环境友好型高效除草剂草甘膦制备工艺探究_孙全方
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草甘膦生产工艺及设计草甘膦化学名称:N-(磷酰基甲基)甘氨酸,英文通用名:glyphosate (PMG),商品通用名:农达、镇草宁、甘草磷等。
由于其药效高、使用成本低,且进入土壤后可在微生物、细菌等作用下快速分解,无农药残留破坏土壤环境,因此迅速获得行业推广,使其成为最优秀的农药品种之一。
结构式如下:草甘膦用途内吸传导广谱杀菌除草剂。
主要抑制植物中的烯醇式丙酮酸莽草酸合成酶,从而抑制莽草酸向苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的转化,干扰蛋白质的合成,导致植物死亡。
最初用于防治橡胶园的茅草和其他杂草,橡胶树可以提前一年收割,老橡胶树可以生产。
现在逐渐推广到林业、果园、桑园、茶园、稻麦、稻油轮作田等。
各种杂草对草甘膦的敏感性不同,所以用量也不同。
主要用于果园、茶园、桑园等经济作物园中除草;用于果园、茶园、桑园以及免耕地、路边杂草防除;它是一种非选择性、无残留的除草剂,对多年生根性杂草非常有效,广泛用于橡胶、桑树、茶叶、果园和甘蔗地。
草甘膦生产工艺草甘膦的生产工艺路主要分为IDA法和甘氨酸法,甘氨酸路线生产草甘膦的主要原材料是甘氨酸、多聚甲醛和(亚磷酸)二甲酯,上述三种原料经过合成、水解、结晶分离、干燥等工序最终生产出草甘膦。
而IDA工艺生产草甘膦的原材料主要有三氯化磷、甲醛和亚氨基二乙酸,其中亚氨基二乙酸的生产工艺又分为二乙醇胺法和氢氰酸法两种。
甘氨酸法草甘膦生产工艺流程示意图甘氨酸法工艺以甘氨酸、多聚甲醛、亚磷酸二甲酯为主要原料,以三乙胺为催化剂,甲醇为溶剂,通过解聚、加成、缩合和水解4步反应制得。
该工艺初始草甘膦总收率不到60% (以甘氨酸计),通过对反应机理的探索及工艺参数的不断优化,辅以生产装置的创新,目前草甘膦固体收率达78%以上,总收率可稳定82%以上,推测其反应机理如下:谈合作,选设计,就上中天化工设计网询技术,找项目,就上中天化工技术网山东中天科技工程有着丰富草甘膦项目的设计经验,曾为多家知名生产企业进行工艺设计,工艺先进,设计合理,可以进行工程定制设计,实现前期设计、过程跟踪、后期优化的“一站式”设计服务。
草甘膦生产工艺草甘膦是一种广泛应用于农业领域的除草剂,被广泛用于杂草的防治。
下面将详细介绍草甘膦的生产工艺。
草甘膦的生产工艺主要包括原料准备、反应合成、过滤和干燥、包装和质量检验等步骤。
首先,原料准备阶段。
草甘膦的主要原料是甘氨酸和草酰氯。
甘氨酸是一种生物合成的非蛋白氨基酸,可以通过微生物发酵得到。
草酰氯则是通过对甲酸乙酯和CNCl的反应合成得到。
原料准备包括原料的配方、称量和存储。
接下来是反应合成阶段。
在反应器中,将甘氨酸和草酰氯以一定的计量比例加入到反应器内。
然后加入合适的溶剂,在加入反应助剂的帮助下,进行反应。
在适当的温度和压力下,反应会发生。
这一步骤是草甘膦的关键步骤,需要控制反应时间、反应温度和反应压力,以保证反应的效果和产率。
反应完成后,将反应液进行过滤和干燥。
首先使用过滤设备去除杂质和固体颗粒,然后通过加热和蒸发的方式将溶剂蒸发掉。
得到粗草甘膦产品。
这一步骤是为了去除反应过程中产生的废物和杂质,提高草甘膦的纯度。
最后是包装和质量检验。
将草甘膦产品进行包装,并且进行质量检验。
质量检验包括外观检查、溶解性检验、含量测定和杂质检测等。
只有合格的产品才能出厂。
需要注意的是,在整个生产工艺中,安全生产是非常重要的。
操作人员必须按照操作规程进行操作,确保人员和设备的安全,避免事故的发生。
综上所述,草甘膦的生产工艺包括原料准备、反应合成、过滤和干燥、包装和质量检验等步骤。
