五氟磺草胺生產(chǎn)工藝簡介

1、五氟磺草胺生產(chǎn)工藝簡介五氟磺草胺為稻田用廣譜除草劑, 通用名為penoxsulam，代號有DE-638、XDE-638、XR-638、DASH-001、DASH-1100、X-638177；商品名Clipper 25 OD、Cranite GR、Graniee SC、稻杰?；瘜W(xué)名稱為3-(2,2-二氟乙氧基)-N-(5,8-二甲氧基-1,2,4三唑并1,5-C嘧啶-2-基)-,-三氟甲苯基-2-磺酰胺。CA登錄號219714-96-2。0.1.1.1 化學(xué)反應(yīng)方程式五氟磺草胺是以脲嘧啶（5-甲氧基脲嘧啶）為原料，經(jīng)氯化、肼基化、環(huán)合、轉(zhuǎn)位、縮合而成，反應(yīng)方程式為：（1）氯化POCl3+3H2O

2、=H3PO4+3HCl（2）肼基化K2CO3+2HCl=2KCl+CO2+H2O（3）環(huán)合（4）轉(zhuǎn)位（5）縮合NaOH+HCl=NaCl+H2O0.1.1.2 工藝流程及物料平衡五氟磺草胺合成物料平衡見圖4.2.4及表4.2.4-1。工藝流程說明：（1）氯化從加料口向氯化釜中投入定量脲嘧啶（5-甲氧基脲嘧啶），從DMF高位槽（來自桶裝）向釜中放入定量DMF（催化劑），開攪拌，升溫至80，從三氯氧磷高位槽（來自桶裝）向釜中滴加三氯氧磷，控制反應(yīng)溫度在80左右，滴加結(jié)束，在此溫度再保溫反應(yīng)2小時，保溫結(jié)束，釜中得氯化反應(yīng)液。向水洗釜中放入定量水，將上步氯化反應(yīng)液緩慢轉(zhuǎn)至水洗釜中，控制水洗釜中溫度在

3、60以下，轉(zhuǎn)料結(jié)束，靜置分層，分下層酸水層去廢水處理，釜中上層料層（氯化物）裝桶（去肼基化工序）。氯化裝置設(shè)置自動切斷裝置：反應(yīng)器溫度及攪拌電流與三氯氧磷滴加閥、冷卻水進水閥聯(lián)鎖：當(dāng)反應(yīng)器超溫（85）或攪拌電流異常時，自動切斷三氯氧磷滴加閥并全開冷卻水進水閥。以脲嘧啶計，氯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為99.4%，該工序中間體收率為97.5%。產(chǎn)污工序：廢氣：水解工段產(chǎn)生的HCl廢氣（G3-1）排入車間排氣筒，經(jīng)凈化處理后排放。廢水：分層工段產(chǎn)生的廢水（W3-1），排入污水處理設(shè)施處理。（2）肼基化將上步桶裝氯化物用泵送至肼基化釜中，從加料口向釜中投入定量碳酸鉀，常溫下，從水合肼高位槽（來自桶裝）向釜中滴加水

4、合肼，滴加過程中控制反應(yīng)溫度在45以下，滴加結(jié)束，升溫至70，保溫反應(yīng)2小時；保溫結(jié)束，向肼化釜中放定量水，攪拌降溫，至5左右析出結(jié)晶，再放料至抽濾槽抽濾，濾液入濾液接收槽（去后步甲苯回收），濾餅送至雙錐干燥機，在60、-0.08Mpa條件下烘干，得干燥品肼基化物。甲苯回收：將上步接收槽中濾液轉(zhuǎn)至甲苯回收釜，在110、常壓條件下蒸出甲苯，經(jīng)冷凝后入甲苯接收槽（甲苯回生產(chǎn)套用），蒸餾殘液作為固廢處置。以中間體計，肼基化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為98.9%，該工序中間體收率為98.3%。產(chǎn)污工序：廢氣：肼基化產(chǎn)生的含HCl廢氣（G3-2），抽濾過程產(chǎn)生的少量溶劑揮發(fā)廢氣（G3-3），蒸餾工段產(chǎn)生甲苯不凝氣（G3

