百草枯生产实用工艺规程

山东大成农药股份有限公司作业文件

百草枯生产工艺规程

1产品说明

1.1产品名称：分子式、结构式、分子量

中文通用名称：百草枯

英文名称：Paraquat;1,1'-dimethyl-4,4'-bipyridyldichloride;Gramoxone 其它名称：对草快；克芜踪

化学名称：1,1'-二甲基-4,4'-联吡啶二氯化物

结构式：

分子式：C12H14Cl2N2

分子量：257.2

1.2产品物化性质

纯品为白色晶体，含量≥99.9%；熔点175-180℃,水中溶解度为700g/l。300℃以上分解，微溶于低分子的醇类，不溶于烃类，在酸性及中性溶液中稳定。工业原药为38%-42%的棕色水溶液。热贮存稳定性良好，制剂为20%绿色水溶液。属中等毒性除草剂。

1.3质量标准

外观:均相液体

百草枯原药产品质量标准：GB19307-2003

百草枯水剂质量标准：GB19308-2003

1.4产品包装要求

百草枯原药包装应符合GB3796的规定，我公司使用塑料大桶包装，每桶净含量200kg。

20%百草枯水剂包装应符合GB3796的规定，采用清洁带内外盖的玻璃瓶或塑料瓶装。每批包装好的成品中都附有质量证明书。每箱与每瓶上都应注明生

产厂家名称、产品名称、批号、生产日期、净重和本标准编号。贮运时严防潮湿和日晒，不得与食物、种子、饲料混放，避免与皮肤、眼睛接触，防止由口鼻吸入。

1.5产品用途

百草枯是一种速效触杀型、灭生性除草剂，目前在世界130多个国家和地区得到推广应用。在除草剂产品中，其产销量居世界第二位。百草枯广泛用于园林除草、作物及蔬菜行间除草，免耕地除草，草原更新，非耕地化学除草，还可用于棉花、向日葵、大豆、扁豆等作物催枯，与国外同种产品效果相当。该品种的最大优点是：落入土壤后迅速钝化，分解失效，不在作物中残留，对环境非常安全，有利于环境保护。

2原料质量标准和包装要求

2.1质量标准

2.1.1 氢氧化钠

工业氢氧化钠应符合下表要求（GB209）

2.1.2吡啶

纯吡啶应符合下表（GB3694）要求

2.1.3 甲醇

工业甲醇应符合下表（GB338）要求

2.1.4 氯甲烷

工业氯甲烷含量应符合下表(Q/SNY010)要求

2.1.5 液氨

液氨应符合下表（GB536）要求

2.1.6 氰化钠

氰化钠应符合下表（ZB G12020）要求

2.1.7 氯气

氯气应符合下表（GB/T5138）要求

2.2包装要求

2.2.1吡啶、甲醇、氢氧化钠、液氨可使用普通钢材贮罐贮运。

2.2.2氯甲烷、氯气采用本厂管道输送。

2.2.3氰化钠采用50kg铁皮筒包装。

3 生产原理及工艺沿革

百草枯的合成主要有三种方法：热钠法、冷钠法及氰化物催化法。热钠法存在以下缺点：a、有着火爆炸的危险，b、产品不纯，c、收率低，d、环境污染严重。冷钠法的特点是：a、收率高，副产物少，b、反应设备要求苛刻，反应条件较难控制，不易工业化。氰化钠催化法的特点是：a、收率高，b、生产过程安全，单程操作简单，反应条件温和，不易燃，不易爆。从以上比较发现氰化钠催化法具有安全性、先进性。我们采取的氰化钠催化法工艺路线。

4化学反应过程、工艺概况及工艺优缺点

4.1化学反应过程

以吡啶与氯甲烷反应生成氯甲基吡啶盐酸盐，氯甲基吡啶盐酸盐以氰化钠为催化剂，以液氨为反应溶剂偶联成N，N’-二甲基二联吡啶，经氯氧化生成百草枯。

主反应如下

图1. 百草枯原药工艺流程方块图4.3工艺的优缺点

该工艺的优点是：收率高，生产过程安全，单程操作简单，反应条件温和，不易燃，不易爆。

4.4生产工艺流程简述

利用真空将桶装吡啶抽入合成罐，将来自仓库的甲醇输送到甲醇贮罐，再打入高位槽计量后，放入MPC合成罐；来自氯甲烷工序的氯甲烷经电子称称重后加热气化，用转子流量计控制连续投入到MPC合成釜，反应至无吡啶恶臭气味时，视为反应终点，停止通氯甲烷气体。

