草甘膦

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草甘膦合成收率

草甘膦合成收率

草甘膦合成收率摘要:1.草甘膦的概述2.草甘膦的合成方法3.草甘膦的合成收率及其影响因素4.提高草甘膦合成收率的措施5.草甘膦的环保问题与未来发展正文:一、草甘膦的概述草甘膦(Glyphosate)是一种非选择性除草剂,具有高效、广谱、低毒的特点,广泛应用于农田、果园、道路两侧等场所的除草工作。

草甘膦的发明和应用极大地提高了农业生产效率,降低了农药的使用量,对保障粮食安全和生态环境具有重要意义。

二、草甘膦的合成方法草甘膦的合成方法主要有两种:一种是以磷酸二甲酯为原料,通过加成、水解、环化等步骤合成;另一种是以三氯化磷为原料,通过亲核取代、加成、水解等步骤合成。

其中,以磷酸二甲酯为原料的合成方法具有较高的收率和较简单的操作,是目前工业生产中主要采用的方法。

三、草甘膦的合成收率及其影响因素草甘膦的合成收率是指在特定条件下,实际生成的草甘膦量与理论生成量之比。

合成收率的高低直接影响到生产成本和经济效益。

草甘膦的合成收率受多种因素影响,主要包括:1.反应条件:温度、压力、反应时间等;2.催化剂:催化剂的种类、活性、选择性等;3.反应原料:原料的纯度、配比、摩尔比等;4.反应设备:反应釜、加热器、冷却器等;5.操作工艺:加料顺序、搅拌速度、后处理等。

四、提高草甘膦合成收率的措施为提高草甘膦的合成收率,可以从以下几个方面入手:1.选择合适的催化剂和优化催化剂体系,提高催化效率和选择性;2.优化反应条件,如适当提高反应温度、压力,延长反应时间等;3.严格控制原料质量和配比,提高原料的利用率;4.选用高效的反应设备,保证反应过程中温度、压力的稳定;5.优化操作工艺,如调整加料顺序、搅拌速度等,以提高收率。

五、草甘膦的环保问题与未来发展草甘膦的大量使用带来了一定的环境问题,如土壤、水源的污染,对生物多样性的影响等。

为解决这些问题,草甘膦的生产和应用需要不断改进和优化,如研发环保型草甘膦、推广草甘膦的精准使用技术等。

草甘膦

草甘膦
3.在药液中加适量柴油或洗衣粉,可提高药效。
4.在晴天,高温时用药效果好,喷药后4-6小 时内遇雨应补喷。
5.草甘膦具有酸性,贮存与使用时应尽量用塑 料容器。
6.喷药器具要反复清洗干净。
草甘膦(41%胜邦艳阳田、41%杰达、30%清田、 77.7%金旋风)
草甘膦属有机磷类内吸传导型广谱灭生性除草剂, 使用于新开荒地块、播后,苗前已出杂草地块以 及其它多年生杂草多的地块防除草春杂草。
2)、草甘膦的合成 等摩尔的氯甲基膦酸和甘氨酸,在氢氧化钠水溶液中(pH值>10),回流反应10-
20小时,然后用盐酸酸化的草甘膦。如酸化至pH=4,即为一钠盐,pH=8.5为二钠 盐。
3 、亚氨基二乙酸法 1)、亚氨基二乙酸的制备
将氯乙酸在氢氧化钙存在下,与氨水反应,经酸化,再用氢氧化钠中和制得,收率 为85%。或以氰氢酸为原料,与甲醛和氨反应制得,收率为90%。 2)、双甘膦的制备
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,收率为90%。 3)、草甘膦的合成
将双甘膦与水混合,与过量的过氧化氢在等摩尔硫酸存在下,加热反应制得草甘膦, 收率在90%-95%。
作用特点:
草甘膦为内吸传导型慢性广谱灭生性除 草剂,主要抑制物体内烯醇丙酮基莽草素 磷酸合成酶,从而抑制莽草素向苯丙氨酸、 酷氨酸及色氨酸的转化,使蛋白质的合成 受到干扰导致植物死亡。草甘膦是通过茎 叶吸收后传导到植物各部位的,可防除单 子叶和双子叶、一年生和多年生、草本和 灌木等40多科的植物。草甘膦入土后很快 与铁、铝等金属离子结合而失去活性,对 土壤中潜藏的种子和土壤微生物无不良影 响。
使用技术:
防除苹果园、桃园、葡萄园、梨园、茶园、
桑园和农田休闲地杂草,对稗、狗尾草、看麦娘、 牛筋草、马唐、苍耳、藜、繁缕、猪殃殃等一年 生杂草,每亩用10%草甘膦水剂400-700克;对 车前草、小飞蓬、鸭跖草、双穗雀稗草,每亩用 10%水剂750-1000克;对白茅、芦苇、香附子、 水蓼、狗牙根、蛇莓、刺儿菜等,每亩用10%水 剂1200-2000克。一般阔叶杂草在萌芽早期或开 花期,禾本科在拔节晚期或抽穗早期每亩用药量 兑水20-30公斤喷雾。已割除茎叶的植株应待杂 草丙生至有足够的新生叶片时再施药。防除多年 生杂草时一次药量分2次,间隔5天施用能提高防 效。

