[發明專利]一種甘氨酸聯產氯化銨的清潔生產工藝

在審

• 申請號: 201610852413.1
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107868014A
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（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
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技術領域

本發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產氯化銨產品，也可以聯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。生產一噸甘氨酸要產生出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，能夠實現甘氨酸與氯化銨的分離。但該工藝比較復雜，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。

發明內容

本發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產氯化銨產品。生產甘氨酸的同時，也可以聯產三乙胺鹽酸鹽產品。

本發明是通過以下方法實現的：

一、利用氯乙酸銨為原料制取甘氨酸：

在生產甘氨酸的反應器(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(溶劑可以是純甲醇溶液，也可以是含量90％以上的醇水混合溶液)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60℃開始添加三乙胺，維持反應溫度在60℃-70℃之間，一個半小時內添加三乙胺完畢。反應、保溫共計兩個半小時，至pH值為7.5。氯乙酸銨與三乙胺的摩爾比為1-1.1∶1。溶劑甲醇的量是氯乙酸銨重量的2-8倍。催化劑烏洛托品加入的量是氯乙酸銨重量的八分之一至三分之一之間。

保溫反應結束后，反應液在30℃-60℃溫度條件下過濾出甘氨酸晶體和過濾液。甘氨酸晶體經過甲醇洗滌、過濾、干燥后得到甘氨酸產品。過濾液降溫冷凍后(降溫至-30℃--0℃)，過濾得到三乙胺鹽酸鹽固體，同時過濾出來的含有烏洛托品的反應液，在補加少量烏洛托品后(烏洛托品補加的量為原來添加烏洛托品量的六分之一至十分之一)循環使用生產甘氨酸。

二、利用氯乙酸為原料制取甘氨酸：

在生產甘氨酸的反應器(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(溶劑可以是純甲醇溶液，也可以是含量90％以上的醇水混合溶液)、和催化劑(烏洛托品或多聚甲醛)后，在10℃--30℃的條件下，滴加氯乙酸甲醇溶液的同時，通氨反應，控制通氨的量，當溶液中的氯乙酸完全轉化成氯乙酸銨后，停止通氨。升溫至60℃開始添加三乙胺，維持反應溫度在60℃-70℃之間，一個半小時內添加三乙胺完畢。反應、保溫共計兩個半小時，至pH值為7.5。氯乙酸銨與三乙胺的摩爾比為1-1.1∶1。溶劑甲醇的量是氯乙酸重量的2-8倍。催化劑烏洛托品加入的量是氯乙酸重量的八分之一至三分之一之間。

保溫反應結束后，反應液在30℃-60℃溫度條件下過濾出甘氨酸晶體和過濾液。甘氨酸晶體經過甲醇洗滌、過濾、干燥后得到甘氨酸產品。過濾液降溫冷凍后(降溫至-30℃--0℃)，過濾得到三乙胺鹽酸鹽固體，同時過濾出來的含有烏洛托品的反應液，在補加少量烏洛托品后(烏洛托品補加的量為原來添加烏洛托品量的六分之一至十分之一)循環使用生產甘氨酸。

三、三乙胺鹽酸鹽固體按照以下方案回收處理：