[發明專利]一種DL-蛋氨酸的皂化液后處理方法

在審

• 申請號: 202011521603.8
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112679398A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 曹華偉;張成;武永堂;吳志強;張勝;陳治江;李勇;晏亮
• 申請（專利權）人: 寧夏紫光天化蛋氨酸有限責任公司
• 主分類號: C07C319/20
• 分類號: C07C319/20;C07C323/58;C01D5/00;C01D5/16
• 代理公司: 重慶百潤洪知識產權代理有限公司 50219
• 代理人: 陳萬江

本發明涉及蛋氨酸生產領域，具體涉及一種DL?蛋氨酸的皂化液后處理方法。本發明通過將蛋氨酸在連續生產過程中的雜質富集在硫酸鈉母液中，對雜質進行去除，能夠使蛋氨酸的連續生產質量穩定，不會因為重復使用結晶母液使得雜質累積，影響蛋氨酸質量的穩定性。同時，能夠有效將硫酸鈉提純分離，產生優質的硫酸鈉副產物——芒硝。結晶母液可以作為酸化劑進行回收利用，不會產生廢液，相應的，生成副產物芒硝也減少結晶母液中的水含量，從而，節省了對硫酸鈉母液進行濃縮的時間成本和能源成本。

技術領域

本發明涉及蛋氨酸生產領域，具體涉及一種DL-蛋氨酸的皂化液后處理方法。

背景技術

蛋氨酸又名甲硫氨酸，縮寫Met，是生物合成蛋白質的基本單位之一，也是必需氨基酸與限制氨基酸。Met是必須氨基酸中唯一含硫氨基酸，動物攝入少量即可明顯促進生長，縮短飼養周期，還可增加蛋奶產量，如果攝入不足，會導致體內對其它氨基酸的利用不足，未被利用的氨基酸通過脫氨基作用轉化為能量分子和尿素，增加肝臟、腎臟的負擔。蛋氨酸不僅用于飼料行業，還廣泛運用于醫藥、食品和化妝品等領域。中國作為蛋氨酸的主產區和主消費區之一，隨著2018至2020年贏創、住友等公司新產能的逐步釋放，蛋氨酸行業競爭愈見激烈，改進蛋氨酸制備工藝就顯得尤為重要。

現有技術中Met主要制備工藝之一是羅納-普朗克工藝，該工藝使用氫氰酸或氰化鈉制備5-(β-甲硫基乙基)乙內酰脲溶液，然后經鈉的堿性化合物水解、脫氨后生成皂化液，對皂化液使用硫酸進行酸化從而分離出蛋氨酸，對含飽和蛋氨酸的硫酸鈉母液進行反復高溫濃縮，使硫酸鈉飽和，從而析出硫酸鈉固體，將濃縮殘液返回酸化步驟，完成對皂化液的后處理。

該工藝一方面，大量硫酸鈉母液經過反復長時間高溫濃縮，會導致多種化學反應，從而產生惡臭物質污染環境；

另一方面，處理過程中3-甲硫基丙醛、2-丙烯酸與丙烯醛的中間體及其聚合物、甲酸根、蛋氨酸二肽以及色素等雜質會產生累積，導致析出硫酸鈉純度極差，無法回收利用，并且，濃縮殘液中也含有大量雜質，返回酸化步驟后使得蛋氨酸成品質量變差，只能通過定期排放濃縮殘液的方法解決問題，不利于環保和經濟效益最大化。

公開號CN104693082A公開的技術方案中，為避免反復高溫濃縮含蛋氨酸的硫酸鈉母液，使用連續色譜分離技術分離硫酸鈉母液中的蛋氨酸和硫酸鈉，單獨對硫酸鈉溶液進行高溫濃縮結晶獲得硫酸鈉副產物，但該方案仍然有著以下缺點：

一、色譜分離后的蛋氨酸和硫酸鈉溶液濃度被稀釋，加大了硫酸鈉溶液的濃縮成本；

二、色譜分離裝置價格十分高昂，并且對蛋氨酸和硫酸鈉分離的效率極低；

三、分離后的硫酸鈉溶液并非僅僅含有硫酸鈉，還有少量其它雜質，濃縮結晶的方式最終導致硫酸鈉副產品純度差。

公開號CN106432020B公開的技術方案中，向皂化液中通入二氧化碳，得到蛋氨酸和含有蛋氨酸的碳酸氫鉀水溶液，對碳酸氫鉀水溶液使用了電滲析技術除去碳酸氫鉀水溶液中的鹽后回收利用，來對皂化液進行處理。但是一方面，該方案使用的電滲析技術有著極高的電耗，成本高昂；另一方面，電滲析技術的蛋氨酸截留率和脫鹽率都較低，無法滿足工業生產中大量的溶液除鹽需求；再有，該方案只能除鹽，并不能除去蛋氨酸生產中產生的雜質，回收利用蛋氨酸溶液會造成雜質累積，影響蛋氨酸的質量。

現有技術還有使用離子交換樹脂的處理方法，將皂化液分離為蛋氨酸溶液與硫酸鈉溶液，蛋氨酸溶液結晶取得產品，硫酸鈉溶液高溫濃縮取得副產品。

但該方案有如下缺點：

1、蛋氨酸溶解度較低，皂化液必須加入大量水進行稀釋，后續濃縮處理時會消耗大量時間和能量；

2、離子交換樹脂僅僅只能對硫酸鈉進行分離，3-甲硫基丙醛、2-丙烯酸與丙烯醛的中間體及其聚合物、甲酸根、蛋氨酸二肽以及色素等雜質主要還是留在蛋氨酸溶液中，對蛋氨酸結晶后的母液進行濃縮，雜質會累積，從而導致蛋氨酸品質變差；