專利名稱：草甘膦副產(chǎn)氨氣的清潔回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及草甘膦合成過程中產(chǎn)生尾氣的凈化回收和回收利用方法，具體地說，該方法涉及從草甘膦 生產(chǎn)所產(chǎn)生的尾氣中高收率回收利用副產(chǎn)物氨氣，并且回用于草甘膦生產(chǎn)本身或回收氨水。實(shí)施該方法過 程中不產(chǎn)生二次污染。
背景技術(shù)：
草甘膦化學(xué)名稱N— (膦酰甲基)甘氨酸，目前國內(nèi)主要生產(chǎn)工藝有兩種烷基酯法和IDA法，這兩 種丄藝根據(jù)原料和工藝的不同又可分出許多的合成路線。近年來，我們在保持原有二甲酯路線發(fā)展的基礎(chǔ) 上，加大了對IDA草甘膦工藝的研究，先后對二乙醇胺路線和亞氨基二乙腈路線進(jìn)行了研究，并通過小試、 中試驗(yàn)證，確定了一條合成收率高、原料成本低的IMN草甘膦合成工藝路線。
該路線以亞氨基二乙腈為起始原料，經(jīng)堿解酸化合成亞氨基二乙酸一鈉鹽，再與甲醛、鹽酸、亞磷酸 固體或甲醛、亞磷酸、鹽酸溶液或甲醛、三氯化磷合成中間體雙甘膦，最后經(jīng)空氣氧化合成草甘膦。在合 成亞氨基二鹽酸一鈉鹽的過程中，亞氨基二乙腈的堿性水解工序產(chǎn)生大量含氨氣的尾氣。
目前世界范圍內(nèi)氨氣的回收工藝有很多，例如方法一將待壓縮的低壓氨氣與冷卻液混合進(jìn)入壓縮機(jī) 壓縮，經(jīng)壓縮后的氨氣進(jìn)入氣液分離器內(nèi)，高壓氨氣從氣液分離器頂部進(jìn)入氮?dú)鈨迌?nèi)，氣液分離器底部 冷卻液經(jīng)冷卻、過濾后返回壓縮機(jī)循環(huán)使用。潤滑油箱內(nèi)潤滑油由泵經(jīng)冷卻、過濾后分別進(jìn)入軸承和密封 套內(nèi)，并循環(huán)返冋到潤滑油箱。方法二使含有硫化氫雜質(zhì)的氨氣原料首先進(jìn)入結(jié)晶罐，在壓力為常壓 0,30Mpa，溫度為0'C 25'C的條件下，硫化氫與氨氣的反應(yīng)物凝華成結(jié)晶，附著在結(jié)晶罐的結(jié)晶板上而被 除去，未反應(yīng)的極少量硫化氫及氨氣進(jìn)入裝有吸附劑的吸附塔，塔內(nèi)溫度為20'C 40'C，壓力為常壓 0. 20Mpa，硫化氫被吸附劑吸附去除，得到凈化后的氨氣可直接進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮成液氨作為化工原料使用。
我們所采用的負(fù)壓回收氮?dú)獾姆椒ǎ僮魇趾唵?；氨氣?jīng)過干燥凈化后，純度較高，完全可以滿足 工業(yè)生產(chǎn)的需要；并且整個回收工藝不會造成二次污染，滿足環(huán)保要求；最重要的是氨氣經(jīng)回收或凈化后 可以作為草甘膦的一種生產(chǎn)原料，極大降低了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種以亞氨基二乙腈為起始原料的IDA草甘膦工藝堿解尾氣凈化回收的方法,并且 整個回收利用的工藝是環(huán)保的，能實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，徹底解決草甘膦生產(chǎn)尾氣的環(huán)境污染問題。 以亞氨基二乙腈為起始原料的IDA法草甘膦工藝水解尾氣組成
氨氣水其它
》20%《20%余量
亞氨基二乙腈經(jīng)堿性水水解生成氨氣，常壓常溫下氨氣不能充分從堿解反應(yīng)體系生成的亞氨基二乙酸 二鈉鹽溶液中分離。
本發(fā)明采用風(fēng)機(jī)或真空泵對堿解反應(yīng)釜內(nèi)提供負(fù)壓，優(yōu)選壓力范圍-0.01Mpa -0.05Mpa，任選同時將 堿解反應(yīng)釜的溫度控制在2(TC 15(TC,優(yōu)選為8(TC 12(TC，將反應(yīng)生成的氨氣充分溢出。氨氣充分溢出 后經(jīng)過石墨冷凝器冷卻和氣液分離器分離出含水量為0 2(W的氨氣。在風(fēng)機(jī)或真空泵所提供的動力下，氨
3氣從管道輸送，經(jīng)過緩沖罐之后，進(jìn)入采用固體吸附劑，例如是選自氫氧化鈉溶液、石灰、氧化鈣、固體 氫氧化鈉、3A氧化鋁分子篩和活性碳等中的一種或多種的吸附干燥系統(tǒng)凈化干燥，經(jīng)風(fēng)機(jī)或真空泵流出。
