[发明专利]一种甘氨酸法生产草甘膦的酸解和溶剂回收工艺及装置

说明书

本发明涉及一种甘氨酸法草甘膦生产过程酸解及溶剂回收工艺，属于草甘膦生产工艺方法技术领域。其包括合成液脱甲醇预处理、酸甲醇酸解、盐酸酸解、溶剂回收等过程，使用酸甲醇替代盐酸用于合成液酸解，酸解后期补投少量盐酸以稳定高温段酸解过程。酸解过程中产生的甲缩醛及甲醇水溶液经精馏分离甲缩醛，剩余的甲醇水溶液经冷却后补充少量甲醇调配含量，然后直接用于吸收氯化氢气体，控制氯化氢、甲醇达到既定含量后产出酸甲醇，回到酸解工序使用。本发明与现有甘氨酸法草甘膦酸解和溶剂回收技术相比，可减少甲醇回收废水2.5t/t以上、减少母液量0.3t/t以上、降低蒸汽蒸汽消耗1.5t/t以上、节省电80KWh/t以上、提高氯甲烷产量0.3t/t、提高草甘膦收率0.3%以上，草甘膦生产成本降低15～20%。

技术领域

本发明涉及一种甘氨酸法草甘膦生产过程酸解(水解)工序及溶剂回收工序的新型工艺，属于草甘膦生产工艺方法技术领域。

背景技术

草甘膦是一种内吸传导型、高效、低毒、广谱、灭生性除草剂，最先由美国孟山都公司开发，已有40余年生产、使用历史，目前为全球产销量最大的农药品种。我国是草甘膦主要生产国之一，草甘膦行业2015年产能约70万吨，实际产量约46万吨，产能、产量均为全球第一。草甘膦的生产路线分为甘氨酸-烷基酯法(简称甘氨酸法)和亚氨基二乙酸法(简称IDA法)两种。我国草甘膦行业，甘氨酸法又占据主导地位，2015年，全国甘氨酸法草甘膦产能约为75％、实际产量约为80％。

甘氨酸法主流路线分为亚磷酸二甲酯法和亚磷酸三甲酯法。在我国，由于采用亚磷酸二甲酯法生产草甘膦的企业较多，生产装置规模较大，该工艺近年来通过优化生产，工艺条件、装置设备、自动化操作系统等方面都取得了一系列的技术进步，产品质量指标达到了国际市场要求，因而“甘氨酸-亚磷酸二甲酯”路线在我国占据主导地位。“甘氨酸-亚磷酸二甲酯”路线，是由多聚甲醛、甘氨酸、亚磷酸二甲酯在溶剂甲醇和催化剂三乙胺存在下进行合成反应生成主要成分为有机磷中间体的合成液，然后与盐酸进行酸解(水解)反应制得草甘膦。

“甘氨酸-亚磷酸三甲酯”路线，与亚磷酸二甲酯路线相比，用水代替了甲醇做溶剂，用氢氧化钠代替了三乙胺做催化剂，减少了后处理，但由于三甲酯的售价高于二甲酯，因而只有极少数自产三甲酯的企业其成本才具有一定的市场竞争力，据公开资料国内现已无企业采用该工艺。“甘氨酸-亚磷酸二甲酯”路线主要反应式如下：

★草甘膦合成液主要反应如下：

甲：解聚反应

乙：缩合反应

丙：酯化反应

现甘氨酸法草甘膦酸解(水解)工序均使用30％左右含量的盐酸(特指氯化氢水溶液，下同)进行酸解(水解)。

盐酸是氯化氢的水溶液，又名氢氯酸，为无色至淡黄色透明液体，是化工生产过程中的一种常见酸，工业盐酸一般配制成30％左右含量。盐酸原料易得，价格便宜，而且与水可形成共沸物，所以工业用途广泛，这也是草甘膦传统酸解(水解)工艺选择盐酸的主要原因。