草甘膦分类

草甘膦分类

草甘膦分类草甘膦是一种广泛应用于农业和园艺领域的除草剂,属于有机磷除草剂的一种。

它以其高效、广谱的除草效果而受到广大农民和园艺爱好者的青睐。

本文将对草甘膦进行分类和介绍。

一、草甘膦的分类根据化学结构和用途,草甘膦可以分为两类:草甘膦盐和草甘膦酯。

1. 草甘膦盐草甘膦盐是以草甘膦为主要活性成分,与一种或多种金属盐形成的盐类除草剂。

常见的草甘膦盐有草甘膦铵盐、草甘膦钠盐等。

这类草甘膦盐在植物体内迅速被吸收并传导到地下部分,抑制植物体内的氨基酸合成,导致植物生长停滞甚至死亡。

2. 草甘膦酯草甘膦酯是将草甘膦与酯类化合物结合而成的酯类除草剂。

这类草甘膦酯在土壤中不易降解,可通过叶面喷施或土壤施用进行除草。

草甘膦酯在植物体内通过叶绿体的光合作用过程抑制植物的生长,从而达到除草的效果。

二、草甘膦的应用领域1. 农业领域草甘膦在农业领域广泛应用于除草。

它可以有效地控制杂草,提高农作物产量和品质。

同时,草甘膦对大多数农作物具有较好的耐受性,不会对农作物造成明显的毒害。

因此,农民们常常将草甘膦作为一种重要的除草工具来保护农作物。

2. 园艺领域草甘膦也被广泛用于园艺领域,如花卉、果树、蔬菜等。

在园艺生产中,草甘膦可以有效地除去杂草,保持园艺作物的良好生长环境。

同时,草甘膦对于一些难以除去的顽固性杂草也具有较好的控制效果,为园艺爱好者提供了便利。

三、草甘膦的使用注意事项1. 使用前应仔细阅读产品说明书,并按照使用方法和剂量进行正确使用。

2. 在使用草甘膦时,应注意防护措施,避免接触皮肤和眼睛,并避免吸入草甘膦的粉尘或溶液。

3. 草甘膦使用后,应及时清洗使用工具,防止残留物对其他作物或环境造成污染。

4. 不要将草甘膦溶液或草甘膦包装物倒入水源或排水系统中,以免对环境造成污染。

5. 草甘膦对于一些特定作物或植物可能具有一定的毒害作用,因此在使用时应注意避开敏感作物或植物。

总结:草甘膦是一种高效、广谱的除草剂,可广泛应用于农业和园艺领域。

制备草甘膦的方法

制备草甘膦的方法

制备草甘膦的方法草甘膦(Glyphosate),又称为磷甲隆,是一种广谱除草剂,被广泛应用于农业和园艺领域。

草甘膦的制备方法主要包括化学合成和发酵法两种。

一、化学合成法1. 原料准备:化学合成法是通过反应合成草甘膦。

制备草甘膦所需的原料主要包括甘氨酸、甲基膦酸、亚硫酸钠和氯化亚砜等。

2. 反应步骤:步骤一:甲基化反应。

将甘氨酸与甲基膦酸在适当的溶剂中反应,生成甲基甘氨酸甲酯。

步骤二:亚硫酸化反应。

将甲基甘氨酸甲酯和亚硫酸钠在碱性条件下反应,生成甲基甘氨酸亚硫酸酯。

步骤三:氯化亚砜化反应。

