[發明專利]一種短棒狀蛋氨酸晶體的多級連續結晶方法

有效

• 申請號: 201811579207.3
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109608372B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 龔俊波;湯偉偉;趙紹磊;尹秋響;侯寶紅
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C319/28
• 分類號: C07C319/28;C07C323/58;B01D9/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

本發明提供了一種短棒狀蛋氨酸晶體的多級連續結晶方法。由多個結晶器串聯；在循環裝置作用下，蛋氨酸原料在80～130℃下溶解；溶解料液進入第一級結晶釜，控制釜溫為60～80℃；漿料進入第二級結晶釜，控制釜溫40～60℃；漿料進入第三級結晶釜，控制釜溫25～40℃；漿料進入第四級結晶釜，控制釜溫15～25℃；最終漿料從結晶釜底流出，進入固液分離系統，固體分離后排出體系，部分母液返回至溶解釜繼續循環，循環量為母液體積的20～60％。結晶釜級數應該根據實際情況進行優選，一般理想為2～4級。制備的蛋氨酸晶體為短棒狀晶習，晶體粒度均勻、堆密度高、流動性好、質量穩定，操作簡單、生產效率高、適合工業化大規模生產。

技術領域

本發明屬于氨基酸的工業化生產工藝領域，涉及一種短棒狀蛋氨酸晶體的多級連續結晶方法。

背景技術

蛋氨酸是八種必需氨基酸中唯一含硫的氨基酸，是構成人體和動物體內蛋白質的重要組成單元之一，廣泛應用于醫藥、食品、飼料和化妝品等領域，其中尤以飼料添加劑應用為主且需求量巨大。

全球蛋氨酸需求量已達到130萬噸/年，并以每年6％的需求速度增加，中國2015年需求量也超過了16萬噸，盡管我國蛋氨酸產能得到進一步擴充可達到10萬噸，但仍需要進口，并且具有堆密度高和流動性好等高品質蛋氨酸仍主要依賴進口。

蛋氨酸生產工藝主要有生物酶拆分法、微生物發酵法和化學合成法。生物酶拆分法和發酵法皆因收率低、排污大和經濟指標低，欠缺工業化生產價值。目前，全球蛋氨酸生產主要采用化學法并以丙烯醛法(海因法)生產工藝為主，經過精制結晶得到蛋氨酸成品，其中，精制結晶是提高產品質量的關鍵。

目前蛋氨酸的精制分離方法主要側重于蛋氨酸與無機鹽的分離純化，專利CN104926701A公開了一種蛋氨酸純化的工藝，該方法利用大孔吸附樹脂經過吸附、解吸工藝，達到分離蛋氨酸和副產鹽類物質的目的；專利CN104693082A則公開了一種利用連續色譜分離純化蛋氨酸的方法，利用蛋氨酸和硫酸鈉母液對色譜材料的吸附與脫附差異達到脫鹽的目的，但是這些方法普遍存在材料使用成本高、效率低、難以滿足大批量蛋氨酸工業化生產需求。

多段蒸發濃縮蛋氨酸水溶液以結晶提純蛋氨酸是業內常用的蛋氨酸精制分離方法，操作簡便并可大規模工業化生產，但是該方法制備的蛋氨酸產品硫酸鈉雜質含量高、純度低，堆密度低、流動性差需要后續造粒過程，造成生產成本高，此外，長時間高溫濃縮導致蛋氨酸熱分解，產生具有惡臭味的二甲基二硫或甲硫醇。

專利CN103804252A公開了一種蛋氨酸結晶分離系統及結晶分離蛋氨酸的工藝，該工藝主要是利用蛋氨酸和硫酸鈉的溶解度差異，進行分步結晶，即首先冷卻結晶析出較低溶解度的濃相蛋氨酸產品，稀相經過蒸發濃縮制備副產硫酸鈉，達到脫鹽純化蛋氨酸的目的，但是該方法存在以下不足：首先，高濃度的硫酸鈉會成為雜質顯著影響蛋氨酸結晶過程與效率，易產生二次成核，雜質吸附包藏，造成產品純度低、晶體形態差、粒度分布不均、堆密度較低、分離效率低等問題；其次，受限于蛋氨酸的溶解度，以硫酸鈉為主的稀相溶液仍存在一定含量的蛋氨酸，高溫蒸發濃縮制備硫酸鈉的同時會造成蛋氨酸分解，影響副產硫酸鈉的質量并降低總體蛋氨酸收率。

因此，開發一種粒度均勻、堆密度高、流動性好并且產品質量穩定的蛋氨酸晶體仍是本領域研究的熱點。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種可以制備短棒狀晶習、粒度均勻、堆密度高、流動性好并且產品質量穩定的蛋氨酸晶體及多個結晶器串聯的結晶方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種短棒狀蛋氨酸晶體的多級連續結晶方法，包括以下步驟：

(1)、在循環裝置作用下，使用去離子水和循環母液在溶解釜中溶解蛋氨酸原料，溶解釜溫度為80～130℃，將溶解料液由泵注入第一級結晶釜；