高浓度双甘膦催化氧化合成草甘膦新工艺
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除【摘要】本文旨在探讨双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺及母液中甲醛的消除方法。
首先介绍了研究背景、研究目的和意义,接着详细阐述了双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺的研究进展,分析了母液中甲醛的产生原因并探索了相应的消除方法。
通过实验设计与结果分析,总结了影响因素,并讨论了双甘膦工艺的可行性和甲醛消除技术的有效性。
结论指出该工艺对环境保护的贡献,强调了其重要性。
本研究为提高草甘膦生产工艺的效率和减少甲醛对环境的危害提供了重要参考。
【关键词】关键词:双甘膦、草甘膦、氧化合成、甲醛、催化、工艺研究、母液、环境保护1. 引言1.1 研究背景研究背景:草甘膦是一种广泛应用于农业领域的高效除草剂,其主要成分为N-(phosphonomethyl)glycine。
草甘膦的合成工艺中,双甘膦催化氧化合成工艺已经被广泛应用。
该工艺中母液中往往含有甲醛等有害物质,对环境和人体健康构成潜在威胁。
研究如何有效消除母液中的甲醛,对于提高草甘膦生产工艺的可持续性具有重要意义。
目前,尽管关于双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺的研究已经取得一定进展,但对母液中甲醛的消除工艺仍存在一定的不足和挑战。
有必要深入探讨甲醛在草甘膦生产过程中的生成机制,并探索有效的消除方法,以确保草甘膦生产过程的安全环保。
本研究旨在通过实验设计和结果分析,探讨甲醛消除技术的可行性以及对环境保护的贡献,为草甘膦生产工艺的改进提供理论基础和实践指导。
1.2 研究目的研究目的是通过对双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺进行深入探究,分析母液中甲醛的产生原因并探索甲醛的消除方法,从而提高草甘膦的产率和纯度,减少甲醛对环境和人体健康的潜在危害。
通过实验设计和结果分析,我们旨在验证双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺的可行性,并探讨影响因素,为进一步优化工艺提供依据。
我们也希望通过探索甲醛消除技术的有效性,为工业生产中甲醛污染问题提供解决方案,从而为环境保护事业作出贡献。
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除双甘膦是一种广泛应用于杀虫杀草剂制备中的重要中间体化合物,同时也被广泛应用于农业生产领域。
随着全球化的需求增加,对双甘膦的生产和使用量也在不断增加。
随着农业生产的不断发展,对双甘膦的要求也在不断提高。
双甘膦生产过程中产生的母液中含有甲醛,这种有害物质对环境和人体健康造成了很大的影响。
对双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除显得十分迫切和重要。
双甘膦的催化氧化合成工艺是目前主流的合成路线。
在这种合成工艺中其主要原料为乙膦酸二酯,经过一系列的反应合成得到双甘膦。
反应中常常伴随着一定量的甲醛生成,导致了合成产物中含有甲醛。
这不仅影响了双甘膦的质量和纯度,还对环境造成了污染。
如何有效地消除母液中的甲醛成为了一个亟待解决的问题。
在对双甘膦催化氧化合成工艺进行研究的过程中,需要结合多种催化剂及反应条件进行优化,以提高合成反应的效率和产物纯度。
目前常用的催化剂包括过渡金属催化剂、贵金属催化剂和固体酸催化剂等。
负载型过渡金属催化剂由于其催化性能稳定、易分离、可循环使用等特点,被广泛应用于双甘膦的合成过程中。
对反应条件的优化也是十分重要的,包括温度、压力、反应时间等因素都会对反应产物的质量和产率产生影响。
通过对催化剂和反应条件的研究和优化,可以有效提高双甘膦的合成效率,并最大程度地减少产生母液中甲醛的量。
