專利名稱：一種制備亞氨基二乙酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工中間體，尤其涉及一種制備亞氨基二乙酸的方法。
背景技術(shù)：
亞氨基二乙酸(IDA)是重要的化工中間體，廣泛用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、橡膠、硬 金屬清洗劑中。在農(nóng)藥方面，亞氨基二乙酸(IDA)主要用于制備草甘膦 (glyphosate)，醫(yī)藥方面，其絡(luò)合物是抗癌藥物和重要原料。同時，亞氨基二乙 酸作配位體的螯和樹脂在廢水處理、微量重金屬富集、重金屬提取與分離，以及對 映體拆分方面也有著廣泛的運用。亞氨基二乙酸還可以用于生產(chǎn)兩性鉻絡(luò)合品紅染 料，吡嗪和2 —氨基吡嗪，燃油清潔劑，水泥緩凝劑，洗滌用品漂白活化劑，化學(xué) 分析試劑，聚丙烯市場用作穩(wěn)定劑，去垢劑，彩色照相顯影劑等。 目前制備亞氨基二乙酸有以下幾種方法
(l)氯乙酸甘氨酸法；(2)氨代氯乙酸法；(3)氮川三乙酸法；(4)亞氨
基二乙腈水解合成法(由氫氰酸與羥基乙腈合成得到亞氨基二乙腈)；(5) 二乙 醇胺脫氫法；(6)單乙醇胺法。
目前具有經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢的只有亞氨基二乙腈水解法和二乙醇脫氫法。由于二
乙醇胺的價格波動比較大，能成功利用這個工藝實現(xiàn)大生產(chǎn)的企業(yè)還不多。
由氫氰酸與羥基乙腈合成得到亞氨基二乙腈的氫氰酸法可以直接利用大型丙 烯腈裝置副產(chǎn)得到的高純度氫氰酸，技術(shù)成熟，可以規(guī)模裝置高效運行，產(chǎn)品質(zhì)量、 成本均具有競爭力，目前國外大公司全部采用該路線生產(chǎn)亞氨基二乙酸。
目前絕大多數(shù)都采用了間歇式反應(yīng)水解制備亞氨基二乙酸，反應(yīng)溫度一般在 50—100。C (CN1594281)，甚至更高。
還有采用二次不同溫度水解，然后采用電滲析分離技術(shù)，水解收率96.27%， 總收率達到91%。(亞氨基二乙酸制備研究，楊宏權(quán)等，化工生產(chǎn)與技術(shù)，2007 年第14巻第2期)，近臨界水自催化下亞氨基二乙腈水解反應(yīng)研究一文，壓力10Mpa，溫度200-260。C,反應(yīng)時間10—60min，收率92.3%。
上述現(xiàn)有技術(shù)的工藝條件僅僅適合實驗室條件制備少量IDA，不具有工廠大量 制備的價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種工藝合理、純 度和收率高的制備亞氨基二乙酸的方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，該方法以亞氨基二乙腈為原料， 經(jīng)連續(xù)化水解、酸化制得亞氨基二乙酸。
所述的方法具體包括以下步驟亞氨基二乙腈用可調(diào)速進料機加入第一水解
釜，同時滴加20%氫氧化鈉，亞氨基二乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:2.1~2.3，控 制溫度在40-5(TC，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)液自然流入第二水解釜和第三水解釜中， 在第一、第二、第三個水解釜中總共保留時間為l~2h，然后用換熱器將反應(yīng)液加 熱到105°C，進入氣液分離罐進行氣液分離，再經(jīng)過冷卻器冷卻到40-50°C,直接 進入酸化釜，同時滴加60%的硫酸，調(diào)節(jié)？11=2.1-2.3，并且將溫度控制在40-5(TC， 然后直接進入保溫釜，溫度控制在35-4(TC，在酸化釜、保溫釜中總共保留時間為 lh，溢流直接送入可以連續(xù)出料的離心機，得到亞氨基二乙酸。 所述的亞氨基二乙腈的純度>95%。
所述的亞氨基二乙腈的加料速度為93kg/h，所述的氫氧化鈉的滴加速度為390 kg/h，所述的反應(yīng)液經(jīng)過冷卻器冷卻后的流量為370kg/h，所述的離心機的出料速 度為145 kg/h。
所述的氣液分離的同時脫除氨，約有總物料重量的10%水汽和氨進入氨回收 系統(tǒng)。
所述的亞氨基二乙酸的含量為95%以上，含濕量為10%，收率》90%，干基含 量為95%以上。
亞氨基二乙腈中含有一種聚合物雜質(zhì)，此聚合物在本發(fā)明的水解條件下能夠得 到亞氨基二乙酸，從而能夠提高水解收率。對此化合物進行了分子結(jié)構(gòu)鑒定以及水 解試驗，實驗結(jié)果證明亞氨基二乙腈氫氧化鈉=1: 2.1-2.3 (mol ratio)獲得幾乎 定量的收率。本發(fā)明的水解溫度控制在40-5(TC，高于50。C，雖然能夠縮短反應(yīng)時間，但是 容易導(dǎo)致亞氨基二乙腈長時間處于高溫而氧化，從而導(dǎo)致收率下降。
采用本發(fā)明的連續(xù)化裝置，24h的產(chǎn)能是3480kg，如果采用5個單釜來制備 IDA ，單釜的從投料到得到IDA,共計需要8小時，24h的產(chǎn)能大概是700-800kg， 因此本發(fā)明的連續(xù)化設(shè)備具有絕對的產(chǎn)能優(yōu)勢，而且可以減少人工成本。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，操作簡單，對亞氨基二乙腈進行連續(xù)化水 解制得亞氨基二乙酸，獲得的產(chǎn)品收率和純度高，生產(chǎn)效率高，降低人工成本，具 有顯著的產(chǎn)能優(yōu)勢和產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面對照附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。 實施例1
