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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)-α,α,α-三氟甲苯基-2-磺酰胺。CA登录号219714-96-2。
0.1.1.1 化学反映方程式
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，反映方程式为：
（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+H2O
0.1.1.2 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。
工艺流程阐明：
（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，控制反映温度在80℃左右，滴加结束，在此温度再保温反映2小时，保温结束，釜中得氯化反映液。
向水洗釜中放入定量水，将上步氯化反映液缓慢转至水洗釜中，控制水洗釜中温度在60℃如下，转料结束，静置分层，分下层酸水层去废水解决，釜中上层料层（氯化物）装桶（去肼基化工序）。
氯化妆置设立自动切断装置：反映器温度及搅拌电流与三氯氧磷滴加阀、冷却水进水阀联锁：当反映器超温（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，氯化反映转化率为99.4%，该工序中间体Ⅰ收率为97.5%。
产污工序：
废气：水解工段产生旳HCl废气（G3-1）排入车间排气筒，经净化解决后排放。
废水：分层工段产生旳废水（W3-1），排入污水解决设施解决。
（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，滴加过程中控制反映温度在45℃如下，滴加结束，升温至70℃，保温反映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，滤液入滤液接受槽（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：
将上步接受槽中滤液转至甲苯回收釜，在110℃、常压条件下蒸出甲苯，经冷凝后入甲苯接受槽（甲苯回生产套用），蒸馏残液作为固废处置。
以中间体Ⅰ计，肼基化反映转化率为98.9%，该工序中间体Ⅱ收率为98.3%。
产污工序：
废气：肼基化产生旳含HCl废气（G3-2），抽滤过程产生旳少量溶剂挥发废气（G3-3），蒸馏工段产生甲苯不凝气（G3-4）。
固废：蒸馏产生旳残渣（S3-1）作为危废解决。
（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），搅拌至釜中物料所有溶解，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，加料过程中控制反映温度在40℃如下，约2小时反映结束，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，经冷凝后入接受槽（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Ⅱ计，环合反映转化率为99.2%，该工序环合物Ⅰ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，经净化解决后排放。
（4）转位（甲氧基化）
常温下，从固体加料仓向备用上步环合物旳转位釜中慢慢加入定量甲醇钠，控制反映温度在65℃如下，投料结束，在此温度保温反映一段时间，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，滤液入滤液接受槽（去肼基化工序旳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。
甲氧基化妆置设立紧急冷却装置：反映器温度及搅拌电流与甲醇钠加料机、冷却水进水阀联锁：当反映器超温（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Ⅰ计，转位反映转化率为99.5%，该工序环合物Ⅰ收率为97.9%。
产污工序：
废气：抽滤工段产生旳溶剂挥发（G3-6），蒸馏工段产生甲苯不凝气（G3-7）排入车间排气筒，经净化解决后排放。
固废：蒸馏产生旳残渣（S3-2）作为危废解决。
（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℃反映，控制反映温度在80℃左右，约2小时，反映结束，釜中得缩合反映液。
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，分水层去废水解决，有机层去前步肼基化工序旳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55～60℃、-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55～60℃、-0.09Mpa条件下蒸出甲醇，经冷凝后入甲醇接受槽，蒸馏残液作为固废处置。

以环合物Ⅰ计，缩合反映转化率为99.4%，该工序五氟磺草胺收率为97.4%。
产污工序：
废气：缩合工段产生旳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，经净化解决后排放。
废水：水洗工段产生旳废水（W3-2），萃取工段产生旳废水（W3-3）排入污水解决设施解决。
固废：蒸馏产生旳残渣（S3-3）作为危废解决。
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%)
75
74.25
0.75
200
S3-1
32.923 S3-2
108.315
S3-3
37.963
W3-1
247.027
W3-2
759.946
W3-3
43.051
G3-1
12.041
G3-2
6.064
G3-3
0.09
G3-4
21.319
G3-5
16
G3-6
0.06
G3-7
31.163
G3-8
16.479
G3-9
12.83
G3-10
9
脲嘧啶(98%)
60
59.4
0.6
水合肼(80%)
35
28
7
碳酸钾(99%)
12
11.88
0.12
溴氰(99%)
55
54.45
0.55
碳酸钠(99%)
55
54.45
0.55
甲醇钠(99%)
30
29.7
0.3
2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯(98%)
125
122.5
2.5
3,5-二甲基吡啶
32.745
32.745
0
DMF
2.6
2.6
0
甲苯
31.712
31.712
0
乙腈
4
4
0
异丙醇
12
12
0
甲醇
9
9
0
水
1030
1030
0
小 计
1556.967
1544.597
12.37
200
179.201
1050.024
125.046
合 计
1556.967
1556.967
1556.967
0.1.1.3 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
反映生成水
2.894
进入固废
7.101

反映消耗水
15.873
小计
1039.894
小计
1039.894
0.1.1.4 批次物料平衡
本项目五氟磺草胺重要生产设备及批次生产量状况见表4.2.4-3。
重要生产设备及批次生产量
生产
工段
设备
数量
工艺
过程
反映时间/批次 h/批
每批次生产量t
年生产时间h
氯化
氯化釜3000L
1
氯化
1
1.15
240
水洗釜6300L
2
水解
1
2.71
120
肼基化
肼基化釜3000L
3
肼基化
2
0.99
240
抽滤槽2m3
1
抽滤
2
0.88
240
双锥干燥机
1
烘干
3
0.68
480
甲苯回收釜L
1
蒸馏
4
2.41
480
环合
配制釜6300L
1
环合
2
4.74
240
环合釜L
2
蒸馏釜L
1
蒸馏
4
3.33
480
转位
转位釜L
2
转位
3
3.49
360
抽滤槽2m3
1
抽滤
2
1.09
240
双锥干燥机
1
烘干
4
0.84
480
缩合
缩合釜5000L
1
缩合
2
5.07
240
抽滤槽2m3
1
抽滤
2
1.98
240
结晶釜L
1
结晶
1
1.77
360
密封式离心机
3
离心
2
双锥干燥机
1
烘干
4
1.67
480
甲醇回收釜L
1
蒸馏
4
1.15
480
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%)
425.0
518.8
6.2
1667
S3-1
191
S3-2
902.6S3-3
316.4
W3-1
2058.6
W3-2
6332.9
W3-3
358.8
G3-1
100.3
G3-2
133.9
G3-3
0.75
G3-4
177.7
G3-5
133.3
G3-6
0.5
G3-7
259.7
G3-8
137.3
G3-9
106.9
G3-10
75
脲嘧啶(98%)
300.0
695.0
5.0
水合肼(80%)
291.7
233.3
58.4
碳酸钾(99%)
100.0
99.0
1.0
溴氰(99%)
458.3
453.8
4.5
碳酸钠(99%)
358.3
453.8
4.5
甲醇钠(99%)
250.0
247.5
2.5
2-氯-6-三氟甲基苯磺酰氯(98%)
1041.7
1020.8
20.9
3,5-二甲基吡啶
272.9
272.9
0.0
DMF
21.7
21.7
0.0
甲苯
163.5
163.5
0.0
乙腈
33.3
33.3
0.0
异丙醇
100.0
100.0
0.0
甲醇
75.0
75.0
0.0
水
8583.3
8583.3
0.0
小 计
12974.7
12871.7
103
1667
1410
8750.2
1125.4
合 计
12974.7
12974.7
12974.7