除了对双甘膦合成工艺的研究外,消除母液中甲醛也是十分重要的。
目前常用的方法包括化学法、物理法和生物法等。
化学法主要包括还原法、氧化法、络合法等。
还原法是利用还原剂将甲醛还原成甲醇,氧化法是通过氧化剂将甲醛氧化成无害物质,络合法则是利用络合剂将甲醛络合成不易挥发的络合物。
物理法主要包括吸附法、蒸馏法、膜分离法等。
生物法则是利用微生物对甲醛进行降解。
不同的方法各有优缺点,需要根据实际情况选择合适的方法来消除母液中的甲醛。
需要指出的是,无论是对双甘膦合成工艺的研究还是对母液中甲醛的消除,都需要进行深入的研究和实验验证。
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除引言草甘膦是一种非选择性除草剂,广泛用于农业生产中。
其有效成分是N-(phosphonomethyl)glycine,通常由氨基甲酸和甘氨酸通过催化氧化合成法合成草甘膦。
在这个过程中,母液中常含有甲醛这种剧毒物质,对环境和人体健康构成威胁。
研究如何有效消除母液中的甲醛成为当前研究的重点之一。
1.工艺原理双甘膦催化氧化合成草甘膦是目前主要的合成工艺之一。
其原理是将氨基甲酸和甘氨酸经过一系列催化反应,生成草甘膦的中间体,最终形成草甘膦。
这种工艺具有反应条件温和,废气排放少的优势,因此受到广泛应用。
2.工艺中的关键问题在实际工艺中,还存在一些关键问题需要解决。
反应过程中母液中仍有残留的甲醛,对环境和人体健康构成威胁。
合成过程中反应物的选择、催化剂的选择和反应条件的优化也需要不断探索和改进。
3.工艺改进方向针对上述问题,可以考虑通过改进反应条件,优化催化剂的选择等途径,提高氨基甲酸和甘氨酸的转化率,减少甲醛的生成,从而降低母液中甲醛的含量。
还可以尝试引入新的合成方法,如生物合成等,以期获得更为环保、高效的合成工艺。
二、母液中甲醛的消除研究1.甲醛对环境和人体健康的危害甲醛是一种剧毒物质,长期暴露于甲醛环境中会对人体的呼吸系统、皮肤等造成损害,严重者还可能导致癌症等疾病。
有效消除母液中的甲醛是十分重要的。
2.消除途径目前,针对母液中的甲醛,主要采取物理吸附、化学转化等方法进行消除。
物理吸附是通过吸附剂将甲醛吸附在其表面,从而达到净化目的。
化学转化则是通过将甲醛转化为其他相对无害的物质来实现消除。
3.消除效果评价在选择消除方法时,需要综合考虑其消除效率、成本、对环境和人体的影响等因素。
只有兼顾了这些因素,才能够选择最为适合的消除方法。
结语双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺是一种重要的化工生产方法,然而其中的母液中常含有甲醛这种剧毒物质,对环境和人体健康构成威胁。
草甘膦氧化合成新技术
草甘膦合成氧化新技术
采用IDA工艺路线生产草甘膦是国内众多企业首选,因为它比甘氨酸路线来得简单,清洁,投资较少。
经由亚氨基二乙腈碱解——二乙酸缩合至双甘膦,各家工艺条件大同小异,区别不大。
而经双甘膦生产草甘膦的合成方法,则分为双氧水氧化工艺和空气氧化工艺。
原有老的双氧水氧化工艺,收率不高,普遍的是原粉收率72-74%,草甘膦总收率85%左右;现今的空气氧化工艺,其原粉收率在83%,草甘膦总收率95%。
双氧水氧化新工艺,原粉收率83-84%,草甘膦总收率94%左右。
由此看来,新的双氧水氧化工艺在产品收率上不比空气氧化工艺差。
而比原有双氧水氧化工艺收率上下是高了约10个百分点。
而且新工艺原粉草甘膦含量95-97%。
利用新工艺,可以从双甘磷一步法生产草甘膦30%钠盐、铵盐或钾盐水剂和41%异丙胺盐水剂。
收率可达到94-95%,新双氧水氧化工艺,可完全按照原有双氧水氧化工艺设备生产,从投料到原粉结晶完毕,生产用时8小时,工艺操作简便,工艺条件温和,生产清洁安全。
且新工艺已成功运用于多家企业大规模工业化生产。
联系方式:QQ: 543971005。
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除引言草甘膦是一种广泛使用的除草剂,对于农业生产起到了非常重要的作用。
传统的制备方法通常使用多步反应,不仅成本较高,而且产生了大量的副产物。
