專利名稱：一種草甘膦連續(xù)結(jié)晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種草甘膦連續(xù)結(jié)晶的方法，具體涉及一種亞氨基二乙酸(IDA)法草 甘膦生產(chǎn)過程中連續(xù)結(jié)晶節(jié)能降耗的方法。
背景技術(shù)：
草甘膦是一種高效低毒低殘留、廣譜和內(nèi)吸傳導(dǎo)型非選擇性除草劑，因其性能優(yōu) 越而發(fā)展成為目前世界上產(chǎn)量最大的除草劑品種。草甘膦的主要合成方法有甘氨酸法、烷 基酯化法、亞氨基二乙酸(IDA)法等。IDA法工藝是我國許多生產(chǎn)企業(yè)普遍采用的工藝路 線。IDA法工藝中草甘膦的結(jié)晶大多采用間歇攪拌釜式結(jié)晶，其單套裝置能力小、結(jié)晶時間 長、能耗高、自動化程度低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不利于熱能的綜合利用，不利于草甘膦的大規(guī) 模生產(chǎn)。 專利CN101139362公開了一種亞氨基二乙酸法草甘膦連續(xù)結(jié)晶的工藝，直接采用 2 3個krystal冷卻式結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶；專利CN1944445公開了一種烷基酯化法生產(chǎn)草 甘膦中的連續(xù)結(jié)晶工藝；文獻(xiàn)《農(nóng)藥》2009年7月，第48巻第7期，發(fā)表了草甘膦連續(xù)結(jié)晶 技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，其中直接采用2級冷卻式結(jié)晶。 真空降溫結(jié)晶技術(shù)在化工行業(yè)其它產(chǎn)品已得到廣泛應(yīng)用。采用真空降溫連續(xù)結(jié)晶 技術(shù)，有效利用了能級差，不僅可以有效降低能耗，還可以實現(xiàn)連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。但在草 甘膦生產(chǎn)中應(yīng)用還很少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種草甘膦連續(xù)結(jié)晶節(jié)能降耗的方法，該方法采用真空閃蒸 技術(shù)，有效利用了能級差，大大降低草甘膦結(jié)晶過程中的能耗，實現(xiàn)了草甘膦生產(chǎn)結(jié)晶連續(xù) 化。 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 —種草甘膦連續(xù)結(jié)晶的方法，包括以下步驟 (1)亞氨基二乙酸法生產(chǎn)的草甘膦高溫水溶液進(jìn)入真空閃蒸結(jié)晶器進(jìn)行真空閃蒸
降溫結(jié)晶，產(chǎn)生的低壓蒸汽回收利用，降溫后的草甘膦溶液進(jìn)入步驟(2); (2)降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過3-4個串聯(lián)的冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶； (3)草甘膦溶液自冷卻式結(jié)晶器排出，進(jìn)入濃縮槽濃縮分離，清液回用做冷卻介
質(zhì)，濃液過濾、干燥得草甘膦固體。 所述真空是由汽汽引射器或水力噴射器產(chǎn)生的。本發(fā)明的真空產(chǎn)生設(shè)備優(yōu)選蒸汽 汽汽噴射器，真空閃蒸結(jié)晶器優(yōu)選強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶器，真空閃蒸溫度為48 65t:，相對真空 度為-0. 075 -0. 090Mpa。熱料液經(jīng)閃蒸降溫后，料液冷卻產(chǎn)生過飽和度，上部過飽和溶液 經(jīng)導(dǎo)流管循環(huán)回入結(jié)晶器下部，料液從底部向上運動，經(jīng)過晶漿層，過飽和度消失，晶體長 大，向上運動的料液同時起到分級作用，粗顆粒位于結(jié)晶器下部，更易從底部排出，而細(xì)晶 在結(jié)晶器中繼續(xù)長大。
3
降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過3個串聯(lián)的冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶時，第一級結(jié) 晶器采用循環(huán)水冷卻，結(jié)晶器溫度35 5(TC，第二級采用冷母液冷卻，結(jié)晶器溫度25 4(TC，最后一級采用冷凍水冷卻，結(jié)晶器溫度13 20°C。 降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過4個串聯(lián)的冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶時，第一級采 用循環(huán)水冷卻，結(jié)晶器溫度35 5(TC，第二級和第三級采用冷母液冷卻，結(jié)晶器溫度25 4(TC，最后一級采用冷凍水冷卻，結(jié)晶器溫度13 20°C。 根據(jù)通入草甘膦溶液速度的不同，其在每級結(jié)晶器中的停留時間也不同，一般為 停留0. 8-4小時。草甘膦溶液通入的速度與停留時間以充分冷卻草甘膦溶液，達(dá)到草甘膦 最大量析出為目的。 本發(fā)明由于采用了具有分級作用的多個結(jié)晶器，結(jié)晶顆粒經(jīng)過多次分級，因此更 易獲得均勻的大顆粒晶體，有利于后續(xù)的分離和干燥。 本發(fā)明采用的濃縮槽帶有刮板，避免底部物料沉積，濃縮槽攪拌速度10-30r/min， 溶液平均停留時間lh-5h。濃縮分離后得到的清夜可以回用，作為結(jié)晶器中的冷卻介質(zhì)。
