[發(fā)明專利]一種甘氨酸聯(lián)產三乙胺鹽酸鹽的生產工藝

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• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107868010A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 李輝
• 申請（專利權）人: 青島九洲千和機械有限公司
• 主分類號: C07C227/08
• 分類號: C07C227/08;C07C229/08;C07C209/00;C07C209/84;C07C211/05;C01C1/16;C07C229/16;C07F9/38
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技術領域

本發(fā)明涉及一種甘氨酸的清潔生產工藝，生產甘氨酸的同時可以聯(lián)產三乙胺鹽酸鹽產品，屬于化工生產技術領域。

背景技術

甘氨酸是草甘膦、甘氨酸乙酯鹽酸鹽等產品的重要原料，也可以精制成食品級甘氨酸使用。國內傳統(tǒng)的氯乙酸法甘氨酸生產工藝如下：在通有冷卻水的反應釜里加入催化劑烏洛托品含量25％左右的水溶液，同時滴加70％左右含量的氯乙酸水溶液并通入液氨，在PH值7左右、反應溫度80℃左右的條件下進行氨解反應。反應結束后得到的含有甘氨酸和氯化銨的氨解反應液用甲醇醇析的方法分離得到甘氨酸產品。生產一噸甘氨酸要排放出12--13立方米左右的含有甲醇的母液，甲醇母液中含5％左右的氯化銨、1％左右的烏洛托品、0.8％左右的甘氨酸。生產一噸甘氨酸需要消耗5噸左右的蒸汽用于回收甲醇，同時生產一噸甘氨酸需要消耗150公斤左右的烏洛托品不能回收利用。生產一噸甘氨酸還要消耗60-100公斤的甲醇。甲醇母液經過精餾回收甲醇后，得到脫醇廢水。脫醇廢水經過蒸發(fā)濃縮后得到副產品氯化銨用于生產化肥使用。而回收副產品氯化銨后剩余的含有大量烏洛托品、甘氨酸等有機物的黑色廢水非常難處理，不但污染了環(huán)境，還浪費了寶貴的資源。

專利US5155264和CN1080632以氯乙酸、氨為原料，在催化劑及有機胺存在下，可以分離出甘氨酸，但母液里面的催化劑和有機胺沒有重復利用的有效方案。專利CN101270061以氯乙酸、氨為原料，在烏洛托品和有機胺存在下可以分離出來甘氨酸，但需要消耗大量的醇鈉或醇鉀，成本高，沒有工業(yè)生產的價值。專利CN102030669以氯乙酸和氨為原料，在催化劑作用下，以有機胺為縛酸劑，能夠實現(xiàn)甘氨酸與氯化銨的分離。但該工藝比較復雜，需要多次降溫過濾分離，反應終點也比較難控制，同時生產過程中還是有少量的甘氨酸與氯化銨的混晶產生，還需要進一步的分離。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種甘氨酸的清潔生產工藝，生產甘氨酸的同時可以聯(lián)產三乙胺鹽酸鹽產品。產品可以是甘氨酸、也可以是甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶(混晶可以直接用于生產草甘膦或者是生產亞氨基二乙酸)、也可以得到三乙胺鹽酸鹽產品。

本發(fā)明是通過以下方法實現(xiàn)的：

一、在甘氨酸氨解反應的反應器(反應器上方裝有冷凝器，有溶劑冷凝回流裝置及溶劑回收裝置)里加入溶劑甲醇和催化劑(烏洛托品或多聚甲醛)后，加入固體氯乙酸銨(氯乙酸銨可以由氯乙酸生產工藝中的氯化反應液與氨反應直接制取、也可以由氯乙酸固體和氨在溶劑(甲醇、或水)中反應制取)。升溫至65℃開始添加三乙胺，維持溫度在溶劑的沸點附近，一個半小時內添加三乙胺完畢，保溫反應兩個半小時至pH值為7.0-7.5。氯乙酸銨與三乙胺的摩爾比為1∶1。溶劑甲醇的量是氯乙酸銨重量的1-2.5倍。催化劑加入的量是氯乙酸銨重量的十分之一至五分之一之間。

二、保溫反應結束后，降溫至10℃--20℃之間，過濾得到甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶固體和含有甲醇、催化劑及三乙胺鹽酸鹽的循環(huán)母液。母液循環(huán)使用，用于溶解氯乙酸銨后反應生成甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽。甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶固體可直接作為生產草甘膦的原料使用，因為在甘氨酸法草甘膦的生產工藝中，也會有三乙胺鹽酸鹽的副產物產生，并且由三乙胺鹽酸鹽轉化成三乙胺，回收三乙胺循環(huán)使用。如果在生產甘氨酸的工藝中不用分離甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽，并且只是在草甘膦的生產工藝中一次性回收三乙胺，就可以大大降低草甘膦的生產成本。同樣的道理，甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶，也可以用在生產亞氨基二乙酸的工藝當中，在生產亞氨基二乙酸的同時回收三乙胺，降低生產成本。

三、甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶固體也可以按照以下方法處理：在甘氨酸與三乙胺鹽酸鹽的混晶中加入甲醇，由于三乙胺鹽酸鹽在甲醇溶液中的溶解度比較大，過濾可以分別得到甘氨酸產品和三乙胺鹽酸鹽的甲醇溶液。三乙胺鹽酸鹽的甲醇溶液經過蒸發(fā)溶劑甲醇，冷卻結晶得到三乙胺鹽酸鹽產品。

四、三乙胺鹽酸鹽的甲醇溶液也可以按照以下方式處理；

常溫下向三乙胺鹽酸鹽的甲醇溶液中通氨，過濾得到氯化銨產品和含有三乙胺的甲醇溶液。加入的氨與三乙胺鹽酸鹽的摩爾比為：0.9-1∶1。

五、三乙胺的甲醇溶液加入到甘氨酸氨解反應器里溶解了氯乙酸銨的循環(huán)母液中參加反應。由于甲醇的總量增加，可以采用以下的生產方式：因為反應都是在甲醇的沸點溫度附近反應，甲醇的蒸發(fā)量比較大，通過冷凝回收的溶劑甲醇不用回流到反應容器當中，由回收過的甲醇三乙胺溶液里面的甲醇補充因為蒸發(fā)流失掉的反應容器里面的甲醇，實現(xiàn)甲醇總量的平衡。