簡介
亞氨基二乙腈,分子式為C4H5N3,相對分子質(zhì)量為95.10,外觀為淺黃色至褐色粉末,熔點75~78℃,溶于水,易溶于丙酮等有機溶劑。作為一種重要的氰化物產(chǎn)品和有機合成中間體,亞氨基二乙腈主要用于合成草甘磷。與傳統(tǒng)方法相比,用亞氨基二乙腈代替二乙醇胺合成亞氨基二乙酸,再氧化成雙甘磷,進而生產(chǎn)草甘磷的工藝可降低原料成本約3000元/t。
草甘磷是一種高效、低毒、廣譜、內(nèi)吸傳導(dǎo)型莖葉處理滅生性除草劑,由于其優(yōu)異的除草性能,自1971年美國孟山都研制出來后,迅速在市場上得到推廣,目前尚無替代產(chǎn)品。由于石油危機,使得各個國家都在大力推廣燃料乙醇,轉(zhuǎn)基因作物的擴大種植已成定勢,特別是轉(zhuǎn)基因抗草甘磷作物的大面積種植,使全球?qū)Σ莞柿椎男枨蟠笤觥M瑫r,目前世界最大的草甘磷生產(chǎn)商孟山都沒有擴產(chǎn)計劃,其產(chǎn)能自2004年起已無法滿足美國、加拿大、歐盟等國需求,已經(jīng)開始從中國進口草甘磷原料,以彌補其產(chǎn)能不足。由于全球?qū)Σ莞柿椎男枨笤黾樱瑢铣刹莞柿椎闹虚g體需求也將呈逐年上升的趨勢。亞氨基二乙腈作為一種極具發(fā)展前景的有機合成中間體,市場潛力非??春?。
生產(chǎn)現(xiàn)狀
根據(jù)我國有機合成工業(yè)發(fā)展所能提供的原料在不同時期開發(fā)了不同的工藝路線,建設(shè)了各種不同路線的生產(chǎn)裝置,形成了目前多種工藝路線并存的局面,亞氨基二乙腈也是這樣。合成亞氨基二乙腈可以用氫氰酸或羥基乙腈為起始原料,合成亞氨基二乙腈后除少量產(chǎn)品供應(yīng)市場外,其余大部分產(chǎn)品都進一步加工成用于生產(chǎn)草甘膦的中間體亞氨基二乙酸。目前工業(yè)化生產(chǎn)亞氨基二乙腈的方法主要有天然氣路徑和石油路徑兩種,見下圖。
1.天然氣路徑
天然氣路徑在國內(nèi)近年來的研究開發(fā)已取得了一些進展,整個工藝使用的是天然氣氨氧化法合成氫氰酸。國內(nèi)對該工藝的研究并不深入,短期內(nèi)難有實質(zhì)性突破。但天然氣制亞氨基二乙腈項目科技含量高、產(chǎn)業(yè)鏈長、市場前景好,目前在國內(nèi)發(fā)展勢頭很好,技術(shù)和市場都還有比較大的上升空間。
2.石油路徑
石油路徑是利用采用丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈的過程中得到的副產(chǎn)物氫氰酸來制取亞氨基二乙腈。以丙烯、氨、空氣和水為原料生產(chǎn)丙烯腈,反應(yīng)物在常壓和400~500℃下在沸騰床中催化劑作用下生成丙烯腈,然后經(jīng)中和塔用稀硫酸除去未反應(yīng)的氨,再經(jīng)吸收塔用水吸收丙烯腈等氣體,形成水溶液,該水溶液經(jīng)萃取塔分離乙腈,在脫氫氰酸塔除去氫氰酸,再經(jīng)脫水、精餾得到丙烯腈產(chǎn)品,副產(chǎn)品有乙腈、氫氰酸和硫酸銨。其中氫氰酸就是可用于合成亞氨基二乙腈的廉價原料,進而合成草甘膦。國外廠商大多利用這種丙烯腈副產(chǎn)的氫氰酸來合成草甘膦,既充分利用了氫氰酸資源,又具有流程短、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、純度高(高于99%)等優(yōu)點。
參考文獻
[1]汪家銘. 亞氨基二乙腈的生產(chǎn)現(xiàn)狀與市場前景[J]. 石油化工技術(shù)與經(jīng)濟,2008,24(6):23-28. DOI:10.3969/j.issn.1674-1099.2008.06.006.