寻找一种更经济、高效的合成方法成为了当前草甘膦制备的研究重点之一。
在许多研究中发现,双甘膦(glyphosphate)催化氧化合成草甘膦是非常具有发展前景的一种方法。
在此基础上,本文将从双甘膦催化氧化合成草甘膦的工艺研究及母液中甲醛的消除两个方面进行探讨。
双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究双甘膦(glyphosphate)是一种广泛用于除草的草甘膦盐,也被广泛应用于工业领域。
其分子结构简单,反应活性高,具有很高的催化性能。
使用双甘膦作为催化剂合成草甘膦是一种值得探究的方法。
在双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺中,首先需要选择合适的氧化剂。
在许多研究中,过氧化氢和过氧乙酸酯被普遍应用作为氧化剂。
这两种氧化剂在反应过程中都能够有效地氧化甲基磺酰氨基甲酸酯(PMIDA),生成草甘膦。
双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺的另一个关键环节是寻找合适的溶剂体系。
丙酮、乙酸酯、苯酚等有机溶剂都被广泛研究,这些溶剂在反应中能够提供合适的溶解性和反应环境,有利于产物的生成。
反应温度和时间对于双甘膦催化氧化合成草甘膦的影响也是需要重点考虑的。
在不同的温度和反应时间条件下,产物收率和纯度都会有所不同。
寻找合适的反应条件是关键。
母液中甲醛的消除在双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺中,母液中通常会残留一定量的甲醛。
甲醛是一种有毒的化合物,对人体和环境都具有一定的危害。
如何有效地消除母液中的甲醛成为了工艺研究的另一个重要方面。
目前,对于母液中甲醛的消除,一种普遍的方法是通过NaHSO3还原剂还原。
在此方法中,NaHSO3可以与甲醛发生化学反应,将甲醛还原为甲醇,从而达到消除甲醛的目的。
一些研究者也提出使用其他还原剂如NaBH4、Na2SO3等来进行甲醛的消除。
中科院科技成果——双甘膦空气氧化制备草甘膦新型催化剂及工艺技术
中科院科技成果——双甘膦空气氧化制备草甘膦新
型催化剂及工艺技术
项目简介
草甘膦是一种高效、低毒、广谱灭生性除草剂,主要用于抗草甘膦转基因作物田间除草、非耕地除草、免耕作物种植。
草甘膦常用合成路线分为甘氨酸路线和亚氨基二乙酸(IDA)路线。
与甘氨酸路线相比,IDA路线具有生产成本低、工艺简单和产率高等优点,是国际主流草甘膦生产路线。
在IDA路线中,关键技术是双甘膦(PMIDA)氧化制备草甘膦技术,选择合适的氧化方法对于草甘膦的收率和经济效益都有着关键的影响。
技术特点
双甘膦空气氧化制备草甘膦是一种绿色催化氧化方法,国内新建或拟建草甘膦项目所用催化剂主要依赖进口,价格昂贵,且草甘膦废水中甲醛含量超标。
基于我们在催化剂开发和甲醛脱除技术研究等方面的前期积累和成果,结合国内草甘膦生产企业技术需求,本项目的主要技术包括:
1、高效活性碳催化剂制备技术
选择具有较高比表面积、价格便宜的国产活性碳,进行表面改性,得到高活性、高稳定性活性碳催化剂。
2、草甘膦废水中甲醛去处方法及工艺技术
通过化学沉淀法或低温湿式催化氧化法去除草甘膦废水中的甲醛,使处理后的草甘膦废水可回用或配制草甘膦水剂。
3、双甘膦氧化制草甘膦清洁生产工艺技术
草甘膦废水回用于双甘膦氧化过程的各种因素,如甲醛处理方法和程度、双甘膦氧化工艺条件等的影响,形成废水循环利用的草甘膦清洁生产工艺。
双甘膦催化氧化制备草甘膦工艺条件优化的研究
反应 液始终保 持弱碱 性 , 2 h后冷 却混合 物 ,过滤 、 充
分洗 涤催化 剂 . 干燥后 作反应催 化剂 。将 氯化钯溶 液
换成 氯铂酸溶 液 . 重复 上述步骤制 备 出催化 剂 P t / C 。
1 . 2 双 甘 膦 催 化 氧 化 实验
将一 定 配 比的双 甘膦 、 水、 催 化剂 P d / C或者 P t /
农 药 x 0 1 - 究
鼻 / 睾 . 日 农嬉
—