本發(fā)明的具體流程為以亞氨基二乙酸法生產(chǎn)的草甘膦熱水溶液先進(jìn)入第一級真 空閃蒸結(jié)晶器降溫，真空由汽汽引射器或水力噴射器產(chǎn)生；料液經(jīng)中間轉(zhuǎn)料泵依次進(jìn)入下 一級結(jié)晶器循環(huán)降溫結(jié)晶；循環(huán)冷卻回流料液流入結(jié)晶器的中下部，從底部向上運動，經(jīng)過 晶漿層，過飽和度消失，晶體長大；第二級采用循環(huán)水冷卻降溫，第三級采用冷母液冷卻，第 四級采用冷凍水冷卻；結(jié)晶產(chǎn)品由結(jié)晶器5底部連續(xù)排出進(jìn)入濃縮槽中進(jìn)行濃縮，清液回 用作為第三級冷卻介質(zhì)，濃縮后的晶漿進(jìn)入過濾器分離和干燥后得到草甘膦原粉。
本發(fā)明的有益效果是 (1)采用真空閃蒸降溫結(jié)晶技術(shù)，有效地利用了能級差，同時回收低壓蒸汽，能耗 節(jié)約30%以上。 (2)采用多級結(jié)晶器串聯(lián)，分級降溫冷卻，冷卻介質(zhì)分別采用真空、循環(huán)水、低溫母 液和冷凍水，因此可以大幅度減少冷凍水用量，降低冷卻所需的能量。 (3)采用多級結(jié)晶，每一級結(jié)晶的方法不同，綜合效果顯著，實現(xiàn)了草甘膦生產(chǎn)結(jié) 晶連續(xù)化，提高了草甘膦生產(chǎn)過程中結(jié)晶的穩(wěn)定性和自動化程度，提高了草甘膦的產(chǎn)品質(zhì) 量。濃縮槽后的清液中未結(jié)晶出的草甘膦含量為0.6 1.2%，可作為冷卻介質(zhì)，實現(xiàn)了結(jié)
晶過程的清潔生產(chǎn)。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例1 相對真空度-0. 075Mpa :進(jìn)料量為12. 5m3/h，進(jìn)料溫度90°C ， 一級閃蒸結(jié)晶器控制 溫度64t:，物料平均停留時間1. 6h ;第二級結(jié)晶器控制溫度4『C，采用循環(huán)水冷卻，物料平 均停留時間1. 6h ;第三級結(jié)晶器控制溫度33t:，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間1. 6h ;
最后一級結(jié)晶器控制溫度1『C，采用冷凍水冷卻，物料平均停留時間1.6h ;排出料液經(jīng)濃
縮槽濃縮1小時，然后過濾后得到120 160ym的晶狀產(chǎn)品，母液中未結(jié)晶出的殘余草甘 膦含量為1.2%。
實施例2
4
相對真空度-0. 081Mpa :進(jìn)料量為12. 5m3/h，進(jìn)料溫度90°C ， 一級閃蒸結(jié)晶器控制 溫度6(TC，物料平均停留時間16h ;第二級結(jié)晶器控制溫度5(TC，采用循環(huán)水冷卻，物料平 均停留時間1. 6h ;第三級結(jié)晶器控制溫度4(TC，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間1. 6h ; 最后一級結(jié)晶器控制溫度2(TC，采用冷凍水冷卻，物料平均停留時間1. 6h ;排出料液經(jīng)濃 縮槽濃縮5小時，然后過濾后得到120 160ym的晶狀產(chǎn)品，母液中未結(jié)晶出的殘余草甘 膦含量為1.6%。
實施例3 相對真空度-0. 085Mpa :進(jìn)料量為10m3/h，進(jìn)料溫度90°C ， 一級閃蒸結(jié)晶器控制溫 度56t:，物料平均停留時間4. Oh ;第二級結(jié)晶器控制溫度4rC，采用循環(huán)水冷卻，物料平均 停留時間4. Oh ;第三級結(jié)晶器控制溫度2『C，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間4. Oh ;第 四級結(jié)晶器控制溫度2『C，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間4. Oh ;最后一級結(jié)晶器控 制溫度15t:，采用冷凍水冷卻，物料平均停留時間1. Oh ;排出料液經(jīng)濃縮槽濃縮3小時，然 后過濾后得到120 170ym的晶狀產(chǎn)品，母液中未結(jié)晶出的殘余草甘膦含量為1. 10%。
實施例4 相對真空度-0. 088Mpa :進(jìn)料量為10m3/h，進(jìn)料溫度90°C ， 一級閃蒸結(jié)晶器控制溫 度52t:，物料平均停留時間2. Oh ;第二級結(jié)晶器控制溫度35t:，采用循環(huán)水冷卻，物料平均 停留時間2. Oh ;第三級結(jié)晶器控制溫度26t:，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間2. Oh ;第 四級結(jié)晶器控制溫度26t:，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間2. Oh ;最后一級結(jié)晶器控 制溫度13t:，采用冷凍水冷卻，物料平均停留時間0. 8h ;排出料液經(jīng)濃縮槽濃縮，然后過濾 后得到120 165ym的晶狀產(chǎn)品，母液中未結(jié)晶出的殘余草甘膦含量為1. 03%。
