[發明專利]一種甘氨酸與亞氨基二乙酸的分離純化方法

有效

• 申請號: 201610737175.X
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106349094B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 吳傳隆;廖常福;萬霞;朱曉莉;秦嶺
• 申請（專利權）人: 重慶紫光化工股份有限公司
• 主分類號: C07C227/40
• 分類號: C07C227/40;C07C229/16;C07C229/08
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種甘氨酸與亞氨基二乙酸的分離純化方法。

背景技術

甘氨酸又名氨基乙酸，是一種重要的精細化工合成中間體，主要用于合成農藥草甘膦。目前，也已廣泛應用于醫藥、食品、化工、農藥等領域。食品、醫藥行業逐漸成為使用甘氨酸的最大需求領域，其市場需求量很大，2010年全球需求量將接近1000kt。

甘氨酸的制備工藝有多種，國內企業主要采用氯乙酸法，而國外企業主要采用Strecker反應和直接海因反應，其中Strecker反應是以羥基乙腈直接氨化、堿解、酸化法，其是廣泛采用的方法之一(羥基乙腈法)，羥基乙腈法生產甘氨酸是近年來報道的新方法。中國專利CN1962611B記載，是將羥基乙腈和氨水反應得到氨基乙腈的氨水溶液，向該溶液中加入無機堿得到含甘氨酸鹽的堿解液，將堿氣壓解液脫氨、用無機酸中和、脫色、濃縮分步結晶和重結晶，則分別得到甘氨酸和無機鹽；該方法的缺點是：反應路線較長，工藝操作條件苛刻，反應后的脫鹽操作較繁雜，產品不易精制，甘氨酸與亞氨基二乙酸、氨三乙酸的分離困難，且甘氨酸結晶母液難以循環套用，甘氨酸損失較大，產生大量低價值的無機鹽和大量難以處理的廢水廢渣，生產成本較高。

由上述研究現狀可知，生產甘氨酸的工藝方法，如何能高效的分離甘氨酸、亞氨基二乙酸和硫酸鈉，以及羥基乙腈高效的轉化為甘氨酸和亞氨基二乙酸，并獲得高純度的甘氨酸和亞氨基二乙酸，成為解決前述Strecker反應的甘氨酸生產問題的關鍵點。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種甘氨酸與亞氨基二乙酸的分離純化方法，該方法操作簡單、綠色環保。

為達到上述目的，本發明具體提供了如下的技術方案：

一種甘氨酸與亞氨基二乙酸的分離純化方法，包括如下步驟：

(1)將含有甘氨酸、亞氨基二乙酸鹽、無機鹽的混合液經過脫色處理后，經過過濾器進入均相膜電滲析，進行脫鹽處理直至淡室中的鹽降低至3％-7wt％；再將淡室中溶液進行異相膜電滲析深度除鹽，直至淡室中的鹽降低至低于0.1wt％；得到淡室中甘氨酸水溶液以及濃室中的含有無機鹽的亞氨基二乙酸鹽溶液；

(2)將步驟1得到的含有無機鹽的亞氨基二乙酸鹽溶液進一步濃縮得到無機鹽和含有亞氨基二乙酸鹽的母液，將母液加酸酸化至pH為1～2，在35～40℃條件下結晶、抽濾、水洗、干燥得到亞氨基二乙酸產品。

優選的，步驟(1)所述亞氨基二乙酸鹽為亞氨基二乙酸鈉、所述無機鹽為硫酸鈉。

優選的，所述混合液按如下方法制備：

(1)氨化反應：羥基乙腈與氨按投料摩爾比為1:2.0-4.0，在管式反應器中進行反應，反應溫度控制在50℃-100℃，反應時間控制在10-40分鐘，得到氨基乙腈和亞氨基二乙腈的氨化混合液；

(2)水解反應：將上述步驟(1)所得到氨化混合液加入到質量百分數為20％-50％的氫氧化鈉水溶液中，控制水解反應溫度為90℃-100℃，水解反應時間為120-240分鐘；水解反應結束后，進行排氨處理，得到甘氨酸鈉和亞氨基二乙酸二鈉的水解液；

(3)中和反應：將上述步驟(2)所得到的水解液加入硫酸酸化至pH為4.0-7.0，得到含有硫酸鈉、亞氨基二乙酸鈉的甘氨酸水溶液。

優選的，所述羥基乙腈的質量分數為30％-60％，氨為氣氨或者氨水溶液，氨水溶液的質量分數為20％-80％，羥基乙腈與氨的投料摩爾比為1:2.0-3.0。

進一步優選，所述羥基乙腈的質量分數為40％-50％，氨為氨水溶液，氨水溶液的質量分數為優選25％-50％，羥基乙腈與氨的投料摩爾比為1:2.0-2.6。

優選的，經過步驟(2)所述排氨處理后，所述水解液中氨的質量百分數含量小于0.01％。

優選的，步驟1)均相膜和異相膜電滲析過程通過加入有機酸或者無機酸保持料液pH為4.0-7.0。

優選的，所述無機酸為硫酸、鹽酸或磷酸。

優選的，步驟(1)均相膜和異相膜電滲析過程保持料液溫度不高于40℃。

優選的，所述步驟(1)還包括將淡室中甘氨酸水溶液進一步濃縮結晶得甘氨酸產品。