双甘膦催化氧化制备草甘膦工艺条件优化的研究
在 双 甘 膦 氧 化 工 艺 上 . 目前 .国 内的 研 究 机 构 和 草 甘 膦 生 产 企 业 通 过 近 几 年 的研 究 攻 关 . 已
1 实 验部分
1 . 1 催 化 剂 制 备
表 3 反应 温 度对反 应转 化率 的影 响
反 应 温 度/ ℃
2 5
35 45 55 65 75
双 甘 膦 转 化率 / %
9 5 . 8
97. 1 98. 4 99. 3 9 8. 5 9 8. 6
双 甘膦 转化 率 草 甘膦 选择 性
氧 气 流量为 1 0 0 mL / mi n进入 反应 体 系 在保 持上述
条 件不 变 的情况 下 . 考察了 P MI D A初 始浓 度对 反应 产率 的影响 . 结果 见表 1 。
9 7. 8 98 - 2 98 . 3
90 - 4 91 . 0 8 9 - 2
经 使氧化 工艺水平 得到很 大程度 的提高 . 使 用 空 气 氧 化 的 间 歇 反 应 工 艺 代 替 传 统 的 过 氧 化 氢 氧
化工序 . 并 对 该 工 艺 进 行 推 广 应 用 。 高 浓 度 双 甘 膦 空 气 氧 化 工 艺 为 间 歇 反 应 .空 气 作 为 氧 化 剂 .
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除【摘要】浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除本文旨在探讨双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺,并深入研究母液中甲醛的消除方法及在草甘膦生产中的影响。
首先介绍了研究背景、目的和意义,然后详细探讨了双甘膦催化氧化合成草甘膦的工艺研究,母液中甲醛的检测方法与结果分析,甲醛在草甘膦生产中的影响,甲醛的消除方法以及消除效果的评价。
通过实验证明了双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺的可行性,阐明了甲醛消除对草甘膦生产的重要性,并提出未来研究方向。
本研究对相关领域的发展具有一定的指导意义和参考价值。
【关键词】关键词:双甘膦、草甘膦、氧化合成、甲醛、母液、消除方法、可行性、重要性、研究方向1. 引言1.1 研究背景草甘膦是一种广泛应用于农业领域的除草剂,对提高农作物产量和减少人力成本具有重要意义。
目前,工业生产草甘膦的主要方法是通过双甘膦催化氧化合成。
在这一过程中,母液中往往含有甲醛等有害物质,对人体健康和环境造成危害。
研究双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺及母液中甲醛的消除方法变得尤为重要。
通过对催化合成工艺的优化和甲醛的有效去除,不仅可以提高草甘膦的产量和质量,还能减少对环境的污染,保障生产安全和人体健康。
1.2 研究目的研究目的是通过探究双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺中母液中甲醛的消除方法,提高草甘膦生产的效率和质量,同时保障生产环境和员工健康。
具体目的包括:1. 研究双甘膦催化氧化合成草甘膦的反应机理,寻找最佳工艺条件;2. 探索母液中甲醛的检测方法,确定甲醛含量及其对草甘膦生产的影响;3. 比较不同甲醛消除方法的效果和成本,并评估其在工业生产中的可行性;4. 探讨甲醛消除对草甘膦生产的重要性,为生产过程中的甲醛处理提供科学依据;5. 为今后草甘膦生产工艺的改进和甲醛排放控制提供参考,推动相关技术的进步和环境保护工作的开展。
通过本研究,旨在为提高草甘膦生产工艺的效率和质量,减少环境污染和安全隐患提供科学依据和技术支持。
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除
浅探双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究及母液中甲醛的消除1. 引言1.1 背景介绍本文旨在探讨双甘膦催化氧化合成草甘膦的工艺研究及母液中甲醛的消除方法,以期提高草甘膦生产的效率和质量,减少对环境的影响。
