CN101692809B

CN101692809B - 一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法

Info

Publication number: CN101692809B
Application number: CN 200910167853
Authority: CN
Inventors: 姜永红; 肖艳; 何耀宏
Original assignee: SICHUAN LESHAN FUHUA TONGDA PESTICIDE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Fuhua Tongda Chemical Co ltd
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: CN101692809A

Abstract

本发明提供一种草甘膦铵盐固体粒剂的制备方法，所述制备方法为将草甘膦湿粉与氨气在气-固相反应装置中反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，其中气-固相反应装置包括带有滤网的沸腾反应器、设于反应器内的喷枪、加热器和提供动力的风机，在反应器和加热器以及风机形成的通路上设有冷凝器，所述反应器和加热器、风机、冷凝器之间通过管道形成一个循环通路，具体制备方法包括置换、混合、加入辅料、制粒、干燥五个步骤。本发明采用循环气流冷凝技术克服了反应热及生成水引起的生产困难，整体工艺简单，能降低生产能耗。

Description

一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种由草甘膦湿粉生产草甘膦铵盐粒剂的工艺，属化工领域。

背景技术

草甘膦是一种优良的灭生性除草剂，自1971年被美国孟山都(Monsanto)首先研制出来后，在市场上得到迅速推广。主要用于抗草甘膦转基因作物田间除草、非耕地除草、免耕作物种植。目前，全球农药市场销售额高达300亿美元左右，其中除草剂约为150亿美元，占整个农药市场的50％，我国除草剂占整个农药市场的30％左右。除草剂全球共约有600个品种，其中草甘膦占全球除草剂总量高达30％。近年来，草甘膦一直占据世界农药销售额首位，预计2010年全球需求量将达100万吨。在我国自20世纪80年代初试制成功后已得到普遍应用，目前成为我国生产量最大的除草剂品种。草甘膦是大吨位的内吸传导型灭生性除草剂，我国已是草甘膦生产大国，产品在国际市场已有一定影响。由于全球转基因作物播种面积的大幅扩大，使除草剂市场需求强劲，直接促进草甘膦销量大幅增长。从国际农药产业发展规律看，行业利润正在由制造原药向成品制剂和销售渠道转移。同样一吨草甘膦除草剂，国内企业以原药形式出口仅能获得3～4万元的销售收入和几千元的毛利；而国际上一些公司则通过销售各种浓度的制剂、稀释助剂和施药器材来获得几倍甚至十倍的销售收入和毛利。未来只有向上下游延伸的企业，才能获得竞争优势。草甘膦在水中的溶解度非常低(1.0～1.2g/100g，25)，在实际应用中通常需要将草甘膦酸制成盐类制剂，主要剂型有：水剂、乳剂、可溶性粉剂、可溶性粒剂、缓释剂；几种剂型相比较，可溶性粒剂更加便于包装、运输和施用。草甘膦盐有铵盐、异丙胺盐、钾盐及钠盐。草甘膦铵盐生产中的反应控制难和干燥难度大和能耗大2008.04.02，中国专利局公开了一种名为“一种草甘膦铵盐固体制剂的生产方法”的发明专利(公告号：CN101151971)，其技术方案是将双甘膦氧化得到的草甘膦酸混合液经静置分离出20-80％的母液，控制反应压力在-0.04MPa～-0.095MPa之间、反应温度在60℃～95℃，向得到的草甘膦酸混合液中加入氨制得草甘膦铵盐，并利用反应热蒸出部分水；向草甘膦铵盐混合液中加入占草甘膦铵盐混合液质量5％～30％的助剂、加入占草甘膦铵盐混合液质量2％～15％的填料，搅拌均匀后进行喷雾造粒即可得到草甘膦铵盐颗粒剂；上述专利仍存在如下问题：草甘膦铵盐在水中的溶解度很大，再加上反应同时会生成水，反应中加水量很难控制，反应后得到的湿品不易干燥，反应后冷却结晶时间较长。另外反应前期需要消耗干燥草甘膦酸的较大能耗，而添加溶剂和溶剂的后处理等步骤冗余复杂，工艺过程中产生的反应热及生成水会引起生产困难。因此对于生产中的反应控制难和干燥难度大和能耗大的问题没能得以解决。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的上述问题，提供一种草甘膦铵盐粒剂的生产工艺。本发明用草甘膦生产中的中间产物草甘膦湿粉与氨气反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，直接采用草甘膦湿粉反应，简化了工艺流程，提高生产效率。采用循环气流冷凝技术克服了反应热及生成水引起的生产困难，整体工艺简单，能降低生产能耗，

为实现上述技术效果，本发明采用的技术方案如下：

一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为将草甘膦湿粉与氨气在气-固相反应装置中反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，其中气-固相反应装置包括带有滤网的沸腾反应器、设于反应器内的喷枪、加热器和提供动力的风机，在反应器和加热器以及风机形成的通路上设有冷凝器，所述反应器和加热器、风机、冷凝器之间通过管道形成一个循环通路，具体制备方法包括如下步骤：

