一種用於合成草甘膦的催化劑及應用其合成草甘膦的方法
2024-01-30 09:32:15
專利名稱：一種用於合成草甘膦的催化劑及應用其合成草甘膦的方法
技術領域：
本發明涉及一種催化劑，具體涉及一種用於合成草甘膦的催化劑，及應用所述催 化劑合成草甘膦的方法。
背景技術：
草甘膦是內吸滅生性除草劑，對多年生雜草地下組織破壞性很強，但進入土壤後 即失去活性，藥後當天整地播種，對作物生長無不良影響。因此被廣泛用於茶園、桑園、果 園、休耕田、麥、油菜等免耕田播種前除草，以及玉米、棉田行間的定向噴霧，用於防除幾乎 所有的一年生或多年生雜草。目前製備草甘膦的工藝有很多，主要有甘氨酸法和IDA法。而目前IDA法逐漸成 為今後發展的趨勢。IDA法合成草甘膦主要步驟為以IDA為原料合成雙甘膦(PMIDA)，然後雙甘膦 (PMIDA)經過氧化合成草甘膦。而現有技術中，雙甘膦的氧化主要包括採用空氣或富氧氣體 催化氧化和採用強氧化劑氧化法。但強氧化劑氧化法，產品收率低，汙染較大，無法適合大 生產要求。目前採用空氣或富氧氣體催化氧化法已經成為主流。目前國內採用催化氧化法所用的催化劑在氧化過程中，其主要副產物為甲醛和甲 酸以及過渡氧化產物，甲醛和甲酸與草甘膦共同反應再次產生雜質甲基草甘膦和甲醯基草 甘膦，具體主副反應情況如下
主反應雙甘膦與氧氣在催化劑的作用下，生成草甘膦、二氧化碳，甲醛作為副產物
i CH2CO OHρ ^t\
H0-P—C—N'+O2 + OH2 HO-P-C-N-CHXOOH +HCHO +CO2 .
iHH2 sCH2COOHΜ H
部分甲醛進一步被氧化成甲酸
Cat
HCHO+ O2^——-HCOOH ; 副反應
1、草甘膦繼續被氧化成(胺基甲基)膦酸同時產生二氧化碳和甲醛副產物 OΓ .0
IiLatH
HO-P-C-N-CH2COOH + OH2 + O2-^ HO-P-C-NH2+ HCHO +CO7 ；
OH H2 HOHh2
2、草甘膦也可以進行非催化反應，即和甲醛、甲酸反應生成雜質甲基草甘膦和甲醯基 草甘膦
權利要求
1.一種用於合成草甘膦的催化劑，其特徵在於它是比表面積在70(T900 m2/g、亞甲基 藍吸附值大於158mg · g、碘吸附值大於749mg · g且苯酚吸附值大於179. 5mg · g的活性炭 催化劑。
2.權利要求1所述的用於合成草甘膦的催化劑，其特徵在於所述的活性炭催化劑是 由比表面積在60(Tl000m2/g的活性炭在10°C 30°C用5% 25%的硝酸溶液處理4hr 20hr後 得到的。
3.權利要求2所述的用於合成草甘膦的催化劑，其特徵在於所述的活性炭是由泥炭、 椰殼或木質中的一種或兩種以上的混合物燒製得到的。
4.一種應用權利要求1所述的催化劑合成草甘膦的方法，包括以下步驟將權利要求1所述催化劑與雙甘膦按0. 05、. 15:1的重量比投料，並與水混合成雙甘 膦漿料，使漿料中的雙甘膦濃度為89Γ50%，將漿料投入高壓反應釜，升溫至45°C 65°C，於 0. 2^1. OMPa加入氧化劑氧化至雙甘膦轉化率大於99. 5% ；將步驟1)氧化合格的物料進行降溫結晶過濾，並採用去離子水洗滌濾餅，置換其中的 母液，得到濾餅A和濾液A ；將步驟2、得到的濾餅A採用水溶解成漿狀物料，並加入鹼性物質溶解草甘膦，然後過 濾得到濾餅B和濾液B，濾液B即為草甘膦溶液。
5.權利要求4所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於步驟1)所述雙甘膦漿料中的雙 甘膦的濃度為30 40%。
6.權利要求4所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於步驟1)所述的氧化劑為含氧量 範圍在20% 100%體積比的富氧氣體。
7.權利要求6所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於所述的氧化劑為含氧量範圍大 於90%體積比的富氧氣體。
8.權利要求4所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於步驟1)所述的氧化反應溫度為 500C 55°C，反應壓力為0. 25 0. 55MPa0
9.權利要求4所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於步驟3)所述的鹼性物質選自液 氨、氨水、鹼金屬氫氧化物、鹼金屬的碳酸鹽、碳酸銨或Cfcs的有機胺中的任意一種。
10.權利要求4所述的合成草甘膦的方法，其特徵在於步驟3)所述的濾餅B再通過 水洗的方式回收所述的催化劑，再將所述催化劑返回步驟1)的氧化過程再利用。
全文摘要
本發明提供一種用於合成草甘膦的催化劑，它是比表面積在700~900m2/g、亞甲基藍吸附值大於158mg·g、碘吸附值大於749mg·g且苯酚吸附值大於179.5mg·g的活性炭催化劑。本發明還提供應用所述催化劑合成草甘膦的方法。本發明的催化劑能夠降低草甘膦合成過程中甲酸的產生，從而減少草甘膦雜質的生成，從而提高草甘膦合成收率，使草甘膦的合成過程具有節約能耗、環境友好及降低生產成本等優點。
文檔編號C07F9/38GK102068976SQ20111003561
公開日2011年5月25日 申請日期2011年2月10日 優先權日2011年2月10日
發明者孔勇, 張敏, 戚明珠, 楊凡, 汪國慶, 王東朝, 王寶林 申請人:江蘇優士化學有限公司, 江蘇揚農化工股份有限公司