五氟磺草胺生产工艺简介五氟磺草胺为稻田用广谱除草剂, 通用名为penoxsulam，代号有DE-638、XDE-638、XR-638、DASH-001、DASH-1100、X-638177；商品名Clipper 25 OD、Cranite GR、Graniee SC、稻杰。化学名称为3-(2,2-二氟乙氧基)-N-(5,8-二甲氧基-1,2,4三唑并1,5-C嘧啶-2-基)-,-三氟甲苯基-2-磺酰胺。CA登录号219714-96-2。0.1.1.1 化学反应方程式五氟磺草胺是以脲嘧啶（5-甲氧基脲嘧啶）为原料，经氯化、肼基化、环合、转位、缩合而成，反应方程式为：（1）氯化POCl3+3H2O=H3PO4+3HCl（2）肼基化K2CO3+2HCl=2KCl+CO2+H2O（3）环合（4）转位（5）缩合NaOH+HCl=NaCl+H2O0.1.1.2 工艺流程及物料平衡五氟磺草胺合成物料平衡见图4.2.4及表4.2.4-1。工艺流程说明：（1）氯化从加料口向氯化釜中投入定量脲嘧啶（5-甲氧基脲嘧啶），从DMF高位槽（来自桶装）向釜中放入定量DMF（催化剂），开搅拌，升温至80，从三氯氧磷高位槽（来自桶装）向釜中滴加三氯氧磷，控制反应温度在80左右，滴加结束，在此温度再保温反应2小时，保温结束，釜中得氯化反应液。向水洗釜中放入定量水，将上步氯化反应液缓慢转至水洗釜中，控制水洗釜中温度在60以下，转料结束，静置分层，分下层酸水层去废水处理，釜中上层料层（氯化物）装桶（去肼基化工序）。氯化装置设置自动切断装置：反应器温度及搅拌电流与三氯氧磷滴加阀、冷却水进水阀联锁：当反应器超温（85）或搅拌电流异常时，自动切断三氯氧磷滴加阀并全开冷却水进水阀。以脲嘧啶计，氯化反应转化率为99.4%，该工序中间体收率为97.5%。产污工序：废气：水解工段产生的HCl废气（G3-1）排入车间排气筒，经净化处理后排放。废水：分层工段产生的废水（W3-1），排入污水处理设施处理。（2）肼基化将上步桶装氯化物用泵送至肼基化釜中，从加料口向釜中投入定量碳酸钾，常温下，从水合肼高位槽（来自桶装）向釜中滴加水合肼，滴加过程中控制反应温度在45以下，滴加结束，升温至70，保温反应2小时；保温结束，向肼化釜中放定量水，搅拌降温，至5左右析出结晶，再放料至抽滤槽抽滤，滤液入滤液接收槽（去后步甲苯回收），滤饼送至双锥干燥机，在60、-0.08Mpa条件下烘干，得干燥品肼基化物。甲苯回收：将上步接收槽中滤液转至甲苯回收釜，在110、常压条件下蒸出甲苯，经冷凝后入甲苯接收槽（甲苯回生产套用），蒸馏残液作为固废处置。以中间体计，肼基化反应转化率为98.9%，该工序中间体收率为98.3%。产污工序：废气：肼基化产生的含HCl废气（G3-2），抽滤过程产生的少量溶剂挥发废气（G3-3），蒸馏工段产生甲苯不凝气（G3-4）。固废：蒸馏产生的残渣（S3-1）作为危废处理。（3）环合从加料口向配制釜中投入定量溴氰，用泵向釜中再送入定量乙腈、异丙醇（来自桶装），搅拌至釜中物料全部溶解，得溴氰-乙腈-异丙醇混合液，备用。从加料口向环合釜中投入定量上步肼基化物、碳酸钠，从配制釜向环合釜中缓慢送入定量溴氰-乙腈-异丙醇混合液，加料过程中控制反应温度在40以下，约2小时反应结束，转料至蒸馏釜。升温蒸馏釜，在80、-0.09Mpa条件下蒸出乙腈、异丙醇，经冷凝后入接收槽（回生产套用），蒸毕，从甲苯高位槽中（来自桶装）向釜中加定量甲苯，搅拌至釜中物料溶解，转料至转位釜。以中间体计，环合反应转化率为99.2%，该工序环合物收率为97.1%。产污工序：废气：蒸馏工段产生不凝气（G3-5）排入车间排气筒，经净化处理后排放。（4）转位（甲氧基化）常温下，从固体加料仓向备用上步环合物的转位釜中慢慢加入定量甲醇钠，控制反应温度在65以下，投料结束，在此温度保温反应一段时间，保温结束，向釜中放定量水，搅拌半小时，然后降温至常温，再放料至抽滤槽抽滤，滤液入滤液接收槽（去肼基化工序的甲苯回收装置回收甲苯），滤饼送至双锥干燥机，在60、-0.08Mpa条件下烘干，得甲基化产物。甲氧基化装置设置紧急冷却装置：反应器温度及搅拌电流与甲醇钠加料机、冷却水进水阀联锁：当反应器超温（70）或搅拌电流异常时，自动停甲醇钠加料机并全开冷却水进水阀。以环合物计，转位反应转化率为99.5%，该工序环合物收率为97.9%。产污工序：废气：抽滤工段产生的溶剂挥发（G3-6），蒸馏工段产生甲苯不凝气（G3-7）排入车间排气筒，经净化处理后排放。固废：蒸馏产生的残渣（S3-2）作为危废处理。（5）缩合从高位槽（来自桶装）向缩合釜中放入定量2-(2,2-二氟乙氧基)-6-三氟甲基苯磺酰氯，从人孔口向釜中再投入定量上步环合产物，用泵向釜中再送入定量3,5-二甲基吡啶（溶剂，来自桶装），搅拌，升温至80反应，控制反应温度在80左右，约2小时，反应结束，釜中得缩合反应液。