[发明专利]一种亚氨基二乙酸的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及亚氨基二乙酸的合成技术领域，具体涉及一种利用亚氨基二乙腈为原料生产亚氨基二乙酸的方法。

背景技术

亚氨基二乙酸（简称IDA）又名二甘氨酸、氨基二乙酸，分子式为NH(CH₂COOH)₂。亚氨基二乙酸是农药、制药、橡胶、表面活性剂、络合剂、食品添加剂、电镀工业、合成金属表面处理剂及其离子交换树脂等的重要原料和中间体。

国内工业化生产亚氨基二乙酸方法主要有三种，氢氰酸法、氯乙酸法、二乙醇胺法。氯乙酸法工艺成熟，但流程长、产品纯度低、成本高、“三废”严重，并且只能生产水剂，趋于淘汰。二乙醇胺法是国外90年代开发的二乙醇胺一步新技术，我国也进行了该路线的开发，获得了成功，现正在积极推广该项技术，该法原料来源广泛，工艺流程短、副产物少、产品纯度高，但是，该法生产亚氨基二乙酸的原料价格高，利润空间不大。氢氰酸法生产亚氨基二乙腈然后水解生产亚氨基二乙酸，是国内外主要采取的方法之一，是较为成熟的工艺路线。

专利申请号200710090976.2申请人为北京清华紫光英力化工技术有限责任公司的《一种以羟基乙腈为原料一锅法制备双甘膦的清洁生产方法》，叙述的方法是以亚氨基二乙腈氢氧化钠水解，盐酸酸化合成亚氨基二乙酸，消耗大量氢氧化钠和盐酸，副产氯化钠和含氯化钠的废水处理难度大。

针对北京清华紫光英力化工技术有限责任公司的《一种以羟基乙腈为原料一锅法制备双甘膦的清洁生产方法》工艺缺点，专利申请号201010011402.3申请人为淄博万昌科技股份有限公司的《一种利用丙烯腈副产氢氰酸制备N-膦酰甲基亚氨基二乙酸的环保新方法》，叙述的方法是采用亚氨基二乙腈硫酸水解，取铵盐后的母液循环套用，大大降低了废水的排放。但是，硫酸水解是两步反应，先酰胺化反应生成亚氨基二乙酰胺硫酸盐，再水解反应生成亚氨基二乙酸，两步反应容易产生更多的副产物，并且硫酸法水解易碳化，得到的亚氨基二乙酸和硫酸铵均为黑褐色，产品品质低。

专利申请号201210561150.0申请人为山东潍坊润丰化工有限公司的《一种双甘膦的合成方法》采用盐酸和硫酸或者亚磷酸的混合酸在高压下水解合成亚氨基二乙酸进而合成双甘膦，该法避免了碱法水解的缺点，但副产氯化铵和硫酸铵或者亚磷酸铵的混合物，混合铵盐存在较难处理的缺点。

以上利用亚氨基二乙腈水解制备亚氨基二乙酸的方法，目前都面临着用氢氧化钠进行水解，要想获得亚氨基二乙酸都必须进行酸化，产生大量的价值低处理难度大的钠盐，导致产品亚氨基二乙酸的部分损失以及大量的含盐废水的产生。已报道的酸法直接水解亦存在各种缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种亚氨基二乙酸生产方法，能避免碱水解产生低价值钠盐的缺点，同时也能避免硫酸法水解产品品质低和混酸水解产生混合铵盐的缺点。

本发明的亚氨基二乙酸的生产方法，包括以下步骤：

1）将亚氨基二乙腈和盐酸混合加热反应，盐酸与亚氨基二乙腈的摩尔比为3～5:1，反应温度保持75～100℃，反应时间1～5小时，生成亚氨基二乙酸和氯化铵；

2）将步骤1）得到的反应液冷却结晶，分离出晶体和母液，晶体为亚氨基二乙酸粗品；

3）将步骤2）得到的亚氨基二乙酸粗品重结晶纯化后得到亚氨基二乙酸产品。

进一步，所述步骤1）中，亚氨基二乙腈和盐酸的混合方式为：将亚氨基二乙腈加热至熔融状态后，密闭反应体系下滴加盐酸，或者密闭反应体系下将盐酸加热后，分批加入亚氨基二乙腈。

进一步，所述步骤1）中，盐酸的质量浓度为20%～37%。

进一步，将步骤2）所得的粗品结晶母液减压蒸馏浓缩，然后冷却结晶，分离出氯化铵分离了氯化铵后的残留母液返回套用至步骤1）。

进一步，所述步骤3）中，将亚氨基二乙酸粗品加水加热溶解，加入活性炭脱色，然后过滤除去活性炭，滤液用氨水或者氨气调节pH至2.0～3.0，再冷却重结晶，分离出重结晶晶体和重结晶母液，重结晶晶体洗涤、干燥后得到亚氨基二乙酸产品。

进一步，将步骤3）所得的重结晶母液循环套用于亚氨基二乙酸粗品重结晶。

本发明的有益效果在于：

1）本发明采用盐酸水解工艺，其反应式为：

盐酸与亚氨基二乙腈直接反应生成亚氨基二乙酸和氯化铵，避免了碱水解产生低价值钠盐的缺点，同时能避免硫酸法水解副产物多、易碳化从而导致产品品质低的缺点，也能避免混酸（盐酸和硫酸或者亚磷酸）产生混合铵盐难以处理的缺点，可以得到高品质的亚氨基二乙酸产品和氯化铵；