通过对相关文献的梳理和实验验证,我们希望能够为草甘膦生产过程中的技术问题提供有效的解决方案,为农业生产和环境保护做出贡献。
1.2 研究目的研究目的是为了探究双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺以及母液中甲醛的消除方法,从而提高草甘膦的产量和质量。
通过深入了解双甘膦的催化氧化合成工艺,可以优化生产过程,提高草甘膦的制备效率和纯度,降低生产成本。
研究母液中甲醛的消除方法,可以减少生产过程中对环境的污染,保护生态环境和人类健康。
通过本研究,旨在为草甘膦的生产提供科学依据和技术支持,促进草甘膦工艺的进一步发展和应用。
希望通过本研究的成果,为未来草甘膦生产和研究领域提供有益的借鉴和参考,推动相关领域的发展和进步。
2. 正文2.1 双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺研究双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺是一种重要的化学合成方法,在农业生产中具有广泛的应用。
本研究旨在探究双甘膦催化氧化合成草甘膦的工艺及其影响因素。
我们从反应条件的优化入手,研究了不同温度、压力、催化剂用量等因素对反应的影响。
实验结果表明,在适当的条件下,双甘膦可以有效地转化为草甘膦,且产率较高。
我们还探究了不同类型的催化剂对反应的影响,发现某些催化剂可以显著提高反应速率和产率。
我们对反应机理进行了深入研究,通过NMR、IR等技术手段分析了反应中间体的结构和性质。
我们发现双甘膦通过氧化反应可以较为直接地转化为草甘膦,且反应路径相对简单,有利于工艺的优化和控制。
双甘膦催化氧化合成草甘膦工艺具有较高的研究价值和应用前景。
未来我们将进一步深入研究反应机理,优化工艺条件,提高产率和选择性,为该工艺的工程化应用提供更为可靠的技术支持。
2.2 母液中甲醛的消除方法探究母液中甲醛的消除是一个关键的环节,因为甲醛是一种有害物质,对人体健康和环境都会造成危害。
高浓度双甘膦催化氧化合成草甘膦新工艺
草甘膦(PMG)为内吸式传导型广谱灭生性除草剂,具有 高效、广谱、低毒以及无残留等特点[1]。 近年来,由于全球 转基因作物的扩大种植,全球农业特别是发展中国家农业 的复苏和现代化发展以及可再生能源的生产,草甘膦市场 需求迅速增长,销售量以每年接近1 5 % 的速度递增,已 连续多年占据世界农药销售额的首位,占整个除草剂市 场的30%[2]。 国内的亚氨基二乙酸(IDA)法草甘膦合成工艺 于2 0 世纪9 0 年代后期被开发,并实现工业化生产。 I D A 工 艺发展初期,由于最后的氧化工艺技术不成熟,起先我国 I D A 工艺的草甘膦厂家大部分依靠出口中间体双甘膦 (PMIDA)为主。 之后,过氧化氢氧化法成为国内普遍采用 的生产工艺[3-5]。 国外目前大多采用空气/氧气氧化法的连续 化工艺,美国孟山都公司[6-7]和陶氏益农公司[8]分别采用贵金 属和活性炭为催化剂催化氧化双甘膦,由于采用特殊的催 化剂,收率较高,一般可达94% ̄95% 。 但是上述方法都存 在一定的局限性,过氧化氢氧化法收率不高、三废较多; 贵金属催化氧化法催化剂制备成本高、存在贵金属的沥 滤;活性炭连续催化氧化法能耗高、增加生产成本。 为此 开发出一种能耗低、环境友好、经济效益显著的双甘膦催 化氧化新工艺势在必行。 实验研究以高质量浓度双甘膦、 氧气为原料,采用自制高活性炭为催化剂合成草甘膦,草 甘膦收率可达到9 4 . 5 % ,具有操作简单、催化剂易回收利 用、节约能耗、保护环境及生产成本低等优点。
责 任 编 辑 :赵 平
