專利名稱：一種環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及亞氨基二乙酸的合成技術領域，具體涉及一種利用亞氨基二乙腈為原料生產(chǎn)亞氨基二乙酸的方法。
背景技術：
亞氨基二乙酸(簡稱IDA)又名二甘氨酸、氨基二乙酸，分子式為NH(CH2C00H)2。亞氨基二乙酸是農(nóng)藥、制藥、橡膠、表面活性劑、絡合劑、食品添加劑、電鍍工業(yè)、合成金屬表面處理劑及其離子交換樹脂等重要原料和中間體。國內工業(yè)化生產(chǎn)亞氨基二乙酸方法主要有三種，氫氰酸法、氯乙酸法、二乙醇胺法。氯乙酸法工藝成熟，但流程長、產(chǎn)品純度低、成本高、“三廢”嚴重，并且只能生產(chǎn)水劑，趨于淘汰路線。二乙醇胺法是國外90年代開發(fā)的二乙醇胺一步新技術，我國也進行了該路線的開發(fā)，獲得了成功，現(xiàn)正在積極推廣該項技術，該法原料來源廣泛，工藝流程短、副產(chǎn)物少、產(chǎn)品純度高，具 有極強的工業(yè)化實施價值；該法的另一個優(yōu)點是亞氨基二乙酸鈉鹽可以直接用于合成草甘膦，無需酸化工序，這樣不僅僅減少了亞氨基二乙酸損失，而且避免酸化過程中產(chǎn)生的廢水，簡化了工藝，對合成含量高的草甘膦十分有利；但是，本法生產(chǎn)亞氨基二乙酸鹽的原料價格高，而且技術含量不高，利潤空間不大。然而其中氫氰酸法是國外主要采取的方法之一，是較為成熟的工藝路線，但由于氫氰酸原料的影響，工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)量受到了限制，同時含氰廢水處理也比較麻煩，堿水解產(chǎn)生大量的廢水。專利申請?zhí)?00710090976.2申請人為北京清華紫光英力化工技術有限責任公司的《一種以羥基乙腈為原料一鍋法制備雙甘膦的清潔生產(chǎn)方法》，敘述的方法仍然是以亞氨基二乙腈堿解，為了彌補不足之處，增加了回收氯化鈉、回收氯化氫、吸收氨水、制備碳酸氫銨、碳酸鈣、氫氧化鈉工藝、氯化銨等多步工藝，其中含有多步分離、母液回收、原料制備回用等，增加了大量的輔助設備，增加了多種廢水的產(chǎn)生，尤其低價值的鈉鹽的產(chǎn)生。針對北京清華紫光英力化工技術有限責任公司的《一種以羥基乙腈為原料一鍋法制備雙甘膦的清潔生產(chǎn)方法》工藝缺點，專利申請?zhí)?01010011402.3申請人為淄博萬昌科技股份有限公司的《一種利用丙烯腈副產(chǎn)氫氰酸制備N-膦酰甲基亞氨基二乙酸的環(huán)保新方法》，敘述的方法是以亞氨基二乙腈酸解，取銨鹽后的母液循環(huán)套用，大大降低了廢水的排放。但是由于沒有進行純化、脫色處理，得到的亞氨基二乙酸為黑褐色，影響產(chǎn)品的品質，并且得到的硫酸銨也為黑褐色，影響硫酸銨產(chǎn)品的品質。循環(huán)的母液只是循環(huán)套用至水解反應完成后，導致母液量太大，并且在分離硫酸銨時母液蒸水量太大，增加了生產(chǎn)成本。循環(huán)的母液為黑色，影響母液的循環(huán)套用。以上方法無論是氫氰酸法、氯乙酸法還是二乙醇胺法，目前都面臨著用氫氧化鈉進行水解，要想獲得亞氨基二乙酸都必須進行酸化，產(chǎn)生大量的低價值鈉鹽，導致產(chǎn)品亞氨基二乙酸的部分損失以及大量的含鹽廢水的產(chǎn)生。雖然有關于亞氨基二乙腈酸解的專利報道，但是其亞氨基二乙酸的純化、母液的循環(huán)套用工藝都存在很多缺陷。因此在生產(chǎn)亞氨基二乙酸的方法有待改進提高。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，無廢液排放，無低價值的硫酸鈉產(chǎn)生，并且可以得到高品質的亞氨基二乙酸產(chǎn)品和硫酸銨。本發(fā)明的環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
O先將濃硫酸稀釋至質量濃度為65% 85%，再將稀釋后的硫酸溫度調節(jié)至50°C 850C，然后加入亞氨基二乙腈，硫酸與亞氨基二乙腈的摩爾比為1.5 3.5:1，反應I 2小時，生成亞氨基二乙酰胺硫酸鹽；
