草甘膦铵盐合成工艺的研究

1、草甘膦铵盐合成工艺的研究第25卷第2期2Ol1年6月南通职业大学JOURNALOFNANTONGVOCATIONALCOLLEGEV01.25N0.2Jun.2011doi:10.39696.issn.1008-5327.2011.02.026草甘膦铵盐合成工艺的研究张小宏,张海滨,许映蓉,祁峰(南通江山农药化工股份有限公司,江苏南通226017)摘要:研究了草甘膦铵盐的合成工艺,对甲醇用量,甲醇母液的套用等工艺参数进行了优化,得到了质量稳定的产品;同时,将回收氨用于草甘膦铵盐的生产,降低了生产成本.关键词:草甘膦铵盐;合成工艺;优化中图分类号:TQ450.6文献标志码:A文章编号:1008-

2、5327(2011)02-0094-03ResearchontheSynthesisofAmmoniumGlyphosateZHANGXiao-hong,ZHANGHai-bin,XUYing-rong,QIFeng(NantongJiangshanAgrochemical&ChemicalsCo.Ltd.,Nantong226017,China)Abstract:Weoptimizedtheamountofmethylalcoholandtechnicalparameteroftheapplicationofmotherliquorofmethanolandproducedq

3、ualitystableproductsbystudyingthesynthesisofammoniumglyhosate.Toreduceproductioncost,recycledammoniaisusedintheproductionofAmmoniumglyphosate.Keywords:ammoniumglyphosate;synthesis;optimizeO概述草甘膦是一种高效,低毒,广谱和内吸传导型非选择性除草剂.因其性能优越而成为目前世界上产量最大的除草剂品种【一1.目前全球产能约120万吨,而我国的草甘膦原药生产企业超过50家,总产能超过80万吨,出口到全球90多个国家

4、和地区.是目前世界上最大的草甘膦生产和出口国.国内现有的草甘膦企业大部分生产草甘膦原药.由于草甘膦是一种有机酸,其分子间强烈的氢键作用使其在水中的溶解度很低(20时为l0.5g,L,PH值为1.9),也不溶于其它溶剂,但其成盐在水中的溶解度会大幅度提高,如草甘膦异丙胺盐25时为1050g/L(PH值4.3),钠盐为33531.5L(PH值4.2),铵盐为14419g/L(PH值3.2).因此,实际使用的都是草甘膦的盐,如铵盐制剂,钾盐溶液,异丙胺盐溶液,二甲基硫盐溶液等.上述制剂以水剂为主,如1O%的草甘膦钠盐水剂,400g/L的草甘膦钾盐,41%和62%的草甘膦异丙胺盐等.自农业部发布115

5、8号文以来,新增登记品种中水剂还是占绝对多数,约80%,而且30%的草甘膦水剂占66.5%.其他制剂基本上没有多大的变化.但由于石油价格上涨,运输成本加大,加上产品质量不稳定,如62%草甘膦异丙胺盐在天气寒冷时会出现沉淀结晶等现象,给加工企业配制带来了困难.因此,开发草甘膦固体盐具有十分现实的意义.南通江山农药化工股份有限公司现有年产4万吨的IDA法草甘膦生产线,并建有回收氨装置.因此.研究草甘膦铵盐及其制剂具有十分现实的意义,能产生良好的经济效益和社会效益.笔者对草甘膦铵盐固体合成工艺进行了研究.合成出较高含量的草甘膦铵盐固体,解决了草甘膦原药水溶性差的问题.收稿日期:201l一0330作者

6、简介:张小宏(1969一),女,江苏如皋人,工程师,主要研究方向为农药及化工中间体的工艺与技术.第2期张小宏等:草甘膦铵盐合成工艺的研究1草甘膦铵盐的合成1.1反应原理草甘膦分子结构中一个羧基及磷上的两个羟基都具有酸性,利用草甘膦与碱性氨发生酸碱中和反应,控制一定的配比合成草甘膦一铵盐的水溶液,再利用草甘膦铵盐在有机溶剂中溶解性差的特性,采用醇析的方法制备草甘膦铵盐固体.醇析法的工艺原理:草甘膦酸铵能溶于水而不溶于甲醇,但甲醇能与水以任意比互溶,则当草甘膦酸铵的水溶液中加入大量的甲醇时,由于水都溶于甲醇中而使草甘膦酸铵从水一甲醇溶液中大量析出.通过醇析,得到的草甘膦铵盐纯度超过97%;母液蒸馏

7、,回收甲醇以套用于下一批醇析.且用蒸馏残液替代反应用水;套用一定批数后,最终的蒸馏残液加草甘膦原粉并通入氨气配置30%的草甘膦铵盐水剂.其反应方程式为:HO,:PCHNHCH2COOH+NH3+HO/.HO,PCH厂NHCH2COOH?NH3H01.2操作步骤在装有温度计,搅拌器,冷凝管的反应釜中加100.0g,96.5%的草甘膦原粉,加人100g水,往反应釜中通人氨气.开启搅拌.釜温开始明显上升,及时间歇地用冷却液移走反应热,然后在4O60下反应2h.反应结束,将物料温度降至3040加入300mL的工业甲醇(含量95%一99%)进行醇析,保温反应2h,反应析出物经抽滤,烘干得到草甘膦铵盐固体