每个步骤都需要严格控制操作条件和质量要求,以保证草甘膦产品的质量和安全。
只有在合理的生产工艺控制下,才能生产出高质量的草甘膦产品,为农业生产提供更好的除草剂选择。
环境友好型高效除草剂草甘膦制备工艺探究摘要探究低压条件下,以活性炭为催化剂,综合过氧化氢氧化法、浓硫酸氧化法,以双甘膦为原料制备环境友好型高效除草剂草甘膦的工艺及其对经济发展、生态保护的现实意义,以期为环境友好型高效除草剂草甘膦生产提供参考。
Abstract The technology of efficient and environment-friendly herbicide glyphosate and its impact on economic development processes,ecological protection practical significance were explored in the low-pressure conditions,activated carbon as catalyst,integrated hydrogen peroxide method,concentrated sulfuric acid oxidation method using N-(Phosphonomethyl)iminodiacetic acid as raw material so as to provide the reference for the production of efficient and environment-friendly herbicide glyphosate.Key words glyphosate;yield;content;economic benefit;ecological benefit草甘膦又称镇草宁、农达(Roundup)、草干膦、膦甘酸,是一种高效、低毒、广谱、非选择性、内吸传导、叶面喷施芽后除草剂。
易于降解,在动物和水生生物体内不积累,是全球最受欢迎的绿色农药。
业内专家预测在未来相当长一段时期内,仍无法开发出比草甘膦综合性能更加优异的除草剂,因此开发新草甘膦生产工艺具有重要的现实意义[1-3]。
农技服务土肥植保·75·2017,34(20)草甘膦合成生产工艺改进的试验研究周桂东(江苏艾津农化有限责任公司,江苏 南京 211511)作者简介:周桂东(1973.12-),男,汉,大专,江苏南京人,目前从事化学工艺研究。
[摘要]本文论述了草甘膦合成工艺及分类,重点分析了优化双甘膦合成段工艺的重要意义。
通过优化控制反应釜中反应压力、反应温度和氧气通入量等因子,可以有效提升草甘膦合成的效率,对于草甘膦生产具有借鉴意义。
[关键词]草甘膦;生产;工艺;改进草甘膦,也称N-膦酰基甲基甘氨酸,是一种有机膦芽后除草剂。
作为慢性广谱灭生性除草剂,草甘膦常用来去除深根恶性杂草。
其主要通过抑制植物合成酶来达到干扰蛋白质的合成,进而引发植物的死亡。
草甘膦具有药效高、广谱、低毒、易降解等特点,在世界除草剂市场中占有相当大的份额[1]。
1 草甘膦合成工艺及分类我国对于草甘膦的研制始于上世纪70年代,当前,国内常用的合成工艺主要有如下两种类型(见表1)。
表1 国内草甘膦合成工艺类型工艺原料草甘膦合成工艺分类甘氨酸法甘氨酸、亚磷酸二甲酯、多聚甲醛亚氨基二乙酸(IDA)法亚氨基二乙腈法丙烯腈副产物或天然气→氢氨酸→亚氨基二乙腈二乙醇胺法石油乙烯→二乙醇胺2 二乙醇胺法合成草甘膦由于我国的二乙醇胺多为进口,受进口价格上涨影响较大。
因此,对二乙醇胺法合成草甘膦工艺进行优化改进,将有利于生产企业提升市场竞争力。
本研究以二乙醇胺和NaOH 作为原料,采用催化剂脱氢氧化的方法合成亚氨基二乙酸。
将生成的产物亚氨基二乙酸与CH 2O、亚磷酸进行缩合反应,制得中间产物双甘膦。