从水高位槽向缩合釜中放定量水，搅拌洗涤半小时，然后降温至-2左右结晶，再放料至抽滤槽抽滤，滤饼为缩合物粗品；滤液转回缩合釜，加甲苯萃取，分水层去废水处理，有机层去前步肼基化工序的甲苯回收装置回收甲苯（在110、-0.09Mpa条件下蒸出甲苯（回生产套用），釜中得3,5-二甲基吡啶，装桶后回生产套用）。将上步缩合物粗品从人孔口投入结晶釜中，用泵向釜中送入定量甲醇（来自桶装），搅拌至溶解后，再冷却至-2结晶，然后放料至离心机离心，离心液入母液槽（去后步甲醇回收），离心固体送至双锥干燥机，在5560、-0.08Mpa条件下烘干得产品五氟磺草胺，冷却后包装入库。甲醇回收：将母液槽中离心液泵入至甲醇回收釜中，在5560、-0.09Mpa条件下蒸出甲醇，经冷凝后入甲醇接收槽，蒸馏残液作为固废处置。以环合物计，缩合反应转化率为99.4%，该工序五氟磺草胺收率为97.4%。产污工序：废气：缩合工段产生的HCl废气（G3-8），蒸馏工段产生甲苯不凝气（G3-9）甲醇不凝气（G3-10）排入车间排气筒，经净化处理后排放。废水：水洗工段产生的废水（W3-2），萃取工段产生的废水（W3-3）排入污水处理设施处理。固废：蒸馏产生的残渣（S3-3）作为危废处理。五氟磺草胺总收率为89%。 五氟磺草胺合成物料平衡表物料名称入方，t/a出方，t/a投料量折纯量杂质/水份产品固废废水废气三氯氧磷(99%)7574.250.75200S3-132.923 S3-2108.315S3-337.963W3-1247.027W3-2759.946W3-343.051G3-112.041G3-26.064G3-30.09G3-421.319G3-516G3-60.06G3-731.163G3-816.479G3-912.83G3-109脲嘧啶(98%)6059.40.6水合肼(80%)35287碳酸钾(99%)1211.880.12溴氰(99%)5554.450.55碳酸钠(99%)5554.450.55甲醇钠(99%)3029.70.32-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯(98%)125122.52.53,5-二甲基吡啶32.74532.7450DMF2.62.60甲苯31.71231.7120乙腈440异丙醇12120甲醇990水103010300小 计1556.9671544.59712.37200179.2011050.024125.046合 计1556.9671556.9671556.9670.1.1.3 工艺水平衡五氟磺草胺合成工艺水平衡见表4.2.4-2。 五氟磺草胺合成工艺水平衡表入方，t/a出方，t/a原料带入水7进入废水981.196加入水1030进入废气35.724反应生成水2.894进入固废7.101反应消耗水15.873小计1039.894小计1039.8940.1.1.4 批次物料平衡本项目五氟磺草胺主要生产设备及批次生产量情况见表4.2.4-3。 主要生产设备及批次生产量生产工段设备数量工艺过程反应时间/批次 h/批每批次生产量t年生产时间h氯化氯化釜3000L1氯化11.15240水洗釜6300L2水解12.71120肼基化肼基化釜3000L3肼基化20.99240抽滤槽2m31抽滤20.88240双锥干燥机1烘干30.68480甲苯回收釜2000L1蒸馏42.41480环合配制釜6300L1环合24.74240环合釜2000L2蒸馏釜2000L1蒸馏43.33480转位转位釜2000L2转位33.49360抽滤槽2m31抽滤21.09240双锥干燥机1烘干40.84480缩合缩合釜5000L1缩合25.07240抽滤槽2m31抽滤21.98240结晶釜2000L1结晶11.77360密封式离心机3离心2双锥干燥机1烘干41.67480甲醇回收釜2000L1蒸馏41.15480本项目五氟磺草胺每批次生产量为1.667t，每年生产120批次；五氟磺草胺每批次生产物料平衡见表4.2.4-4。 五氟磺草胺合成物料平衡表物料名称入方，kg/批次出方，kg/批次投料量折纯量杂质/水份产品固废废水废气三氯氧磷(99%)425.0518.86.21667S3-1191S3-2902.6S3-3316.4W3-12058.6W3-26332.9W3-3358.8G3-1100.3G3-2133.9G3-30.75G3-4177.7G3-5133.3G3-60.5G3-7259.7G3-8137.3G3-9106.9G3-1075脲嘧啶(98%)300.0695.05.0水合肼(80%)291.7233.358.4碳酸钾(99%)100.099.01.0溴氰(99%)458.3453.84.5碳酸钠(99%)358.3453.84.5甲醇钠(99%)250.0247.52.52-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯(98%)1041.71020.820.93,5-二甲基吡啶272.9272.90.0DMF2