阅读说明：本技术 一种双甘膦制备草甘膦的方法 (Method for preparing glyphosate from N- (phosphonomethyl) iminodiacetic acid ) 是由 杜伟 于 2019-11-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种双甘膦制备草甘膦的方法,具体按照以下步骤实施：步骤1、将双甘膦为原料,通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应,得到反应液；步骤2、将步骤1得到的反应液作为反应物,加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应,分离,得到草甘膦结晶并纯化；步骤3、将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛,草甘膦母液循环使用,分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩,浓甲醛全部或部分循环使用,解决了现在技术中存在环保治理难度大的问题。(The invention discloses a method for preparing glyphosate from N- (phosphonomethyl) iminodiacetic acid, which is implemented according to the following steps: step 1, introducing oxygen-enriched gas into a water phase to perform catalytic oxidation reaction at normal pressure by taking N- (phosphonomethyl) iminodiacetic acid as a raw material to obtain a reaction solution; step 2, taking the reaction liquid obtained in the step 1 as a reactant, adding a catalyst ferrous sulfate or sodium sulfite for decarboxylation reaction, and separating to obtain glyphosate crystals and purifying; and 3, separating the filtered mother liquor by a pervaporation membrane separation device to obtain a byproduct formaldehyde, recycling the glyphosate mother liquor, separating and concentrating the separated dilute formaldehyde aqueous solution by the pervaporation membrane separation device, and recycling all or part of the concentrated formaldehyde, so that the problem of high environmental protection and treatment difficulty in the prior art is solved.)

一种双甘膦制备草甘膦的方法

技术领域

本发明属于双甘膦制备草甘膦技术领域，涉及一种双甘膦制备草甘膦的方法。

背景技术

草甘膦是一种高效的广谱灭生性除草剂，因其具有良好的内吸传导性能，对多种深根恶性杂草的防治非常有效，近年来销售量逐步增长，随着耐草甘膦酸转基因作物的逐渐推广，它的应用范围进一步扩大。现已成为世界上销量最大和增长速度最快的除草剂，2003年的销售额达到了47亿美元，占整个农药市场的16％。

双甘膦，又名膦酰基甲基亚氨基二乙酸，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公开了通过活性碳作催化剂，采用含分子氧气体将双甘膦氧化成草甘膦的方法，该方法合成液中草甘膦的含量，收率较理想，成本也低，但该法付产品甲醛易与成品草甘膦反应生成N-甲基草甘膦，导致草甘膦稳定性差，产品质量快速下降，而且该工艺采用双甘膦饱和溶液进行氧化反应(双甘膦在水中浓度仅为4％)，没有实际生产意义。现有制备草甘膦的技术为采用空气或氧气作为氧化剂的，但需采用负载有重金属的活性炭作为催化剂，存在一定程度的污染问题；也有采用双氧水作氧化剂的，但双氧水比氧气或空气的成本高得多，或者存在选择性不高等问题，因此，现有的方法要么生产的产品质量不好、资源利用率低，要么使用了危险化学品，要么会产生难以处理的废弃物，要么产生得到含毒性金属、贵金属或强酸的物流，环保治理难度较大，而且，某些方法必须在非常稀释的条件下进行，需要大量的能量浓缩溶液，以便以有经济价值的产率回收草甘膦产物。

发明内容

本发明的目的是提供一种双甘膦制备草甘膦的方法，解决了现在技术中存在环保治理难度大的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种双甘膦制备草甘膦的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；

步骤2、将步骤1得到的反应液作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；

步骤3、将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用。

本发明的特点还在于：

步骤1中双甘膦在水中的重量浓度为38％。

步骤1的反应温度为60-80℃。

步骤2具体按照以下实施：将步骤1的反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化。

步骤1中加有催化剂，催化剂为活性炭。

活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.15～0.25。

富氧气的体积浓度为60～90％。

渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

本发明的有益效果是：本发明一种双甘膦制备草甘膦的方法，解决了现在技术中存在环保治理难度大的问题，具有工艺路线短的特点，生产成本低，反应条件容易控制，安全性较高的特点，提高了整个反应过程的原子利用率，使成本更加低廉，稳定了产品质量，降低了成本，收率高，显著地降低了催化剂的成本，具有绿色、节能、高效、环保等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种双甘膦制备草甘膦的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；

步骤2、将步骤1得到的反应液作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；

步骤2具体按照以下实施：将步骤1的反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；

步骤3、将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用。

其中，步骤1中双甘膦在水中的重量浓度为38％，步骤1的反应温度为60-80℃，步骤1中加有催化剂，催化剂为活性炭，活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.15～0.25，富氧气的体积浓度为60～90％，渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

实施例1

将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；将反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用，其中，双甘膦在水中的重量浓度为38％，反应温度为60℃，中加有催化剂，催化剂为活性炭，活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.15，富氧气的体积浓度为60％，渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

实施例2

将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；将反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用，其中，双甘膦在水中的重量浓度为38％，反应温度为80℃，中加有催化剂，催化剂为活性炭，活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.25，富氧气的体积浓度为90％，渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

实施例3

将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；将反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用，其中，中双甘膦在水中的重量浓度为38％，的反应温度为70℃，中加有催化剂，催化剂为活性炭，活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.2，富氧气的体积浓度为70％，渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

实施例4

将双甘膦为原料，通入富氧气体于水相中在常压下进行催化氧化反应，得到反应液；将反应液分层得到有机相和水相，将的水相作为反应物，加入催化剂硫酸亚铁或亚硫酸钠进行脱羧反应，分离，得到草甘膦结晶并纯化；将过滤母液经渗透汽化膜分离装置分离出副产物甲醛，草甘膦母液循环使用，分离出的稀甲醛水溶液再经渗透汽化膜分离装置分离浓缩，浓甲醛全部或部分循环使用，其中，中双甘膦在水中的重量浓度为38％，的反应温度为75℃，中加有催化剂，催化剂为活性炭，活性碳与双甘膦的初始重量投料比为：活性碳∶双甘膦＝0.18，富氧气的体积浓度为80％，渗透汽化膜分离装置由预热器、渗透汽化膜分离器、冷凝器、真空泵组成。

本发明一种双甘膦制备草甘膦的方法，解决了现在技术中存在环保治理难度大的问题，具有工艺路线短的特点，生产成本低，反应条件容易控制，安全性较高的特点，提高了整个反应过程的原子利用率，使成本更加低廉，稳定了产品质量，降低了成本，收率高，显著地降低了催化剂的成本，具有绿色、节能、高效、环保等优点。