[发明专利]一种含分子氧气体催化氧化合成草甘膦的终点控制方法

说明书

技术领域

本发明属于草甘膦的制备领域，具体来说涉及一种用含分子氧气体制备草甘膦的终点控制方法，特别是涉及以活性炭为催化剂，含分子氧气体制备草甘膦的催化氧化过程的终点控制方法。

背景技术

草甘膦，又名膦酰基甲基甘氨酸，是一种重要的农药品种，是目前世界上比较流行的广谱内吸型除草剂之一。

以双甘膦为原料，采用含分子氧气体经催化氧化制取草甘膦有很多方法，例如，US3969398公开了以活性炭做催化剂，采用含分子氧气体将双甘膦氧化成草甘膦的方法。US4147719公开了以负载于活性炭上的贵金属做催化剂，以含分子氧气体将双甘膦氧化成草甘膦的方法。CN1191539A公开了采用活性炭做催化剂，采用含氧气体氧化，并在接近反应结束前，进一步氧化来生产草甘膦的工艺。以含分子氧气体做氧化剂，通过不同的催化剂氧化双甘膦制取草甘膦的工艺很多，但对于终点控制都没有很好的解决。仅在US6365772B1中公开了通过监控含氧气体中分子氧在反应体系中浓度变化速率来控制反应终点的工艺，该工艺需要使用HPLC在线监控，方能实现，不利于大规模工业化。并且对反应终点的控制，需要对整个过程监控，得到整个过程的反应体系中分子氧的浓度变化速率以后才能判断，不利于工业生产。

因此，寻求一种新的终点控制方法对草甘膦高效地进行制备非常重要。

发明内容

本发明的目的在于解决用含分子氧气体催化氧化制备N-磷酸基甲基甘氨酸的终点控制问题，提供一种新的用含分子氧气体制备N-磷酸基甲基甘氨酸的终点控制的新工艺。所要解决技术问题使得含分子氧气体催化氧化制备N-磷酸基甲基甘氨酸更适用于大规模的生产，因此更具有实用性、且具有产业上的利用价值。

本发明的用于含分子氧气体催化氧化合成草甘膦的终点控制方法，包括以下步骤：

通过工控设备测氧仪监测尾气中的氧气含量并以曲线的形式输出数据；

根据工艺条件，设定氧含量判断增幅值M₁和氧含量终点控制增幅值M₂，其中M₂必须大于M₁；

将反应开始时监测氧气含量设置为最低值P₀，当出现另一个极小值点P₁后，对两者进行比较，以其中的较小值为当前最小值；当当前最小值为P₁时，如果当尾气的氧含量从P₁到(P₁+M₁)的范围内，存在其他的极小值点P₂，则比较P₁与P₂大小；如果P₁小于P₂，则以P₁为最小值，并且相对于极小值点P₁增幅值为M₂的终点判断条件有效，即当尾气含氧量的值达到(P₁+M₂)时触发终点控制。否则，以P₂为新的最小值，并继续以此点为基准，判定在M₁范围内是否出现其他极小值点；

其他各最小值以此类推并以最小值的出现为终点控制的触发条件来触发终点控制，即当最小值出现后高限出现时才能触发终点控制，否则，最小值未出现、高限出现时不触发终点控制。

其中，所述方法中的尾气中氧含量判断增幅度M₁以及终点控制增幅M₂，均根据不同的反应工艺条件经过多次试验对比得到。M₁为1％～40％，优选5～20％，M₂为5～50％，优选为15％～20％。由于不同工艺条件下，尾气氧含量达到相同增幅所需要的反应时间不同，所以选择通过氧含量的增幅来控制反应过程的终点。

本发明的工艺，是一种用含分子氧气体催化氧化制备N-磷酸基甲基甘氨酸的终点控制工业可行的方法，该方法解决了含分子氧气体催化氧化制备N-磷酸基甲基甘氨酸的终点控制问题，该方法消除了现有技术方法的不足，有效的防止了草甘膦的过度氧化，稳定了产品的质量，降低了成本。

附图说明

图1是本发明的终点控制方法的工艺流程图；

图2是实施例1中过程尾气的含氧量与时间的变化关系图；

图3是实施例2中过程尾气的含氧量与时间的变化关系图。

图4是实施例3中过程尾气的含氧量与时间的变化关系图。

具体实施方式

以下结合实施例对发明进行详细说明，以便更好地理解本发明的内容。