Oxidation Catalyst and Its Use in Preparing N-Phos- phonomethylglycine Compounds: US, 7067693[P]. 2006-06-27. [7] LEIBER M A. Use of a Supplemental Promoter in Conjunction with a Carbon-supported, Noble-metal-containing Catalyst in Liquid Phase Oxidation Reactions: US, 7193107[P]. 2007-03-20. [8] DANIEL A H, JAMES W R. Continuous Process for Preparing N-Phosphonomethylglycine: US, 6921834[P]. 2005-07-26.
双甘膦氧化草甘膦生产工艺
双甘膦氧化草甘膦生产工艺
一、前期准备
1.原材料:草甘膦、水、氢氧化钠、双甘膦氧化剂
2.设备:反应釜、冷却器、过滤器、干燥器、罐装设备等
二、反应过程
1.将草甘膦和氢氧化钠加入反应釜中,并加入适量的水,组成反应液。
2.将双甘膦氧化剂加入反应釜中。
3.加热反应釜并开始搅拌,控制反应温度和反应时间。
4.反应结束后,冷却反应液,然后过滤,将过滤液干燥。
三、产品分离
1.经过干燥的产物分成粉末和颗粒两类,分别贮存。
2.利用过滤器将粉末过滤出来,再进行干燥。
3.将颗粒贮存,待使用时再进行加工。
四、产品包装
1.通过罐装设备进行包装,可以根据不同的需求选择不同的包装规格。
2.对包装产品进行质量检测,确保产品的品质符合国家标准。
五、注意事项
1.安全操作,严格遵守操作规程。
2.注意反应温度的控制,过高或过低都会影响产品质量。
3.生产过程中要注意环保,避免对环境造成影响。
六、总结
双甘膦氧化草甘膦生产工艺需要经过前期准备、反应过程、产品分离、产品包装等多个环节,才能最终生产出高质量的产品。
在生产过程中
还需要注意安全、控制反应温度、环保等问题。
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Micrometrics公司)测定了77 K下所制备碳的氮气吸附等温 线,活性炭的比表面积根据Brunauer-Emmett-Teller(BET)方程 进行计算。 孔径分布根据Barrett,Joyner and Halenda(BJH) 模型计算。
(1.Department of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China; 2.Institute of Fine Chemical Industrical, Zhejiang Xin'an Chemical Industrial Group Co., Ltd., Jiande 3l1600, Zhejiang, China)
第 47 卷第 9 期 2008 年 9 月
科研与开发-
农 药 AGROCHEMICALS
Vol. 47, No. 9 Sep. 2008
高浓度双甘膦催化氧化合成草甘膦新工艺
周曙光1 , 2,吴建年2 ,杨 旭2 ,陈 静2 ,邵振威2 ,王 硕2 ,于建国1
(1.华东理工大学 化学工程系,上海 200237 ; 2.浙江新安化工集团股份有限公司 精细化工研究所,浙江 建德 311600)
Oxidation Catalyst and Its Use in Preparing N-Phos- phonomethylglycine Compounds: US, 7067693[P]. 2006-06-27. [7] LEIBER M A. Use of a Supplemental Promoter in Conjunction with a Carbon-supported, Noble-metal-containing Catalyst in Liquid Phase Oxidation Reactions: US, 7193107[P]. 2007-03-20. [8] DANIEL A H, JAMES W R. Continuous Process for Preparing N-Phosphonomethylglycine: US, 6921834[P]. 2005-07-26.