将甲基甘氨酸亚硫酸酯与氯化亚砜在适当的温度下反应,生成草甘膦。

3. 反应优化:为了提高反应产率和纯度,可以对反应条件进行优化,例如调节温度、反应时间、反应物比例和催化剂的选择等。

4. 结晶和纯化:反应结束后,将产物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。

二、发酵法1. 菌种培养:发酵法是通过微生物发酵合成草甘膦。

首先需要选择合适的生产菌株,并进行菌种培养。

通常采用大肠杆菌等细菌作为生产菌株。

2. 发酵过程:步骤一:发酵液制备。

将菌种接种到含有适宜营养物质的发酵培养基中,进行培养。

培养条件包括温度、pH值和氧气供应等。

步骤二:发酵过程。

在适宜的培养条件下进行发酵,菌株通过代谢产生草甘膦。

3. 提取和纯化:发酵结束后,需要对发酵液进行提取和纯化。

通常采用溶剂提取、离心和蒸发等步骤,得到草甘膦的浓缩物。

4. 结晶和纯化:将浓缩物通过结晶和纯化步骤进行提纯,得到纯度较高的草甘膦。

制备草甘膦的方法可以根据实际需求选择化学合成法或发酵法。

化学合成法相对较简单,需要的原料较少,但对于某些特殊的化学反应条件要求较高。

而发酵法需要进行菌种培养和发酵过程,操作相对复杂,但可以在较大规模上生产草甘膦。

选择合适的制备方法,可以根据实际情况和生产需求进行权衡和选择。

总结起来,制备草甘膦的方法主要包括化学合成法和发酵法。

化学合成法通过一系列反应合成草甘膦,而发酵法则利用微生物代谢合成草甘膦。

草甘膦 用途

草甘膦 用途

草甘膦用途草甘膦是一种广谱除草剂,常用于农田、园艺和草坪等地的杂草防控。

它的主要作用机制是通过抑制植物体内的特定酶的活性,从而阻断植物的生长和发育,达到除草的效果。

草甘膦的主要用途之一是在农田中进行杂草防控。

在农作物生长的过程中,会伴随着各种杂草的生长,它们会竞争土壤养分和水分资源,严重影响农作物的生长发育和产量。

草甘膦可以有效地抑制杂草的生长,减少对农作物的竞争,提高农作物的产量和品质。

除了农田,草甘膦也被广泛应用于园艺领域。

在花卉和果树的种植中,杂草同样是一个常见的问题。

草甘膦可以通过喷洒或施用到土壤中,抑制杂草的生长,保持园艺作物良好的生长环境。

这对于花卉的观赏价值和果树的产量都有着积极的影响。

草甘膦还被广泛应用于草坪的维护管理。

草坪是人们休闲娱乐的场所,但杂草的生长会影响草坪的美观和使用效果。

草甘膦可以在草坪上喷洒,抑制杂草的生长,保持草坪的整洁和绿色。

这使得草坪能够更好地承受人们的活动和天气的影响,延长草坪的使用寿命。

除了以上的主要应用领域,草甘膦还可以用于森林和公共绿地的杂草管理。

这些地区通常面积较大,杂草生长较为猖獗,传统的人工除草方式效率低下且成本较高。

