[發(fā)明專(zhuān)利]乙醇胺生產(chǎn)牛磺酸的循環(huán)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110390022.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113200878B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·胡
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 維生源知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C213/08
• 分類(lèi)號(hào): C07C213/08;C07C215/08;C07C303/02;C07C303/44;C07C309/14;C07C303/24;C07C305/06
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 朱玲艷

本發(fā)明公開(kāi)了一種由乙醇胺生產(chǎn)牛磺酸的循環(huán)方法，該方法包括以下步驟：(a)循環(huán)母液中的乙醇胺與硫酸銨反應(yīng)以產(chǎn)生乙醇胺硫酸鹽；(b)使乙醇胺硫酸鹽與硫酸反應(yīng)生成2?氨基乙基硫酸氫酯；(c)使2?氨基乙基硫酸氫酯與亞硫酸銨進(jìn)行磺化反應(yīng)，得到牛磺酸和硫酸銨；(d)通過(guò)固液分離法分離牛磺酸和硫酸銨；(e)在母液中氧化過(guò)量的亞硫酸銨以獲得由硫酸銨等組成的水溶液，和(f)使水溶液返回步驟(a)以完成循環(huán)過(guò)程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種由乙醇胺合成2-氨基乙基硫酸氫酯再制備牛磺酸的循環(huán)方法。

背景技術(shù)

牛磺酸的化學(xué)名為2-氨基乙磺酸，其分子式為H₂NCH₂CH₂SO₃H。因?yàn)樗旧砭哂信哦咀饔谩⒕徑馄凇⒆甜B(yǎng)和滋補(bǔ)作用的藥理作用，所以牛磺酸是非常有用的化合物。牛磺酸被廣泛用作人類(lèi)和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)添加劑。

盡管有很多合成牛磺酸及其相關(guān)的衍生物的方法，但目前只有兩種適合于工業(yè)生產(chǎn)的方法，即環(huán)氧乙烷法(EO工藝)和乙醇胺法(MEA工藝)。兩種方法每年生產(chǎn)超過(guò)6萬(wàn)噸的牛磺酸。

EO工藝：EO與亞硫酸氫鈉反應(yīng)，得到羥乙基磺酸鈉，經(jīng)氨解反應(yīng)，得到牛磺酸鈉、二牛磺酸二鈉和三牛磺酸三鈉的混合物。用硫酸中和產(chǎn)生牛磺酸、二牛磺酸一鈉、三牛磺酸一鈉和硫酸鈉的混合物。主要反應(yīng)如下方案所示：

(1)

(2)

(3)

其中M是堿金屬。堿金屬是鋰、鈉、鉀或混合物。

傳統(tǒng)的EO工藝存在兩個(gè)主要問(wèn)題：產(chǎn)生大量的廢母液，其中包括副產(chǎn)的二牛磺酸一鈉和三牛磺酸一鈉，以及附產(chǎn)等量或超過(guò)等量的硫酸鈉，但最近的研究很好的解決了這個(gè)問(wèn)題，從而可以得到幾乎定量的產(chǎn)率和原子效率。

美國(guó)專(zhuān)利US9428450公開(kāi)了一項(xiàng)突破性的發(fā)現(xiàn)，EO方法的副產(chǎn)物，即母液中的二牛磺酸一鈉和三牛磺酸一鈉，與至少等當(dāng)量的氫氧化鈉反應(yīng)生成二牛磺酸二鈉和三牛磺酸三鈉，經(jīng)過(guò)氨解和用酸中和得到牛磺酸。這一新穎的發(fā)現(xiàn)使循環(huán)過(guò)程成為可能。

美國(guó)專(zhuān)利US9428451描述了一種從羥乙基磺酸鈉生產(chǎn)牛磺酸的循環(huán)方法，通過(guò)連續(xù)循環(huán)將二牛磺酸一鈉和三牛磺酸一鈉副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為牛磺酸，其摩爾產(chǎn)率在85％到100％之間。

美國(guó)專(zhuān)利US9573890公開(kāi)了一項(xiàng)新穎的羥乙基磺酸鈉氨解反應(yīng)，即在循環(huán)母液中有二牛磺酸一鈉和三牛磺酸一鈉的存在下，與至少等當(dāng)量的氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二牛磺酸二鈉和三牛磺酸三鈉，經(jīng)過(guò)氨解和用酸中和得到牛磺酸。牛磺酸的產(chǎn)率至在85％至100％之間。

美國(guó)專(zhuān)利US8609890公開(kāi)了第一個(gè)原子經(jīng)濟(jì)效率的循環(huán)過(guò)程，通過(guò)使用羥乙基磺酸或二氧化硫中和牛磺酸堿金屬鹽生成牛磺酸并再生羥乙基磺酸堿金屬鹽。美國(guó)專(zhuān)利US9108907進(jìn)一步提供了一種使用由乙醇制備的羥乙基磺酸來(lái)中和牛磺酸堿金屬鹽以再生羥乙基磺酸堿金屬的方法。目的是減少或消除在牛磺酸生產(chǎn)中使用硫酸作為酸化劑。

美國(guó)專(zhuān)利US9061976證明了通過(guò)使用二氧化硫或亞硫酸作為酸并且通過(guò)將氨解反應(yīng)的副產(chǎn)物二牛磺酸堿金屬鹽和三牛磺酸堿金屬鹽轉(zhuǎn)化為牛磺酸堿金屬鹽而形成的綜合生產(chǎn)方案。整個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)率提高到90％以上，并且在生產(chǎn)過(guò)程中消除了硫酸堿金屬鹽。該方法的一個(gè)缺點(diǎn)是使用氣態(tài)二氧化硫，這會(huì)給產(chǎn)品帶來(lái)輕微的氣味。另一個(gè)顯著的缺點(diǎn)是，來(lái)自該方法的牛磺酸產(chǎn)物可能包含痕量的亞硫酸鹽，這可能是有些人的過(guò)敏原。

美國(guó)專(zhuān)利US9850200和9994517公開(kāi)了一種通過(guò)使用銨鹽與牛磺酸堿金屬鹽反應(yīng)生成牛磺酸的制備方法。特別用亞硫酸氫銨、亞硫酸銨及其混合物用于生產(chǎn)牛磺酸，并且再生亞硫酸氫堿金屬鹽和亞硫酸堿金屬鹽的混合物。