所述提供氨氣輸送動力的風(fēng)機(jī)是例如離心式、軸流式、斜流式和橫流式風(fēng)機(jī)等中的一種或多種，真空 泵是水環(huán)真空泵、往復(fù)式真空泵、旋片式真空泵、羅茨真空泵和水噴射真空泵等中的一種或多種，其特征 是能提供負(fù)壓-0.001Mpa -0. 1Mpa (絕壓)，使氨氣完全溢出。
所述氨氣的回收利用方法為①將氨氣通入草甘膦母液中和反應(yīng)釜中使用；②將氨氣通入草甘膦水劑 配制反應(yīng)釜中使用；G)將氨氣通入氨化釜中使用；④將氨氣通過水吸收制成1%~30%氨水。
本發(fā)明具體實(shí)施方案是例如①采用風(fēng)機(jī)和/或真空泵對堿解反應(yīng)釜內(nèi)提供負(fù)壓使反應(yīng)生產(chǎn)的氨氣溢出
并收集入緩沖罐；②將收集到的氨氣用風(fēng)機(jī)或真空泵提供輸送動力，使氨氣通過管道輸送入吸附干燥系統(tǒng)； Q)將凈化干燥后的氨氣通過風(fēng)機(jī)或真空泵輸出。
優(yōu)選的實(shí)施方案是例如O采用風(fēng)機(jī)或真空泵對堿解反應(yīng)釜內(nèi)提供負(fù)壓同時加熱使其中的氨氣充分溢 出并收集；②將收集到的氨氣通過石墨冷凝器和/或氣液分離器使氨氣中所含水量下降；③利用風(fēng)機(jī)或真 空泵提供輸?shù)乃蛣恿Γ拱睔馔ㄟ^管道輸送及能吸附干燥系統(tǒng)，該系統(tǒng)例如內(nèi)含可吸附水的固體吸附劑， 采用吸附的方法進(jìn)一步使氨氣中所含雜質(zhì)的含量下降；④將凈化后的氨氣通過風(fēng)機(jī)或真空泵輸出，用作草 甘膦母液中和、草甘膦水劑配置和氨化工序的原料，或生成副產(chǎn)品氨水。
本發(fā)明的特點(diǎn)是尾氣中氨氣回收率高，品質(zhì)好，且能用于草甘膦母液中和、草甘膦水劑配置和氨化工 序，或直接吸收成氨水，實(shí)現(xiàn)氨氣的全部循環(huán)利用。本發(fā)明方法的使用可以保護(hù)環(huán)境、降低草甘膦生產(chǎn)成 本。
本發(fā)明所描述的去除氨氣中雜質(zhì)組分的方法，氨氣輸送方法和氨氣綜合利用的方法可以進(jìn)行多種組 合，在本發(fā)明中不作窮盡說明，在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的處理方案的組合即使不同于實(shí)施例所述方案也應(yīng)包 括在本發(fā)明之內(nèi)。


圖1是本發(fā)明方法的工藝流程圖。
圖1中，堿解反應(yīng)釜1通過頂部的氣體逸出管6 (氨氣管道)與石墨冷凝器2頂部的氣體入口相連， 石墨冷凝器2的下部氣體出口與緩沖器3入口連接，2底部的液體出口與堿解反應(yīng)釜1相連，緩沖器3出 口通過吸附干燥系統(tǒng)4與風(fēng)機(jī)5相連，風(fēng)機(jī)5的出口與反應(yīng)釜7相連。優(yōu)選的是在風(fēng)機(jī)5入口和出口管道 之間安裝一調(diào)節(jié)閥8。
石墨冷凝器可以用氣液分離器替代，或二種方式的組合。風(fēng)機(jī)可以用真空泵替代，或者二種方式的組 合。反應(yīng)釜并無特別限制，只要適合例如氨氣的利用或吸水即可，例如草甘膦母液中和、草甘膦水劑配置 和氨化工序的原料，或生成副產(chǎn)品氨水。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方案從IDA法草甘膦生產(chǎn)堿解工序的尾氣排放點(diǎn)引一管路至4m3緩沖罐，經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)，分別 采用下例方案進(jìn)行處理、輸送和利用。本發(fā)明中提到的百分比均為重量百分比(w/w， ％)，除非另有說明。
實(shí)施例l:采用水環(huán)真空泵提供氨氣輸送動力，維持壓力-0. 01Mpa ~-0. 05Mpa，氨氣經(jīng)過堿石灰干燥 凈化，用伸長管鼓泡吸收的方法，得到含量為30%的氨氣回用于草甘膦母液中和實(shí)施例2:采用水環(huán)真空泵提供氨氣輸送動力，維持壓力-0. 01Mpa ~ -0. 05Mpa，氨氣經(jīng)過氧化鈣干燥 凈化，得到含量為60%的氨氣用作草甘膦母液噴淋吸收。
實(shí)施例3:采用水環(huán)真空泵提供氨氣輸送動力，維持壓力-0.01Mpa -0.05Mpa，氨氣經(jīng)過活性碳干燥 凈化，通過填料塔用軟水噴淋吸收，制成20%氨水。
