[发明专利]一种草甘膦合成过程中水解及回收三乙胺的设备和方法

说明书

本发明提供了一种草甘膦合成过程中水解和三乙胺的回收设备及方法。具体为脱除合成液中的部分溶剂甲醇，再通入一定量的氯化氢气体，使合成液中的三乙胺与氯化氢反应生产三乙胺盐酸盐，在冷冻条件下结晶析出后予以分离，而后回收三乙胺。三乙胺不再随料液进入水解工序和母液系统。与现有草甘膦生产工艺相比较，三乙胺消耗降低20%、液碱消耗低降低30%，草甘膦母液减少30‑40%，草甘膦母液中氯化钠总量降低60%。

技术领域

本发明属于烷基酯法草甘膦生产技术领域，具体为一种草甘膦合成过程中水解及回收三乙胺的设备和方法。

背景技术

1、草甘膦及其工艺

草甘膦主流生产方法有2种，一是以亚氨基二乙酸( IDA) 为原料的生产方法，二是以甘氨酸、亚磷酸烷基酯为原料的生产方法。在我国，甘氨酸-烷基酯法合成草甘膦工艺占据主导地位，另有氯乙酸为起始原料生产草甘膦的氯乙酸-烷基酯法等小众路线。烷基酯法草甘膦约占全国草甘膦产能的75%、实际产量的80%。因此，不断完善烷基酯法草甘膦生产工艺对于我国而言有着极强的现实意义。本发明也正是在节能降耗减排、生态绿色发展这一背景下进行试验开发的成果。

甘氨酸烷基酯法工艺介绍：目前烷基酯法草甘膦合成工艺主要为甘氨酸-亚磷酸二甲酯法，具体流程为：以三乙胺作催化剂，多聚甲醛在溶剂甲醇中解聚生成半缩醛，再与甘氨酸进行缩合反应，再与亚磷酸二甲酯进行酯化，得到草甘膦合成液。合成液再与盐酸混合进行水解，再经升温脱溶剂、脱酸及结晶、分离、烘干得到固体草甘膦。

在传统草甘膦生产过程中：1、水解是通过将盐酸与合成液混合的方式进行。2、合成过程中投加的催化剂三乙胺，在水解工序与投入系统中的盐酸反应生成三乙胺盐酸盐，并最终随草甘膦母液进入母液系统，再通过加液碱中和母液的方式，来回收三乙胺。这个方法中，1吨草甘膦产生酸性母液约3.6吨，所以草甘膦母液量较大，在回收三乙胺过程中，液碱消耗量极大，而且回收三乙胺过程中产生的氯化钠溶于母液中，使母液具有了高盐的特性，影响母液后续的环保处理。3、对甘氨酸法草甘膦酸解（水解）过程进行工艺分析可知，加入系统中的氯化氢与甘氨酸摩尔比在（2.8～3.3）:1，其中约35%的氯化氢与三乙胺发生反应、45%的氯化氢发生酸解反应，约20%的氯化氢为提供酸度。

2、三乙胺及三乙胺盐酸盐

三乙胺，系统命名为N,N-二乙基乙胺，是具有有强烈的氨臭的无色透明液体。微溶于水，可溶于醇、醚。易燃，易爆。有毒，具强刺激性。工业上主要用作溶剂、缚酸剂、固化剂、催化剂、阻聚剂、防腐剂，及合成染料等。甘氨酸--亚磷酸二甲酯法合成草甘膦工艺中，三乙胺为催化剂。氯乙酸--亚磷酸二甲酯法合成草甘膦工艺中，三乙胺为催化剂和缚酸剂。三乙胺为有机碱，可与盐酸（氯化氢）等无机酸生成可溶的盐类，与盐酸反应生产三乙胺盐酸盐。三乙胺盐酸盐可溶于甲醇，在低温下可结晶析出。

发明内容

本发明提供了一种草甘膦合成过程中水解和三乙胺的回收设备和方法,目的在于通过新的水解和三乙胺回收系统，将草甘膦合成过程中加入的催化剂三乙胺以三乙胺盐酸盐晶体的形式分离出来后再进行回收,降低三乙胺、液碱消耗,减少母液产生量，促进清洁生产。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种草甘膦合成过程中水解和三乙胺的回收设备，具体包括反应釜一（三乙胺盐酸盐结晶釜）、反应釜二（水解釜）、反应釜三（三乙胺回收釜）、反应釜四（草甘膦结晶釜）、冷凝器及真空装置、固液分离装置、三乙胺储槽、盐溶液槽、草甘膦洗料装置、草甘膦母液槽。

反应釜一底部与固液分离装置连接，固液分离装置与反应釜二上部连接（具体为固液分离装置的液体出口与反应釜2上部连接）；反应釜二下部与反应釜四连接，反应釜四下部与草甘膦洗料装置连接，草甘膦洗料装置联接与草甘膦母液槽连接，洗料装置分离得到的草甘膦固体去往草甘膦原药包装口。