草甘膦的使用可以提高除草效率,节省人力物力,保护和维护这些重要的生态环境。

然而,草甘膦的使用也需要注意一些问题。

首先,草甘膦对于不含目标酶的植物和生物是相对安全的,但对于一些敏感的植物和生物可能会产生负面影响。

因此,在使用草甘膦时需要注意选择合适的时间和剂量,并严格遵循使用说明。

其次,草甘膦在土壤中的残留时间较长,可能会对后续的作物种植产生影响。

因此,在使用草甘膦后需要注意土壤管理和农作物轮作,以减少其对后续作物的影响。

草甘膦是一种广泛应用于农田、园艺和草坪等领域的除草剂。

它的应用可以有效地抑制杂草的生长,提高农作物的产量和品质,保持园艺作物的生长环境,维护草坪的整洁和绿色,以及管理森林和公共绿地中的杂草。

然而,在使用草甘膦时需要注意合适的时间和剂量,并严格遵循使用说明,以减少对非目标植物和生物的负面影响。

草甘膦除草剂使用方法及注意事项

草甘膦除草剂使用方法及注意事项

草甘膦除草剂使用方法及注意事项1. 什么是草甘膦除草剂草甘膦是一种广谱除草剂,能有效控制草本和木本杂草。

该除草剂是由化学公司硝化器公司(Monsanto)于1970年代末开发的,专门用于灭除草甸、庄稼地、果园和路旁杂草等。

草甘膦属于非选择性除草剂,对各种植物都有一定的毒性,不仅可以通过根、茎和叶子吸收,还可以透过树皮和果实表面渗透进入植物内部。

2. 草甘膦除草剂的使用方法使用草甘膦除草剂要注意以下几点:2.1 选择适宜的环境和时间草甘膦的使用环境和时间很重要。

通常情况下,适宜使用草甘膦的场合包括庄园、果园、草坪、岩石防波堤、公园、路旁绿化和大型农田等。

而且,使用草甘膦时,应选择无风或微风天气,最好在上午或下午使用。

这是因为太阳从中午开始会使草叶子以外的部分变得比较厚,草甘膦很难吸收到内部,从而影响除草效果。

2.2 确定适当的浓度草甘膦除草剂的浓度和草甘膦的类型很重要。

检查花园或农田中的草坪或植物是否能够耐受草甘膦,草甘膦的浓度应根据目标植物的种类和草坪的大小来决定。

草甘膦浓度过低,会导致除草效果不佳;草甘膦浓度过高,易出现过量使用问题,与农业植物的生长和发育产生负面影响。

2.3 使用草甘膦滴定器草甘膦的使用一定要使用草甘膦滴定器,确保精准的滴注量,不使用草甘膦滴定器,可能会溅到非目标植物或者地面上,导致不必要的浪费和昂贵的设备损坏。

2.4 按照说明书使用使用草甘膦前请仔细研究使用说明书。

用户必须按照说明书明确的建议使用草甘膦,特别是对待保护动植物和周围环境等问题来说更为重要。

3. 草甘膦除草剂的注意事项使用草甘膦除草剂需要注意以下几点:3.1 避免误伤非目标植物虽然草甘膦除草剂对草本和木本杂草非常有效,但同时也会影响周边环境内的其他植物。