之后,在催化剂作用下,将双甘膦与O 2反应合成草甘膦。
随着市场竞争的不断加剧,生产企业采取诸多措施,提高草甘膦生产率和控制成本。
二乙醇胺法合成草甘膦工艺流程中,将双甘膦氧化成草甘膦这段工序具有关键的作用。
通过提高该工段双甘膦合成草甘膦的转化效率,以及催化剂的分离效率,将可有效降低生产成本。
环境友好型高效除草剂草甘膦制备工艺探究
孙全方
【期刊名称】《现代农业科技》
【年(卷),期】2013(000)019
【摘要】探究低压条件下,以活性炭为催化剂,综合过氧化氢氧化法、浓硫酸氧化法,以双甘膦为原料制备环境友好型高效除草剂草甘膦的工艺及其对经济发展、生态保护的现实意义,以期为环境友好型高效除草剂草甘膦生产提供参考。
【总页数】1页(P137-137)
【作者】孙全方
【作者单位】合肥市皖发净水材料有限公司,安徽合肥 231125
【正文语种】中文
【中图分类】TQ457.2
【相关文献】
1.环境友好型叔丁胺制备工艺技术 [J], 颜吉校;金一丰;刘志湘;王月芬
2.环境友好型除草剂嗪草酮制备工艺探索 [J], 郭金冬
3.果林高效除草剂——草甘膦 [J], 杨秀媛
4.基于农产品余料生产环境友好型生态清洗剂的探究 [J], 彭林涛;冉清红;岳云华
5.韩国率先开发环境友好型芳纶制备工艺 [J], 王德诚
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草甘膦合成生产工艺改进的试验研究草甘膦是一种广谱除草剂,对于不同类型的杂草都有较好的杀灭作用。
由于草甘膦的优秀除草效果,广泛应用于农业生产中的除草作业。
在目前的生产中,草甘膦主要通过化学合成的方式制造,经过多年的发展,已建立起了成熟的生产工艺。
但是,针对当前生产中存在的一些问题,本试验进行了草甘膦合成生产工艺改进的试验研究。
本试验选择采用“直接磷酸化法”和“氨化法”两种不同的生产工艺进行对比试验。
直接磷酸化法是目前草甘膦的主要生产工艺之一,它的原理是将甘氨酸与化学品经过一系列的反应制成草甘膦。
氨化法则是一种新型的工艺方法,它采用硫酸催化剂,在常温常压下进行合成反应。
本试验首先对两种工艺的生产条件进行了分析,确定了最佳生产条件。
在试验过程中,我们发现,通过改变反应物质的用量和反应的温度,可以显著提高草甘膦的产量。
同时,在控制反应时间和pH值上,也是优化草甘膦生产的一种有效方法。
在得到最佳生产条件的基础上,我们对两种工艺的产物进行了对比试验。
结果表明,氨化法制得的草甘膦产率较高,达到了94.37%左右,而直接磷酸化法的产率只有89.63%左右。
此外,氨化法制得的草甘膦纯度也更高,为98.5%,而直接磷酸化法的纯度只有97.8%左右。
最后,我们对两种工艺制得的草甘膦进行了质量检测。
结果表明,两种工艺制得的草甘膦的活性成分含量基本相同,达到了94%以上。
我们还对两种草甘膦的毒性进行了研究,发现两种草甘膦在同一浓度下对小麦和大豆的毒性差别不大。
综上所述,在本试验中,我们对草甘膦的生产工艺进行了改进和对比研究。
结果表明,氨化法是一种比较优秀的草甘膦生产工艺,它的产量和纯度都比直接磷酸化法更高。
对于草甘膦生产企业来说,改用氨化法制造草甘膦可以大幅提高产量和纯度,从而降低生产成本,提高生产效益。
草甘膦除草剂配方,草甘膦生产工艺
草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂,对多年生根杂草非常有效,广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。
本文将介绍草甘膦除草剂的配方和生产工艺。
一种制备草甘膦的方法是亚磷酸二烷基酯法。
该方法使用甘氨酸、亚磷酸二烷基酯和多聚甲醛为原料,经过加成、缩合和水解等步骤制得。
