甘氨酸與亞氨基二乙酸的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及化工生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體設(shè)及一種亞氨基二己酸和甘氨酸的聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 亞氨基二己酸（簡稱IDA)又名二甘氨酸、氨基二己酸，是農(nóng)藥、制藥、橡膠、表面活 性劑、絡(luò)合劑、食品添加劑、電鍛工業(yè)、合成金屬表面處理劑及其離子交換樹脂等的重要原 料和中間體。
[0003] 國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)亞氨基二己酸主要生產(chǎn)方法為亞氨基二己膳水解法，即哲基己膳 與氨反應(yīng)得到亞氨基二己膳，再與氨氧化鋼反應(yīng)變成亞氨基二己酸二鋼鹽，然后用鹽酸或 者硫酸酸化得到亞氨基二己酸和氯化鋼或者硫酸鋼的混合物，再分離得到亞氨基二己酸； 或者亞氨基二己酸與鹽酸或者硫酸直接反應(yīng)得到亞氨基二己酸和氯化錠或者硫酸錠，反應(yīng) 方程式如下：
[0004] 一亞氨基二己膳的合成
[0005]
[0006] 二亞氨基二己酸的合成
[0007] 1)亞氨基二己膳堿水解法
[000引 NH(CHsCN) 2+化地+馬0 一NH(CHsCOONa)2+畑3
[0009] NH(CHsCOONa)2+肥 1 一NH(CH2COOH)2+NaCl
[0010] 或；
[00川 NH(C&COONa)2+&804-NH(CH2COOH)2+化2SO4
[0012] 2)亞氨基二己膳酸水解法
[001引 NH(C&CN)2+肥 1 一NH(C&COOH) 2+畑典1
[0014]或；
[00巧]NH(C&CN) 2+&8〇4 -NH(CH2COOH)2+ (畑4)2SO4
[0016] 在合成亞氨基二己膳的過程中，哲基己膳與氨的比例大于等于2:1，哲基己膳轉(zhuǎn)化 率一般只能達到95%左右，也就是說反應(yīng)液中仍然有5%甚至更多的哲基己膳存在，該部 分哲基己膳在堿性或者弱酸性條件下容易產(chǎn)生聚合，生成棟褐色聚合物，附著在產(chǎn)品表面 影響外觀質(zhì)量及同時也影響下游使用。目前，還沒有為了解決上述問題的生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)。
[0017] 另外，反應(yīng)時不可避免地產(chǎn)生的副產(chǎn)物長期停留于反應(yīng)液中，將誘發(fā)新的聚合與 副反應(yīng)。反應(yīng)還生成部分氨基己膳，其與過量的哲基己膳都殘留在結(jié)晶母液中無法得到有 效利用，不但會增加亞氨基二己膳的生產(chǎn)成本還會造成環(huán)境污染。目前的設(shè)備也不能解決 上述問題。
[001引除了亞氨基二己酸，甘氨酸也是一種重要的精細化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食 品、化工、農(nóng)藥等領(lǐng)域。甘氨酸的制備工藝有多種，其中哲基己膳直接氨化、堿解、酸化法是 廣泛采用的方法之一，專利CN1962611B公開了一種哲基己膳法制備甘氨酸的工藝，包括如 下步驟；1)將哲基己膳、氨水混合，反應(yīng)料液的摩爾比為哲基己膳；氨=1:2~10,控制反 應(yīng)溫度在20~60°C之間，反應(yīng)時間為0. 5~8小時，得到氨基己膳的氨水溶液試向步 驟1)得到的氨化液中直接加入無機堿，反應(yīng)物料的摩爾比為氨基己膳；無機堿=1:0. 7~ 3. 0,反應(yīng)溫度控制不超過100°C，反應(yīng)1~8小時，得到含甘氨酸鹽的堿解液；3)將步驟2) 得到的堿解液脫氨后用無機酸中和，得到中和液；4)將步驟3)得到的中和液加入活性炭脫 色，脫色液經(jīng)過濃縮分步結(jié)晶和重結(jié)晶得到甘氨酸和無機鹽。專利CN102432478B公布了 一種哲基己膳法制備甘氨酸的工藝，包括如下步驟；a.氨化；將哲基己膳和氨水按照哲基 己膳與氨的摩爾比為1:3~6混合于管式反應(yīng)器中，在溫度為50~100°C、壓力為0. 5~ 2.OMI^a的條件下反應(yīng)4~10分鐘，獲得氨基己膳反應(yīng)液；b.堿解；在堿解反應(yīng)器中按照氨 氧化鋼與哲基己膳的摩爾比為1. 05~1. 3:1預(yù)先加入質(zhì)量百分濃度為30~50%的氨氧 化鋼溶液，從管式反應(yīng)器出口流出的氨基己膳反應(yīng)液直接進入堿解反應(yīng)器，在溫度為60~ 90°C、壓力為-0. 01~-0. 09MPa的條件下反應(yīng)2~4小時，同時回收反應(yīng)體系中存在的氨， 獲得甘氨酸鋼溶液；C.排氨、酸化；將甘氨酸鋼反應(yīng)液進行排氨處理，排氨后的反應(yīng)液用硫 酸中和至P冊~6,獲得甘氨酸和硫酸鋼溶液；d.脫色；將甘氨酸反應(yīng)液用活性炭脫色，獲 得甘氨酸脫色液；e.濃縮除鹽、結(jié)晶：將甘氨酸脫色液濃縮至甘氨酸質(zhì)量百分濃度為25~ 35%，硫酸鋼析出，固液分離，分別獲得硫酸鋼固體和甘氨酸溶液；再將所得甘氨酸溶液攬 拌降溫至20~35°C，甘氨酸析出，固液分離，分別獲得甘氨酸粗品和母液；f.重結(jié)晶：將甘 氨酸粗品重結(jié)晶，即得甘氨酸產(chǎn)品。此法的缺點是即使氨與哲基己膳的的比例高達4:1，反 應(yīng)仍有亞氨基二己膳產(chǎn)生，在隨后的堿解和酸化反應(yīng)中變成亞氨基二己酸，影響甘氨酸的 分離和品質(zhì)，含亞氨基二己酸的母液經(jīng)過多次套用后作為廢液處理。目前，還沒有針對上述 缺陷設(shè)計相應(yīng)的設(shè)備，也沒有關(guān)于亞氨基二己酸和甘氨酸聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備報道。 【實用新型內(nèi)容】
[0019] 本實用新型的目的是提供一種可W同時生產(chǎn)甘氨酸與亞氨基二己酸的設(shè)備，采用 該設(shè)備后的原料利用率高。
[0020] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為：