使用草甘膦时,应注意避免误伤非目标植物。

在使用草甘膦时,应保持距离其他植物足够远。

除草后,地面上草甘膦应洒上水,以防止溢出或流入地下水。

3.2 防止草甘膦溅入人体草甘膦是一种有害物质。

草甘膦生产工艺流程

草甘膦生产工艺流程

草甘膦生产工艺流程草甘膦(Glyphosate)是一种广谱除草剂,被广泛应用于农业、园林、林业等领域。

下面将介绍草甘膦的生产工艺流程。

一、草甘膦的原料准备:1. 生理盐水的制备:将适量的无水磷酸钠溶解在去离子水中,并调节pH值。

2. 磷酸二甲酯的制备:通过甲醇和无水磷酸反应制备磷酸二甲酯。

3. 甘氨酸的制备:将适量的反式-2-氨基-3-(磷酰甲氧基)丙烯酸(AMP)和甘草酸反应制备甘氨酸。

4. 三氯化磷的制备:通过将磷酸二甲酯与氯化铝反应制备三氯化磷。

二、草甘膦的合成:1. 将三氯化磷加入甘氨酸溶液中,反应生成草甘膦的中间体。

2. 将中间体与苯基膦酸酐反应,生成草甘膦的主要中间体。

3. 将主要中间体与生理盐水中的N-(五(磷酰甲氧基)甲酰)甘氨酸盐反应,生成草甘膦。

三、草甘膦的提纯:1. 通过酸化反应将草甘膦从中性溶液中转移到酸性溶液中。

2. 将酸性溶液与硅胶或其他吸附剂进行吸附分离。

3. 用水洗涤草甘膦,去除杂质。

4. 将草甘膦溶解在去离子水中,经过再结晶或真空蒸发,得到纯净草甘膦。

四、草甘膦的包装和贮存:1. 将纯净草甘膦通过输送带、自动包装机等设备进行包装。

2. 包装完成后,将草甘膦贮存在干燥、通风良好的仓库中。

3. 草甘膦的贮存温度要求在25°C以下,避免阳光直射和高温。

总结:草甘膦的生产工艺流程主要包括原料准备、草甘膦的合成、草甘膦的提纯和草甘膦的包装和贮存。

这个工艺流程经过多次研发和优化,使得草甘膦在生产过程中能够高效、稳定地合成,并且保证其质量的一致性和纯度的要求。

草甘膦的生产工艺流程的优化不仅提高了工业化生产的效率和质量,也为农业生产提供了更好的除草剂选择。

草甘膦 生产工艺

草甘膦 生产工艺

草甘膦生产工艺
草甘膦是一种广谱除草剂,也被称为甘氨磷。

它是农业生产中常用的化学物质,能够有效地控制多种杂草的生长。

草甘膦的生产工艺主要包括合成反应、提取、纯化和精制等步骤。

首先,草甘膦的合成反应主要通过磷合成法进行。

磷合成法是以磷酸氯化酰作为起始原料,经过一系列反应合成草甘膦。

这个过程包括以下几个主要步骤:首先,将磷酸氯化酰与甲醇先进行酯化反应生成磷酸氯乙酯。

然后,磷酸氯乙酯与氨水反应生成磷酸氨乙酯。

接下来,再将磷酸氨乙酯与正丙醇反应生成最终的草甘膦。

其次,草甘膦的提取主要通过溶剂提取法进行。

将合成反应得到的草甘膦溶液与有机溶剂进行混合,利用草甘膦与有机溶剂的亲和性差异,使草甘膦在有机相中富集,从而分离出纯净的草甘膦。

然后,草甘膦的纯化一般采用精密蒸馏或结晶法进行。

通过先进的纯化设备,将提取得到的草甘膦进一步净化,去除杂质和不纯物质,提高草甘膦的纯度。

最后,草甘膦的精制主要是通过固体处理进行。

将纯化后的草甘膦溶液通过蒸发、结晶等方法,使草甘膦从溶液中析出,经过干燥、研磨等工艺,得到草甘膦的粉末或颗粒形式,以便于存储和使用。

总的来说,草甘膦的生产工艺包括合成反应、提取、纯化和精制等步骤。

通过这些步骤,能够得到高纯度、高效的草甘膦产品,为农业生产提供强有力的除草剂。

同时,在生产过程中需要注意安全和环保措施,确保生产过程的安全和环境的可持续性。

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caoganlin草甘膦glyphosate一种有机磷, 学名-(膦酰基甲基)甘氨酸纯品为白色固体,熔点约230℃(分解),在水中溶解度为1.2%(25℃),不溶于一般有机溶剂,它的盐在水中有更大的溶解度。

