离子膜烧碱装置在生产烧碱(氢氧化钠,NaOH)的过程中,会伴随着氯气(Cl2)的生成。这是通过电解盐水(氯化钠,NaCl)溶液来实现的,其基本化学反应可以表示为:
2NaCl + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 + Cl_2
根据这个化学方程式,我们可以看到,每2摩尔的氯化钠会产生1摩尔的氯气。氯化钠的摩尔质量约为58.44 g/mol,氢氧化钠的摩尔质量约为40 g/mol。
如果年产烧碱2万吨(20000吨),我们可以计算出烧碱的摩尔数:
\text{烧碱的摩尔数} = \frac{20000 \times 10^6 \text{ g}}{40 \text{ g/mol}} = 500000 \text{ mol}
根据化学反应的比例,氯气的摩尔数将是烧碱摩尔数的一半:
\text{氯气的摩尔数} = \frac{500000 \text{ mol}}{2} = 250000 \text{ mol}
将氯气的摩尔数转换为质量:
\text{氯气的质量} = 250000 \text{ mol} \times 70.9 \text{ g/mol} \text{氯气的质量} = 17725000 \text{ g} \text{氯气的质量} = 17725 \text{ kg} \text{氯气的质量} = 17.725 \text{ 吨}
因此,理论上,年产2万吨烧碱的离子膜烧碱装置可以生产大约17.725吨的氯气。实际产量可能会因生产过程中的效率和损失而有所不同。
浙江建德有两个生产低碳脂肪胺的企业,一个是建业股份,一个是新化股份,他们的产品,脂肪胺可以用来作为生产草甘膦的原料,所以浙江新安股份公司也就是他们的客户。
尽管他们都是属于除草剂,而草铵膦和草甘膦是两种不同的化合物产品。
绵阳利尔化学生产的草铵膦的生产工艺主要包括以下几种方法:
高压合成法:使用甲基乙烯基次膦酸甲酯和乙酰胺作为原料,在八羰基二钴作为催化剂、二氧六环作为溶剂的条件下进行反应。该工艺收率较高,可达80%以上,但需要在15-20MPa的高压下进行,且使用剧毒气体一氧化碳,对设备要求较高。
溴化合成法:采用甲基膦酸二乙酯和二溴乙烷为原料,制得溴代烷基膦酸酯,水解后得到草铵膦。该方法反应条件温和,但总收率较低,约为10%,并且需要使用贵重的金属钠、液溴及二溴乙烷。
Michael加成法:使用甲基亚磷酸单正丁酯与2-乙酰氧基-3-丁烯腈进行膦化,然后在120℃进行Michael加成反应得到中间产物,最后氨化水解得到草铵膦。该方法合成收率较高,但后处理达到高含量草铵膦较困难,产品纯度较低。
Strecker法:以三氯化磷和亚磷酸三乙酯为原料,制得甲基亚磷酸二乙酯,膦化丙烯醛后发生Strecker反应得到氨基腈,最后水解、氨化和纯化得到草铵膦产品。该工艺连续化程度低,产品收率较低,且生产过程中用到剧毒的氰化物。
利尔化学独特的工艺:利尔化学在成熟的Strecker法的基础上,进一步优化生产工艺,自主开发了一条以甲烷、三氯化磷为原料制备甲基二氯化磷,进而制得中间体甲基亚磷酸二乙酯,再经过Strecker反应、水解、铵化制备草铵膦的生产路线。新工艺优势显著,原料易得、成本低、能耗低,且制备条件相对更为温和。
生物法L-草铵膦合成路线:利尔化学采用合成生物学方法,通过基因编辑技术得到的L-高丝氨酸生产菌株能够利用葡萄糖和少量氮源代谢生产L-高丝氨酸,再利用自有的MDP经过几步反应即可制备出手性的L-草铵膦,避免了使用丙烯醛及氢氰酸等化合物,有望显著降低生产成本。
以上是绵阳利尔化学草铵膦的生产工艺,具体使用哪种工艺可能取决于公司的选择和产品的特定需求。