[發明專利]清潔工藝生產氮川三乙酸

有效

• 申請號: 201210073892.9
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102633663A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張辰亮;彭艷麗;盧冬梅;楊揚;張朝純;張德路
• 申請（專利權）人: 石家莊杰克化工有限公司
• 主分類號: C07C229/16
• 分類號: C07C229/16;C07C227/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及利用方便易得的原料進行螯合劑氮川三乙酸的生產方法，屬于有機化學合成技術領域，本技術的優點在于原料易得、工藝流程簡單，副產物可有效回收利用。

背景技術

氮川三乙酸(NTA)是應用廣泛的螯合劑產品，在主要用于合成洗滌劑、化學鍍、和無氰電鍍、除垢劑和阻垢劑、印染助劑、塑料添加劑、工業脫硫、化學分析、照相行業、農作物生產抑制及印刷油墨、稀土提取等行業有著廣泛的應用。對其合成的研究具有深刻的意義。

合成NTA的方法有以下幾種，如：

氯乙酸法：氯乙酸與氯化銨(硫酸銨或氨水)相互作用、氫氧化鈉進行縮合、硫酸進行酸化得到NTA，該方法成本較高。

氰化鈉法：將氰化鈉、甲醛、甘氨酸與氫氧化鈉相互混合反應后，酸化得到NTA；此工藝條件中，要求NaCN與甲醛進行同時加入，對技術的要求比較高，并且甘氨酸的價格也比較高。

亞氨基二乙腈法：亞氨基二乙腈進行堿解后，在NaOH存在的條件下，同時加入氰化鈉、甲醛，之后酸化得到NTA。該方法中采用了劇毒的氰化鈉，不利于工業生產，亞氨基二乙腈原料價格較高，導致成本高。

氫氰酸法：將氫氰酸、甲醛、氨水混合反應，一步合成NTA，該法涉及劇毒物質HCN，對生產設備密封性及操作的安全防護要求高，HCN原料難得，且易縮合，一般是現制現用，成本較高，不利于工業生產。

三乙醇胺法：三乙醇胺與堿在催化劑存在下，混合反應，酸化得到NTA，該法是在高溫高壓下進行反應，對設備、操作的安全防護要求高，使用的催化劑合原料較貴。

發明內容

本發明的目的是克服現有現有技術中的不足，提供一種新的制備氮川三乙酸的簡單、清潔工藝。利用氨水、氫氧化鈉與羥基乙腈為原料合成NTA的工作未見相關報道，經過工藝條件的摸索及生產中的擴大具有可行性。具體的工藝過程如下：

1、氮川三乙酸鈉溶液的合成

羥基乙腈逐漸滴加到氨水、氫氧化鈉的混合溶液中，在加熱條件下水解得到氮川三乙酸鈉的水溶液。副產物氨氣用降膜吸收塔吸收做成氨水，循環套用。

所述的條件中，氨水、氫氧化鈉的混合體系需要降溫到10-70℃，較適宜的溫度是20-50℃；

所述的比例為重量比氨水∶氫氧化鈉∶羥基乙腈＝1∶5.5-12∶5-15，優選1∶8-11∶6-12；

氨水濃度優選10-30％；氫氧化鈉優選使用25-35％濃度的氫氧化鈉溶液。所述的保溫回流時間選擇為1-6h，優選2-4h。

2、酸化得到氮川三乙酸

向氮川三乙酸鈉的溶液中加入一定量的硫酸或鹽酸，調節料液的pH為1.0-3.0之間，氮川三乙酸固體逐漸析出，離心、水洗、烘干得到氮川三乙酸成品。

具體操作步驟為：

(1)氨水、氫氧化鈉加入到反應體系中，由于放熱，溫度較高，需要降溫到10-70℃之間；

(2)向反應體系中加入羥基乙腈，重量比氨水∶氫氧化鈉∶羥基乙腈＝1∶5.5-12∶5-15，優選1∶8-11∶6-12；；加畢升溫到80-100℃保溫1-6h，得到氮川三乙酸三鈉溶液；過程中副產的氨水可以作為原料回收利用；

(3)料液在50-90℃之間用硫酸進行中和、酸化；離心得到成品；

有益效果

本工藝路線得最大優點在于：①原料廉價易得；②反應過程中滴加單一物質，條件易控；③反應過程中產生的氨水可以循環利用，實現資源的有效利用。整條工藝路線保證了工藝的可控性、原料廉價無毒且可有效回收利用等特點；工藝安全、環保，具有很高的理論和使用價值。

附圖說明

圖1：本發明的工藝流程。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。

實施例1：

向反應罐中加入15％氨水637Kg，用泵打入30％氫氧化鈉溶液2560Kg，加畢開啟降溫系統降溫至50℃，之后逐漸的加入50％羥基乙腈2115Kg，控制反應體系的溫度在90℃以下，加畢排氨保溫6h，得到NTA-3Na料液；降溫到60℃左右用硫酸中和至pH為2.5左右，降溫至50℃左右，離心得到產品1052Kg，收率達到97.46％，含量99.5％；保溫過程中副產的氨水回收率達到80％，可以作為下一批的原料。

實施例2：