毒性低,急性毒性LD50值:对大白鼠经口为4320mg/kg(见)。

草甘膦的除草性质是1971年由美国D.D.贝尔德等发现的,由开发生产,到80年代已成为世界除草剂重要品种。

生产方法主要有两种:①加压法用三氯化磷与无水甲醛在加压下反应,产物水解得到氯甲基膦酸,再与甘氨酸缩合生成草甘膦原药。

②常压法用氯乙酸和氨水在氢氧化钙存在下反应得到亚氨基二乙酸,再与甲醛、三氯化磷缩合生成中间体双甘膦,最后氧化得到草甘膦原药。

草甘膦是灭生性芽后除草剂,通过茎叶吸收进入植物体内,并传导至全身组织,抑制氨基酸的生物合成,干扰光合作用,使之枯死。

草甘膦对一二年生和多年生深根杂草均能防除,但对作物也有药害,不可直接喷洒到作物植株上。

通常使用其盐类的水溶液,用于橡胶园、茶园、果园、森林苗圃及防火带等除草,也广泛应用于铁路、公路、机场、油库、电站等非农耕地的除草。

草甘膦还可配合免耕法在农作物休耕期或播种前施用,杀死田间覆盖的杂草。

草甘膦在土壤中迅速分解,没有持效期。

目前我国草甘膦主要有两种生产工艺:(氯乙酸)甘氨酸法和(二乙醇胺)IDA法,氯乙酸制甘氨酸法占据主流地位(产量占70%以上)。

这两种路线之所以成为国内主流主要是由国内特殊的行业环境以及技术壁垒造成。

例如国内缺乏稳定低廉的HCN来源,限制了下游IDA的发展,HCN制甘氨酸更有技术方面的困难没有得到发展。

二乙醇胺IDA路线也受制于国内二乙醇胺短缺、进口二乙醇胺价格昂贵。

在这种特殊国情之下,国外完全淘汰的落后的氯乙酸法才占据国内主流地位。

氯乙酸-甘氨酸路线经过国内企业的多年摸索,通过优化生产工艺条件、采用先进的大型设备和DCS自控,产品收率、原材料消耗等方面不断提升,生产成本得以降低,副产物的综合利用也有明显进步。

但该路线的弱点也非常明显,如工艺路线长(收率不高)、产品含杂质高(提纯步骤多)、副产物和三废多(环保压力大)等。

于是,天然气-HCN-草甘膦路线将在国内异军突起。

目前,制约国内HCN路线草甘膦的两个主要瓶颈(高质量的HCN原料和甘氨酸技术壁垒)均已经明显改善,拓展草甘膦市场优势得天独厚。

我国天然气资源丰富,天然气制HCN技术已经相对成熟,产品质量和成本都已经支持下游衍生产品的发展。

据了解,亚氨基二乙腈,是一种重要的精细化工中间体,广泛应用于农药、清洗剂等行业。

亚氨基二乙腈产品采用清洁生产工艺技术直接利用HCN及其中间体原料合成,主要用于农药除草剂——草甘膦的生产。

11我国草甘膦生产能力目前,我国草甘膦生产企业约有30余家,见表1。

2我国草甘膦生产工艺概况我国草甘膦的生产工艺主要分为甘氨酸法和二乙醇胺一亚氨基二乙酸(IDA)法(表1)。

目前甘氨酸法草甘膦占到国内总产量的70%以上,每吨草甘膦需消耗甘氨酸0.96t,国产甘氨酸80%用于草甘膦生产,市场容量20万t/a左右。

草甘膦生产工艺路线见图1。

双甘膦(PMIDA)[化学名]:双甘膦(PMIDA),N-(羧酰甲基)-N-(甘氨酸),N-(膦酰甲基)亚氨基二乙酸,N-磷羧亚甲基-亚氨基二乙酸[英文名]:N-Phosphonomethyl iminodiacetic acid ,N-(Carboxymethyl)-N-(phosphonomethyl)-glycine[化学式]:C5H10NO7P[分子量]:227[CAS]:5994-61-6[理化性质]:纯品双甘膦(PMIDA)、工业品均为白色结晶, 熔点210℃(分解), 微溶于水, 不溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯等有机溶剂。

