[發明專利]一種利用膜分離技術處理三乙胺法甘氨酸循環母液的方法

無效

• 申請號: 201310391938.6
• 申請日: 2013-09-03
• 公開（公告）號: CN103420789A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉長飛;李志偉;王云鶴
• 申請（專利權）人: 劉長飛
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/74;C07C211/05;C07C209/82;B01D61/14;C05D3/02
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技術領域：

本發明涉及一種三乙胺法甘氨酸的生產工藝，屬于化工生產技術領域。

背景技術：

三乙胺法甘氨酸以氯乙酸和氨為原料(或以氯乙酸銨為原料)，以甲醇(或甲醇水溶液)為溶劑，在催化劑烏洛托品作用下，以三乙胺為縛酸劑，反應直接得到甘氨酸固體產品。利用氧化鈣回收縛酸劑三乙胺循環使用，同時得到氯化鈣溶液。氯化鈣溶液經過處理后，可以生產氯化鈣產品。氯化鈣溶液也可以與濃硫酸反應，得到硫酸鈣沉淀和氯化氫氣體(加工其它產品或回收得到純度高的鹽酸)。含有甲醇、烏洛托品和三乙胺鹽酸鹽的循環母液，在參加循環反應一定的次數后，由于副產物等雜質的增加，顏色變黃，不能再繼續參加甘氨酸的合成反應。現有技術的處理方法如下：

首先蒸發濃縮回收母液中的大部分甲醇。然后在剩余的循環母液中加入一定量的水(加入水的體積為剩余母液體積的0.5-3倍)，再加入氫氧化鈣(或氧化鈣)反應，然后精餾回收溶液里的甲醇和三乙胺。剩下的液體經過濃縮干燥后得到化肥原料產品，用于生產化肥。

以上方法由于需要經過蒸餾回收甲醇，蒸汽消耗比較高。此外回收完三乙胺剩下的液體，含有的氯化鈣濃度偏高，加工成的化肥原料產品質量受到氯化鈣的影響，肥料的含氮量偏低，影響產品的使用。

還有一種方法，就是向循環母液中通氨，回收其中的三乙胺后再加工成化肥原料。這種方法的缺點是用氨的成本高，并且回收三乙胺的收率低。

納濾(NF)是近20年來發展起來的一種新型膜分離技術，納濾膜是擁有納米微孔的復合荷電膜，基于其篩分原理適合對分子量介于80-1000道爾頓的有機分子進行分離；基于其電荷效應，適合將單價離子與多價離子及中性物質的分離。

發明內容：

本發明提供了一種利用納濾膜分離技術處理三乙胺法甘氨酸循環母液的方法。利用了納濾膜分離的截流性能和荷電性，實現了三乙胺鹽酸鹽、甘氨酸和母液中反應過程中產生的有顏色的副產物的分離。本發明是通過以下具體方案實施的：

步驟一、首先將甘氨酸反應循環母液用甲醇(或者是洗滌甘氨酸產品的甲醇洗滌液)稀釋到原來體積的2-6倍。

步驟二、選用納濾膜截留的分子量為80--300道爾頓的納濾設備，操作壓力1.5-4.0Mpa，操作溫度20℃--40℃。

通過納濾膜的分離，甘氨酸反應循環母液里的大部分三乙胺鹽酸鹽和甘氨酸、部分烏洛托品透過納濾膜進入到納濾透過液里面，絕大部分有顏色的副產物和部分烏洛托品被截留到截流液里面。

步驟三、納濾透過液返回到甘氨酸合成體系里面循環使用。

步驟四、納濾截留液采用以下方法處理：

首先蒸餾回收截留液中的甲醇，然后在溶液中加入一定量的水，精餾回收甲醇。

在剩下的水溶液中加入氧化鈣，通過蒸餾回收三乙胺。剩下的液體經過干燥得到化肥原料產品。也可以在以上經過回收三乙胺剩下的含有氯化鈣的溶液中，加入濃硫酸，得到硫酸鈣沉淀。過濾出硫酸鈣沉淀的液體經過干燥得到化肥原料產品。

回收完甲醇的水溶液，也可以采用通氨的方法處理。通氨后回收三乙胺，剩下的液體經過干燥后得到化肥原料產品。

納濾截留液也可以采用以下方法處理：

通過蒸餾回收截留液中的甲醇，剩下的物質直接干燥得到化肥原料產品。

具體實施方式：

取10L甘氨酸甲醇循環母液，加入40L甲醇，使用納濾實驗設備進行濃縮分離。納濾設備選擇美國通用公司的DK--2540型號，截留分子量為100--300道爾頓的納濾膜，操作壓力1.8-2.4Mpa；操作溫度20--40℃；當納濾截流液濃縮至體積8L時，停止濃縮；

42L納濾透過液返回到甘氨酸反應體系中循環使用；

取4L納濾截留液，蒸發回收甲醇溶液3.5L，剩下的溶液經過干燥得到化肥原料產品456克。