如圖1所示， 一種制備亞氨基二乙酸的方法，該方法包括以下步驟 亞氨基二乙腈(95%)加料速度93kg/h，用可調(diào)速進料機加入第一個水解釜 Hl中，同時滴加20%氫氧化鈉，滴加速度390 kg/h，亞氨基二乙腈和氫氧化鈉的 摩爾比為1:2.1，控制溫度在40-50。C，隨著反應(yīng)的進行，讓反應(yīng)液自然流入第二個 水解釜H2和第三個水解釜H3中，在第一個水解釜H1、第二個水解釜H2、第三 個水解釜H3三個水解釜中總共保留時間為lh,然后用換熱器E1將反應(yīng)液加熱到 105°C，進去氣液分離罐E2進行氣液分離，同時脫除氨，約有總物料重量的10% 水汽和氨會進入氨回收系統(tǒng)，然后經(jīng)過冷卻器E3冷卻到40-50°C，此時的流量約 為370 kg/h，直接進去酸化釜A1，同時滴加60%的硫酸，調(diào)節(jié)pH:2.1-2.3，并且 將溫度控制在40-50°C ，然后直接進入保溫釜A2，溫度控制在35-40°C ，以使得IDA 充分析出，在酸化釜A1、保溫釜A2中總共保留時間為lh，溢流直接送入可以連 續(xù)出料的離心機，得到含量95%以上的亞氨基二乙酸，出料速度為145kg/h，含濕 量10%，水解收率99.8%，固體收率90%，干基含量95%以上。 實施例2
參見圖l所示， 一種制備亞氨基二乙酸的方法，該方法中亞氨基二乙腈和氫氧化鈉的摩爾比為1:2.3，其它采用與實施例l相同的工藝步驟，水解收率為103%。 比較例1
參見圖1所示， 一種制備亞氨基二乙酸的方法，該方法中水解溫度為70°C， 其它采用與實施例1相同的工藝步驟，水解收率為97.5%，得到的IDA含量93M。 比較例2
參見圖1所示， 一種制備亞氨基二乙酸的方法，該方法中水解溫度為ioor， 水解收率為95.5%，得到的IDA含量90。/。，且含有較多的黑色焦油狀物質(zhì)，這是 因為亞氨基二乙腈在高溫下氧化所致，生成了較多的黑色焦油，從而直接導(dǎo)致了收 率和含量的下降。
權(quán)利要求
1. 一種制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，該方法以亞氨基二乙腈為原料，經(jīng)連續(xù)化水解、酸化制得亞氨基二乙酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟亞氨基二乙腈用可調(diào)速進料機加入第一水解釜，同時滴加20%氫氧化鈉，亞氨基二乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:2.1~2.3，控制溫度在40-50 。C，隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)液自然流入第二水解釜和第三水解釜中，在第一、第二、 第三個水解釜中總共保留時間為l~2h，然后用換熱器將反應(yīng)液加熱到105°C，進入 氣液分離罐進行氣液分離，再經(jīng)過冷卻器冷卻到40-5(TC，直接進去酸化釜，同時 滴加60%的硫酸，調(diào)節(jié)pI^2.1-2.3，并且將溫度控制在40-5(TC,然后直接進入保 溫釜，溫度控制在35-4(TC，在酸化釜、保溫釜中總共保留時間為lh，溢流直接送 入可以連續(xù)出料的離心機，得到亞氨基二乙酸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，所述的亞 氨基二乙腈的純度>95%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，所述的亞 氨基二乙腈的加料速度為93kg/h，所述的氫氧化鈉的滴加速度為3卯kg/h，所述的 反應(yīng)液經(jīng)過冷卻器冷卻后的流量為370kg/h，所述的離心機的出料速度為145kg/h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，所述的氣 液分離的同時脫除氨，約有總物料重量的10%水汽和氨進入氨回收系統(tǒng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備亞氨基二乙酸的方法，其特征在于，所述的亞 氨基二乙酸的含量為95%以上，含濕量為10%，收率》90%，干基含量為95%以 上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備亞氨基二乙酸的方法，該方法以亞氨基二乙腈為原料，經(jīng)連續(xù)化水解、酸化制得亞氨基二乙酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明工藝合理，操作簡單，對亞氨基二乙腈進行連續(xù)化水解制得亞氨基二乙酸，獲得的產(chǎn)品收率和純度高，生產(chǎn)效率高，降低人工成本，具有顯著的產(chǎn)能優(yōu)勢和產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢。
文檔編號C07C227/18GK101519360SQ20081020432
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者吳敬懷, 朱正江, 王方惠, 田曉宏, 鄭留清 申請人:上海泰禾(集團)有限公司