双甘膦能与碱类、胺类成盐。

国际的主流路线则是氢氰酸-IDA(路线2)。

该方法生产简单、环境友好、操作方便,成本低廉。

世界最大的草甘膦生产企业孟山都在全球的6套生产装置全部采用IDA路线,年产量20万t以上。

我国草甘膦生产工艺,氯乙酸—甘氨酸法(路线4)和二乙醇胺-IDA法(路线1),这两种路线之所以成为国内主流,主要由国内特殊的行业环境以及技术壁垒造成。

例如,国内缺乏稳定低廉的HCN来源,限制了下游IDA的发展,HCN制甘氨酸技术困难尚没有克服。

二乙醇胺-IDA路线也受制于国内二乙醇胺短缺、进口二乙醇胺价格昂贵。

在这种特殊国情之下,已在国外完全淘汰的落后的氯乙酸法才占据了国内主流地位。

氯乙酸-甘氨酸路线经过国内企业的多年摸索,通过优化生产工艺条件、采用先进的大型设备和DCS自控,产品收率、原材料消耗等方面不断提升,生产成本得以降低,副产物的综合利用(如新安股份的氯循环)也有明显进步。

但该路线的弱点也非常明显,如工艺路线长(收率不高)、产品含杂质高(提纯步骤多)、副产物和三废多(环保压力大)等。

目前,制约国内HCN路线草甘膦的两个主要瓶颈(高质量的HCN原料和甘氨酸技术壁垒)均已经明显改善,拓展草甘膦市场优势得天独厚。

我国天然气资源丰富,天然气制HCN技术已经相对成熟。

重庆紫光化工的亚氨基二乙腈纯度达到95%以上,销售价格13500-14000元/t,相比二乙醇胺有一定的价格优势,发展IDA路线草甘膦具备明显的经济价值。

正在重庆筹建5万t/a亚氨基二乙腈,类似路线在其他企业实施也有传闻。

由HCN合成IDA收率较高(文献收率85%-90%),工艺过程适合连续化、大规模生产,三废低、副产物少,也是国际主流的草甘膦生产工艺。

而三峡英力则是甘氨酸路线进步的代表。

该路线的技术先进性非常明显:流程短,如无需氧化步骤;副产物少;产品质量好。

一旦困扰该路线的甘氨酸生产技术得到突破,竞争力也非常突出。

这两种天然气HCN路线也存在一定的竞争关系,从行业的角度,这种路线之争对于提高我国草甘膦行业技术水平、降低生产成本和环保压力大有好处。

不同草甘膦路线的比较见表2。

3草甘膦的主要生产工艺草甘膦的合成路线分为甘氨酸路线和亚氨基二乙酸路线(IDA)。

甘氨酸路线又可分为亚磷酸二甲酯和亚磷酸三甲酯工艺,该路线以多聚甲醛为原料。

目前,我国草甘膦生产甘氨酸法占75%,占据主导地位,而且新建的产能大部分仍然采用甘氨酸法,工艺路线是甘氨酸-亚磷酸二甲酯-草甘膦路线(甘氨酸/3磷酸二甲酯工艺)。

其次为二乙醇胺-IDA-草甘膦路线(亚氨基二乙酸/二乙醇胺工艺,简称IDA法),占另外的30%。

前者的代表是新安股份,后者的代表是华星化工。

3.1甘氨酸/亚磷酸二甲酯工艺从未来新、扩建项目看,我国主要采用甘氨酸/3磷酸二甲酯路线。

甘氨酸/3磷酸二甲酯工艺生产草甘膦的甘氨酸单耗为0.96t/t。

目前,我国甘氨酸/3磷酸二甲酯法草甘膦产能在7万t/a左右,仅浙江新安江化工集团股份有限公司、镇江江南化工厂和南通江山农药股份有限公司三家合计产能就达到5.9万t/a。

以装置开工率65%计算,年需甘氨酸超过4万t。

从我国几家主要甘氨酸/亚磷酸二甲酯法草甘膦生产企业的动向看,该工艺未来仍有部分新/扩建产能。

其中,2004年江山农药股份有限公司把原计划5000t/a种衣剂改为草甘膦技术改造项目,并把200t /a精喹禾灵项目变为1万t/a甘氨酸项目改造,还把原计划5000t/a多聚甲醛项目扩大到1万t/a,并且已经完工。