2)將步驟I)的反應體系中的硫酸進一步稀釋至質量濃度為45% 60%，再升溫至100°C 130°C，反應2 3小時，生成亞氨基二乙酸；
3)向步驟2)的反應體系中加入氨氣或者氨水，中和pH至2.0 3.0，冷卻結晶，分離出晶體和母液，晶體為亞氣基~■乙酸粗品；
4 )將亞氨基二乙酸粗品加水加熱溶解，冷卻重結晶，分離出重結晶晶體和重結晶母液，重結晶晶體為亞氣基二乙酸廣品；
5)將步驟3)得到的母液和步驟4)得到的重結晶母液合并，用氨水或者氨氣中和pH至5.5 6.5，然后濃縮母液，冷卻結晶，分離出硫酸銨，冷凝水和分離了硫酸銨后的母液循環(huán)回到步驟I)和步驟2)中用于稀釋硫酸。所述步驟I)的反應式為:
權利要求
1.一種環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟: O先將濃硫酸稀釋至質量濃度為65% 85%，再將稀釋后的硫酸溫度調節(jié)至50°C 850C，然后加入亞氨基二乙腈，硫酸與亞氨基二乙腈的摩爾比為1.5 3.5:1，反應I 2小時，生成亞氨基二乙酰胺硫酸鹽； 2)將步驟I)的反應體系中的硫酸進一步稀釋至質量濃度為45% 60%，再升溫至100°C 130°C，反應2 3小時，生成亞氨基二乙酸； 3)向步驟2)的反應體系中加入氨氣或者氨水，中和pH至2.0 3.0，冷卻結晶，分離出晶體和母液，晶體為亞氣基~■乙酸粗品； 4)將亞氨基二乙酸粗品加水加熱溶解，冷卻重結晶，分離出重結晶晶體和重結晶母液，重結晶晶體為亞氣基~■乙酸廣品； 5)將步驟3)得到的母液和步驟4)得到的重結晶母液合并，用氨水或者氨氣中和pH至5.5 6.5，然后濃縮母液，冷卻結晶，分離出硫酸銨，冷凝水和分離了硫酸銨后的母液循環(huán)回到步驟I)和步驟2)中用于稀釋硫酸。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟1)中，濃硫酸稀釋至質量濃度為65% 75%，稀釋后的硫酸溫度調節(jié)至65°C 80°C，硫酸與亞氨基二乙腈的摩爾比為2.0 3.0:1。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟2)中，硫酸進一步稀釋至質量濃度為50% 60%，再升溫至120°C 130°C。
4.根據(jù)權利要求1至3任意一項所述的環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟4)中， 將亞氨基二乙酸粗品加水加熱溶解后，先使用活性炭進行脫色，再冷卻重結晶。
5.根據(jù)權利要求1至3任意一項所述的環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟5)中，將步驟3)得到的母液和步驟4)得到的重結晶母液合并，用氨水或者氨氣中和pH至5.5 6.5后，先使用活性炭進行脫色，然后再濃縮母液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保清潔的亞氨基二乙酸生產(chǎn)方法；本發(fā)明以亞氨基二乙腈為起始原料，經(jīng)過硫酸水解、氨氣或者氨水中和、脫色、重結晶等步驟，得到亞氨基二乙酸產(chǎn)品；母液經(jīng)脫色、濃縮、結晶，分離出硫酸銨，冷凝水和母液循環(huán)套用于下次稀釋硫酸。本發(fā)明避免了堿水解會產(chǎn)生的大量硫酸鈉，也避免了鹽酸水解對設備的腐蝕性以及操作環(huán)境的污染，并且反應母液可以完全套用，其中含有的亞氨基二乙酸完全再次利用回收，增加了收率，并且大大降低了水的消耗，可以做到無廢液排放，是完完全全的環(huán)保清潔工藝；另外，亞氨基二乙酸和母液經(jīng)過活性炭脫色后，大大降低了有色雜質的累積，產(chǎn)品品質好。
文檔編號C07C227/16GK103232355SQ201310147279
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月25日 優(yōu)先權日2013年4月25日
發(fā)明者吳傳隆, 龍曉欽, 何詠梅, 任星宇 申請人:重慶紫光化工股份有限公司