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CN101353358B - 用改进反应系统制备n-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法 - Google Patents

用改进反应系统制备n-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，包括用空气使N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸或其盐进行三相反应制得N-(膦酰基甲基)甘氨酸，空气是经净化消除氮氧化物处理的净化空气。本发明采用对原料空气进行净化的方法，确保了反应产品中亚硝基草甘膦这一杂质含量小于1PPM。

Description

用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备草甘膦的方法。
背景技术：
N-(膦酰基甲基)甘氨酸是一种高效的全吸收作用方式的除草剂俗称草甘膦被广泛用于农业上，它能除去一年和多年生的杂草和藻品种，随着转草甘膦基因作物的不断的推广应用，草甘膦作为专用除草剂其用量也越来越大，随着技术的进步及追求高品质的要求，作为除草剂生产商已非常重视并从技术上对生产工艺进行不断完善以实现其品质的保证。草甘膦在FAO标准中其中一项较为严格的杂质指标为亚硝基草甘膦这一杂质含量要求小于1PPM，从现有文献资料表明要达到更高质量要求的方法或是实现途径未能清楚地揭示但这一指标的要求是明确不过的，当然也因各生产商的生产工艺的差异也导致不一样的结果。目前制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸(草甘膦)反应系统被认为是最优选的是在催化剂存在下用含氧气体使N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸或其盐进行三相反应，并经有效分离获取目标产物N-(膦酰基甲基)甘氨酸(草甘膦)，这里的含氧气体优选的是压缩空气或是用压缩空气经变压吸附制备的22-98％的有氧气体，
主要反应：(HO)2P(O)CH2N(CH2CO2H)2+1/2O2——>
          (HO)2P(O)CH2NHCH2CO2H+CO2+HCOH
因这一反应系统所用原料N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸易得并采用空气作原料气使制造草甘膦的生产成本有竞争优势而被广泛运用，但这一生产系统有潜在的容易产生不希望杂质亚硝基草甘膦的可能性也增大。反应系统中常采用提高反应速度、空气的利用率或是减少结晶时母液的套用次数及改变结晶颗粒减少包液发现经干燥后也能有效了改善杂质指标，但这些方法采用并不是彻底的解决的方案。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种能有效降低亚硝基草甘膦含量的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，包括用空气使N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸或其盐进行三相反应制得N-(膦酰基甲基)甘氨酸，其特征是：空气是经净化消除氮氧化物处理的净化空气。
将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经空压机压缩至0.1～1.6MPa后，用化学洗涤剂进行洗涤，再用清水洗涤、脱水。所述化学洗涤剂是碱或是氨化物例氢氧化钠或尿素。
将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经压缩至0.1-1.6MPa，先采用冷冻式干燥机、微油过滤器或吸附式过滤器对其进行预处理，主要除去空气中的水份、油份和固体杂质，再经净化器除去压缩气中的氮氧化物，净化器主要为内装填吸附剂和催化剂的吸附器，其中催化剂有氮氧化物的转化功能提高吸附效果，并当净化后气体不达要求时对净化器进行再生恢复其除氮氧化物的功能；所述吸附剂为：改性的分子筛与活性炭；所述催化剂为主要将不易吸附的一氧化氮转化为易吸附的二氧化氮功能的催化剂，是载有稀有金属(例Pt、Pd、Cs、Bi等)的分子筛。
经净化消除氮氧化物处理的净化空气，进一步制成富氧气体，作为反应用空气。
制备富氧气体的方法是：将净化空气经变压吸附装置提高气体含氧量至35％～95％。
制备富氧气体的方法是：在净化空气用液氧充入高纯氧。
在空气进行净化消除氮氧化物处理前，先制成富氧气体。
经实验分析测试后发现形成亚硝基草甘膦这一杂质的原因并非反应本身形成的付反应而是由于日一恶化的环境及大气的污染，含有NOx的空气、水如被用于制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的反应系统就很容易造成这一杂质的产生并会造成超出FAO的指标值，就反应系统而言水的选用如是弃离子水就能解决水问题，并通过总用水量的测试发现不足于使这杂质的超标，所以最大的原因是污染的空气的使用。本发明采用对原料空气进行净化的方法，确保了反应产品中亚硝基草甘膦这一杂质含量远低于1PPM。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
一种用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，包括用空气使N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸或其盐进行三相反应制得N-(膦酰基甲基)甘氨酸，空气是经净化消除氮氧化物处理的净化空气。
将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经空压机压缩至0.1～1.6MPa后，用化学洗涤剂进行洗涤，再用清水洗涤、脱水。所述化学洗涤剂是氢氧化钠或含氨化合物(例尿素)等能化学吸收氮氧化物的物质。
经净化消除氮氧化物处理的净化空气，进一步制成富氧气体，作为反应用空气。制备富氧气体的方法是：将净化空气经变压吸附装置提高气体含氧量至35％～95％。制备富氧气体的方法也可以是：在净化空气用液氧充入高纯氧。
所得反应产物中亚硝基草甘膦这一杂质含量小于1PPM。
当然，本发明对空气进行净化消除氮氧化物处理的方法，还可以采用其他方法，例催化吸附法等方法。催化吸附法为：将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经压缩至0.1-1.6MPa，先采用冷冻式干燥机、微油过滤器或吸附式过滤器对其进行预处理，主要除去空气中的水份、油份和固体杂质，再经净化器除去压缩气中的氮氧化物，净化器主要为内装填吸附剂和催化剂的吸附器，其中催化剂有氮氧化物的转化功能提高吸附效果，并当净化后气体不达要求时对净化器进行再生恢复其除氮氧化物的功能；所述吸附剂为：改性的分子筛与活性炭；所述催化剂为主要将不易吸附的一氧化氮转化为易吸附的二氧化氮功能的催化剂，是载有稀有金属(例Pt、Pd、Cs、Bi等)的分子筛。
本发明还可以有其他合适实施例，例在空气进行净化消除氮氧化物处理前，先制成富氧气体。