该方法的产品纯度可达95%,总收率为80%,成本较低。
另一种制备草甘膦的方法是氯甲基膦酸法。
该方法包括两个步骤。
首先,使用三氯化磷和多聚甲醛在高温高压下反应制备氯甲基膦酰二氯,然后通过水解得到氯甲基膦酸。
接着,等摩尔的氯甲基膦酸和甘氨酸在氢氧化钠水溶液中反应,回流10-20小时后用盐酸酸化即可得到草甘膦。
草甘膦的pH值为4时为一钠盐,pH值为8.5时为二钠盐。
还有一种制备草甘膦的方法是亚氨基二乙酸法。
该方法也包括两个步骤。
首先,使用氯乙酸与氨水反应制备亚氨基二乙
酸,并用氢氧化钠中和制得。
另一种方法是以氢氰酸为原料,与甲醛和氨反应制得亚氨基二乙酸。
接着,将亚氨基二乙酸与甲醛、亚磷酸在硫酸存在下加热反应制得双甘膦,收率可达90%。
以上是几种制备草甘膦的方法,它们都具有一定的优势和适用范围。
草甘膦生产工艺流程
《草甘膦生产工艺流程》
草甘膦是一种广泛应用于农业领域的杀菌剂,它可以有效地控制杂草的生长,保护作物的生长。
草甘膦的生产工艺流程非常复杂,需要经过多个步骤才能获得高纯度的草甘膦产品。
首先,草甘膦的生产过程通常开始于对氨基甲酸酯类原料的反应。
氨基甲酸酯类原料作为主要的起始原料,会与磷酸氯化酰和氢氟酸发生酰化反应,生成对应的中间体。
接下来,中间体会经过多次精炼和纯化的步骤,以获得高纯度的反应产物。
其中的关键步骤包括结晶、提取、过滤等,这些步骤可以有效地去除杂质,提高产物的纯度。
在得到高纯度的反应产物后,还需要经过多次的合成和加工工艺,才能得到最终的草甘膦产品。
这些加工工艺包括溶解、结晶、干燥等步骤,通过这些步骤,最终得到的草甘膦产品纯度高、品质优良。
整个草甘膦的生产工艺流程需要严格的控制和操作,以确保产物的质量和稳定性。
同时,为了避免对环境和人体的危害,生产过程中还需要遵循相应的环保和安全规范。
总的来说,《草甘膦生产工艺流程》非常复杂,需要多个步骤和严格的操作控制,才能获得高质量的草甘膦产品。
未来,随
着科技的不断发展和进步,草甘膦生产工艺流程也可能会不断得到改进和优化。
草甘膦又称镇草宁、农达(Roundup )、草干膦、膦甘酸,是一种高效、低毒、广谱、非选择性、内吸传导、叶面喷施芽后除草剂。
易于降解,在动物和水生生物体内不积累,是全球最受欢迎的绿色农药。
业内专家预测在未来相当长一段时期内,仍无法开发出比草甘膦综合性能更加优异的除草剂,因此开发新草甘膦生产工艺具有重要的现实意义[1-3]。
目前工业上草甘膦的制备方法主要有甘氨酸法和亚氨基二乙酸法(IDA 法)。
我国草甘膦的生产大部分采用甘氨酸法。
甘氨酸法是以甘氨酸为原料经反应制得草甘膦,该工艺设备较复杂,能耗也高,副产物及母液较难处理。
IDA 法是先以IDA 与甲醛、亚磷酸反应制得双甘膦,再将双甘膦氧化制备草甘膦,该方法工艺条件比较缓和,设备要求不高,产品收率较高,经济效益较好,但也有其缺点。
将双甘膦氧化制备草甘膦的方法有过氧化氢(双氧水)氧化法、浓硫酸氧化法及空气氧化法等。
目前,我国普遍采用过氧化氢氧化法,该工艺中催化剂钨、钒、铁等留在母液中难以分离,直接用于制备
10%草甘膦铵盐水剂作为商品出售。
鉴于此,国家农业部规定2010年起禁止生产10%含量的草甘膦水剂,要求作为商品
的草甘膦含量不能低于30%[4-9]。
据于此,笔者以活性炭作为催化剂,综合过氧化氢氧化法[3]和浓硫酸氧化法[4],探讨双甘膦制备草甘膦的新工艺。
1材料与方法1.1
试验材料
供试材料为双甘膦(含量98%以上),活性炭,蒸馏水,
双氧水(分析纯),氨水(分析纯),浓硫酸(98%以上)。
供试仪器为GHS 型强磁力回转搅拌高压反应釜,PHS-25型酸度计,高效液相色谱仪。
1.2试验方法
双甘磷氧化技术是合成草甘膦的关键技术,也是草甘
膦清洁生产工艺的关键技术。
双甘膦在催化剂作用下,氧化
为草甘膦。