8、,含量97%99%,收率97%100%.甲醇母液经蒸馏回收甲醇,回收的甲醇继续套用于下批的醇析反应.以蒸馏残液替代反应用水套用于下批,套用一定批数后,最终的残液用于配制30%的草甘膦铵盐水剂.2实验结果与讨论2.1草甘膦铵盐水溶液的pH值对草甘膦铵盐晶体状态的影响在草甘膦原粉和水的混合体系中通人氨气,草甘膦与氨发生酸碱中和反应,草甘膦渐渐溶解直至变成透明的铵盐水溶液,控制一定的通氨量,然后加入一定量的甲醇醇析,得到草甘膦铵盐.其水溶液的pH值对晶体状态的影响见表1.表1草甘膦铵盐水溶液的pH值对草甘膦铵盐晶体状态的影响由表1,从草甘膦铵盐的水溶性和晶体状态看,当草甘膦铵盐水溶液的pH值控制在4

9、5之内时,草甘膦铵盐的晶体状态较好.2.2醇析甲醇量对铵盐固体收率的影响取一定量的草甘膦铵盐水溶液.改变醇析甲醇的投人量,搅拌一段时间,过滤出草甘膦铵盐固体,再分析甲醇母液中草甘膦酸铵的含量.醇析甲醇量对固体收率的影响见表2.表2醇析甲醇量对草甘膦铵盐固体收率的影响由表2可以看出,随着甲醇用量的加大,醇析出的草甘膦铵盐固体收率增高.当甲醇与铵盐的水溶液的重量比在2:1时,甲醇母液中的草甘膦含量为0.16%.综合考虑原料成本及母液中溶解度的关系,甲醇与草甘膦铵盐水溶液投料量控制在1.5:12:1为宜.2_3工业甲醇和回收甲醇对铵盐固体收率的影响其影响情况如表3所示.由表3可得出结论,采用甲醇母液

10、直接用于醇析,铵盐固体收率较低,将甲醇母液蒸馏回收的甲醇套用于下一批的醇析,草甘膦铵盐含量在97%以上,固体收率也在97%以上,回收甲醇与新加入使用的工业甲醇相比,对草甘膦铵盐的合95南通职业大学2011钲成没有影响.3结论表3甲醇类型对草甘膦铵盐含量和收率的影响2.4氨气品质对合成草甘膦铵盐的影响将工业亚氨基二乙腈碱解产生的回收副产液氨通入草甘膦与水的混合溶液中,进行氨化反应,其与工业液氨相比,对草甘膦铵盐含量及收率的影响见表4.表4氨气品质对草甘膦铵盐质量和收率的影响由表4可得出结论,采用从IDA法草甘膦生产中亚氨基二乙腈的回收氨用于草甘膦铵盐的合成是可行的,从而可实现副产氨气的综合利用,

11、降低生产成本.(1)当草甘膦铵盐水溶液的pH值控制在45之间时,草甘膦铵盐的晶体状态较好.(2)醇析甲醇的加入量为反应体系铵盐溶液重量的1.52倍为宜.(3)甲醇母液经蒸馏回收后可直接套用于下批的醇析反应,提高了草甘膦铵盐固体的收率.最终母液用于配制30%草甘膦铵盐水剂,整个反应过程无三废排放.(4)实验证明,将IDA法草甘膦生产中亚氨基二乙腈碱解产生的回收氨用于草甘膦铵盐的合成是可行的,从而实现了氨的综合利用,降低了生产成本.参考文献:1】中国农药工业协会.2OlO草甘膦发展报告【Rfl2010中国农药行业发展报告.北京:2010:4344.2】黄启良.农药剂型发展及草甘膦各种剂型的前景分析

12、【J1.应用科技,2009(3):11-14.【3】周曙光.草甘膦铵盐的合成及可溶性粒剂(粉剂)的制备.浙江化工,2003,35(4):911.责任编辑谭华(上接第85页)传感器的ROM中,导致了网络传感器的产生【9】.因此,必须及时掌握最新技术,推动远程监控的不断发展,使之更好地服务于生产和生活,满足人们的需求.参考文献:1】庞文尧,丁金婷.远程实验技术发展现状J】.科技通报,2004,20(4):311-315.【2何祥,吴庆宪.基于C/S与B/S模式的远程控制实验系统【J】.电光与控制,2005.12(5):8689.3】江潮,苏祥芳,刘立海,等.基于网络的数字视频监控系统【J】.武汉大学:自然科学版,2000,46(5):608612.f4】潘立登,潘仰东.系统辨识与建模fM】.北京:化学工业出版社,200l:14-45.【5KatsuhikoOgata.现代控制工程【M】.北京:清华大学出版社,20o6:2545.【6王伟,张晶涛,柴天佑.PID参数先进整定方法综述【J1.自