實施例5 相對真空度-0. 075Mpa :進(jìn)料量為8m3/h，進(jìn)料溫度90°C ， 一級閃蒸結(jié)晶器控制溫 度4『C，物料平均停留時間2. 5h ;第二級結(jié)晶器控制溫度32t:，采用循環(huán)水冷卻，物料平均 停留時間2. 5h ;第三級結(jié)晶器控制溫度1『C，采用冷母液冷卻，物料平均停留時間2. 5h ;最 后一級結(jié)晶器控制溫度12t:，采用冷凍水冷卻，物料平均停留時間0. 8h ;排出料液經(jīng)濃縮 槽濃縮，然后過濾后得到120 160ym的晶狀產(chǎn)品，母液中未結(jié)晶出的殘余草甘膦含量為 0. 86%。 本發(fā)明所描述的方法可以進(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)上所做的處理方案即使不同于實施方案也應(yīng)該包含在本發(fā)明內(nèi)。
權(quán)利要求
一種草甘膦連續(xù)結(jié)晶的方法，其特征在于包括以下步驟(1)亞氨基二乙酸法生產(chǎn)的草甘膦高溫水溶液進(jìn)入真空閃蒸結(jié)晶器進(jìn)行真空閃蒸降溫結(jié)晶，產(chǎn)生的低壓蒸汽回收利用，降溫后的草甘膦溶液進(jìn)入步驟(2)；(2)降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過3-4個串聯(lián)的冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶；(3)草甘膦溶液自冷卻式結(jié)晶器排出，進(jìn)入濃縮槽濃縮分離，清液回用做冷卻介質(zhì)，濃液過濾、干燥得草甘膦固體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于真空是由汽汽引射器或水力噴射器產(chǎn)生的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過3個串聯(lián)的冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶，第一級結(jié)晶器采用循環(huán)水冷卻，結(jié)晶器溫度35 5(TC，第二 級采用冷母液冷卻，結(jié)晶器溫度25 4(TC，最后一級采用冷凍水冷卻，結(jié)晶器溫度13 20°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于降溫的草甘膦溶液連續(xù)通過4個串聯(lián)的 冷卻式結(jié)晶器繼續(xù)降溫結(jié)晶，第一級采用循環(huán)水冷卻，結(jié)晶器溫度35 5(TC，第二級和第 三級采用冷母液冷卻，結(jié)晶器溫度25 4(TC，最后一級采用冷凍水冷卻，結(jié)晶器溫度13 20°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的濃縮槽濃縮分離，濃縮槽攪拌速度10-30r/min，溶液平均停留時間lh-5h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(1)中，真空閃蒸溫度為48 65。C，相對真空度為-0. 075 -0. 090Mpa。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的方法，其特征在于真空閃蒸結(jié)晶器與冷卻式結(jié)晶器 為強(qiáng)制外循環(huán)式結(jié)晶器，結(jié)晶器之間采用循環(huán)泵輸送物料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于循環(huán)泵為軸流泵。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種草甘膦連續(xù)結(jié)晶的方法，步驟為亞氨基二乙酸法制備的草甘膦熱水溶液進(jìn)入到真空閃蒸結(jié)晶器中進(jìn)行降溫結(jié)晶，之后進(jìn)入3～4級冷卻結(jié)晶器，第一級結(jié)晶器采用循環(huán)水冷卻，中間多級用冷卻母液、循環(huán)水結(jié)晶，最后一級結(jié)晶器采用低溫水冷卻，冷卻的草甘膦液出料進(jìn)入濃縮槽進(jìn)行連續(xù)分離，濃液分離得草甘膦，清液回用作冷卻介質(zhì)。本發(fā)明有效地利用了能級差，大大降低了草甘膦結(jié)晶過程中的能耗，實現(xiàn)了草甘膦生產(chǎn)結(jié)晶連續(xù)化，提高了草甘膦生產(chǎn)過程中結(jié)晶的穩(wěn)定性和自動化程度，提高了草甘膦的產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號C07F9/38GK101735270SQ20091023130
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者孫國慶, 楊禮允, 竇道華, 袁良國, 鄒宗加, 陳琦 申請人:山東濰坊潤豐化工有限公司