[0021] 甘氨酸與亞氨基二己酸的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，由甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元1和亞氨基二己酸生 產(chǎn)系統(tǒng)單元2組成，所述甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元1和所述亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元2通過 兩個單元共同所有的連續(xù)色譜3相連接。如圖1所示。本技術(shù)方案中，甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元 為現(xiàn)有技術(shù)，比如，申請?zhí)枮镃N201210239217.9的專利申請中介紹的生產(chǎn)設(shè)備，或者其它 的現(xiàn)有技術(shù)；亞氨基二己酸的生產(chǎn)設(shè)備也為現(xiàn)有技術(shù)，比如，申請?zhí)枮镃N200910035805. 9 的專利申請中介紹的生產(chǎn)設(shè)備，或其它現(xiàn)有技術(shù)。本技術(shù)方案的創(chuàng)新點在于；兩套生產(chǎn)設(shè)備 同享分離設(shè)備連續(xù)色譜。
[0022] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，所述甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元依次連接有合成 反應(yīng)器4、堿解反應(yīng)器5、酸化蓋6、連續(xù)色譜3、甘氨酸濃縮蓋7、甘氨酸結(jié)晶蓋8、固液分離 器A9 ;如圖2所示。
[0023] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，所述固液分離器A9通過物料輸送通道同所 述甘氨酸濃縮蓋7連接。該樣便于母液回收利用。
[0024] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，所述亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元依次連接 有合成反應(yīng)器4'、堿解反應(yīng)器5'、酸化蓋6'、連續(xù)色譜3、亞氨基二己酸酸化蓋10、亞氨基二 己酸結(jié)晶蓋11、固液分離器B12、結(jié)晶蓋13、固液分離器B14,如圖3所示。在此方案中，兩 個生產(chǎn)系統(tǒng)單元中僅僅共享了連續(xù)色譜。
[0025] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，所述固液分離器B14同所述亞氨基二己酸酸 化蓋10連通。該樣便于母液回收利用。
[0026] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，混合產(chǎn)物子單元為所述甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單 元1與所述亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元2的共享單元。即所述甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元1中的 合成反應(yīng)器4、堿解反應(yīng)器5、酸化蓋6與所述亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元中的合成反應(yīng)器 4'、堿解反應(yīng)器5'、酸化蓋6'中功能相同的設(shè)備合二為一。在此方案中，兩個生產(chǎn)系統(tǒng)不僅 共享了連續(xù)色譜儀，也節(jié)約了一套合成反應(yīng)器、堿解反應(yīng)器和酸化蓋。該不僅是降低了設(shè)備 的成本，還對兩種的品質(zhì)的改善提供了實施場所。
[0027] 作為優(yōu)選的方案，所述的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)如圖4所示：
[002引所述合成反應(yīng)器4設(shè)置有原料氨的進料管15和哲基己膳的進料管16,所述堿解反 應(yīng)器5設(shè)置有供未反應(yīng)完的氨的出料管17,所述出料管17同所述原料氨的進料管15相連 通，所述酸化蓋6設(shè)置有酸的進料管道；
[0029] 所述固液分離器A9設(shè)置有甘氨酸產(chǎn)品的輸出管道20和母液A的輸出管道19,所 述母液A的輸出管道19的另一端與所述甘氨酸濃縮蓋7連接；
[0030] 所述固液分離器B14設(shè)置有產(chǎn)品輸出管道23和母液B的輸出管道22,所述母液B 的輸出管道22與所述亞氨基二己酸酸化蓋10連通。
[0031] 作為優(yōu)選的方案，所述聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的元件為垂直連接，該樣可W節(jié)省輸送動能。
[0032] 本實用新型的有益效果：
[0033] 在本聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，原料特別是哲基己膳得到充分利用，生產(chǎn)成本低，廢水量少；在 本聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中幾乎無副產(chǎn)物；本設(shè)備可同生產(chǎn)亞氨基二己酸和甘氨酸兩種產(chǎn)品，并且可W 通過調(diào)整哲基己膳與氨的比例W及反應(yīng)溫度來控亞氨基二己酸和甘氨酸的產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0034] 圖1為含有甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元和亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元的聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示意 圖。
[0035] 圖2為甘氨酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元的示意圖。
[0036] 圖3為亞氨基二己酸生產(chǎn)系統(tǒng)單元的示意圖。
[0037] 圖4為聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的一種實施示意圖。
【具體實施方式】
[003引所舉實施例是為了更好地對本發(fā)明的內(nèi)容進行說明，但并不是本發(fā)明的內(nèi)容僅限 于所舉實施例。所W熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對實施方案進行非本質(zhì)的改 進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護