[發明專利]一種利用管式反應器連續合成谷氨酸二乙酸四鈉的方法

有效

• 申請號: 201610335355.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN105924365B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 賈榮榮;李燕;張艷章;侯靜靜;劉旭;楊曉林;程麗華
• 申請（專利權）人: 河北誠信有限責任公司
• 主分類號: C07C229/24
• 分類號: C07C229/24;C07C227/26
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 李瑞妍

技術領域

本發明涉及谷氨酸二乙酸四鈉的制備技術領域。

背景技術

谷氨酸二乙酸四鈉是一種重要的螯合劑，在清洗和洗滌方面有非常突出的效果，并且，在環保形勢日益嚴峻的今天，氨三乙酸（NTA）的致癌性，導致了其使用的受限，乙二胺四乙酸（EDTA）不易降解性對環境不夠友好等問題頻頻出現。而谷氨酸二乙酸四鈉就是一種易生物降解的物質。

對于谷氨酸二乙酸四鈉的研究很多。

專利DE4122713提到使用谷氨酸與氫氰酸，甲醛反應，堿解得到最終產品。

專利WO9622351提到谷氨酸二乙酸及其鹽均具有降解性。

專利US2500019提出可以使用氰化鈉，甲醛生產谷氨酸二乙酸四鈉。

專利CN200980107237提出使用連續或是半連續的方法將谷氨酸與氰化氫和甲醛進行反應。

上述制備方法用到了劇毒的氫氰酸，產品品質不易于控制，且反應副產物多，反應周期長。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種利用管式反應器連續合成谷氨酸二乙酸四鈉的方法，該方法避開了氫氰酸，產品品質易于控制，安全環保，可工業化生產，且可以避免釜式反應生成的副產物，生產效率高，大大節約了人工，易于實現自動化控制。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種利用管式反應器連續合成谷氨酸二乙酸四鈉的方法，包括如下步驟：

（1）將谷氨酸單鈉鹽水溶液，羥基乙腈水溶液連續注入管式反應器中，生成式Ⅰ所示化合物；

（2）生成的式Ⅰ所示化合物在氫氧化鈉作用下水解生成谷氨酸二乙酸四鈉，副產得到氨氣，將生成的氨氣排掉，得到谷氨酸二乙酸四鈉溶液；

反應方程式如下：

。

優選的，步驟（1）中：谷氨酸單鈉鹽水溶液、羥基乙腈水溶液在管式反應器的反應溫度為30-180℃。

進一步優選的，步驟（1）中：谷氨酸單鈉鹽水溶液、羥基乙腈水溶液在管式反應器的反應溫度為60-130℃。

優選的，步驟（1）中：谷氨酸單鈉鹽與羥基乙腈的反應摩爾比為1:1.8-2.2。

優選的，步驟（1）中：谷氨酸單鈉鹽水溶液進料速度為10kmol/h、羥基乙腈水溶液進料速度為18-22kmol/h；谷氨酸單鈉鹽水溶液、羥基乙腈水溶液在管式反應器的停留時間為1min-50min。

進一步優選的，步驟（1）中：谷氨酸單鈉鹽水溶液、羥基乙腈水溶液在管式反應器的停留時間為3min-5min。

優選的，谷氨酸單鈉鹽水溶液的質量濃度為15-40%，羥基乙腈水溶液的質量濃度為10-51%。

優選的，谷氨酸單鈉鹽水溶液為谷氨酸單鈉鹽溶于水得到，或為谷氨酸溶于質量濃度30-32%的氫氧化鈉水溶液得到。

優選的，步驟（2）中：式Ⅰ所示化合物與氫氧化鈉的反應摩爾比為1：3-4。

優選的，步驟（2）中：式Ⅰ所示化合物與氫氧化鈉反應的反應溫度為80-110℃。

羥基乙腈水溶液可以為直接市售的產品。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

本發明利用管式反應器使羥基乙腈，谷氨酸單鈉鹽進行反應，水解制備谷氨酸二乙酸四鈉溶液，該方法避開了氫氰酸，產品品質易于控制，安全環保，可工業化生產。且可以避免釜式反應生成的副產物，生產效率高，大大節約了人工，易于實現自動化控制。

具體實施方式

實施例1

一種利用管式反應器連續合成谷氨酸二乙酸四鈉的方法，包括如下步驟：

（1）首先在泵的作用下，將質量濃度51%的羥基乙腈水溶液以22kmol/h，質量濃度40%的谷氨酸單鈉鹽水溶液以10kmol/h連續進入管式反應器中，在管式反應器的作用下，停留3min，管式反應器控制的溫度為100℃，兩原料迅速反應，連續的得到式Ⅰ所示化合物。

（2）上述反應后料液再進入水解裝置或是連續進入水解裝置，在氫氧化鈉作用下水解生成谷氨酸二乙酸四鈉，副產得到氨氣，將生成的氨氣從水解裝置頂部被排出整個系統。水解反應中，式Ⅰ所示化合物與氫氧化鈉的反應摩爾比為1：3，水解反應溫度為80-90℃。反應后料液，進入半成品儲罐，進行活性炭脫色，過濾，調整濃度（濃縮，根據客戶需要調整產品谷氨酸二乙酸四鈉溶液的濃度，例如質量濃度為38%、47%等濃度的谷氨酸二乙酸四鈉溶液）步驟，最后得到谷氨酸二乙酸四鈉溶液。收率97%，產品為淡黃色液體。

實施例2