Claims (7)

1.一种用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，包括用空气使N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸或其盐进行三相反应制得N-(膦酰基甲基)甘氨酸，其特征是：空气是经净化消除氮氧化物处理的净化空气。
2.根据权利要求1所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经空压机压缩至0.1～1.6MPa后，用化学洗涤剂进行洗涤，再用清水洗涤、脱水；所述化学洗涤剂是氢氧化钠或尿素。
3.根据权利要求1所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：将空气经净化消除氮氧化物处理的方法是：空气经压缩至0.1-1.6MPa，先采用冷冻式干燥机、微油过滤器或吸附式过滤器对其进行预处理，主要除去空气中的水份、油份和固体杂质，再经净化器除去压缩气中的氮氧化物，净化器主要为内装填吸附剂和催化剂的吸附器，其中催化剂有氮氧化物的转化功能提高吸附效果，并当净化后气体不达要求时对净化器进行再生恢复其除氮氧化物的功能；所述吸附剂为：改性的分子筛与活性炭；所述催化剂为主要将不易吸附的一氧化氮转化为易吸附的二氧化氮功能的催化剂，是载有稀有金属的分子筛。
4.根据权利要求1、2或3所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：经净化消除氮氧化物处理的净化空气，进一步制成富氧气体，作为反应用空气。
5.根据权利要求4所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：制备富氧气体的方法是：将净化空气经变压吸附装置提高气体含氧量至35％～95％。
6.根据权利要求4所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：制备富氧气体的方法是：在净化空气用液氧充入高纯氧。
7.根据权利要求1、2或3所述的用改进反应系统制备N-(膦酰基甲基)甘氨酸的方法，其特征是：在空气进行净化消除氮氧化物处理前，先制成富氧气体。
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