利用真空将MPC合成液分批抽入MPC干燥釜，减压蒸出MPC合成液中的甲醇，冷凝回流至甲醇授槽，甲醇回收循环使用。干燥后的MPC用袋子包装后贮存待用。

将定量MPC投入二联吡啶合成釜，再投入催化剂氰化钠；关闭加料口，开始抽真空，加氮气置换，再抽真空，向高压釜中加液氨，使高压釜内的压力保持在0.9~1.1MPa，反应6小时后到达反应终点。打开放氨阀门放氨。

利用氮气加压将加入一定量水的二联吡啶合成釜的物料压入过滤釜过滤，过滤釜底部出的废水再抽至废水釜，废水釜加碱通氯气处理后送生化处理；上部的物料加水打浆压入氯氧化釜，通氯气氧化，当物料颜色由蓝紫色变为棕红色时，通氯反应结束。将反应物料计量、取样打入原药贮罐，即为原药。

原药计量后用泵打入原药贮罐，贮存一定量后，用电子称称重后，打入调制釜，将计量好的增稠剂从增稠釜中抽入调制釜。调制完全后即得成品，打入成品贮罐。

二联吡啶合成釜的液氨少部分参加了反应，大部分液氨以溶剂的形式存在，偶合反应完毕后，作为溶剂的液氨加热汽化排出，排出的气氨大部分经盐水冷却器、旋风分离器、冷凝器进入贮罐；、少量经盐水冷却器、洗氨罐、液氨汽化器进入氨压机加压，加压冷凝成液氨流入液氨贮罐继续作为下次反应的溶剂。

过滤废水贮存于贮罐，用泵打入脱氨罐，加碱，升温置换出氨气，再用盐酸吸收，生成氯化铵，大量氨脱出后，转入氧化罐降温，滴加入次氯酸钠进行

氧化，氨氮和氰根含量达标后，再将废水送入生化集中处理。

4.5 正常操作注意事项

4.5.1 MPC合成阶段

吡啶是具有强烈刺激性气味的无色液体，对人体有伤害，避免泄露和直接与人体接触。氯甲烷是无色微甜的气体，在通氯甲烷时，要经常检查管道是否畅通，流量计是一个易损设备，不耐压力，要注意不要让管路带压，或者是否有气体自动停止等现象，避免倒吸、堵塞通气管等现象发生。该反应是个较弱的放热反应，在刚开始反应时，反应放出的热基本能保持反应温度恒定或略有上升，若温度太高，应适当开循环水降温；反应后期，反应减缓，放热减少，应适当开蒸汽保温。反应过程中应经常通过视镜观察反应釜内的情况，注意有没有结晶现象，这时应适当补加甲醇。干燥釜进料时要注意阀门开关顺序。在最后放料时要保证管道畅通。甲醇是有毒物质，又是一种易燃、易爆物质，防止出现跑料现象。在干燥过程中要注意观察干燥时搅拌电机电流适时调节。干燥后的MPC是一种极易吸潮的物料，卸料包装时要尽快包装，避免吸潮。

4.5.2百草枯合成阶段

中间体的合成反应是一个无水反应，因此在投料以时，应保证釜内干燥。MPC很容易吸潮，在向釜内投料时，要尽量的快速投入。氰化钠是剧毒物质，在分装、投料时一定要严格按照操作要求去操作；操作人员要有严格的防护措施，要备有应急药品；投料时要慢慢操作严禁产生粉尘或散落，万一散落，可用硫酸亚铁溶液冲洗散落的地方。车间要备有相应的处理设备和所用物料。

5 生产工艺条件及生产控制一览表

正常工艺条件一览表