[發(fā)明專利]一種甘氨酸的生產(chǎn)工藝及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011381322.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112358408A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 耿皎;武法文;秦松;阮建飛;沈儉一
• 申請（專利權）人: 江蘇凱美普瑞工程技術有限公司
• 主分類號: C07C227/08
• 分類號: C07C227/08;C07C229/08;B01J23/83;B01J23/755
• 代理公司: 南京蘇博知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 32411
• 代理人: 伍兵

本發(fā)明公開了一種甘氨酸的生產(chǎn)裝置，包括乙醇酸甲酯原料罐、預熱器、反應器、氣液分離器、第一暫存罐、產(chǎn)品精制塔、產(chǎn)品罐、泵組和配件組，乙醇酸甲酯原料罐的出口通過泵組與預熱器的入口連通，預熱器的出口則與反應器的入口連通，反應器的出口通過配件組與氣液分離器的入口連通，本發(fā)明還公開了一種采用如上述的一種甘氨酸的生產(chǎn)裝置的甘氨酸的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：制備催化劑；投放乙醇酸甲酯和氨氣；按預設條件反應即可制得甘氨酸，在現(xiàn)有的甘氨酸合成路線的基礎上，提出了一條新的合成路線，以較為易得的乙醇酸甲酯為原料，通過催化氨解來合成甘氨酸，該路線相比其他路線反應條件溫和，反應轉化率高，無其他溶劑參與、排放少。

技術領域

本發(fā)明涉及化學工藝技術領域，尤其涉及一種甘氨酸的生產(chǎn)工藝及裝置。

背景技術

甘氨酸又名氨基乙酸，是氨基酸系列中結構最為簡單的一種。在其分子中同時具有酸性和堿性官能團，通過水溶液酸堿性的調節(jié)可以使甘氨酸呈現(xiàn)不同的分子形態(tài)，是一種重要的化學中間體，廣泛用于在食品，醫(yī)藥，農(nóng)業(yè)，工業(yè)和試劑等領域。文獻報道的合成路線有十余條，可歸納為以施特雷克法(Strecker)、Bucherer法、一氯乙酸氨化法和相轉移催化法等為代表的化學合成路線和利用特定菌屬催化的生物法兩種方式。目前國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中大部分仍采用以氨水、一氯乙酸為原料，催化氨解得到甘氨酸的氯乙酸氨解法，該方法只能得到粗品，需要進一步精制，催化劑消耗高，產(chǎn)生的廢液多，因此研究人員提出了一些合成路線和方法，大部分都是圍繞氯乙酸氨解法進行改性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術中，甘氨酸的合成路線中通常只能得到甘氨酸粗品，進行提純時需要消耗大量催化劑，產(chǎn)生大量廢液的問題，提出了一種甘氨酸的生產(chǎn)工藝及裝置。

一種甘氨酸的生產(chǎn)裝置，包括乙醇酸甲酯原料罐、預熱器、反應器、氣液分離器、第一暫存罐、產(chǎn)品精制塔、產(chǎn)品罐、泵組和配件組，所述乙醇酸甲酯原料罐的出口通過泵組與所述預熱器的入口連通，所述預熱器的出口則與所述反應器的入口連通，所述反應器的出口通過所述配件組與所述氣液分離器的入口連通，所述氣液分離器的液態(tài)出口與所述第一暫存罐的入口連通，所述第一暫存罐的出口通過所述泵組與所述產(chǎn)品精制塔的入口連通，所述產(chǎn)品精制塔的底部出口通過所述配件組與所述產(chǎn)品罐連通。

其中，甘氨酸的生產(chǎn)裝置還包括液氨罐、緩沖罐和氨氣精制塔，所述氣液分離器的氣態(tài)出口與所述氨氣精制塔的入口連通，所述氨氣精制塔的出口通過所述泵組與所述液氨罐的入口連通，所述液氨罐的出口則連通所述緩沖罐的入口，所述緩沖罐的出口通過所述泵組與所述反應器連通。

其中，所述泵組包括原料泵、增壓泵、壓縮機和輸送泵，所述原料泵的輸入端與所述乙醇酸甲酯原料罐的出口連接，所述原料泵的輸出端與所述預熱器的入口連通，所述增壓泵的輸入端與所述緩沖罐的出口連通，所述增壓泵的輸出端與所述反應器連通，所述壓縮機的輸入端與所述氨氣精制塔的出口連通，所述壓縮機的輸出端與所述液氨罐的入口連通，所述輸送泵的輸入端與所述第一暫存罐的出口連通，所述輸送泵的輸出端與所述產(chǎn)品精制塔的入口連通。

其中，所述配件組包括第一換熱器、第二換熱器、第二暫存罐、冷凝器和再沸器，所述第一換熱器的入口與所述反應器連通，所述第一換熱器的出口與所述氣液分離器的入口連通，所述第二換熱器分別連通所述產(chǎn)品罐和所述產(chǎn)品精制塔的底部出口，所述冷凝器設置于所述產(chǎn)品精制塔的上部出口與所述第二暫存罐的連接處，所述第二暫存罐的入口與所述產(chǎn)品精制塔的上部出口連通，所述再沸器設置于所述第二換熱器與所述產(chǎn)品精制塔的底部出口的連接處。

其中，所述反應器為固定床反應器，包括反應器殼體、管板和反應管，所述反應管由所述管板固定在所述反應器殼體內(nèi)，所述反應管的外周側具有若干凹槽，所述凹槽沿所述反應管的長度延伸方向設置，所述管板與所述反應器殼體固定連接，并設置于所述反應器殼體的兩端。

本發(fā)明還提出一種采用如上述所述的一種甘氨酸的生產(chǎn)裝置的甘氨酸的生產(chǎn)工藝，包括如下步驟：