A、置换：对设有循环气流通道的沸腾反应干燥机持续通入氮气，用氮气置换干燥机内的氧气，降低干燥机内的氧气含量至1％以下，保证氨气通入的安全性；

B、混合：在完成置换的沸腾干燥机中，加入草甘膦湿粉以及氨气，加入的草甘膦与氨的摩尔配比为1∶1～1.5，草甘膦与氨气在沸腾状态下进行反应，生成草甘膦铵盐；循环气流经冷凝器带走反应热并除去气流中的水份克服了反应热及生成水造成反应后物料难处理的问题，至反应结束，反应完成的判定标准为关闭循环泵后，5分钟内沸腾床内物料温度保持无变化；

C、加入辅料：在反应结束后向反应混合物中加入草甘膦专用助剂及填料混合均匀，其中草甘膦酸、助剂、填料的投料重量比为100∶10～50∶0～100；

D、制粒：将10％烷基多糖苷液由喷枪喷入沸腾床进行喷雾制粒制得草甘膦铵盐颗粒；

E、干燥：打开加热器，对上步制得的湿颗粒进行干燥，干燥温度50～150℃，制得草甘膦铵盐固体制剂。

步骤A中草甘膦湿粉含水量为5％～12％，其水份利于吸收氨与草甘膦酸反应。

所述冷凝器下部开口设有收集冷凝液的集液罐。冷去介质的温度低于8℃。

所述冷凝器设于反应器出口与风机进口之间。

所述加热器设于风机出口与沸腾反应器进口之间。

冷凝器与风机间设置切换阀门，满足干燥时单向气流的需要。

所述喷枪的喷嘴设于滤网之间，用于置换时氮气的入口和制粒用粘合浆的喷射。

本发明与现有技术相比，直接采用草甘膦原药生产中的半成品湿粉反应，省却了干燥草甘膦酸的能耗和添加溶剂和溶剂的后处理等步骤；冷凝降温除水克服了反应热及生成水引起的生产困难，工艺简单，能降低生产能耗，提高生产效率。干燥制粒过程使用专用设备沸腾干燥机，一方面能克服反应热及生成水引起的生产困难，另一方面循环通路能能降低生产能耗，提高生产效率。本实用新型整体结构简单，操作简便，生产成本低，产品收率高的特点。

说明书附图

图1为装置的结构原理示意图。

具体实施方式

实施例1

一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，所述制备方法为将草甘膦湿粉与氨气在气-固相反应装置中反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，其中气-固相反应装置包括带有滤网10的沸腾反应器1、设于反应器1内的喷枪7、加热器5和提供动力的风机6，在反应器1和加热器5以及风机6形成的通道上设有冷凝器3，所述反应器1和加热器5、风机6、冷凝器3以及之间通过管道9形成一个循环通路，具体制备方法包括如下步骤：

A、置换：对设有循环气流通道的沸腾反应器1持续通入氮气，用氮气置换反应器1内的氧气，降低反应器1内的氧气含量至0.8％，保证氨气通入的安全性；

B、混合：在完成置换的沸腾反应器1中，加入草甘膦湿粉以及氨气，加入的草甘膦与氨的摩尔配比为1∶1，草甘膦与氨气在沸腾状态下进行反应，生成草甘膦铵盐；循环气流经冷凝器3带走反应热并除去气流中的水份克服了反应热及生成水造成反应后物料难处理的问题，至反应结束，反应完成的判定标准为关闭循环泵后，5分钟内沸腾床内物料温度保持无变化；

C、加入辅料：在反应结束后向反应混合物中加入草甘膦专用助剂混合均匀，其中草甘膦酸与助剂的投料重量比为100∶10；

E、干燥：打开加热器5，对上步制得的湿颗粒进行干燥，干燥温度50℃，制得草甘膦铵盐固体制剂。

步骤A中草甘膦湿粉含水量为5％，其水份利于吸收氨与草甘膦酸反应。冷凝器3下部开口设有收集冷凝液的集液罐4，冷去介质的温度低于8℃。冷凝器3设于反应器1出口与风机6的进口之间，加热器5设于风机6的出口与沸腾反应器1的进口之间，冷凝器3与风机6间设置切换阀门12，满足干燥时单向气流的需要，喷枪7的喷嘴设于滤网10之间，用于置换时氮气的入口和制粒用粘合浆的喷射。

实施例2

一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，所述制备方法为将草甘膦湿粉与氨气在气-固相反应装置中反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，其中气-固相反应装置包括带有滤网10的沸腾反应器1、设于反应器1内的喷枪7、加热器5和提供动力的风机6，在反应器1和加热器5以及风机6形成的通路上设有冷凝器3，所述反应器1和加热器5、风机6、冷凝器3之间通过管道形成一个循环通路，具体制备方法包括如下步骤：

