可以确保溶液中有足够的酸度，然后再滴加甲醛，最后生成双甘膦。

经过大量批数试验，其产品质量全部达标，收率均可98％以上，该工艺的优点：一、生产过程中不需要再补充盐酸，取消外购31％的盐酸，可节约成本；二、缩合反应后多余的盐酸量大大减少，使得用于中和多余盐酸的32％离子膜碱大大减少，进一步节约成本；三、减少了重度工艺废水；四、无氯化氢气体外泄，优化环境。

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：

一种制备双甘膦的生产工艺，包括将二乙醇胺脱氢形成亚氨基二乙酸二钠盐，然后将其与三氯化磷、甲醛缩合得到双甘膦；具体包括以下步骤：

①将亚氨基二乙酸二钠盐的重量百分浓度控制为24％-28％，然后在真空条件下加入三氯化磷，反应的温度在65℃-70℃，其中亚氨基二乙酸二钠盐、三氯化磷的摩尔比为1∶1.04-1.06；

②然后再加入重量百分浓度为24％-28％的亚氨基二乙酸二钠盐，此时加入的亚氨基二乙酸二钠盐的量为第①步中的亚氨基二乙酸二钠盐的量的1.5倍；

③再加入重量百分浓度为35％-40％甲醛进行缩合反应，甲醛的量为第①步中加入亚氨基二乙酸二钠盐的量的1.25-1.3倍；

④加入氢氧化钠进行中和反应将多余的盐酸中和；

⑤将反应溶液过滤、干燥后得到双甘膦。

其具体的工艺过程可如图1所示，用32％的离子膜碱与二乙醇胺进行氧化反应得到亚氨基二乙酸二钠盐，然后固液分离可将催化剂回收，亚氨基二乙酸二钠盐的重量百分浓度控制在25％-28％，然后根据得到的亚氨基二乙酸二钠盐的量在负压真空条件下加入三氯化磷，三氯化磷的量为亚氨基二乙酸二钠盐的1.04-1.06倍(摩尔比)，温度控制在65℃-70℃，然后再加入亚氨基二乙酸二钠盐，加入的量为刚才亚氨基二乙酸二钠盐的1.5倍(摩尔比)；然后再滴加重量百分浓度为37％的甲醛溶液，滴加甲醛的量为最开始亚氨基二乙酸二钠盐的量的1.25-1.3倍(摩尔比)，温度控制在108℃-120℃；缩合反应完成后，加入离子膜碱将多余的盐酸中和，然后通过多功能压滤机过滤得到湿的双甘膦，湿双甘膦进行干燥后包装就得到最终产品。