5、-4）。固廢：蒸餾產(chǎn)生的殘渣（S3-1）作為危廢處理。（3）環(huán)合從加料口向配制釜中投入定量溴氰，用泵向釜中再送入定量乙腈、異丙醇（來自桶裝），攪拌至釜中物料全部溶解，得溴氰-乙腈-異丙醇混合液，備用。從加料口向環(huán)合釜中投入定量上步肼基化物、碳酸鈉，從配制釜向環(huán)合釜中緩慢送入定量溴氰-乙腈-異丙醇混合液，加料過程中控制反應(yīng)溫度在40以下，約2小時反應(yīng)結(jié)束，轉(zhuǎn)料至蒸餾釜。升溫蒸餾釜，在80、-0.09Mpa條件下蒸出乙腈、異丙醇，經(jīng)冷凝后入接收槽（回生產(chǎn)套用），蒸畢，從甲苯高位槽中（來自桶裝）向釜中加定量甲苯，攪拌至釜中物料溶解，轉(zhuǎn)料至轉(zhuǎn)位釜。以中間體計，環(huán)合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為99.2%，該工序環(huán)合物收

6、率為97.1%。產(chǎn)污工序：廢氣：蒸餾工段產(chǎn)生不凝氣（G3-5）排入車間排氣筒，經(jīng)凈化處理后排放。（4）轉(zhuǎn)位（甲氧基化）常溫下，從固體加料倉向備用上步環(huán)合物的轉(zhuǎn)位釜中慢慢加入定量甲醇鈉，控制反應(yīng)溫度在65以下，投料結(jié)束，在此溫度保溫反應(yīng)一段時間，保溫結(jié)束，向釜中放定量水，攪拌半小時，然后降溫至常溫，再放料至抽濾槽抽濾，濾液入濾液接收槽（去肼基化工序的甲苯回收裝置回收甲苯），濾餅送至雙錐干燥機，在60、-0.08Mpa條件下烘干，得甲基化產(chǎn)物。甲氧基化裝置設(shè)置緊急冷卻裝置：反應(yīng)器溫度及攪拌電流與甲醇鈉加料機、冷卻水進水閥聯(lián)鎖：當(dāng)反應(yīng)器超溫（70）或攪拌電流異常時，自動停甲醇鈉加料機并全開冷卻水進水

7、閥。以環(huán)合物計，轉(zhuǎn)位反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為99.5%，該工序環(huán)合物收率為97.9%。產(chǎn)污工序：廢氣：抽濾工段產(chǎn)生的溶劑揮發(fā)（G3-6），蒸餾工段產(chǎn)生甲苯不凝氣（G3-7）排入車間排氣筒，經(jīng)凈化處理后排放。固廢：蒸餾產(chǎn)生的殘渣（S3-2）作為危廢處理。（5）縮合從高位槽（來自桶裝）向縮合釜中放入定量2-(2,2-二氟乙氧基)-6-三氟甲基苯磺酰氯，從人孔口向釜中再投入定量上步環(huán)合產(chǎn)物，用泵向釜中再送入定量3,5-二甲基吡啶（溶劑，來自桶裝），攪拌，升溫至80反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在80左右，約2小時，反應(yīng)結(jié)束，釜中得縮合反應(yīng)液。從水高位槽向縮合釜中放定量水，攪拌洗滌半小時，然后降溫至-2左右結(jié)晶，再放料至抽濾

8、槽抽濾，濾餅為縮合物粗品；濾液轉(zhuǎn)回縮合釜，加甲苯萃取，分水層去廢水處理，有機層去前步肼基化工序的甲苯回收裝置回收甲苯（在110、-0.09Mpa條件下蒸出甲苯（回生產(chǎn)套用），釜中得3,5-二甲基吡啶，裝桶后回生產(chǎn)套用）。將上步縮合物粗品從人孔口投入結(jié)晶釜中，用泵向釜中送入定量甲醇（來自桶裝），攪拌至溶解后，再冷卻至-2結(jié)晶，然后放料至離心機離心，離心液入母液槽（去后步甲醇回收），離心固體送至雙錐干燥機，在5560、-0.08Mpa條件下烘干得產(chǎn)品五氟磺草胺，冷卻后包裝入庫。甲醇回收：將母液槽中離心液泵入至甲醇回收釜中，在5560、-0.09Mpa條件下蒸出甲醇，經(jīng)冷凝后入甲醇接收槽，蒸餾殘液作

