工艺革新案例：草甘膦与有机硅资源循环利用应用

草甘膦是一种高效广谱、低毒安全的除草剂。根据IHS Markit数据，2021年全球草甘膦销售额为61.50亿美元，占全球农药销售额的8.32%， 是最大的除草剂品种，也是全球第一大农药品种。

草甘膦的工艺路线主要有两类三种，一种是甘氨酸法草甘膦，另一种是IDA（亚氨基二乙酸）法草甘膦（IDA法分二乙醇胺法和天然气法）。表1为全球草甘膦产业产能情况。

全球草甘膦产业产能情况（万吨，截至2023年数据）

从表中可以看出，截至2023年全球草甘膦产能约110万吨，其中中国产能约70万吨，采用甘氨酸法生产的产能为53万吨，甘氨酸法合成草甘膦产能占国内总产能的75.7%。甘氨酸法是以甘氨酸、亚磷酸烷基酯、多聚甲醛为主要原料，三乙胺为催化剂，经加成、缩合、水解得到草甘膦。氯甲烷是甘氨酸法生产草甘膦的副产物，水解工序会产生大量氯甲烷，产生的氯甲烷气体中含有甲醇、甲缩醛、氯化氢、二甲醚、空气等杂质，其中氯甲烷含量（体积分数，下同）约60%~70%，每吨草甘膦原药副产氯甲烷约500 kg。该废气一般通过水洗、碱洗、浓硫酸干燥等净化工序后，采用压缩冷凝工艺回收氯甲烷。但由于受冷凝压力波动以及平衡分压的限制，冷凝后的尾气中氯甲烷仍有约5%~15%未回收。如果按我国草甘膦年产能70万吨、70%采用甘氨酸法计，则每年副产氯甲烷约24.5万吨，其中约有3 万吨氯甲烷排放大气。该尾气排入大气后不仅对环境造成严重污染，同时造成巨大的资源浪费。因此，对含氯甲烷尾气的净化治理可大大降低草甘膦生产成本，增强市场竞争力，对于草甘膦生产企业的可持续发展具有重大意义。

福华化学成功研发出一种先进的变压吸附回收一氯甲烷工艺技术，经检测，其产品质量可与合成一氯甲烷相媲美。相较于传统合成一氯甲烷的方法，福华化学采用的变压吸附回收工艺技术，有效减少了废气废水的排放，实现了绿色生产。

西南化工研究设计院有限公司发表在《天然气化工》期刊上的文章介绍，采用变压吸附回收工艺帮助企业解决氯甲烷排放达标难题。以农药企业甘氨酸法生产草甘3万吨/年、氯甲烷冷凝尾气量200 m³/h、氯甲烷平均含量10%计，变压吸附回收的氯甲烷可为该企业减排氯甲烷污染物约360 吨/年，氯甲烷价格按市场价2200 元/吨计算，年新增收入约80 万元。按每吨草甘膦回收副产氯甲烷500 kg计， 每吨草甘膦可节约生产成本约1100 元，环保和经济效益明显。