Process for Preparation of Glyphosate from High Concentration
N-Phosphonomethyliminodiacetic Acid
ZHOU Shu-guang1,2, WU Jian-nian2, YANG Xu2, CHEN Jing2, SHAO Zhen-wei2, WANG Shuo2, YU Jian-guo1
草甘膦中主要的杂质有双甘膦、C O 2 、甲醛、甲酸和 甲基草甘膦。 催化氧化主反应及副反应见图4。 如果反应
时 间 延 长 ,体 系 内 还 要 产 生 其 他 的 副 产 物 ,可 能 是
M A M P A 、N - f o r m y l - P M G 等。
图1 碳催化剂的N2吸附等温线
由图1可知:制备的碳催化剂的N2等温线属于典型的I型 吸附等温线,当P/P0较低时,吸附量急剧增加,P/P0≤0.1时 吸附量已达到饱和吸附量的9 0 % 以上,此后的吸附量趋于 恒定,表明吸附过程主要为微孔填充,样品中主要含微孔 而且分布集中。
摘要:研究了一种新的催化氧化合成草甘膦工艺。 以高质量浓度的双甘膦、氧气为原料,活性炭为催化剂, 55 ℃反应,利用高效液相色谱法有效监控反应终点,最后得到草甘膦合成液。 草甘膦的收率94.5%,选择性 达96.1%。 关 键 词 :高 质 量 浓 度 ;双 甘 膦 ;催 化 氧 化 ;草 甘 膦 ;新 工 艺 中图分类号:TQ460.3 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2008)09-0644-02
图2 PMIDA氧化155 min的HPLC图
图3 PMIDA氧化160 min的HPLC图 根据图2 、3 数据可以看出:双甘膦、甲基草甘膦、草 甘膦、氨甲基膦酸分别在3.4、4 . 8、5.4、1 1 . 7 m i n左右出 峰,同时计算出高质量浓度双甘膦催化氧化合成草甘膦反
参考文献:
草甘膦(PMG)为内吸式传导型广谱灭生性除草剂,具有 高效、广谱、低毒以及无残留等特点[1]。 近年来,由于全球 转基因作物的扩大种植,全球农业特别是发展中国家农业 的复苏和现代化发展以及可再生能源的生产,草甘膦市场 需求迅速增长,销售量以每年接近1 5 % 的速度递增,已 连续多年占据世界农药销售额的首位,占整个除草剂市 场的30%[2]。 国内的亚氨基二乙酸(IDA)法草甘膦合成工艺 于2 0 世纪9 0 年代后期被开发,并实现工业化生产。 I D A 工 艺发展初期,由于最后的氧化工艺技术不成熟,起先我国 I D A 工艺的草甘膦厂家大部分依靠出口中间体双甘膦 (PMIDA)为主。 之后,过氧化氢氧化法成为国内普遍采用 的生产工艺[3-5]。 国外目前大多采用空气/氧气氧化法的连续 化工艺,美国孟山都公司[6-7]和陶氏益农公司[8]分别采用贵金 属和活性炭为催化剂催化氧化双甘膦,由于采用特殊的催 化剂,收率较高,一般可达94% ̄95% 。 但是上述方法都存 在一定的局限性,过氧化氢氧化法收率不高、三废较多; 贵金属催化氧化法催化剂制备成本高、存在贵金属的沥 滤;活性炭连续催化氧化法能耗高、增加生产成本。 为此 开发出一种能耗低、环境友好、经济效益显著的双甘膦催 化氧化新工艺势在必行。 实验研究以高质量浓度双甘膦、 氧气为原料,采用自制高活性炭为催化剂合成草甘膦,草 甘膦收率可达到9 4 . 5 % ,具有操作简单、催化剂易回收利 用、节约能耗、保护环境及生产成本低等优点。
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1.4 高效液相色谱分析
应的实验结果,见表1 。
