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二嗪磷合成技术进展及改进研究
2006年47期 发行日期:2006-12-04
作者:戴宝江 张海滨
二嗪磷合成技术进展及改进研究
南通江山农药化工股份有限公司  戴宝江  张海滨
  二嗪磷又名地亚农,是一种广谱高效、中低毒有机磷杀虫杀螨剂,主要用于水稻、棉花、果树、蔬菜、甘蔗、
玉米、烟草、马铃薯等作物,防治刺吸式口器害虫和食叶害虫,此外还广泛用于兽药领域,也可作家庭卫生用杀虫
喷雾剂,应用前景广阔。
  南通江山农药化工股份有限公司“十五”期间与南开大学合作承担了国家科技攻关项目“新农药创制研究与产
业化关键技术开发”中的“地亚农的产业化开发”课题(项目编号2001BA308A06),目前已完成3000t/a的产业化
开发,项目通过了中化总院组织的验收。
  二嗪磷原药达到国际FAO质量要求,原药含量≥96%,主要杂质指标硫特普含量≤0.1%,远低于FAO标准的0.25%。
共研发了3种剂型:50%二嗪磷乳油、10%三嗪磷颗粒剂和40%二嗪磷微乳剂。目前,二嗪磷原药和上述3种剂型均
已“三证”齐全,投放市场后反应良好。同时项目组还建立和完善了产品及中间体、剂型的分析方法和产品质量检
测和控制手段。对三废处理工艺进行了针对性研究,初步建立了废水处理方法和预处理装置。
    一、合成技术
  二嗪磷的合成主要是以异丁腈为原料,经脒化、环合、缩合三步反应而得。中间体2-异丙基-6-甲基-4-羟基
嘧啶(简称羟基嘧啶)的合成有连续法和间歇法,产品二嗪磷的合成有水相法和非水相法。项目组经过工艺筛选和
优化,采用的是以异丁腈为起始原料,经连续化的环合反应合成中间体羟基嘧啶,再以羟基嘧啶为原料,在有机溶
剂中与O,O-二乙基硫代磷酰氯(简称乙基氯化物)缩合得产品二嗪磷。实践证明,该工艺路线较好,连续化的环
合反应大大提高了设备的利用率,降低了固定设备的投资和生产成本,缩合采用非水相法,所得产品二嗪磷原油不
仅收率高,而且原油质量较好,原油中杂质硫特普含量低。
  项目组在二嗪磷的生产技术上取得了突破性的进展,同样以异丁腈为原料,经脒化、环合连续制备中间体羟基
嘧啶,二嗪磷收率达到92.58%(以异丁腈计)以上,羟基嘧啶的含量达到98%,然后与乙基氯化物缩合,缩合收率
达到95.04%以上,原药含量达96%以上,其中关键副产物硫特普的含量小于0.1%。
    二、工程连续化
    1.环合反应连续化
  环合反应采用多只反应釜串联:中间体脒化液、双乙甲酯、氢氧化钠水溶液、甲醇各自以一定的流速进入第一
只反应釜,反应物料从第一只釜自动溢流进入第二只釜,再溢流进第三只釜,以此类推,当反应达到设计的停留时
间后,反应液从釜内流出,再流进环合反应液中间贮槽,连续进入环合脱溶釜脱除溶剂。
    2.环合脱溶连续化
  脱溶工艺改为直接负压精馏,即环合反应结束后,反应液直接进入精馏塔,同时补进水及母液,塔底料为羟基
嘧啶钠盐水溶液,进入酸化釜加盐酸中和得羟基嘧啶,塔顶精馏出的甲醇直接回收利用。
    3.缩合水洗连续化
  缩合反应结束后,将反应液放入缩合液贮槽中,将缩合液连续从塔中下部打入水洗塔,洗涤水从塔上部连续进
入,水洗完的稀油由塔上部连续进入稀油贮槽,再连续进入脱溶系统脱除溶剂;水洗塔塔底连续排出水洗废水。
    4.缩合脱溶连续化
  从缩合水洗塔水洗后的稀油采用膜式蒸发器连续脱溶,避免了釜式脱溶温度过高引起的原油分解问题,大大提
高了生产能力。
    三、高效催化剂筛选和使用
    1.环合反应催化剂
  在环合工段选择了一种高效催化剂,使环合实现了连续化,稳定了反应的收率,中间体羟基嘧啶的含量达到
98%以上。
    2.缩合反应催化剂
  在缩合工段通过使用高效催化剂,缩短了反应时间,提高了原油含量。二嗪磷原油的含量大于96%,收率大于
95%,特别是原油中杂质硫特普的含量低于FAO的标准。
    四、投料比接近理论量
    1.双乙甲酯配比
  双乙甲酯与异丁腈一般工艺的投料比(摩尔比,下同)为(1.05~1.2)∶1,而本工艺经过工艺优化将投料比
降为(0.98~1)∶1,降低了物料消耗。
    2.乙基氯化物配比
  本工艺乙基氯化物投料比小,减少了杂质的生成和三废的产生。优化后的乙基氯化物∶羟基嘧啶为(0.98~
1.02)∶1,而其他工艺多为(1.1~1.2)∶1。
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