實(shí)施例4:采用風(fēng)機(jī)提供氨氣輸送動力，進(jìn)風(fēng)口維持壓力-0. 01Mpa~-0. 05Mpa，出風(fēng)口維持壓力O. 05Mpa -0.2Mpa，氨氣經(jīng)過堿石灰干燥凈化，用伸長管鼓泡吸收的方法，得到含量為99%的氨氣用于氨化工序。
實(shí)施例5:采用風(fēng)機(jī)提供氨氣輸送動力，進(jìn)風(fēng)口維持壓力-0. 01Mpa~-0. 05Mpa,出風(fēng)口維持壓力O. 05Mpa -0.2Mpa,氨氣經(jīng)過活性碳干燥凈化，通過填料塔用軟水噴淋吸收，制成28%氨水。
實(shí)施例6:采用風(fēng)機(jī)提供氨氣輸送動力，進(jìn)風(fēng)口維持壓力-O.OlMpa--O. 05Mpa，出風(fēng)口維持壓力0.05Mpa ~-0.2Mpa,氨氣經(jīng)過氧化鈣干燥凈化，用伸長管鼓泡吸收的方法，得到含量為50%的用于草甘膦水劑配制。
權(quán)利要求
1、一種回收草甘膦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氨氣的工藝，它包括如下步驟①采用風(fēng)機(jī)和/或真空泵對堿解反應(yīng)釜內(nèi)提供負(fù)壓，使反應(yīng)生產(chǎn)的氨氣溢出并收集入緩沖罐；②將收集到的氨氣用風(fēng)機(jī)和/或真空泵提供輸送動力，使氨氣通過管道輸送入吸附干燥系統(tǒng)；③將凈化干燥后的氨氣通過風(fēng)機(jī)或真空泵輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，它包括如下步驟① 采用風(fēng)機(jī)或真空泵對堿解反應(yīng)釜內(nèi)提供負(fù)壓同時加熱，使其中的氨氣充分溢出并收集；② 將收集到的氨氣通過石墨冷凝器和/或氣液分離器，使氨氣中所含水量下降；③ 利用風(fēng)機(jī)或真空泵提供輸?shù)乃蛣恿?，使氨氣通過管道輸送及能吸附干燥系統(tǒng)；④ 將步驟③凈化后的氨氣通過風(fēng)機(jī)或真空泵輸出。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l的工藝，其中，步驟①中壓力控制-0.001MPa~-0. 1Mpa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2的工藝，其中，步驟①加熱溫度為20'C 150'C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1~4之任一的工藝，其中，所述輸出的氨氣的回收利用方法為下列之一或多種將氨氣通入草甘膦母液中和反應(yīng)釜中使用；將氨氣通入草甘膦水劑配制反應(yīng)釜中使用；將氨氣通入氨化釜中使用；將氨氣通過水吸收制成氨水。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5之任一的工藝，其中，所述的風(fēng)機(jī)選自離心式、軸流式、斜流式和橫流式風(fēng)機(jī)中的 一種，所述的真空泵選自水環(huán)真空泵、往復(fù)式真空< 泵、旋片式真空泵、羅茨真空泵和水噴射真空泵中的一 種。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1~6之任一的工藝，其中，所述吸附干燥系統(tǒng)中內(nèi)含的吸附劑是氫氧化鈉溶液、石灰、 氧化鈣、固體氫氧化鈉、3A氧化鋁分子篩和活性碳中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及亞氨基二乙酸(簡稱IDA)法草甘膦生產(chǎn)過程中排放的尾氣中含有不少于20％的氨氣的回收工藝，它包括如下步驟收集之后，經(jīng)緩沖罐入吸附干燥系統(tǒng)，通過風(fēng)機(jī)或泵輸送出，進(jìn)入后續(xù)母液中和、水劑配制、氨化等工段使用，多余的氨氣用水吸收制成氨水。這一工藝不僅解決了草甘膦生產(chǎn)的環(huán)境污染問題，而且能大幅度降低草甘膦的生產(chǎn)成本。
文檔編號C01C1/00GK101607719SQ20081012670
公開日2009年12月23日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者鵬 華, 張海濱, 輝 杜, 沈書群, 健 薛, 馬文廣 申請人:南通江山農(nóng)藥化工股份有限公司