用高效液相色谱仪对草甘膦合成液进行定量分析, HPLC包括:Hamilton PRPX-400(25 cm)色谱柱、Summit- P 6 8 0 泵、U V D 3 4 0 U 检测器、R I - 1 0 1 检测器。
2 结果与讨论
表1 PMIDA催化氧化反应合成草甘膦的实验结果
Abstract: A new catalytic oxidation process for preparation of glyphosate was studied. Glyphosate was synthesized by reaction of high quality concentration N-phosphonomethyliminodiacetic acid, oxygen and active carbon using as a catalyst. The reaction endpoint was detected by HPLC. The yield and selectivity of glyphosate were 94.5% and 96.1%, respectively. Key words: high quality concentration; N-phosphonomethyliminodiacetic acid; catalytic oxidation; glyphosate; new process
收稿日期:2 0 0 8 - 0 1 - 2 9 ,修返日期:2 0 0 8 - 0 3 - 2 9 作者简介:周曙光(1970—),男,教授级高工,从事农药化工产品开发研究。 Tel :0571-64796366, E-mail :zsg8489@163.com。
第9期
周曙光,等: 高浓度双甘膦催化氧化合成草甘膦新工艺
1.2 草甘膦的合成 反应在0.5 L的不锈钢高压釜中进行,釜内装有旋转式搅
拌器,附有加热套,设有进气口和出气口。 将4 0 % 的双甘 膦水溶液和22.5 g碳催化剂加入高压反应釜中,搅拌升温, 当达到55 ℃时开始均速通入氧气进行反应,同时维持系统 压力在0.5 MPa。 反应结束后,冷却、出料。 然后将反应液 稀释、过滤出活性炭后,用高效液相色谱分析。
[1] 卢信, 赵炳梓, 张佳宝, 等. 除草剂草甘膦的性质及环境行为 综述[J]. 土壤通报, 2005, 36(5): 785-790.
[2] 苏少泉. 草甘膦述评[J]. 农药, 2005, 44(4): 145-149. [3] 王冲, 陈志荣, 尹红. 催化氧化法合成草甘膦研究进展[J]. 农
P M I D A P M G M e P M G A M P A 其他副产物 P M G 序号 转化率/% 选择性/% 选择性/% 选择性/% 选择性/% 收率/%
1
97.97 96.05 4.10
0
0
94.50
2
100
90.19 2.74
3.79
3.28 90.19
2.1 N2分析 合成的碳催化剂平均孔径约1.7 nm,BET比表面积为
药, 2005, 44(9): 385-387. [4] 雷崧僧, 陈学军. 我国草甘膦生产工艺及其技术进步[J]. 农药,
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1 实验部分
1.1 仪器与试剂 仪器:高效液相色谱,美国D i o n e x 公司;A S A P 2 0 1 0 型
比表面积和孔结构测试仪,美国Micrometrics公司;GCF高 压反应釜,大连自控设备厂;Milli-Q Advantage A10超纯 水发生器,Millipore SAS公司。 试剂:双甘膦(C.P.),镇 江江南化工有限公司;氧气为市售钢瓶气;碳催化剂为本 实 验 室 合 成 ;去 离 子 水 ,超 纯 水 发 生 器 制 备 。