9、為固廢處置。以環(huán)合物計，縮合反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為99.4%，該工序五氟磺草胺收率為97.4%。產(chǎn)污工序：廢氣：縮合工段產(chǎn)生的HCl廢氣（G3-8），蒸餾工段產(chǎn)生甲苯不凝氣（G3-9）甲醇不凝氣（G3-10）排入車間排氣筒，經(jīng)凈化處理后排放。廢水：水洗工段產(chǎn)生的廢水（W3-2），萃取工段產(chǎn)生的廢水（W3-3）排入污水處理設(shè)施處理。固廢：蒸餾產(chǎn)生的殘渣（S3-3）作為危廢處理。五氟磺草胺總收率為89%。 五氟磺草胺合成物料平衡表物料名稱入方，t/a出方，t/a投料量折純量雜質(zhì)/水份產(chǎn)品固廢廢水廢氣三氯氧磷(99%)7574.250.75200S3-132.923 S3-2108.315S3-337.963

10、W3-1247.027W3-2759.946W3-343.051G3-112.041G3-26.064G3-30.09G3-421.319G3-516G3-60.06G3-731.163G3-816.479G3-912.83G3-109脲嘧啶(98%)6059.40.6水合肼(80%)35287碳酸鉀(99%)1211.880.12溴氰(99%)5554.450.55碳酸鈉(99%)5554.450.55甲醇鈉(99%)3029.70.32-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯(98%)125122.52.53,5-二甲基吡啶32.74532.7450DMF2.62.60甲苯31.71231.7120乙腈

11、440異丙醇12120甲醇990水103010300小 計1556.9671544.59712.37200179.2011050.024125.046合 計1556.9671556.9671556.9670.1.1.3 工藝水平衡五氟磺草胺合成工藝水平衡見表4.2.4-2。 五氟磺草胺合成工藝水平衡表入方，t/a出方，t/a原料帶入水7進入廢水981.196加入水1030進入廢氣35.724反應(yīng)生成水2.894進入固廢7.101反應(yīng)消耗水15.873小計1039.894小計1039.8940.1.1.4 批次物料平衡本項目五氟磺草胺主要生產(chǎn)設(shè)備及批次生產(chǎn)量情況見表4.2.4-3。 主要生產(chǎn)設(shè)備

12、及批次生產(chǎn)量生產(chǎn)工段設(shè)備數(shù)量工藝過程反應(yīng)時間/批次 h/批每批次生產(chǎn)量t年生產(chǎn)時間h氯化氯化釜3000L1氯化11.15240水洗釜6300L2水解12.71120肼基化肼基化釜3000L3肼基化20.99240抽濾槽2m31抽濾20.88240雙錐干燥機1烘干30.68480甲苯回收釜2000L1蒸餾42.41480環(huán)合配制釜6300L1環(huán)合24.74240環(huán)合釜2000L2蒸餾釜2000L1蒸餾43.33480轉(zhuǎn)位轉(zhuǎn)位釜2000L2轉(zhuǎn)位33.49360抽濾槽2m31抽濾21.09240雙錐干燥機1烘干40.84480縮合縮合釜5000L1縮合25.07240抽濾槽2m31抽濾21.9824

13、0結(jié)晶釜2000L1結(jié)晶11.77360密封式離心機3離心2雙錐干燥機1烘干41.67480甲醇回收釜2000L1蒸餾41.15480本項目五氟磺草胺每批次生產(chǎn)量為1.667t，每年生產(chǎn)120批次；五氟磺草胺每批次生產(chǎn)物料平衡見表4.2.4-4。 五氟磺草胺合成物料平衡表物料名稱入方，kg/批次出方，kg/批次投料量折純量雜質(zhì)/水份產(chǎn)品固廢廢水廢氣三氯氧磷(99%)425.0518.86.21667S3-1191S3-2902.6S3-3316.4W3-12058.6W3-26332.9W3-3358.8G3-1100.3G3-2133.9G3-30.75G3-4177.7G3-5133.3G3-60.5G3-7259.7G3-8137.3G3-9106.9G3-1075脲嘧啶(98%)300.0695.05.0水合肼(80%)291.7233.358.4碳酸鉀(99%)100.099.01.0溴氰(99%)458.3453.84.5碳酸鈉(99%)358.3453.84.5甲醇鈉(99%)250.0247