A、置换：对设有循环气流通道的沸腾反应器1持续通入氮气，用氮气置换反应器1内的氧气，降低反应器1内的氧气含量至0.2％，保证氨气通入的安全性。

B、混合：在完成置换的沸腾反应器1中中，加入草甘膦湿粉以及氨气，加入的草甘膦与氨的摩尔配比为1∶1.5，草甘膦与氨气在沸腾状态下进行反应，生成草甘膦铵盐；循环气流经冷凝器3带走反应热并除去气流中的水份克服了反应热及生成水造成反应后物料难处理的问题，至反应结束，反应完成的判定标准为关闭循环泵后，5分钟内沸腾床内物料温度保持无变化；

C、加入辅料：在反应结束后向反应混合物中加入草甘膦专用助剂及填料并混合均匀，其中草甘膦酸与助剂及填料之间的的投料重量比为100∶50∶100；

E、干燥：打开加热器5，对经过上步制得的湿颗粒进行干燥，干燥温度150℃，制得草甘膦铵盐固体制剂。

步骤A中草甘膦湿粉含水量为12％，其水份利于吸收氨与草甘膦酸反应，冷凝器3下部开口设有收集冷凝液的集液罐4，冷去介质的温度低于8℃，冷凝器3设于反应器1的出口与风机6的进口之间，加热器5设于风机6的出口与沸腾反应器1的进口之间，冷凝器3与风机6间设置切换阀门12，满足干燥时单向气流的需要，喷枪7的喷嘴设于滤网10之间，用于置换时氮气的入口和制粒用粘合浆的喷射。

实施例3

将100g含水量为5.3％的草甘膦酸湿粉装入反应器1中，开启循环气泵，使湿粉在气流的作用下处于飘浮装态，打开冷凝器1的冰盐水开关。加热10％的氨水使氨蒸发通过管道通入反应器1。反应至物料温度与循环气流温度一致，关闭循环泵，5分钟温度无变化，则判定反应完成，投入硫酸铵2g、表面活性剂3g、烷基多糖苷10g(APG)混合后手工过筛制粒，制得的颗粒置于瓷盘在烘箱中干燥，温度105℃，时间200分钟，得草甘膦铵盐可溶性粒剂116g。

实施例4

向反应器1内投入含水量为8.1％的草甘膦酸湿粉150kg，从反应器1的底部和料层上部通入氮气进行置换，排除体系内的空气，使氧含量降低到1％以下后停止置换。开启循环气泵，待物料沸腾后，打开氨气瓶8的阀门通入氨气使其反应，通入量达到17kg即关闭阀门停止通气。继续循环反应至物料温度与循环气流温度一致，关闭循环泵，(5分钟温度无变化，则判定反应完成)。加入硫酸铵2kg、表面活性剂5kg。烷基多糖苷10(APG) 配成浓浆进行喷雾造粒，然后打开加热器5，转换气流开关至引进新风档，通过加热器5升高温度至150℃后对物料进行干燥，即得到草甘膦铵盐可溶性粒剂。

Claims

1.一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为将草甘膦湿粉与氨气在气—固相反应装置中反应直接制得草甘膦铵盐粒剂，其中气—固相反应装置包括带有滤网（10）的沸腾反应器（1）、设于反应器（1）内的喷枪（7）、加热器（5）和提供动力的风机（6），在反应器（1）和加热器（5）以及风机（6）形成的通道（9）上设有冷凝器（3），所述反应器（1）和加热器（5）、风机（6）、冷凝器（3）之间通过管道形成一个循环通路，所述冷凝器（3）设于反应器（1）出口与风机（6）的进口之间，所述加热器（5）设于风机（6）出口与沸腾反应器（1）进口之间，所述喷枪（7）的喷嘴设于滤网（10）之间，用于置换时氮气的入口和制粒用粘合浆的喷射，具体制备方法包括如下步骤：

A、置换：对设有循环气流通道的的沸腾反应器（1）持续通入氮气，用氮气置换反应器（1）内的氧气，降低反应器（1）内的氧气含量至1%以下；保证氨气安全的通入；

B、混合：在完成置换的沸腾反应器（1）中，加入草甘膦湿粉以及氨气，加入的草甘膦与氨的摩尔配比为1：1 ~1.5，草甘膦与氨气在沸腾状态下进行反应至反应结束，生成草甘膦铵盐；反应完成的判定标准为关闭循环泵后，5分钟内沸腾床内物料温度保持无变化；

C、加入辅料：在反应结束后向反应混合物中加入草甘膦专用助剂及填料混合均匀，其中草甘膦酸、助剂、填料的投料重量比为100：10~50：0~100；

D、制粒：将10%烷基多糖苷液由喷枪（7）喷入沸腾床进行喷雾制粒制得草甘膦铵盐颗粒；

E、干燥：打开加热器，对上步制得的湿颗粒进行干燥，干燥温度50~150℃，制得草甘膦铵盐固体制剂。

2.根据权利要求1所述的一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，其特征在于：所述步骤B中草甘膦湿粉含水量为5%~12% 。

3.根据权利要求1所述的一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，其特征在于：所述冷凝器（3）下部开口设有收集冷凝液的集液罐（4）。

4.根据权利要求1所述的一种草甘膦铵盐粒剂的制备方法，其特征在于：冷凝器（3）与风机（6）间设置切换阀门（12），以满足干燥时单向气流的需要。