[發明專利]連續氧化制備草甘膦的方法

有效

• 申請號: 201910746194.2
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN110437278B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 董壘;杜輝;沈書群;孫亞峰;孫春樓;徐偉
• 申請（專利權）人: 南通江山農藥化工股份有限公司
• 主分類號: C07F9/38
• 分類號: C07F9/38;B01J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種連續氧化制備草甘膦的方法，采用微通道反應器制備草甘膦，該方案包括配料工序、微通道反應工序和結晶取粉工序。微通道反應工序中，氧氣的進入速度由大變小，溫度先穩定在60℃，然后升溫至90℃，壓力由正壓變為負壓。本發明采用微通道反應器反應，得到的草甘膦產品純度高、收率高；可以實現精準進料，反應時間短，副反應發生少。

技術領域

本發明涉及一種草甘膦除草劑的合成方法。

背景技術

草甘膦（N-膦酰基甲基甘氨酸）是一種低毒、高效、內吸傳導性除草劑，從上世紀80年代風靡全球，尤其在轉基因抗草甘膦農作物方面得到廣泛的使用，是目前應用最為廣泛的除草劑之一。其生產工藝主要有甘氨酸法和亞氨基二乙酸法（IDAN法）。其中IDAN法的關鍵步驟是雙甘膦氧化為草甘膦的過程。

在傳統釜式工藝中，反應釜內物料為固液氣三相反應，由于體量大、攪拌效果差，需要通過延長反應時間提高雙甘膦的轉化率。這使反應過程中生成的草甘膦會不可避免的發生副反應。首先，草甘膦會繼續與過量的氧氣反應，生成氨甲基亞磷酸，該副產物會與體系中的甲醛和甲酸反應生成甲基氨甲基亞磷酸。同時，草甘膦與體系中的甲醛和甲酸也會反應生成N-甲基草甘膦，該副產物又可被進一步氧化成甲基氨甲基亞磷酸。

專利號為US6921834 B2的專利介紹了一種實現雙甘膦連續氧化的裝置，將氧氣與雙甘膦水溶液混合后通過負載有催化劑的固定床裝置。通過篩選合適的催化劑，能控制草甘膦氧化的反應速率常數與雙甘膦氧化反應速率常數的比例小于0.017。

專利CN1221558C公開了一種兩釜串聯的方式實現連續氧化制備草甘膦的方法，用傳統的釜式反應串聯，沒有從根本上解決傳質傳熱問題，也沒有解決副產物的問題。

專利CN101880293B公開了一種多級固定床反應器，可以實現雙甘膦的連續氧化制備草甘膦，所述的三級固定床反應器在更換活性炭時，可實現不停產，不影響設備產能的發揮。

以上專利都是典型的串聯式反應或者全混流反應，在氧化反應結束后不能及時將草甘膦轉移，沒有從本質上解決雙甘膦氧化過程中因氧氣過量產生的過氧化問題，以及草甘膦被副反應消耗生成副產物的問題。

隨著草甘膦生產企業的競爭日益激烈，連續化生產技術正成為各企業研究開發的重點。連續氧化工藝有望從根本上解決目前間歇氧化工藝存在的缺陷。但雙甘膦是典型的氣液固三相反應，整個氧化過程包括雙甘膦的溶解、空氣中氧氣的溶解、雙甘膦與氧在催化劑上的催化氧化等。氣液傳質對反應速率有較明顯的影響，過程放大存在較嚴重的放大效應，過程設計放大難度較大。

發明內容

發明目的：

本發明克服了現有工藝副反應多的缺點，提供一種反應雜質少、反應連續進行的氧化制備草甘膦的方法。

技術方案：

本發明所述的連續氧化制備草甘膦的方法，采用微通道反應器制備草甘膦，該方案包括配料工序、微通道反應工序和結晶取粉工序。微通道反應工序中采用的微通道反應器具有預熱模塊、反應模塊, 預熱模塊和反應模塊可以具有多個，都是采用串聯結構依次連接（預熱模塊和反應模塊的數量由進料量決定）；反應模塊具有漿料入口和氧氣入口（氧氣或者空氣）和反應產物出料口。

（1）配料工序：在一定溫度下，將雙甘膦與配料水、催化劑混合均勻，使得固體懸浮在溶液中，形成漿料。