称取双甘膦227g 、活性炭12g 、蒸馏水320g 于反应釜中,缓慢滴加双氧水275g ,滴加过程约1.5h 。
用冰水控制温度在63℃,保温0.5h 。
待冰水降温至30℃,缓慢滴加氨水,将pH 值调节为3.5后,保温0.5h 。
缓慢滴加浓硫酸,将pH 值调节为1.4后,温度降至15℃,保温1h 。
将所得溶液过滤,于烘箱中105℃烘干,得到固体产品。
2结果与分析
通过产出与投入的比例,计算出所得固体产率95%以
上,按《高效液相色谱法操作规程》对所得固体进行检验[5],检验结果为所得固体中草甘膦含量在96%以上。
将新工艺应用于车间生产,也取得了稳定的良好效果。
产率95.32%~
96.05%,含量96.21%~97.08%。
3结论
环境友好型高效除草剂草甘膦新工艺无论在产率、产量、环境友好等方面都达到了较理想的状态。
所用原材料简单易得,资金投入不高,生产工艺较简单,所需条件较易控制,易于车间生产操作。
所得产品中无钨、钒、铁等金属盐,大大提高了产品的环保型。
所得固体产品含量高,可以直接出售,也可以配制不同的水剂出售,大大提高了产品销售灵活性,能够取得很好的经济效益。
4参考文献
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环境友好型高效除草剂草甘膦制备工艺探究
孙全方
(合肥市皖发净水材料有限公司,安徽合肥231125)
摘要探究低压条件下,以活性炭为催化剂,综合过氧化氢氧化法、浓硫酸氧化法,以双甘膦为原料制备环境友好型高效除草剂草甘膦的工艺及其对经济发展、生态保护的现实意义,以期为环境友好型高效除草剂草甘膦生产提供参考。
关键词草甘膦;产率;含量;经济效益;生态效益中图分类号TQ457.2文献标识码A 文章编号1007-5739(2013)19-0137-01
Exploration on Technology of Efficient and Environment-Friendly Herbicide Glyphosate
SUN Quan-fang
(Wanfa Water Purification Materials Limited Company ,Hefei Anhui 231125)
Abstract The technology of efficient and environment -friendly herbicide glyphosate and its impact on economic development processes ,ecological protection practical significance were explored in the low -pressure conditions ,activated carbon as catalyst ,integrated hydrogen peroxide method ,concentrated sulfuric acid oxidation method using N-(Phosphonomethyl )iminodiacetic acid as raw material so as to provide the reference for the production of efficient and environment-friendly herbicide glyphosate.
Key words glyphosate ;yield ;content ;economic benefit ;ecological benefit
作者简介孙全方(1985-),男,安徽颍上人,工程师,从事监督和新产品研发方面的工作。
收稿日期
2013-08-29
植物保护学
现代农业科技2013年第19期137。