说明在当前形势下,江山农药股份公司将继续加大草甘膦的发展力度。

这些都说明甘氨酸/亚磷酸二甲酯法草甘膦生产工艺仍具有发展潜力,甘氨酸在草甘膦行业的市场仍在发展。

氯乙酸是生产甘氨酸的主要原料。

我国主要采用醋酸氯化法生产氯乙酸,产能已超过25万t/a,2套最大的生产装置分别属于阿克苏公司在泰兴化学工业园建设2.5万t/a装置和江苏无锡格林艾普化工股份有限公司2.5万t/a装置,其他均为小规模生产,如河北石家庄合成化工厂、南通江山农药厂、江苏北方氯碱集团、青岛碱业股份有限公司、安庆电化厂、湖南海利常德农药化工厂、太原农药厂等。

甘氨酸/亚磷酸二甲酯工艺经企业不断进行技术完善和工艺优化,竞争力得到进一步的提高,但今后仍将面临IDA法(华星化工采用此工艺)的竞争,多聚甲醛在此领域的消费也将受到挑战。

3.2亚氨基二乙酸/二乙醇胺工艺二乙醇胺合成草甘膦的制备工艺较为先进、收率较高、产品质量较好,且在生产过程中对环境无污染。

其技术要点是:以二乙醇胺、氢氧化钠等为起始原料,通过催化脱氢制备亚氨基二乙酸,再以中间体亚氨基二乙酸和亚磷酸、甲醛经过缩合反应制得中间体双甘膦后,以双甘膦、双氧水等为原料经氧化反应制得草甘膦原粉。

目前,华星化工采用的工艺是IDA法,在双甘膦一草甘膦的工序中,采用的是国际先进的空气氧化法(国内为双氧水氧化法),可节约原料成本近500元/t,同时可使氧化收率提高至98%—99%(双氧水氧化相应数字85%)。

华星化工生产工艺先进,收率、质量、成本控制等方面在全国处于领先地位。

在二期投产达到规模生产之后,产品的毛利率将有所上升,未来将保持高毛利水平。

华星化工还掌握了用亚氨基二乙腈代替二乙醇胺合成IDA的方法。

该法可以利用我国西南地区丰富的天然气提供相对廉价的原料。

第一步是建立天然气合成IDA生产线,以满足公司以及合资公司的生产需求;第二步是在重庆直接建设草甘膦生产线,逐步发展成为全国最大的草甘膦生产商。

该公司用天然气合成IDA 的成本约0.9万元/t,而采用二乙醇胺作原料,IDA的生产成本高达1.3万元/t。

主要原因是二乙醇胺依赖进口,而我国又对其收取反倾销税,价格高。

因此,采用天然气路线,将大大降低产品成本,并减少原材料国际市场波动的风险。

我国IDA法生产草甘膦由于原料IDA供应有限,所以发展较慢。

目前,困扰草甘膦产率和成本的主要瓶颈之一是生产工艺流程中的最后一个工序,即双甘膦氧化为草甘膦的转化率以及催化剂的分离问题。

这一问题直接关系到产品的成本。

此前,该步骤有多种方法可选择,如采用纯氧或双氧水,并需借助催化剂,如浓硫酸、氧化物、钨酸盐等。

这几种方法都存在成本高、工艺复杂、转化率偏低、耗能高等弊病。

中国科学技术大学研究出一种光化学法,可高效、节能地完成上述反应。

该工艺无需催化剂,可有效提高能源利用率,最大限度地增加草甘膦产率,瞬时启动和停止反应,简化工艺,消除污染,实现绿色流程。

目前,该项研究成果已进入中试放大阶段,并取得了较理想的检测结果。

草甘膦不同工艺路线生产指标对比见表3。

从表3可以看出,二乙醇胺工艺路线成本最低(华星化工采取此工艺),亚磷酸二甲酯路线次之,氢氰酸路线最高。

二乙醇胺工艺路线显然最具成长性。

我国氢氰酸路线使用的是合成氢氰酸,价格较高,而且该工艺能耗很高,导致整体生产成本过高。

国内对该工艺的研究并不深入,短期内难有实质性突破。

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